DE3714578A1 - Verfahren und vorrichtung zur aufloesung von rohrverstopfungen - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Auflösung von Rohrverstopfungen bei der Förderung plastischer Medien, insbesondere in Förderrohren von Fertigbeton, bei dem die verstopfte Stelle lokali­ siert und an dieser Stelle mechanische Schwingungsenergie durch die Rohrwandung in das die Verstopfung verursa­ chende Material eingeleitet wird. Die Erfindung bezieht sich auch auf eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.

Beim Fördern von Fertigbeton in Rohren kann es vor­ kommen, daß Rohrverbindungen nicht dicht sind, so daß die Betonschlempe, insbesondere bei einer Förder­ unterbrechung, ausläuft, wodurch sich im wesentlichen nur aus Kies aufgebaute Nester bilden, bei denen sich die Kieselsteine sowohl untereinander als auch gegen die Rohrwandung verklemmen und so eine Rohrver­ stopfung bilden. Diese Rohrverstopfung ist auch durch einen erhöhten Förderdruck nicht wieder aufzulösen, weil die bereits verkeilten Kieselsteine durch das nachdrängende Material immer stärker gegeneinander und gegen die Rohrwandung gepreßt werden. Zur Auflö­ sung solcher Rohrverstopfungen war es notwendig, das jeweils betroffene Rohrstück auszubauen und die Verstopfung von Hand aufzulösen. Dies hat zu längeren Unterbrechungen und zu einem erhöhten Arbeitsaufwand geführt, wobei auch immer eine größere Menge an Fertig­ beton verlorenging.

Es ist bereits eine Vorrichtung zum Reinigen von Rohrleitungen bekannt (DD-PS 1 23 060), bei der ver­ krustete Rohrleitungen von ihren Verkrustungen befreit werden sollen. Bei dieser Vorrichtung ist ein handels­ üblicher Vibrator, der üblicherweise mit einer Dreh­ zahl von 750 bis 3000 U/min betrieben wird, auf einer Grundplatte befestigt, die einem geringen Teilabschnitt eines Rohres angepaßt ist. Mit dieser Grundplatte sind zwei Arme verbunden, die mit Anlagepratzen an zwei weiteren Stellen am Rohr festgespannt werden können, so daß die Schwingungsenergie im wesentlichen an drei, gleichmäßig auf den Rohrumfang verteilten Punkten in das Rohr eingeleitet wird. Die Schwingungs­ amplitude beträgt bei solchen Rotationsvibratoren üblicherweise 1 mm und mehr. Es wird also an drei Stellen eine Art Schlagenergie auf das Rohr ausgeübt, um die im Inneren des Rohres gleichmäßig abgelagerte Verkrustung loszuschlagen und dabei nicht nur die Verkrustung von der Rohrwandung zu lösen, sondern einen Bruch der Verkrustung herbeizuführen, weshalb die Schwingungsenergie nur an wenigen Punkten in das Rohr eingeleitet wird. Hierdurch wird an drei Stellen des Rohres ein Hammereffekt erzeugt, wobei die einschlagende Energie zu einem Aufbrechen der Rohrverkrustung führt.

Aufgabe der Erfindung ist es, Rohrverstopfungen die bei der Förderung plastischer Medien auftreten, ohne Ausbau von Rohrabschnitten in einfacher Weise aufzu­ lösen und die damit verbundenen Nachteile insbesondere Arbeitsunterbrechung und Materialverlust, zu vermeiden.

Diese Aufgabe wird ausgehend von einem Verfahren der eingangs erläuterten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß in der Leitung ein dem Förderdruck im wesentlichen entsprechender Druck in Förderrichtung aufrechterhalten wird und die Schwingungsenergie so auf das Rohr übertragen wird, daß es im erregten Zustand einen um die Rohrachse umlaufenden im wesentli­ chen senkrecht zu dieser verlaufenden Schwingungsvektor aufweist, der mit mindestens 12 000 Umdrehungen pro Minute umläuft und Schwingungen des Rohres mit einer Amplitude zwischen 0,1 mm und 0,5 mm erzeugt. Der Schwingungsvektor zeigt die Richtung der momentan größten Schwingungsauslenkung an.

Durch diese Art des Vorgehens wird die Schwingungsenergie allseitig in das Rohr eingeleitet, wobei das Rohr Schwingungen quer zu seiner Längsachse mit einer Amplitude von 0,1 mm bis 0,5 mm ausführt und der dabei auftretende Schwingungsvektor, der im wesentlichen senkrecht zur Rohrachse steht, mit mindestens 12 000 Umdrehungen pro Minute umläuft, wodurch diese Schwin­ gungsenergie auf den Rohrinhalt an dieser Stelle übertragen wird mit der Folge, daß sowohl die einzelnen ineinander und gegebenenfalls gegen die Rohrwandung verkeilten Teile in eine Drehbewegung um sich selbst und der gesamte Rohrinhalt in eine Drehbewegung um die Rohrachse versetzt wird. Dies ist nur aufgrund der hochfrequenten Vibration mit sehr geringer Amplitude möglich, so daß sich die verkeilten Teile, z.B. Kiesel­ steine aus ihrer gegenseitigen Verkeilung lockern, was zu einer Auflockerung der Rohrverstopfung führt. In diese sich allmählich auflockernde Rohrverstopfung kann das unter Druck stehende Medium, z.B. Betonschlempe, in das verkeilte Nest eindringen, welches aufgrund des Abströmens einer schmierenden fließfähigen Schicht entstanden ist. Durch das Eindringen eines schmierfähigen fließfähigen Mediums werden die miteinander verkeilten und sich aufgrund der eingebrachten Schwingungsenergie nun drehenden Teile wieder mit einer schmierfähigen Schicht umgeben, was ausgehend vom Zentrum der Rohrver­ stopfung, d.h. vom Zentrum des Rohres zu einer allmähli­ chen Auflösung der Rohrverstopfung führt. Da die Rohrverstopfung nicht insgesamt sondern vom Zentrum aus aufgelöst wird, wird auch die Gefahr vermieden, daß die ursprünglich ohne schmierfähigen Anteil fest­ geklemmten festen Bestandteile insgesamt weiterbeför­ dert werden und so zu einer anderen Verstopfung an einer weiter stromabwärts gelegenen Stelle führen können. Die festen Teile der Rohrverstopfung werden allmählich in das unter Druck nachgeförderte Material eingebettet, wodurch eine homogene Durchmischung gewährleistet ist. Eine weitere Rohrverstopfung ist damit bei anhaltender Förderung vermieden und das Austreten von inhomogenen Materialien bezogen auf die Eingangsdurchmischung wird dadurch verhindert. Ein allmähliches Einbetten der sich lockernden Kiesel­ steine in die nachdringende Betonschlempe kann nur dann eintreten, wenn die Schwingungsenergie mit sehr hoher Frequenz und sehr kleiner Amplitude eingeleitet wird, weil sich sonst das gegenseitige Lösen bei schlagender Energie nicht ergeben würde. Aus diesem Grunde könnte die eingangs erläuterte bekannte Vorrich­ tung zur Auflösung der erläuterten Rohrverstopfungen nicht eingesetzt werden. Die an wenigen Punkten nach Art von Hammerschlägen eingeleitete Energie würde nur zu einer noch stärkeren Verkeilung der ineinander verklemmten festen Teile führen.

Das erfindungsgemäße Verfahren ist selbstverständlich nicht auf Fertigbeton beschränkt, sondern kann bei allen Materialien zur Anwendung kommen, die insbesondere bei einer Förderunterbrechung zu Verstopfungen neigen. Dies müssen nicht unbedingt Materialien sein, die aus Flüssigteilen und festen Teilen bestehen, sondern eine solche Verstopfung kann auch bei pulverförmigen Materialien eintreten, wodurch sich innerhalb des Rohres Brücken bilden, die eine Weiterförderung ver­ hindern. Solche Brückenbildungen können durch das Einleiten von hochfrequenter Schwingungsenergie mit geringer Amplitude ebenfalls abgebaut werden.

Die verstopfte Stelle läßt sich in bekannter Weise durch Abklopfen des Rohres anhand des Klangunterschiedes gegenüber nicht verstopften Stellen leicht ausfindig machen.

Zur Durchführung des Verfahrens dient eine Vorrichtung, die dadurch gekennzeichnet ist, daß ein Rotationsvi­ brator mit mindestens 12 000 Umdrehungen pro Minute (Upm/min) und einer Schwingungsamplitude zwischen 0,1 mm und 0,5 mm auf einer Grundplatte kraftschlüssig befestigt und die Grundplatte mit mindestens einer Rohrschelle versehen ist, die das verstopfte Rohr enganliegend am gesamten Umfang umgreift und damit eine kraftschlüssige Verbindung zwischen dem Rotations­ vibrator und dem Rohr an dessen gesamtem Umfang her­ stellt, wobei der die Schwingungsenergie erzeugende Unwuchtkörper des Rotationsvibrators um eine parallel zur Rohrachse verlaufende Achse umläuft. Hierdurch ist sichergestellt, daß die durch den Rotationsvi­ brator erzeugte hochfrequente Schwingungsenergie mit geringer Amplitude unmittelbar in das die Verstop­ fung verursachende Material eingeleitet werden kann. Wie bereits weiter oben erläutert, kann hierdurch die Verkeilung von Festteilen aufgelöst werden, da die einzelnen Teilchen in Schwingungen und Rotation geraten und somit aus ihrem verkeilten Zustand gelöst und mit Feinteilen umgeben werden können, die die Fließfähigkeit wieder herstellen. Wesentlich bei der Ausgestaltung dieser Vorrichtung ist die Tatsache, daß die Schwingungsenergie am gesamten Umfang des Rohres in dieses eingebracht wird, weshalb die Rohr­ schelle das Rohr enganliegend am gesamten Umfang umgreift.

In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung kann der Rotationsvibrator durch ein Druckmittel, beispiels­ weise Druckluft, antreibbar sein, wobei sich für den vorliegenden Zweck insbesondere ein Rotationsvibrator nach dem Patent Nr. 26 09 542 eignet.

Wenn in weiterer Ausgestaltung der Erfindung zwei Rohrschellen jeweils eine an einem Ende der Grundplatte mit dieser fest, z.B. durch eine Schweißverbindung, verbunden sind, so wird hierdurch in besonders vorteil­ hafter Weise die Schwingungsenergie an zwei voneinander entfernten Stellen, die den größtmöglichen Abstand zueinander haben, eingebracht, so daß auch eine Verstop­ fung mit einer größeren Ausdehnung in der weiter oben angegebenen Weise behandelt und sicher aufgelöst werden kann.

Eine besonders einfache Ausgestaltung ergibt sich, wenn nach der Erfindung die Rohrschellen quer geteilt ausgebildet sind, wobei eine erste Schellenhälfte an der Grundplatte befestigt und die zweite Schellenhälf­ te mittels Schnellverschlüssen mit der ersten Schellen­ hälfte verbindbar ist. Als Schnellverschlüsse können die bekannten Kniehebelverschlüsse oder solche Ver­ schlüsse zur Anwendung kommen, die einen an einem Hebel angeordneten drehbar gelagerten Exzenter aufweisen, der ein Zusammenspannen der Schellenhälften ermöglicht.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungs­ beispieles näher erläutert.

Die einzige Figur zeigt einen Rohrabschnitt mit daran kraftschlüssig befestigtem Rotationsvibrator.

An einem Förderohr 1 ist mittels Rohrschellen, die insgesamt mit 2 bezeichnet sind, ein durch ein Gehäuse verkleideter Rotationsvibrator 3 kraftschlüssig befe­ stigt, der auf einer Grundplatte festgelegt ist. Die Befestigung des Rotationsvibrators 3 auf der Grundplatte 4 erfolgt in der Weise, daß die von ihm erzeugte mechanische Schwingungsenergie verlustfrei auf die Grundplatte und von dort auf die Rohrschellen 2 übertragen wird, welche mit der Grundplatte 4, beispielsweise durch eine Schweißnaht 5, verbunden sind. Die Rohrschellen 2 sind zweiteilig ausgeführt, wobei der eine Teil 2 a an der Grundplatte 4 befestigt ist und einen Schnellverschluß 6 trägt, mit dessen Hilfe der zweite Teil 2 b der Rohrschelle mit dem ersten Teil 2 a verbunden werden kann. Die Rohrschellen sind so ausgeführt, daß sie im verspannten Zustand das Rohr 1 eng und somit kraftschlüssig am gesamten Umfang umschließen, damit die durch den Rotationsvi­ brator 3 erzeugte Schwingungsenergie durch die Rohrwan­ dung hindurch in das, die Verstopfung hervorrufende Material eingeleitet werden kann.

Im dargestellten Ausführungsbeispiel umfaßt jeder Schnellverschluß 6 zwei an einem Ansatz 7 schwenkbar angeordnete Laschen 8, die zwischen ihren freien Enden einen drehbar gelagerten Exzenter 9 tragen, der mit einem Schwenkhebel 10 verbunden ist. Der Exzenter 9 greift im verspannten Zustand hinter einen Ansatz 11, der mit der zweiten Rohrschellenhälfte 2 b fest verbunden ist.

Claims (7)

1. Verfahren zur Auflösung von Rohrverstopfungen bei der Förderung plastischer Medien, insbesondere in Förderrohren von Fertigbeton, bei dem die verstopf­ te Stelle lokalisiert und an dieser Stelle mechani­ sche Schwingungsenergie durch die Rohrwandung in das die Verstopfung verursachende Material eingeleitet wird, dadurch gekennzeichnet, daß in der Leitung ein dem Förderdruck im wesentlichen entsprechender Druck in Förderrichtung aufrechterhal­ ten wird und die Schwingungsenergie so auf das Rohr übertragen wird, daß es im erregten Zustand einen um die Rohrachse umlaufenden im wesentlichen senkrecht zu dieser verlaufenden Schwingungsvektor aufweist, der mit mindestens 12 000 Umdrehungen pro Minute umläuft und Schwingungen des Rohres mit einer Amplitude zwischen 0,1 mm und 0,5 mm erzeugt.

2. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Rotations­ vibrator (3) mit mindestens 12 000 Umdrehungen pro Minute (Upm) und einer Schwingungsamplitude zwischen 0,1 mm und 0,5 mm auf einer Grundplatte (4) kraftschlüssig befestigt und die Grundplatte (4) mit mindestens einer Rohrschelle (2) versehen ist, die das verstopfte Rohr (1) enganliegend am gesamten Umfang umgreift und damit eine kraft­ schlüssige Verbindung zwischen dem Rotationsvibrator (3) und dem Rohr (1) an dessen gesamtem Umfang herstellt, wobei der die Schwingungsenergie erzeugende Unwuchtkörper des Rotationsvibrators um eine parallel zur Rohrachse verlaufende Achse umläuft.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Rotationsvibrator (3) durch ein Druckmittel, beispielsweise Druckluft, antreibbar ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß zwei Rohrschellen (2) jeweils eine an einem Ende der Grundplatte (4) mit dieser fest, z.B. durch eine Schweißverbindung (5), verbunden sind.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Rohrschellen (2) quer geteilt ausgeführt sind, wobei eine erste Schellenhälfte (2 a) an der Grundplatte (4) befestigt und die zweite Schellenhälfte (2 b) mittels Schnell­ verschlüssen (6) mit der ersten Schellenhälfte verbindbar ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Schnellverschluß als Kniehebelverschluß ausgebildet ist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Schnellverschluß an einer Schellenhälfte (2 a) angelenkte Laschen (8) aufweist, die zwischen ihren freien Enden einen drehbart gelagerten Exzenter (9) tragen, der mittels eines Hebels (10) verdrehbar ist und im verspannten Zustand hinter einen Ansatz (11) der zu verbindenden zweiten Schellenhälfte (2 b) greift.