DE4228806A1 - Vorrichtung zur Förderung von Dickstoffen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Förderung von Dickstoffen, Schlämmen und dergleichen Fördergut mit einer vorzugsweise oszillierend arbeitenden Dick­ stoffpumpe, einer druckseitig an die Dickstoffpumpe an­ geschlossenen Förderleitung und einem in der Förderlei­ tung angeordneten, eine sich selbsttätig unter der Einwirkung des in Förderrichtung strömenden Förderguts aufweitende und bei aufhörender oder entgegen der För­ derrichtung gerichteter Fördergutströmung verengende oder schließende Durchtrittsöffnung aufweisenden Rück­ halteorgan, das mehrere, in Winkelabständen voneinander sternförmig angeordnete, die Durchtrittsöffnung begren­ zende, mit ihren rückwärtigen Enden im Bereich der In­ nenfläche der Förderleitung befestigte und sich mit ih­ ren freien, spitz zusammenlaufenden Enden, vorzugsweise schräg in Förderrichtung erstreckende Fingerlamellen aufweist.

Bei einer bekannten Vorrichtung dieser Art (DE-A-41 04 693) sind die Fingerlamellen federelastisch ausgebildet und in sich gebogen, so daß sie sich im entspannten Zustand in der Schließstellung des Rückhalteorgans befinden. Sie werden durch das strömende Fördergut unter Freigabe der Durchtrittsöffnung elastisch aufgespreizt. Dies er­ fordert eine relativ dünnwandige Ausbildung, der aus Federstahl bestehenden Fingerlamellen. Da die auf die Fingerlamellen einwirkenden Förder- und Rückstromkräfte je nach Förderhöhe stark variieren können, bereitet die Auslegung der Fingerlamellen hinsichtlich Federelasti­ zität und Festigkeit erhebliche Schwierigkeiten. Bei zu dünner Wandstärke kann es zu einer Durchbiegung in der falschen Richtung kommen, während bei zu dicker Wand­ stärke der Öffnungsvorgang des Rückhalteorgans behin­ dert wird und ein unnötiger Druckabfall in diesem Be­ reich auftritt.

Ausgehend hiervon liegt der Erfindung die Aufgabe zu­ grunde, die bekannte Vorrichtung der eingangs angegebe­ nen Art dahingehend zu verbessern, daß ihre Funktion weitgehend unabhängig vom Förderdruck bei geringstmög­ lichem Druckabfall gewährleistet ist.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird die im Patentanspruch 1 angegebene Merkmalskombination vorgeschlagen. Vorteil­ hafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.

Die erfindungsgemäße Lösung geht von dem Gedanken aus, daß die Fingerlamellen eine ausreichende Festigkeit aufweisen und unter der Einwirkung des Förderstroms trotzdem leicht aufspreizbar sein sollten. Um dies zu erreichen, wird gemäß der Erfindung vorgeschlagen, daß die Fingerlamellen aus biegesteifem, vorzugsweise ebe­ nem Flachmaterial bestehen und mit ihrem rückwärtigen Ende an je einem im Bereich der Innenfläche der Förder­ leitung mit seiner Drehachse tangential quer zur För­ derrichtung ausgerichteten Drehgelenk angelenkt sind.

Zweckmäßig werden die Fingerlamellen unter der Einwir­ kung einer Rückstellfeder in Richtung Schließstellung vorgespannt. Die Rückstellfedern können dabei als gegen die Fingerlamellen andrückende Blattfedern oder als das jeweilige Drehgelenk umfassende Torsions- oder Schen­ kelfedern ausgebildet sein.

Um in der Schließstellung eine gute Abdichtung auch ge­ gen Flüssigkeitsdurchtritt zu erzielen, können die be­ nachbarten Fingerlamellen in ihrer Schließstellung ein­ ander abwechselnd außen und innen überlappend angeord­ net werden. Vorteilhafterweise sind dabei die äußeren liegenden Fingerlamellen zumindest in der Nähe ihres Drehgelenks breiter als die inneren Fingerlamellen, wo­ bei die Drehgelenke der inneren Fingerlamellen gegen­ über den Drehgelenken der äußeren Fingerlamellen in Förderrichtung und/oder radial nach innen versetzt an­ geordnet werden.

Um auch hohen Rückstromkräften standzuhalten, weisen die Fingerlamellen im Bereich ihres rückwärtigen Endes ein in der Schließstellung gegen eine förderrohrseitige Anschlagfläche anschlagendes Anschlagorgan auf, das durch je eine starr an den Fingerlamellen angeordnete, in Förderrichtung ausgerichtete, von den Fingerlamellen radial in das Förderrohr eingreifende Anschlagplatte gebildet sein kann, die gegen eine radial nach innen weisende Anschlagfläche des Förderrohrs anschlägt. Die Schließstellung des Rückhalteorgans kann dadurch gesi­ chert werden, daß die Fingerlamellen in der Schließ­ stellung vorzugsweise mit ihrem Anschlagorgan an einem Rastorgan des Förderrohrs lösbar einrastbar sind.

Im folgenden wird die Erfindung anhand einiger in der Zeichnung in schematischer Weise dargestellter Ausfüh­ rungsbeispiele näher erläutert. Es zeigen

Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Dickstoff- Förderanlage in teilweise geschnittener per­ spektivischer Darstellung;

Fig. 2a einen Längsschnitt durch das Rückhalteorgan der Förderanlage nach Fig. 1;

Fig. 2b und c eine Rückseitenansicht des Rückhalteor­ gans in Schließstellung und in Offenstellung;

Fig. 3 einen Längsschnitt durch ein Rückhalteorgan mit als Blattfeder ausgebildeter Rückstellfeder;

Fig. 4a einen Längsschnitt durch ein Rückhalteorgan mit als Schenkelfeder ausgebildeter Rückstellfeder und einander überlappenden Fingerlamellen;

Fig. 4b einen Schnitt entlang der Schnittlinie B-B der Fig. 4a.

Die in Fig. 1 dargestellte Förderanlage weist eine Ein­ zylinder-Kolbenpumpe 14 und eine druckseitig angeschlos­ sene, ein Rückhalteorgan 10 enthaltende Förderleitung 12 auf. Sie ist vor allem zur Förderung von Dickstoffen und Schlämmen bestimmt.

Die Einzylinder-Kolbenpumpe 14 besteht im wesentlichen aus einem Einfüllschacht 16, einem stirnseitig über den Einfüllschacht 16 überstehenden und über eine Eintritts­ öffnung 18 mit diesem verbundenen Förderzylinder 20 so­ wie einem auf einer feststehenden Kolbenstange 22 zwi­ schen zwei Endstellungen hydraulisch verschiebbaren Förderkolben 24.

Das Rückhalteorgan 10 weist einen im Bereich einer Rohr­ kupplung 26 in die Förderleitung 12 eingesetzten Trag­ ring 28 und mehrere in Winkelabständen voneinander stern­ förmig angeordnete Fingerlamellen 30 auf, welche in den Innenraum der als Zylinderrohr ausgebildeten Förderlei­ tung 12 eingreifen und die Durchtrittsöffnung 32 begren­ zen. Die Förderleitung 12 weist im Bereich des Rückhal­ teorgans 10 ein mit einer stirnseitigen Ausdrehung 42 versehenes kurzes Rohrstück 44 auf, das mit einem durch Zuganker 46 im Bereich der Austrittsöffnung des Förder­ zylinders 20 befestigten Anschlußflansch 48 gekoppelt ist. Der in die Ausdrehung 42 eingesetzte Tragring 28 des Rückhalteorgans 10 wird zwischen den einander ge­ genüberliegenden Stirnflächen des Rohrstücks 44 und des Anschlußflansches 48 eingespannt, wenn diese beim Kup­ peln von den Halbschalen 50 der Rohrkupplung 26 in axi­ aler Richtung gegeneinander gedrückt werden. Die Abdich­ tung der Rohrkupplung 26 erfolgt durch einen am Umfang des Tragrings 28 anliegenden, in einem Ringspalt 52 zwischen den Stirnseiten des Rohrstücks 44 und des An­ schlußflansches 48 angeordneten Dichtring 54. Der An­ schlußflansch 48 weist zwischen der Austrittsöffnung des Förderzylinders 20 und seiner am Tragring 28 an­ liegenden Stirnfläche einen sich konisch verjüngenden Innenquerschnitt auf.

Die Fingerlamellen 30 bestehen jeweils aus einem keil­ förmig zugeschnittenen ebenen biegesteifen Stahlblech, welches an seinem breiteren, der Kolbenpumpe 14 zuge­ wandten Ende an je einem Drehgelenk 34 des Tragrings 28 angelenkt ist. In der Schließstellung wird die Durch­ trittsöffnung 32 durch eine von den freien Enden der Fingerlamellen 30 umgebene Zentralöffnung 38 gebildet (Fig. 2b und 4b). Der Querschnitt der Zentralöffnung 38 ist so gewählt, daß einerseits ein Verklemmen der Fin­ gerlamellen verhindert, andererseits beim Saughub der Kolbenpumpe 14 grobes Material unter Zusetzen der Durch­ trittsöffnung zurückgehalten wird. An der Innenseite der Fingerlamellen sind in Strömungsrichtung ausgerich­ tete, radial nach innen weisende plattenförmige An­ schlagorgane 56 angeordnet, die in der Schließstellung gegen eine radial nach innen weisende Anschlagfläche 58 der Förderleitung 12 oder des Tragrings 28 anschlagen.

Bei dem in Fig. 3 gezeigten Ausführungsbeispiel ist zwischen den Fingerlamellen 30 und der Innenfläche des Rohrstücks 44 je eine Blattfeder 60 angeordnet, die die Fingerlamellen in Richtung Schließstellung vorspannt.

Bei dem in Fig. 4a gezeigten Ausführungsbeispiel ist zur Rückstellung der Fingerlamellen 30 je eine Schenkel­ feder 62 vorgesehen, die das Drehgelenk 34 umfaßt und sich mit ihrem einen Schenke 1 auf der Außenseite der jeweiligen Fingerlamelle 30 abstützt. Wie insbesondere aus Fig. 4b zu ersehen ist, sind die Fingerlamellen 30 bei diesem Ausführungsbeispiel so angeordnet, daß sie sich in ihrer Schließstellung gegenseitig überlappen. Man erhält dadurch im Schließzustand eine sehr kleine Durchtrittsöffnung 32.

Während des Druckhubs des Förderkolbens 24 der Einzy­ linder-Kolbenpumpe 14 wird das Fördergut aus dem Ein­ füllschacht 16 in den Förderzylinder 20 und von dort in die Förderleitung 12 gedrückt. Die Fingerlamellen 30 werden dabei unter der Einwirkung des Förderstroms um die Achse ihres Drehgelenks 34 unter Freigabe der Durch­ trittsöffnung 32 gegen die Innenfläche des Förderrohrs im Bereich des Rohrstücks 44 geklappt (Fig. 2c).

Nach Erreichen seines vorderen Totpunkts wird der För­ derkolben 24 im Saughub bis zu der in der Eintrittsöff­ nung 18 gegenüberliegenden Stirnseite des Einfüllschachts 16 zurückgezogen, wobei Fördergut aus dem Einfüllschacht 16 in den vor der Stirnfläche des Förderkolbens frei werdenden Raum nachfällt oder nachfließt. Dabei gelan­ gen die Fingerlamellen 30 des Rückhalteorgans 10 auf­ grund ihrer Vorspannung und unterstützt durch den wäh­ rend des Zurückziehens des Förderkolbens 24 in Förder­ richtung 20 entstehenden Unterdruck und/oder durch den hydrostatischen Druck in der Förderleitung 12 in ihre in Fig. 2b und 4b dargestellte Ruhelage zurück und ver­ hindern dadurch, daß Fördergut aus der Leitung 12 in den Förderzylinder 20 zurückströmt.

Zusammenfassend ist folgendes festzustellen: Die Erfin­ dung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Förderung von Dickstoffen, Schlämmen und dergleichen Fördergut mit einer oszillierend arbeitenden Dickstoffpumpe 14, einer druckseitig an die Dickstoffpumpe 14 angeschlos­ senen Förderleitung 12 und einem in der Förderleitung angeordneten Rückhalteorgan 10. Das Rückhalteorgan 10 weist mehrere, in Winkelabständen voneinander sternför­ mig angeordnete Fingerlamellen 30 auf, die sich mit ihren freien, spitz zusammenlaufenden Enden vorzugswei­ se schräg in Förderrichtung erstrecken. Erfindungsgemäß wird vorgeschlagen, daß die Fingerlamellen 30 aus bie­ gesteifem, vorzugsweise ebenem Flachmaterial bestehen und mit ihrem rückwärtigen Ende an je einem im Bereich der Innenfläche der Förderleitung mit seiner Drehachse tangential quer zur Förderrichtung ausgerichteten Dreh­ gelenk 34 angelenkt sind.

Claims (12)

1. Vorrichtung zur Förderung von Dickstoffen, Schläm­ men und dergleichen Fördergut mit einer vorzugswei­ se oszillierend arbeitenden Dickstoffpumpe (14), einer druckseitig an die Dickstoffpumpe angeschlos­ senen Förderleitung (12) und einem in der Förder­ leitung (12) angeordneten, eine sich selbsttätig unter der Einwirkung des in Förderrichtung strömen­ den Förderguts aufweitende und bei aufhörender oder entgegen der Förderrichtung gerichteter Fördergut­ strömung verengende oder schließende Durchtritts­ öffnung (32) aufweisenden Rückhalteorgan (10), das mehrere in Winkelabständen voneinander sternförmig angeordnete, die Durchtrittsöffnung (32) begrenzen­ de, mit ihren rückwärtigen Enden im Bereich der In­ nenfläche der Förderleitung befestigte und sich mit ihren freien Enden vorzugsweise schräg in Förder­ richtung erstreckende Fingerlamellen (30) aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die Fingerlamellen (30) aus biegesteifem, vorzugsweise ebenem Flachmaterial bestehen und mit ihrem rückwärtigen Ende an je ei­ nem im Bereich der Innenfläche der Förderleitung (12) mit seiner Drehachse tangential quer zur För­ derrichtung ausgerichteten Drehgelenk (34) ange­ lenkt sind.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß die Fingerlamellen (30) unter der Einwir­ kung einer Rückstellfeder (60, 62) in Richtung Schließstellung vorgespannt sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeich­ net, daß die Rückstellfeder als gegen die Fingerla­ mellen (30) andrückende Blattfedern (60) ausgebil­ det sind.

4. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeich­ net, daß die Rückstellfedern als das jeweilige Dreh­ gelenk (34) umfassende Torsions- oder Schenkelfe­ dern (62) ausgebildet sind.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, da­ durch gekennzeichnet, daß die benachbarten Finger­ lamellen (30) in ihrer Schließstellung einander ab­ wechselnd außen und innen überlappen.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeich­ net, daß die äußeren Fingerlamellen (30) in allen Querschnittspositionen breiter als die inneren Fin­ gerlamellen (30) sind.

7. Vorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Drehgelenke (34) der außen lie­ genden und der innen liegenden Fingerlamellen (30) in Förderrichtung gegeneinander versetzt angeordnet sind.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeich­ net, daß die Drehgelenke (34) der inneren Fingerla­ mellen (30) gegenüber den Drehgelenken der äußeren Fingerlamellen (30) in Förderrichtung versetzt an­ geordnet sind.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 8, da­ durch gekennzeichnet, daß die Drehgelenke (34) der inneren Fingerlamellen (30) gegenüber den Drehge­ lenken (34) der äußeren Fingerlamellen (30) in För­ derrichtung radial nach innen versetzt angeordnet sind.

10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, da­ durch gekennzeichnet, daß die Fingerlamellen (30) im Bereich ihres rückwärtigen Endes ein in der Schließstellung gegen eine förderrohrseitige An­ schlagfläche (58) anschlagendes Anschlagorgan (56) aufweisen.

11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeich­ net, daß das Anschlagorgan durch je eine starr an den Fingerlamellen (30) angeordnete, in Förderrich­ tung ausgerichtete, von den Fingerlamellen (30) ra­ dial in das Förderrohr (12) eingreifende Anschlag­ platte gebildet ist, die gegen eine radial nach in­ nen weisende Anschlagfläche (58) des Förderrohrs anschlägt.

12. Vorrichtung nach Anspruch 10 oder 11, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Fingerlamellen (30) in der Schließstellung vorzugsweise mit ihrem Anschlagor­ gan (56) an einem Rastorgan des Förderrohrs lösbar einrastbar sind.