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Einrichtung zum Fördern von feuchtem und breiigem Gut, insbesondere
von Naßtrebern, in Rohrleitungen
Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung
zum Fördern von feuchtem und breiigem Gut, insbesondere von Naßtrebern, in Rohrleitungen
mittels einer das Gut zu einem Strang formenden Preßschnecke und einer von dem Strang
einzelne Pfropfen abtrennenden Druckmittelzuführung für d.a,mpf- oder gasförmige
Medien, welche zugleich die Pfropfen. in der weiteren Rohrleitunig vortreiben und
diese am entlegenen Rohrleitungsende ausstoßen.
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Bei Fördereinrichtungen dieser Art bereitet die Abtrennung und Vorwärtsbewegung
der einzelnen Pfropfen gewisse Schwierigkeiten, weil dfe Pfropfen nicht immer den
gewünschten Zusammenhalt wahren. Um zu verhindern, daß s.ich im Innern der Pfropfen
ein lockerer Kern bilden kann, durch welchen das da.mpf- oder gasförmige Fördermittel
unter Zerstörung des Pfropfens bei gleichzeitigem Druckmittelverlust hindurchbläst,
hat man die Schneckenwelle in der auswärtigen Wand eines an die Preßschnecke sich
anschließenden Rohrkrümmers gelagert, so daß die Pfropfen durch die Preßschneckenwelle
von der Mitte nach einer Seite hin aufgeschlitzt, anschließend jedoch sofort wieder
zu einem dichten Pfropfen geschlossen werden. Diese Ausführung hat sich weitgehend
bewährt. Die Druckmittelzuführung kann. durch gesteuerte Ventile nach bestimmtem
Plan geregelt werden. Besonders vorteilhaft ist jedoch eine Selbststeuerung der
Pfropfenbildung, bei der unter Vermeidung geregelter stoßartiger Druckmittelzuführung
sich ein Spiel abswechselnder Pfropfenabtrennperioden und Pfropfengruppenentleerungsperioden
selbsttätig unter dem Einfluß ständiger Druckmittelbeaufschlagung einstellt.
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Eine gewisse Unvollkommenheit besteht bei dieser und ähnlichen Ausführungen
jedoch darin, daß die Pfropfen nicht immer in der gewünschten
Exaktheit
ihre Form erhalten und diese wahren sowie daß es bisweilen zu Verstopfungen der
Lufteinblaseöffnungen kommt, was sich nicht nur auf die Gleichförmigkeit der Pfropfen,
sondern auch vor allem auf die Stetigkeit der Förderung nachteilig awsvr,irkt.
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Der Vermeidung dieser Mängel steht bei den bekannten Fördereinrichtungen
insbesondere die Verwendung einzelner radialer Druckmittelzuführungsöffnungen in
der Förderleitung entgegen. Diese Öffnungen bestanden üblicherweise aus einzelnen
Bohrlöchern. Wenn infolge ungleichmäßiger Beaufschlagung der einzelnen Öffnungen
auf Grund strömungstechnisch unterschiedlicher AusbiLdung von Druckstößen oder infolge
von Zufälligkeiten, wie sie bei der Eigenheit des geförderten Gutes leicht auftreten
können, das Druckmittel nicht gleichmäßig durch alle Öffnungen hindurchtreten kann,
so kann es leicht zu bleibenden Verstopfungen von Öffnungen kommen. Hierdurch wird
nicht nur die gleichmäßige Pfropfenbildung behindert, sondern der ganze Förderprozeß
gestört.
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Es ist erfahrungsgemäß recht umständlich, derartige Verstopfungen
zu beseitigen, zumal ihr Vorhandensein nicht von aufien ohne weiteres erkennbar
ist; außerdem bedarf es eines Stillsetzens der Anlage sowie des Ausbaues eines Teils
derselben.
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Die Erfindung hat sich zur Aufgabe gemacht, diese Mängel zu beheben,
eine einwandfreie und völlig gleichmäßige Pfropfenbildung zu ermöglichen sowie ein
ungestörtes stetiges Arbeitsverfahren zu gewährleisten.
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Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß zum Einführen des
Druckmittels in den an die Preßschnecke sich anschließenden Rohrstrang eine Ringdüse
dient, durch welche das Druckmittel über den ganzen Kreisumfang gleichzeitig und
gleichmäßig verteilt in das Förderrohr eingeblasen wird.
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Gemäß einer besonders zweckmäßigen Ausführungsform ist die Ringdüse
mit einer den Düsenraum gegenüber dem zu fördernden Gut abdeckenden' Zunge versehen,
weiche das Druckmittel angenähert in der Förderrichtung des Gutes in die Rohrleitung
einströmen Läßt. Es werden hierdurch zwei sehr wesentliche Vorteile gleichzeitig
erreicht.
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Zunächst verhindert die Zunge, daß Teile des geförderten Gutes in
den Düsenraum gelangen und diesen verstopfen. Der in Förderrichtung offene Ringspalt
läßt die Feststoffe an sich vorbeigleiten.
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Die schräg nach vorn gerichtete Druckmitteleinführung vermeidet es
zwangsläufig, daß Feststoffe durch das Druckmittel in gegenüberliegende Öffnungen
direkt hineingeblasen werden können, was bei den bekannten Einrichtungen häufig
der Anlaß von Verstopfungen einzelner Druckmittelzuführungsöffnungen war.
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Des weiteren ergeben sich bei der besonderen Düsenausbildung wesentliche
Vorteile hinsichtlich der Pfropfenbildung und deren Förderung. Durch den vollkonzentrischen
Druckmittelzustrom werden die einzelnen Pfropfen schneller und genauer, gleichsam
wie durch ein konzentrisch wirkendes Messer, von dem vorgeschobenen Strang abgetrennt.
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Die Exaktheit des Abtrennungsvorganges und damit die Gleichförmigkeit
der Pfropfen untereinander ergeben eine bisher nicht erreichte Vollkommenheit.
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Von Bedeutung ist vor allem auch die günstige Ausnutzung der kinetischen
Energie des Druckmittels, das seine Stoßwirkung nunmehr hauptsächlich in der Förderrichtung
auf das Gut zur Einwirkung bringt. Der den Pfropfen erteilte Impuls ist daher größer,
gleiche Druckmittelhöhe vorausgesetzt.
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Da die Druckmittelzuführung über den vollkommenen Kreisumfang gegenüber
der Zuführung durch nur einzelne Löcher in vorteilhafter Weise ein kurzzeitigeres
Einblasen der für jeden Pfropfen benötigten Druckmittelmenge ergibt, so tritt auch
eine kurzzeitig erhöhte Druckspitze ein, die ihrerseits wieder zu einem rückwärtigen
Durchschlagen des Druckmittels führen könnte. In weiterer Ausgestaltung der Erfindung
werden konstruktive Hilfsmittel vorgesehen, um ein solches rückwärtiges Durchschlagen
durch die Preßschnecke zu verhindern.
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Dies wird dadurch erreicht, daß die Preßschneckenwelle nach ihrem
rückwärtigen Ende zu einen verstärkten Durchmesser aufweist. Dadurch ergibt sich
eine gewisse Verengung des freien Querschnittes des Schneckendurchgangs nach hinten.
Bei etwaigen Druckspitzen größerer Höhe wird also dem Rückstoß des Druckmittels
ein größerer Widerstand entgegengesetzt.
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Wenn die konstruktiven Verhältnisse eine geringe Konizität als ausreichend
erachten lassen, kann die massive Preßschneckenwelle selbst die konische Verstärkung
erhalten. Bei größeren Anlagen oder erforderlicher stärkerer Konizität kann in weiterer
Ausgestaltung der Erfingung zwischen der Preßschneckenwelle und den Schneckenwindungen
ein nach rückwärts sich erweiternder Hohlkegel eingefügt sein, der sowohl mit der
Preßschneckenwelle als auch mit den Schneckenwindungen drehsteif verbunden ist.
Man erhält so eine gewichtsmäßig leichtere Konstruktion. Es läge im Rahmen der Erfindung,
an Stelle konischer Verstärkungen der Preßschneckenwelle den Durchmesser der Preßschneckenwelle
nach seinem rückwärtigen Ende zu sich stufenförmig erweitern zu lassen.
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Die Erfindung wird an Hand der Zeichnung beispielsweise näher erläutert.
Es stellt dar Fig. 1 einen Längsschnitt durch die Gesamtanordnung und Fig. 2 einen
axialen Schnitt durch die erfindungsgemäß verwendete Ringdüse in vergrößertem Maßstab.
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Gemäß Fig. 1 enthält das auf dem Fundament 1 aufgebaute Preßschneckengehäuse
2 eine Förder-bzw. Preßschnecke 3, deren Antriebswelle 4 auf dem in Förderrichtung
gelegenen Ende durch einen Rohrkrümmer 5 hindurchgeführt und außerhalb des Förderrohres
7 bei 6 gelagert ist. Der weitere Verlauf des Förderrohres 7 kann den jeweiligen
örtlichen Betriebsverhältnissen angepaßt sein. Hinter dem Rohrkrümmer 5 ist ein
Absperrschieber 8 in den Förderkanal eingebaut. Dahinter befindet sich die erfindungsgemäß
verwendete Ringdüse 9, der
das dampf- oder gasförmige Druckmittel
durch die Rohrleitung 10 zugeleitet wind.
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Das bei P1 zugeführte zu fördernde Gut wird durch die Preßschnecke
in dem gewünschten Grad verdichtet. Durch das über die Ringdüse g zugeführte Druckmittel
werden von dem Fördergutstrang II einzelne Pfropfen 12 abgeteilt. Diese werden,
durch Druckmittelpolster I3 voneinander getrennt, in Pfeilrichtung P2 an den gewünschten
Ort befördert und dort ausgestoßen.
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Der Aufbau der Ringdüse ist aus Fig. 2 deutlicher zu ersehen. Die
Rohrleitung 7 ist an der Stelle der Ringdüse unterbrochen. Unter Zwischenfügen der
Ringdüse werden mittels Schraubenbolzen 14 beiderseitig angeordnete Flansche verspannt,
die ihrerseits beispielsweise durch Schweißungen 16 mit den Rohrleitungsenden 7
verbunden sind.
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Das mittels der Leitung 10 an einer oder mehreren über den Umfang
verteilten Stellen zugeführte Druckmittel gelangt in den als Verteilerraum wirkenden
inneren Hohlraum 17 der Ringdüse und von hier aus durch den Ringspalt IS in das
Förderrohr 7. Die ringförmige Zunge 19 verhindert den Eintritt des zu fördernden
Gutes, insbesondere von verstopfenden Feststoffen, in den Druckmittelraum I7 der
Ringdüse. Durch die im Querschnitt konisch zugeschärfte Formgebung der Zunge erhält
das Druckmittel eine Austrittsrichtung P3, die es verhindert, daß einzelne Abschnitte
des Ringspalts- 1 Druckmittel und damit Feststoffe aus dem zu fördernden Gut in
gegenüberliegende Teile des Ringspalts hineinschleudern können. Außerdem können
Feststoffe auf ihrem axialen Weg durch den Düsenring an dem in ihrer eigenen Bewegungsrichtung
P4 öffnenden Ringspalt 18 vorbeigleiten, so daß Verstopfungen des Ringspalts auch
aus diesem Grunde praktisch ausgeschlossen sind. Überdies erfolgt nicht nur ein
sauberes, kreisringförmiges Abtrennen einzelner Pfropfen, sondern die Geschwindigkeitsenergie
des Druckmittels wirkt sich in vollkommener Weise beschleunigend auf das Fördergut
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Die Ringdüse kann einteilig, z. B. gegossen sein; sie kann jedoch
auch aus einzelnen, gasdicht miteinander verbundenen Teilen zusammengesetzt sein.
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Die Druckmittelzuführung zur Ringdüse kann eine durch gesteuerte
Ventile geregelte sein. Jeder Druck stoß entspricht dann einer einzelnen Pfropfen
bildung. Die Ringdüse eignet sich aber besonders zur exakten Anwendung der automatischen
Steuerung der Pfropfenbildung, wobei die Ringdüse unter dauernder Einwirkung des
Druckmittels steht. Beim Hindurchpressen des Naßgutstranges durch die Düse wird
zunächst die Düse abgeschlossen; da sich aber nach kurzer Zeit das Druckmittel auf
die erforderliche Druckhöhe spannt, reißt ein Naßgutpfropfen ab, welcher ein Stück
in der Leitung vorwärts getrieben wird. Die dadurch entstehende Entspannung wirkt
sich auch auf die Düse aus, die jetzt durch nachschiebende Trebermasse geschlossen
wird, bis sich die erforderliche Spannung zum Abtrennen eines weiteren Propfens
wieder hergestellt hat; und so wiederholt sich der Vorgang ohne Ventil zu einem
stetigen Förderungsverfahren. Die Genauigkeit, mit der dieses Verfahren unter Verwendung
der Ringdüse arbeitet, ist außerordentlich, wobei die Gleichförmigkeit des Förderprozesses
keinen störenden Schwankungen mehr unterliegt.
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Gegenüber einzelnen lochartigen Druckmitteleinführungsöffnungen ermöglicht
der kreisförmige Ringspalt 18 eine verhältnismäßig kurzzeitige Zuführung des für
eine Pfropfenbildung benötigten Druckmittels Dadurch ist auch der Druckanstieg ein
plötzlicher. Der auf die Preßschnecke einwirkende Rückstoß, welcher zu einem Zurückschlagen
des Druckmittels führen könnte, wird vermieden, indem der rückwärtige Teil 4' der
Preßschneckenwelle 4 verstärkt ist. Im Ausführungsbeispiel ist die massive Welle
4 bis zum Lager 20 durchgeführt und von einem den konischen Teil ' bildenden Hohlkegel
umgeben. Dieser Hohlkegel ist mit der Welle 4 einerseits und mit der Schnecke 3
andererseits drehsteif verbunden. Bei geringerer erforderlicher Konizität könnte
die nach hinten zu kegelige Welle auch auf diesem Teil massiv sein.
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Ferner wäre es möglich, die Verstärkung durch ahsatzweise Durchmesservergrößerung
zu erzielen, was jedoch in der Zeichnung nicht dargestellt ist.
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Die beschriebene Verstärkung der Preßschneckenwelle bewirkt eine
Verkleinerung des von den Preßschneckengängen eingeschlossenen Volumens und damit
zugleich eine Erhöhung der Widerstandsfähigkeit der jeweils in der Preßschnecke
enthaltenen Füllung gegen rückwärtiges Durchschlagen des durch die Ringdüse zugeführten
Druckmittels.
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Die in der Zeichnung dargestellte und beschriebene Fördereinrichtung
ist nur als ein Ausführungsbeispiel zu werten. Sie kann in konstruktiver Hinsicht
Änderungen erfahren.
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Die Fördereinrichtung mit Ringdüse läßt sich zum Fördern von beliebigem
Naßgut verwenden.
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Es können z. B. Biertreber, Maisschalen, Kartoffelpülpe, feuchte Asche
und Rückstände aller Art, ja sogar dickbreiiger Zement auf Baustellen gefördert
werden. Selbst zum Fördern von Schleifschlamm ist die neue Einrichtung gut geeignet.