DE10325040B3 - Untertägiger Lagerbehälter für insbesondere pulverförmige Baustoffe - Google Patents

Abstract

Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein untertägiger Lagerbehälter für insbesondere pulverförmige Baustoffe. Vorzugsweise handelt es sich um einen Untertage-Fluidbunker. Der Lagerbehälter verfügt in seinem grundsätzlichen Aufbau über einen Fluidboden (1), welcher von einem vorzugsweise gasförmigen Fluid zur Förderung des Baustoffes beaufschlagt wird. Darüber hinaus ist wenigstens ein Fluidisierungseinsatz (2) in dem Fluidboden (1) realisiert. Der Fluidisierungseinsatz (2) ist im Wesentlichen aus einem Drahtgewebe (3) aufgebaut. Dadurch werden insbesondere untertägige Anforderungen wie Flammfestigkeit und antistatisches Verhalten erreicht.

Description

• Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen untertägigen Lagerbehälter für insbesondere pulverförmige Baustoffe. Hierbei kann es sich größtenteils um einen Untertage-Fluidbunker handeln.
• Untertägige Lagerbehälter werden in der Regel dazu genutzt, pulverförmige Baustoffe, wie beispielsweise Zement, aufzunehmen, um den Streckenausbau zu gewährleisten bzw. zu unterstützen. Daneben dienen solche Lagerbehälter beispielsweise dazu, einzelne Komponenten eines Zweikomponentenverfestigungsmaterials zu bevorraten, welches zur Verfestigung insbesondere des Bodenbereiches eines Streckenausbaus dient. Hierzu greift die DE 44 01 403 A1 auf einen Lagerbehälter zurück, der eine mehr oder weniger zähflüssige oder feste Gelatine beinhaltet.
• Daneben kennt man sogenannte Untertage-Fluidbunker, die mit einem gasförmigen Fluid vom Boden her zur Förderung des Baustoffes beaufschlagt werden. Das heißt, der pulverförmige Baustoff wird mittels des gasförmigen Fluids in einen Zustand überführt, der seinen Fluss hin zu einem oder mehreren Fluidauslässen begünstigt und/oder erst ermöglicht (vgl. DE 101 44 121 A1 ).
• Die bekannten Fluidbunker setzen zur Verteilung des gasförmigen Fluids im Fluidboden sogenannte Fluidisierungseinrichtungen ein, die jedoch den untertägigen Anforderungen nicht entsprechen. Das gilt insbesondere im Hinblick auf die Temperaturbeständigkeit sowie unter Berücksichtigung der DIN 22100, Teil 6 und 7. Denn die an dieser Stelle zumeist verwendeten Kunststoffe genügen nicht den in der vorgenannten Vorschrift hinterlegten Anforderungen. Hier will die Erfindung insgesamt Abhilfe schaffen.
• Der Erfindung liegt das technische Problem zugrunde, einen untertägigen Lagerbehälter für insbesondere pulverförmige Baustoffe anzugeben, dessen Fluidisierungseinrichtung allen Anforderungen entspricht, insbesondere über die notwendige Temperaturbeständigkeit verfügt.
• Zur Lösung dieser technischen Problemstellung ist Gegenstand der Erfindung ein untertägiger Lagerbehälter für insbesondere pulverförmige Baustoffe, mit einem Fluidboden, welcher von einem Fluid zur Förderung des Baustoffes beaufschlagt wird, und mit wenigstens einem Fluidisierungseinsatz in dem Fluidboden, wobei der Fluidisierungseinsatz im Wesentlichen aus einem Drahtgewebe aufgebaut ist. Bei dem Fluid kann es sich vorzugsweise um ein gasförmiges Fluid handeln. Der Fluidisierungseinsatz weist hauptsächlich – bis auf etwaige Klemmleisten oder andere Halterungen – das Drahtgewebe auf.
• Der Lagerbehälter setzt sich in der Regel aus Stahlplatten zusammen, verfügt also hierdurch bereits über die Untertage erforderliche schwere Entflammbarkeit. Das gilt erfindungsgemäß nun auch für den Fluidisierungseinsatz, der größtenteils aus dem Drahtgewebe aufgebaut ist. Denn zuvor kamen hier zumeist Kunststoffgewebe zum Einsatz, die weder über die erforderliche Temperaturbeständigkeit verfügen, noch antistatisch wirken.
• Beide Aspekte sind von besonderer Bedeutung für den untertägigen Betrieb. Denn es muss jegliche Funkenbildung unterbunden werden, um Grubengasexplosionen zu vermeiden. Dieser Anforderung haben die bisher verwendeten Fluidisierungseinsätze nicht entsprochen. Das gilt auch im Hinblick auf die Temperaturbeständigkeit bzw. Entflammbarkeit. Denn die vormals eingesetzten Kunststoffmaterialien sind nur bis wenig mehr als 100° C temperaturbeständig und neigen demzufolge zum leichten Verbrennen, wobei erschwerend hinzu kommt, dass hierbei giftige Gase und/oder Ruß freigesetzt werden können. Beides ist für den Untertagebetrieb äußerst schädlich.
• Deshalb schlägt die Erfindung die Verwendung eines Drahtgewebes für den Fluidisierungseinsatz bei einem untertägigen Lagerbehälter für insbesondere pulverförmige Baustoffe, vorzugsweise einen Untertage-Fluidbunker, vor. Ein solches Drahtgewebe wirkt per se antistatisch, weil es durch die große Leitfähigkeit der hierbei eingesetzten Metalle und die Verbindung mit dem zumeist aus Stahl aufgebautem Lagerbehälter praktisch automatisch einen Erdschluss zur Verfügung stellt, so dass eventuell aufgebaute Ladungen sofort abfließen können. Das Entstehen von statischer Elektrizität in Folge von beispielsweise Reibung ist also nicht möglich.
• Dabei hat es sich bewährt, das Drahtgewebe aus Stahl, insbesondere rostfreiem Stahl, zu fertigen, wenngleich natürlich auch andere Materialien, beispielsweise Messing, Kupfer etc. denkbar sind und vom Erfindungsgedanken umfasst werden. Insbesondere die Variante aus rostfreiem Stahl gewährleistet neben den bereits beschriebenen Vorteilen (schwere Entflammbarkeit und mithin Temperaturbeständigkeit sowie antistatische Wirkung) den weiteren Bonuseffekt, dass die Hygiene verbessert ist. Denn der erfindungsgemäße Fluidisierungseinsatz im Wesentlichen aus dem Drahtgewebe lässt sich einfach reinigen, ohne dass die Gefahr besteht, dass nicht erfasste Rückstände im Gewebe verbleiben. Ebenso kann Rost erst gar nicht entstehen.
• In der Regel ist der Fluidisierungseinsatz als in den Fluidboden bzw. Boden des Lagerbehälters eingesetzte Fluidkassette ausgeführt. Diese Fluidkassette findet sich zumeist im Bereich eines oder mehrerer Fluidauslässe, so dass das gasförmige Fluid von unten, das heißt bodenseitig, die Fluidkassette mit dem darin befindlichen Drahtgewebe durchströmt. Dadurch wird der auffliegende pulverförmige Baustoff in gewünschter Art und Weise fluidisiert. Dabei sorgt das Drahtgewebe dafür, dass der betreffende Baustoff in den gewünschten fließfähigen Zustand überführt wird. Denn das Drahtgewebe verteilt das gasförmige Fluid im Sinne eines Fächers fein, so dass dieses flächig über den gesamten Fluidisierungseinsatz verteilt, in den pulverförmigen Baustoff eintritt und diesen fließfähig macht.
• Dabei kann der Fluidboden im Bereich des Fluidisierungseinsatzes über ein oder mehrere Fluidauslässe für das gasförmige Fluid verfügen. In der Regel wird man jedoch auf einen zentralen Fluidauslass zurückgreifen, welcher in der Mitte der Fluidkassette angeordnet ist und die hieraus regelmäßig ausströmende Luft mit Hilfe der Fluidkassette bzw. des hierin befindlichen Drahtgewebes gleichmäßig im aufliegen den pulverförmigen Baustoff verteilt. Der Fluidisierungseinsatz bzw. das Drahtgewebe oder die dadurch gebildete Fluidmatte wird also gleichmäßig mit der Luft durchströmt, so dass der darauf liegende pulverförmige Baustoff fluidisiert wird.
• Im Detail mag die Fluidkassette einen aus Klemmleisten aufgebauten Halterahmen für das Drahtgewebe aufweisen. Dabei wird größtenteils so verfahren, dass die Klemmleisten zwischen sich klemmend das Drahtgewebe festhalten und ihrerseits im Fluidboden verankert werden. Dadurch kann das Drahtgewebe einfach ausgetauscht werden. Das heißt, die Fluidkassette klemmt das Drahtgewebe in der Regel am Fluidboden fest.
• Dabei hat es sich bewährt, wenn das Drahtgewebe als Drahtgewebeverbundplatte aus einzelnen miteinander verbundenen Drahtgewebelagen aufgebaut ist. Denn hierdurch wird der Strom des gasförmigen Fluids bzw. der Luft vom Fluidauslass beginnend durch den Fluidisierungseinsatz mit dem Drahtgewebe hindurch besonders gleichmäßig in den auf dem Fluidisierungseinsatz aufliegenden pulverförmigen Baustoff eingeleitet. Die Fluidisierung erfolgt also besonders effizient.
• Der Fluidboden kann eine vorgegebene Neigung gegenüber einer Horizontalen besitzen, um den Austrag des fluidisierten Baustoffes aus dem Lagerbehälter zu begünstigen. In der Regel verfügt der Fluidboden über mehrere Fluidisierungseinsätze bzw. Fluidkassetten, so dass an dieser Stelle zumeist eine Sammelleitung für das Fluid im Fluidboden vorgesehen ist. Diese Sammelleitung kann sich in einzelne Fluidauslässe verzweigen, wobei jede Fluidkassette von einem mittigen Fluidauslass senkrecht beaufschlagt werden mag. Das ist jedoch nicht zwingend, da auch eine schräge Beaufschlagung der Fluidkassette bzw. des Drahtgewebes möglich ist und vom Erfindungsgedanken umfasst wird.
• Der fluidisierte Baustoff verlässt den Lagerbehälter entlang der durch die Neigung des Fluidbodens gebildeten schiefen Ebene und/oder durch ein oder mehrere Austragrohre. Das hängt vom Fluidisierungsgrad bzw. dem Druck sowie der Menge des gasförmigen Fluids bzw. der Luft ab. Selbstverständlich spielt auch das Gewicht sowie die Schichtdicke der auf dem Fluidboden befindlichen pulverförmigen Baustoffe eine Rolle.
• Im Ergebnis wird ein untertägiger Lagerbehälter zur Verfügung gestellt, der zum ersten Mal sämtliche Anforderungen, insbesondere hinsichtlich der Sicherheit, für den untertägigen Betrieb erfüllt. Das wird durch die Verwendung eines Drahtgewebes bei der Realisierung des Fluidisierungseinsatzes erreicht. Denn dieses Drahtgewebe lässt sich praktisch nicht entflammen, so dass Rußbildung und/oder das Entstehen schädlicher Gase vermieden wird. Hinzu kommt die Möglichkeit, den Fluidisierungseinsatz einfach und einwandfrei reinigen zu können, so dass der beschriebene Lagerbehälter problemlos die verschiedensten Werkstoffe aufnehmen kann. Hierin sind die wesentlichen Vorteile zu sehen.
• Im Folgenden wird die Erfindung anhand einer lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung näher erläutert; es zeigen
• 1 einen erfindungsgemäßen untertägigen Lagerbehälter in schematischer Seitenansicht,
• 2 eine Aufsicht auf die Fluidkassette mit eingelegtem Drahtgewebe und
• 3 einen Schnitt durch 2 entlang der Linie A-A.
• In den Figuren ist ein untertägiger Lagerbehälter dargestellt, der insbesondere aber nicht einschränkend zur Bevorratung pulverförmiger Baustoffe dient. Im Rahmen des Ausführungsbeispiels handelt es sich bei dem Lagerbehälter um einen Untertage-Fluidbunker. Dieser verfügt über einen Fluidboden 1, welcher wannenförmig ausgebildet ist und insgesamt zwölf Fluidisierungseinsätze 2 aufnimmt. Selbstverständlich kann die Anzahl der Fluidisierungseinsätze 2 je nach Größe des Lagerbehälters variieren. Bei den Fluidisierungseinsätzen 2 handelt es sich im Rahmen des Ausführungsbeispiels um Fluidkassetten 2 mit eingelegtem Drahtgewebe 3.
• Die im Lagerbehälter bevorrateten Baustoffe werden über einen Eintrag 4 eingebracht und verlassen den Lagerbehälter in fluidisiertem Zustand über einen Austrag 5. Zusätzlich ist noch ein Aufsatzfilter 6 realisiert, der sicherstellt, dass die über eine Luftarmatur 7 in den Fluidboden 1 eingeblasene Luft bei ihrem Austritt durch den Aufsatzfilter 6 keine Baustoffe mitnimmt.
• Selbstverständlich können die im Lagerbehälter befindlichen Baustoffe auch mit einem anderen Gas als Luft oder auch mit einer Flüssigkeit fluidisiert werden. Ebenso eignet sich der Lagerbehälter natürlich auch zur Bevorratung von anderen zumeist pulverförmigen Werkstoffen, also nicht notwendigerweise Baustoffen. So oder so ist der Fluidisierungseinsatz 2 mit seinen obligatorischen Öffnungen bzw. Löchern so ausgebildet, dass durch diese Löcher das zu fluidisierende Material bzw. der Baustoff nicht hindurchtreten kann. Dagegen sorgt das aus den Löchern ausströmende Fluid bzw. die Luft dafür, dass einzelne Materialpartikel voneinander getrennt werden und eine wasserähnliche Konsistenz annehmen, damit der beschriebene Transport im fluidisierten Zustand gelingt.
• Von der Gas- bzw. Luftarmatur 7 für die Luft- bzw. Fluidzufuhr gehen mehrere Sammelleitungen 8 aus, welche sich in einzelne Fluidauslässe 9 verzweigen. Man erkennt, dass sich jeweils eine Sammelleitung 8 in vier Fluidauslässe 9 verzweigt, wobei jede Fluidkassette 2 von einem mittigen Fluidauslass 9 senkrecht beaufschlagt wird, wie dies in der 2 angedeutet ist.
• Von dem jeweiligen Fluidauslass 9 ausgehend tritt die mit Hilfe der Sammelarmatur 7 über die Sammelleitungen 8 zugeführte Luft bzw. das gasförmige Fluid in den Fluidboden 1 ein. Dabei passiert die Luft bzw. das gasförmige Fluid die Fluidkassette 2 und hierbei insbesondere das Drahtgewebe 3 in dieser Fluidkassette 2. Tatsächlich verfügt die Fluidkassette 2 über Klemmleisten 10, die das Drahtgewebe 3 klemmend halten bzw. aufspannen.
• Anhand der Darstellung nach 3 erkennt man, dass jeweils zwei Klemmleisten 10 zwischen sich das Drahtgewebe 3 festhalten, wobei die Klemmleisten 10 insgesamt einen Klemmrahmen entsprechend der Darstellung nach 2 formen. Dieser Klemmrahmen aus den Klemmleisten 10 wird zusammen mit dem Drahtgewebe 3 im Fluidboden 1 verankert, nach dem Ausführungsbeispiel mit Hilfe von Schrauben 11 festgeschraubt. Selbstverständlich sind auch andere Verbindungsmaßnahmen zwischen Fluidkassette 2 und Fluidboden 1 denkbar.
• Die aus dem jeweiligen Fluidauslass 9 entweichende Luft wird unter dem Drahtgewebe 3 gleichmäßig verteilt und durchströmt das Drahtgewebe 3, so dass die aus dem Drahtgewebe 3 austretende Luft das auf dem Fluidboden 1 befindliche Material fluidisiert. Im fluidisierten Zustand gelangt der Baustoff bzw. das fluidisierte Material dann in einen Blaskopf bzw. bewegt sich entlang des gegenüber einer Horizontalen H geneigten Fluidbodens 1 in Richtung auf den Austrag 5.
• Das Drahtgewebe 3 ist im Rahmen der Darstellung als Drahtgewebeverbundplatte aus einzelnen miteinander verbundenen Drahtgewebelagen aufgebaut. Diese Drahtgewebelagen können miteinander verflochten oder sonst wie verbunden sein. Das Drahtgewebe ist aus Stahl, insbesondere einem nicht rostenden Stahl, gefertigt, um lange Standzeiten zu gewährleisten. Der fluidisierte Baustoff kann den dargestellten Fluidbunker entlang der schiefen Ebene über den Austrag 5 verlassen und/oder durch ein zusätzliches, nicht näher dargestelltes Austragsrohr in einem Blaskopf.

Claims (11)

1. Untertägiger Lagerbehälter für insbesondere pulverförmige Baustoffe, mit einem Fluidboden (1), welcher von einem Fluid zur Förderung des Baustoffes beaufschlagt wird, und mit wenigstens einem Fluidisierungseinsatz (2) in dem Fluidboden (1), wobei der Fluidisierungseinsatz (2) im Wesentlichen aus einem Drahtgewebe (3) aufgebaut ist.
2. Lagerbehälter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Fluidisierungseinsatz (2) als in den Fluidboden (1) im Bereich eines oder mehrerer Fluidauslässe (9} eingesetzte Fluidkassette (2) mit dem hiervon aufgespannten Drahtgewebe (3) ausgebildet ist.
3. Lagerbehälter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Fluidisierungseinsatz (2) einen aus Klemmleisten (10) aufgebauten Halterahmen für das Drahtgewebe (3) aufweist.
4. Lagerbehälter nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Fluidisierungseinsatz (2) das Drahtgewebe (3) mit dem Fluidboden (1) verbindet.
5. Lagerbehälter nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Drahtgewebe (3) als Drahtgewebeverbundplatte aus einzelnen miteinander verbundenen Drahtgewebelagen aufgebaut ist.
6. Lagerbehälter nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Fluidboden (1) eine vorgegebene Neigung gegenüber einer Horizontalen (H) aufweist.
7. Lagerbehälter nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Fluidboden (1) wenigstens eine Sammelleitung (8) für das gasförmige Fluid aufweist, wobei sich die Sammelleitung (8) in einzelne Fluidauslässe (9) verzweigt.
8. Lagerbehälter nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Fluidisierungseinsatz (2) von einem mittigen Fluidauslass (9) senkecht beaufschlagt wird.
9. Lagerbehälter nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Drahtgewebe (3) aus Stahl, insbesondere nicht rostendem Stahl, gefertigt ist.
10. Lagerbehälter nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der fluidisierte Baustoff entlang der schiefen Ebene und/oder durch ein Austragsrohr den Lagerbehälter verlässt.
11. Untertägiger Lagerbehälter nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei dem Fluid um ein gasförmiges Fluid handelt.