DE3600228C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine pneumatische Fördereinrichtung für Dammbaustoff u. ä. im untertägigen Berg- und Tunnelbau für Konsolodierungszwecke u. ä. benötigten Materials, mit einem Bunker zur Vorhaltung des Materials und an den Bunkerauslauf angeschlossenen Druckbehältern mit Dosierschnecken zur gezielten Eingabe des Dammbaustoffes in die Förderleitung.

Im untertägigen Berg- und Tunnelbau wird Dammbaustoff für die verschiedensten Zwecke eingesetzt. Einmal werden damit sog. Streckenbegleitdämme zur Sicherung des jeweiligen Überganges zwischen Streb und Strecke hergestellt, für die verhältnismäßig viel Material gleichzeitig benötigt wird und andererseits werden damit die Zwischenräume zwischen dem Gebirge und dem Ausbau ausgefüllt, um ein möglichst dichtes Anliegen des Ausbaus und eine günstige Übertragung der Kräfte zu erreichen. Die mit Konsolidierungsbaustoff hinterfüllten Ausbaubögen in nachgiebiger Ausbildung zeigen eine wesentlich gleichmäßigere Beanspruchung beim Einschiebevorgang und auch sonst bessere Standbedingungen, als nicht mit Konsolidierungsbaustoff hinterfüllte Streckenausbaubögen. Das für diese Maßnahme benötigte Material wird nach Untertage gebracht und dort in den Strecken aufgestellten Bunkern oder auch an zentralen Punkten aufgestellten Bunkern zwischengelagert. Von den Bunkern aus wird dann der Dammbaustoff über pneumatische Rohrförderung zu den jeweiligen Bedarfsstellen gebracht. Zum gleichmäßigen Eintrag sind bisher Fördereinrichtungen bzw. Dosiereinrichtungen eingesetzt worden, die aus einem Druckbehälter bestehen, in dem eine Dosierschnecke den Dammbaustoff in Richtung Austrag fördernd untergebracht ist. Im Bereich des Eintrags in die Förderleitung ist eine Ringspaltdüse oder eine ähnliche Vorrichtung angeordnet, um den Eintrag des Dammbaustoffes zu vergleichmäßigen.

Um einen quasi kontinuierlichen Betrieb zu erreichen sind zwei derartige Druckbehälter mit Dosierschnecken nebeneinander angeordnet, die wechselseitig vom Bunker aus mit Dammbaustoff befüllt werden. (DE-OS 34 08 870.3 und DE-OS 31 14 372.6). Die geschilderte Tandemanordnung erfordert einen erheblichen Regelaufwand, ganz davon abgesehen, daß die benötigten Antriebe ebenfalls in doppelter Ausfertigung vorhanden sein müssen und einen entsprechend höheren Aufwand erfordern. Schließlich treten bei der Umschaltung von einem Druckbehälter auf den anderen Schwankungen auf, die sich am Austrag negativ bemerkbar machen können, wo dem Dammbaustoff meist noch ein Anreger, zumindest aber Flüssigkeit zugeführt wird. Die notwendigen Absperrorgane sind daher stark belastet.

Aus der US-PS 38 41 465 ist eine Einrichtung bekannt, mit der Brennstoff in einen unter Druck stehenden Reaktor gefördert werden soll. Über die Einrichtung soll insbesondere ein Durchschlagen der Flamme sicher verhindert werden. Hierzu sind zwei gleich ausgebildete und mit gleichen Förderschnecken bzw. Dosierschnecken versehene Druckbehälter hintereinander angeordnet und über einen Druckausgleichsbehälter verbunden. Der erste Druckbehälter ist gegen den zweiten und gegen den Bunker absperrbar ausgebildet und soll die Bildung eines Dichtungsstopfens aus Brennmaterial durch Verdichtung sicherstellen, wozu ein entsprechender Verschluß vorgesehen ist. Das Material fällt dann durch eine Druckausgleichszone in den zweiten Druckbehälter mit Dosierschnecke, so daß ein weitgehendst unverfestigtes Brennmaterial dann in den Reaktor gelangt. Abgesehen davon, daß die beiden Behälter mit den Dosierschnecken im eigentlichen Sinne nicht beide abschottbare Druckbehälter sind, ist von Nachteil, daß praktisch ein Austragen aus dem zweiten Druckbehälter nur möglich ist, wenn beide Druckbehälter durch entsprechende Ventile gegeneinander abgeschottet sind. Ein entsprechender Regelaufwand ist somit auch hierfür erforderlich. Ein kontinuierlicher Betrieb und ein kontinuierliches Eintragen von Material in die unter hohem Druck stehende Förderleitung wäre somit mit einer derartigen Einrichtung nicht möglich, wobei sich die aufwendige Schaltweise zusätzlich als Nachteil herausstellt.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine dauernd kontinuierlich zu betreibende und konstruktiv einfache Fördereinrichtung für Dammbaustoffe zu schaffen.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Kapazität zweier zwischen dem Bunker und der Förderleitung hintereinandergeschalteter Druckbehälter unterschiedlich ist, wobei der direkt in die Förderleitung austragende Druckbehälter der eine vergrößerte, ausnutzbare Kapazität aufweisende Behälter ist und über eine belastungsabhängig steuerbare Dosierschnecke verfügt.

Über eine solche Fördereinrichtung ist ein kontinuierlicher Betrieb möglich, weil aus dem der Förderleitung zugeordneten Druckbehälter kontinuierlich herausgefördert werden kann, weil dieser Druckbehälter ein größeres Fassungsvermögen hat als der vorgeordnete Druckbehälter, so daß kein synchroner Betrieb beider Druckbehälter, d. h. ein synchrones Befüllen und Entleeren notwendig ist. Vielmehr bleibt im der Förderleitung zugeordneten Druckbehälter immer ein Stopfen zurück, der gegenüber dem Druck in der Förderleitung abdichtet, so daß der vorgeordnete als Druckrohr ausgebildete Druckbehälter periodisch befüllt und geleert werden kann, ohne daß die kontinuierliche Versorgung der Förderlietung dadurch unterbrochen wird. Da der Druckbehälter eine gegenüber dem Druckrohr wesentlich vergrößerte, ausnutzbare Kapazität aufweist, kann er die Zwischenpausen zwischen der Zuförderung des Dammbaustoffes über die Rohrschnecke des Druckrohres ohne weiteres und sicher ausgleichen. Gleichzeitig damit verbunden ist eine wesentlich vereinfachte Konstruktion der gesamten Einrichtung.

Das gezielte Puffern des Dammbaustoffes in dem großen Druckbehälter wird weiter dadurch optimal sichergestellt und damit ein gleichmäßiger Eintrag direkt aus dem Druckrohr in die Förderleitung ermöglicht, daß die Dosierschnecke eine über ihre Länge unterschiedliche Förderleistung aufweisend ausgebildet ist. Dabei sollte die Dosierschnecke zweckmäßigerweise eine in Richtung Austrag abnehmende Förderleistung aufweisen, um so sicherzustellen, daß das von der Rohrschnecke zugeführte Material, d. h. der Dammbaustoff schnell aus dem hinteren Bereich des Druckbehälters weggefördert und in den Bereich des Austrages gebracht wird, um dann jeweils schnell wieder Material nachfördern zu können, sobald das Druckrohr aus dem Bunker wieder ausgefüllt ist. Die gezielte unterschiedliche Förderleistung der Dosierschnecke über ihre Länge gesehen kann dadurch erreicht werden, daß die Dosierschnecke im Bereich des Eintrags zunächst eine große und dann langsam abnehmende Steigung aufweist. Dadurch wird wie geschildert vorne mehr Material bei gleicher Umdrehung der Dosierschnecke und im hinteren Bereich bzw. dem Austrag zuweisenden Bereich weniger Material gefördert.

Eine vorteilhafte Ausbildung der eine unterschiedliche Förderleistung aufweisenden Dosierschnecke ist die, bei der die Dosierschnecke bei durchgehender Steigung im Bereich des Eintrags als Vollschnecke ausgebildet ist, die in eine Bandschnecke übergeht, deren Blechbreite kontinuierlich abnimmt oder variert ist. Auf diese vorteilhafte Art und Weise wird wie gewünscht im Bereich des Eintrags das Material schnell und mit zunehmender Entfernung vom Eintrag immer langsamer vorbewegt, so daß sichergestellt ist, daß im Bereich des Austrags immer Material vorhanden ist, das dann kontinuierlich und in der gewünschten Geschwindigkeit in die Förderleitung eingebracht werden kann.

Ein gleichmäßiges Austragen des Dammbaustoffes in die Förderleitung wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß der Druckbehälter einen sackförmig in den Trog der Dosierschnecke eingearbeiteten oder in der Stirnwand liegenden Austrag aufweist. Damit trägt die Dosierschnecke gleichmäßig aus und der Dammbaustoff kommt mit ausreichender Menge in den Verbindungsstutzen zwischen Druckbehälter und Förderleitung und damit in die Förderleitung selbst hinein. Da dieser Verbindungsstutzen senkrecht steht, fällt das Material in vorteilhafter Weise in den Druckluftstrom und wird von diesem gleichmäßig mitgerissen und abtransportiert.

Ein einwandfreier Betrieb der beiden Druckbehälter ist dadurch gewährleistet, daß der Druckbehälter, der als Druckrohr geformt ist, als Klappen ausgebildete Absperrorgane aufweist, die einander sperrend geschaltet sind. Dadurch ist der Bunker gegenüber den beiden Druckbehältern immer sicher abgeschlossen, so daß eine Gefährdung desselben nicht besteht.

Um das Schalten der die beiden Druckbehälter voneinander trennenden Klappe zu erleichtern, ist es zweckmäßig, Druckbehälter und Druckrohr über eine Ausgleichsleitung mit Ventil miteinander zu verbinden. Durch Öffnen des Ventils entsteht der notwendige Druckausgleich zwischen den beiden Druckbehältern, so daß der Dammbaustoff nach der Entlüftung ohne weiteres von einem Behälter in den anderen hinübergefördert werden kann.

Weiter oben ist bereits erwähnt, daß die Dosierschnecke jeweils so betrieben wird, daß dem Blasdruck in der Förderleitung entsprechend Material ausgetragen wird. Dies wird dadurch erreicht, daß die Dosierschnecke im Druckbehälter über einen vom Blasdruck in der Förderleitung abhängig regelbaren Antrieb verfügt. Dazu ist der Antrieb mit einem Blasdruckmesser verbunden, der in die Förderleitung hineinreicht und jeweils den in dieser vorherrschenden Druck ermittelt und darüber den Antrieb der Dosierschnecke regelt. Diese Steuerung ist vorteilhaft einfach und stellt sicher, daß sich in der Förderleitung ein zu hoher Blasdruck nicht einstellen kann.

Eine weitere Ausbildung sieht vor, daß der Druckbehälter endseitig ein trichterförmiges Zwischensilo mit einer den Silostand überwachenden Tasteinrichtung aufweist. Das Absperrorgan kann auch am Einlauf des Zwischensilos angeordnet sein; dann entfällt die Notwendigkeit die Schrägschnecke druckfest auszubilden. Ansonsten übernimmt das Zwischensilo die Funktion der Pufferung, wobei über die Tasteinrichtung jeweils ermittelt wird, wieviel Dammbaustoff im Zwischensilo gerade vorgehalten wird. Gibt die Tasteinrichtung den Hinweis, daß das Zwischensilo annähernd oder ganz leergefahren ist, werden die Absperrorgane betätigt und anschließend Dammbaustoff aus dem Bunker und über die Rohrschnecke in das Zwischensilo neu hineingefördert. Ist dieses Zwischensilo wieder gefüllt, wird durch die Tasteinrichtung den Absperrorganen der Befehl zum Schließen bzw. Öffnen gegeben und die Dosierschnecke wird mit weiterem Material versorgt. Nachteilig bei dieser Ausbildung ist allerdings die größere Bauhöhe, bedingt durch das Zwischensilo und die Notwendigkeit der Überwachung durch eine gesonderte Tasteinrichtung. Dabei sind die Absperrorgane von der Tasteinrichtung gesteuert angebracht, so daß hier die Schaltfunktion ähnlich wie beim Blasdruckmesser von der Tasteinrichtung erfolgt. Eine Steuerung des Druckrohrfüllstandes kann auch über die Stromaufnahme des Motors gesteuert werden, d. h. bei hoher Stromaufnahme wird die Nachfuhr des Materials gestoppt.

Die Erfindung zeichnet sich insbesondere dadurch aus, daß eine im Aufbau einfache und insbesondere bei der zunächst geschilderten Ausbildung sehr niedrige Bauhöhe aufweist. Statt der beiden parallel zueinander zu betreibenden Druckkessel bzw. Druckbehälter ist hier nur noch ein Druckbehälter erforderlich, der durch das wesentlich kleiner bauende Druckrohr ergänzt wird, wobei der Druckbehälter vorteilhaft so ausgebildet ist, daß er einen großen Puffer vorgibt, der einen vollständig kontinuierlichen Eintrag des Dammbaustoffes in die Förderleitung sicherstellt.

Weitere Einzelheiten und Vorteile des Erfindungsgegenstandes ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung der zugehörigen Zeichnung, in der bevorzugte Ausführungsbeispiele mit den dazu notwendigen Einzelheiten und Einzelteilen dargestellt sind. Es zeigt

Fig. 1 eine Fördereinrichtung mit zwei schräg angeordneten Dosierbehältern,

Fig. 2 die Fördereinrichtung gemäß Fig. 1 mit waagerecht angeordnetem großen Druckbehälter,

Fig. 3 eine Fördereinrichtung mit zwischengeschaltetem Zwischensilo in Vorkopfansicht und

Fig. 4 eine entsprechende Fördereinrichtung in Seitenansicht.

Fig. 1 zeigt eine Fördereinrichtung mit einem in der Strecke angeordneten Bunker 1, in dem Dammbaustoffe oder sonstige Konsolidierungsbaustoffe vorgehalten bzw. zwischengebunkert werden. Dieses Material wird nicht direkt aus dem Bunker 1 in die Förderleitung 2 eingegeben, weil die Förderleitung mit einem Drucklufterzeuger 3 in Verbindung steht, der das in die Förderleitung 2 eingegebene Material kontinuierlich abfördern soll. Die Förderleitung 2 ist mit einem Blasdruckmesser 4 ausgerüstet, über dessen Funktion anschließend noch berichtet wird.

Das im Bunker 1 vorgehaltene Material, d. h. der Dammbaustoff wird über die Bunkerschnecke 6 zum Bunkerauslauf 7 transportiert und in einen ersten als Druckrohr ausgebildeten Druckbehälter 8 mit einer Rohrschnecke 9 eingegeben. Der Zulauf des Dammbaustoffes bzw. die Zuführung desselben wird durch eine im Einlauf 10 des Druckbehälters angeordnete Absperrorgan 11 geregelt. Ebenso ist am bzw. im Auslauf 12 ein weiteres Absperrorgan 13 untergebracht, das druckdicht wie auch das Absperrorgan 11 abschließt und so der Druckbehälter 8 gegen den Druckbehälter 15 sicher verschließt.

Der Druckbehälter 15 ist mit einer Dosierschnecke 16 ausgerüstet, die über einen Antrieb 17 verfügt und über die Lager 18, 19 an beiden Enden des Druckbehälters 15 sicher gelagert ist.

Im Trog 21 des Druckbehälters 15 ist der Austrag 20 ausgebildet, der in den Eintrag der Förderleitung 2 übergeht und zusammen mit der besonderen Ausbildung der Dosierschnecke 16 eine kontinuierliche Förderung des Dammbaustoffes sicherstellt.

Die Dosierschnecke 16 ist im Bereich des Eintrages 22 als Vollschnecke 24 ausgebildet und geht dann langsam in eine Bandschnecke 25 über, deren Schneckenflügel 26 eine immer geringere Breite bzw. Stärke aufweisen. Die Schneckenflügel 26 sind über entsprechende Abstandshalter 27 sicher an der Welle der Dosierschnecke 16 befestigt.

Die Ausbildungen nach Fig. 1 und 2 unterscheiden sich nur insofern, als bei Fig. 2 der Druckbehälter 15 mit der Dosierschnecke 16 waagerecht angeordnet ist, während er nach Fig. 1 eine ähnliche Steigung aufweist, wie der Druckbehälter mit Rohrschnecke 9.

Bei der Förderung wird zunächst das Absperrorgan 13 geschlossen und das Absperrorgan 11 geöffnet. Über die Bunkerschnecke 6 wird nun Dammbaustoff zugeführt, der über dem Bunkerauslauf 7 und den Einlauf 10 in den Druckbehälter 8 fällt. Hier wird er von der Rohrschnecke 9 ergriffen und in Richtung Auslauf 12 transportiert. Ist die gesamte Schnecke mit Dammbaustoff gefüllt, so schließt das Absperrorgan 11 und das Absperrorgan 13 wird geöffnet, nach dem zunächst das in der Ausgleichsleitung 29 sitzende Ventil 30 geöffnet worden ist. Dadurch erfolgt ein Druckausgleich zwischen dem Druckbehälter 8 und dem Druckbehälter 15.

Nach dem Öffnen des Absperrorgans 13 wird nun unter Weiterbetrieb der Rohrschnecke 9 kontinuierlich Dammbaustoff in den Druckbehälter 15 ausgetragen und von der Dosierschnecke 16 ergriffen und zum Austrag hin transportiert. Durch die Ausbildung als Vollschnecke 24 und übergehende Bandschnecke 25 wird der Dammbaustoff zunächst im Bereich des Eintrages 22 schneller fortbewegt als dann im weiteren Teil des Druckbehälters 15. Dadurch entsteht die gewünschte Pufferwirkung innerhalb des Druckbehälters 15. Schließlich wird der Dammbaustoff über die Bandschnecke 25 über den Austrag 20 in die Förderleitung 2 eingegeben. Die Umdrehungsgeschwindigkeit der Dosierschnecke 16 wird dabei über den Blasdruckmesser 4 geregelt bzw. gesteuert, d. h. je höher der Druck in der Förderleitung 2 ist, desto kleiner ist die Umdrehungsgeschwindigkeit der Dosierschnecke 16. Fällt der Druck unter den vorgegebenen Wert, wird die Umdrehungsgeschwindigkeit der Dosierschnecke erhöht und es wird entsprechend Material in die Förderleitung 2 eingegeben.

Die Fig. 3 und 4 zeigen eine weitere Ausbildungsform, wobei die Materialpufferung hier nicht im eigentlichen Druckbehälter 15, sondern vielmehr dazwischen erfolgt. Hinter dem Bunker 1 ist eine Rohrschnecke 9 angeordnet, die das Material zunächst aufnimmt und dabei über den Antrieb 32 in Drehung versetzt wird, um das Material dann in das Zwischensilo 33 zu fördern. Dieses Zwischensilo 33 weist eine Tasteinrichtung 34 auf, die jeweils ähnlich des Blasdruckmessers 4 einmal zur Steuerung der Absperrorgane 11, 13 sowie auch des Antriebes 17 der Dosierschnecke 16 benutzt werden kann. Die Tasteinrichtung 34, muß aber so angeordnet werden, daß sie auf die Trichterwand 35 gerichtet ist, um den Füllstand im Zwischensilo 33 möglichst genau vorzugeben, da bei mittiger Anordnung eine solche Aussage nicht möglich wäre.

Im Zwischensiloauslauf 36 ist das Absperrorgan 13 angeordnet, das bei entsprechendem Füllstand im Zwischensilo 33 geöffnet wird, um dann Material gleichmäßig in den Druckbehälter 15 zu bringen, wo das Material dann über die Dosierschnecke 16 zum Austrag gebracht wird, um in die Förderleitung 2 übergeben zu werden.

Claims (11)

1. Pneumatische Fördereinrichtung für Dammbaustoffe u. ä. im untertägigen Berg- und Tunnelbau für Konsolidierungszwecke u. ä. benötigten Materials, mit einem Bunker vor Vorhaltung des Materials und an den Bunkerauslauf angeschlossenen Druckbehältern mit Dosierschnecken zur gezielten Eingabe des Dammbaustoffes in die Förderleitung, dadurch gekennzeichnet, daß die Kapazität zweier zwischen dem Bunker (1) und der Förderleitung (2) hintereinandergeschalteter Druckbehälter (8, 15) unterschiedlich ist, wobei der direkt in die Förderleitung austragende Druckbehälter (15) der eine vergrößerte, ausnutzbare Kapazität aufweisende Behälter ist und über eine belastungsabhängig steuerbare Dosierschnecke (16) verfügt.

2. Fördereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Dosierschnecke (16) eine über ihre Länge unterschiedliche Förderleistung aufweisend ausgebildet ist.

3. Fördereinrichtung nach Anspruch 1 und Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Dosierschnecke (16) eine in Richtung Austrag (20) abnehmende Förderleistung aufweist.

4. Fördereinrichtung nach Anspruch 1 bis Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Dosierschnecke (16) im Bereich des Eintrags (22) zunächst eine große und dann langsam abnehmende Steigung aufweist.

5. Fördereinrichtung nach Anspruch 1 und Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Dosierschnecke (16) bei durchgehender Steigung im Bereich des Eintrags (22) als Vollschnecke (24) ausgebildet ist, die in eine Bandschnecke (25) übergeht, deren Blechbreite kontinuierlich abnimmt oder variiert ist.

6. Fördereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Druckbehälter (15) einen sackförmig in den Trog (21) der Dosierschnecke (16) eingearbeiteten oder in der Stirnwand liegenden Austrag (20) aufweist.

7. Fördereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Druckbehälter (8), der als Druckrohr geformt ist, als Klappen ausgebildete Absperrorgane (11, 13) aufweist, die einander sperrend geschaltet sind.

8. Fördereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Druckbehälter (15) und das Druckrohr (8) über eine Ausgleichsleitung (29) mit Ventil (30) miteinander verbunden sind.

9. Fördereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Dosierschnecke (16) im Druckbehälter (15) über einen vom Blasdruck in der Förderleitung (2) abhängig regelbaren Antrieb (17) verfügt.

10. Fördereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Druckbehälter (8) endseitig ein trichterförmiges Zwischensilo (33) mit einer den Silostand überwachenden Tasteinrichtung (34) aufweist.

11. Fördereinrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Absperrorgane (11, 13) am Bunkerauslauf (7) und am Zwischensiloauslauf (36) von der Tasteinrichtung (34) gesteuert angebracht sind.