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Förderanlage mit einer Rohrleitung für körniges oder pulver-
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förmiges Material Die Erfindung bezieht sich auf eine Förderanlage
mit einer Rohrleitung für den fluidischen Transport kurzer, gleichartiger Materialpfropfen
eines körnigen oder pulverförmigen Materials, bestehend aus einer Förderleitung
und zu dieser paralleler Abzweigleitungen, deren Austrittsöffnungen in diese bzw.
Eintrittsöffnungen aus dieser Förderleitung jeweils neben den Eintrittsöffnungen
nachfolgender bzw. den Austrittsöffnungen vorgehender Abzweigleitungen liegen, und
mit einer Einspeisevorrichtung, die eine Dichtungseinrichtung gegenüber den durch
eine Fluiddruckquelle hervorgerufenen Rohrleitungsdruck aufweist.
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Derartige Förderanlagen sind in zwei verschiedenen Ausführungen bekanntgeworden.
In beiden Fällen läuft parallel zur Förderleitung für das Material eine die kurzen
Abzweigleitungsstücke miteinander verbindende Nebenleitung, der das Fluid, d.h.
im allgemeinen Luft, entweder gesondert zugeführt wird oder, gemäss einer anderen
Variante, durch die Oeffnungen aus der Förderleitung in eine Abzweigleitung eintritt
und von dort wenigstens teilweise durch eine der nächsten Eintrittsöffnungen wieder
in die Förderleitung strömt. Dieser Typ von Förderanlagen weist die Besonderheit
auf, dass es sich dabei um einen Langsamförderer mit geringen Strömungsgeschwindigkeiten
des Fluids, jedoch meist mit relativ hohen Förderdrucken handelt. Der Vorteil eines
solchen Langsamförderers besteht vor allem im schonenden Transport des zu fördernden
Materials bzw. im geringen Verschleiss der Förderleitungen. Bisher erfolgte beim
kontinuierlichen Betrieb die Einspeisung des Fördergutes gerade wegen der hohen
Driicke rnit lli1fe ZWi.i.(lr wechselweise fiilll » r lrz.w.
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entleerter Druckbehälter. Solche Druckbehälter
ver@rsachen,
insbesondere der Notwendigkeit einer periodisch vorgenommenen behördlichen Ueberprüfung,
gewisse Wartungskosten. Hinzu tritt ein relativ grosser Platzaufwand, zumal ja jeweils
nur einer der Behälter für die Einspeisung in Betrieb ist, während der andere Behälter
frisch befüllt wird.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, hinsichtlich der Einspeisung
eine Verbesserung zu schaffen, und dies gelingt erfindungsgemäss dadurch, dass die
Einspeisevorrichtung eine an sich bekannte, einen Drehkörper mit Schraubenwindungen
aufweisende Pumpe umfasst, dem eine Materialaufnahmekammer nachgeschaltet ist, etwa
an deren Beginn ein Anschluss für die Fluiddruckquelle vorgesehen ist, und dass
am Ende der Kammer oder dieser benachbart in der nachfolgenden Förderleitung für
den Materialpfropfentransport wenigstens eine Oeffnung für den Eintritt einer Teilmenge
des Fluids in die Förderleitung vorgesehen ist. Zwar ist es bekannt, derartige Pumpen
in Form von Monopumpen oder Schneckenpumpen für die Anspeisung in rasch fördernde
pneumatische Leitungen, bei denen eine hohe Strömungsgeschwindigkeit erzielt wird,
vorzusehen. Für Langsamförderer konnten aber bisher derartige Pumpen deshalb nicht
verwendet werden, weil mangels einer hohen Strömungsgeschwindigkeit das zu fördernde
Material in der Materialaufnahmekammer liegen blieb, diese gegebenenfalls sogar
verstopfte und so einen ordnungsgemässen Transport be-bzw. verhinderte. Zwar ist
die Anwendung von Schneckenpumperi für die Pfropfenförderung aus den DE-PSen559
237 und 874 877 bekannt<jeworden, doch handelte es sich dabei um feuchtes-und
breiiges Gut, das infolge seiner hohen Kohäsion weniger zu die Förderleitung verstopfenden
Ablagerungen neigt. Gerade aber Förderanlagen der eingangs genannten Art ignen sich
besonders für pulverförmige Materialien, die bei @eringen Strömungsgeschwindigkeiten
schwierig zu fördern sind.
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All diese Schwierigkeiten werden nun dadurch behoben, dass wenigstens
eine Oeffnung für den Eintritt einer Teilmenge des Fluids in die Förderleitung nahe
des Endes der Kammer vorgesehen ist, so dass das zu fördernde Material schon relativ
kurz nach der Einspeisung in Pfropfen unterteilt wird. Bei dieser Oeffnung für den
Eintritt einer Teilmenge des Fluids kann es sich, wie oben erläutert, sowohl um
eine Oeffnung zum Einbringen einer zusätzlichen Teilmenge des Fluids, beispielsweise
auch von einer gesonderten Druckmittelquelle, oder um eine solche Oeffnung handeln,
durch die eine vorher abgezweigte Teilmenge in die Förderleitung rückführbar ist.
Dabei ist der Begriff "Beginn der Kammer" im weitesten Sir.ne so zu verstehen, so
dass darunter auch ein Anschluss fällt, der mit dem Ende der Pumpe in einer, gegebenenfalls
schrägen, Ebene innerhalb eines ersten Kammerabschnittes liegt.
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Während bei Förderanlagen mit hohen Strömungsgeschwindigkeiten das
aus der Pumpe austretende Material durch die Strömung rasch zerteilt wird, ist dies
bei einem Langsamförderer der eingangs genannten Art nicht ohne weiteres der Fall.
Deshalb ist vorteilhaft, wenn am Ende des mit Schraubenwindungen versehenen Drehkörpers
in an sich bekannter Weise eine Zerteilungsvorrichtung, z.B. drehbar angeordnete
und zweckmässigerweise angetriebene, Kanten vorgesehen ist.
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Herkömmliche Zerteilungsvorrichtungen sind an der Welle des Drehkörpers
selbst gelagert und drehen sich somit mit ihm, wodurch sich keinerlei Relativgeschwindigkeit
zwischen der Zerteilungsvorrichtung und dem Drehkörper ergibt. Deshalb ist es gemäss
einer besonderen Ausgestaltung der Erfindung bevorzugt, wenn die Zerteilungsvorrichtung
an einer zur Achse des Drehkörpers parallelen Achse gelagert und vorzugsweise mit
von der Drehzahl des Drehkörpers abweichender Geschwindigkeit antreibbar ist. Dabei
ergibt sich der besondere Vorteil, dass der Antrieb einer zur Achse des
Drehkörpers
parallelen Antriebswelle konstruktiv besonders einfach sein kann.
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Falls nun die Zerteilungsvorrichtung von einem um eine parallel zur
Achse des Drehkörpers angeordnete Achse drehbaren Zellenrad gebildet ist, wie dies
einer besonders günstigen Ausführung entspricht, wirken die Kanten des Zellenrades
messerartig zerteilend auf das aus der Pumpe austretende Material, wobei dieses
Material durch die einzelnen Zellen für die Pfropfenbildung gewissermassen vorportioniert
wird. Je nach der zu fördernden Materialart kann dabei das Zellenrad mit durch eine
Einstellvorrichtung, wie Wechsel-oder Variatorgetriebe, verschieden wählbarer Geschwindigkeit,
vorzugsweise vom gleichen Motor wie der Drehkörper, antreibbar sein. Es ist natürlich
ebenso möglich, für den Antrieb des Zellenrades einen gesonderten, auf verschiedene
Geschwindigkeiten umschaltbaren Motor zu verwenden, doch ergibt sich durch die genannte
bevorzugte Ausführung ein besonders einfacher und billiger Aufbau.
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Wie erwähnt, sind die Fluiddrücke in einem Langsamförderer oftmals
relativ hoch, so dass sich Probleme mit der Abdichtung an der Einspeisungsstelle
ergeben können. Bei der Lösung dieses Problemes ist es zweckmässig, wenn der Anschluss
für die Fluiddruckquelle jeweils einer anderen Zelle des Zellenrades gegenüberliegt
als das Ende des Drehkörpers, so dass auf diese Weise das Zellenrad eine mehrfache
Funktion erfüllt. Für den Fall, dass das zu fördernde Material dazu neigen sollte,
an den Wänden der Zellen des Zellenrades haften zu bleiben, kann der Anschluss für
die Fluiddruckquelle wenigstens eine schräg gegen eine Wandung des Zellenrades,
vorzugsweise wenigstens zwei gegen verschiedene Zellenradwandungen, gerichtete Auslassdüse
(n) auDteisen.
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Eine weitere Möglichkeit zur Verbesserung der Abdichtung ist darin
gelegen, dass in an sich bekannter Weise der als Schnecke ausgebildete Drehkörpers
wenigstens gegen sein Ende zu konisch sich verschmälernd ausgebildet und in einem
entsprechend konisch ausgebildeten Gehäuse angeordnet ist, dass die Schnecke - wie
ebenfalls an sich bekannt - axial verschiebbar gelagert ist, und dass die Schnecke
mit Hilfe einer Belastungseinrichtung gegen die konische Gehäusewandung andrückbar
ist.
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Weitere Einzelheiten ergeben sich anhand der nachfolgenden Beschreibung
von in der Zeichnung schematisch dargestellten Ausführungsbeispielen. Dabei zeigen
die Fig. 1 bis 3 jeweils einen Längsschnitt durch eine Pumpe mit dem Anschluss an
die Förderleitung, wogegen in Fig-. 4 nur der Anschluss einer weiteren Ausführung
dargestellt ist. Eine andere Ausführung ist der Fig.5 zu entnehmen.
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Eine Rohrleitung 1 weist ein Förderrohr 2 auf, in dessen lichten Querschnitt
eine Abzweigleitungen 3 verbindende Nebenleitung 4 eingebaut ist. Jeder Abzweigleitung
3 ist eine Ein- bzw. Auslauf öffnung 5 zugeordnet, über die eine Teilmenge des der
Förderleitung 2 zugeführte Fluids abgezweigt und an einer anderen, später gelegenen
Stelle der Masse des körnigen bzw. pulverförmigen Fördergutes 6 wieder zugeführt
wird. Dadurch wird das zu fördernde Material 6, wie dargestellt, in einzelne Pfropfen
zerteilt, die sich in bekannter Weise mit geringerem Energieaufwand fördern lassen.
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Zur Erzeugung eines entsprechenden Fluiddruckes ist eine Fluiddruckquelle
7 vorgesehen, die gewünschtenfalls über eine Zweigleitung 8 und ein verschliessbares
bzw. reduzierendes Ventil 9 mit der Nebenleitung 4 verbunden sein kann.
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Die Hauptmenge des Fluids jedoch wird von der Fluiddruckquelle 7 vorzugsweise
über einen lavaldüsenartigen Aus last 10 in eine Kammer 11 am Ende einer Schneckenpumpe
12 eingeblasen. Die der Kammer 11 zugewandte Oeffnung des Auslasses 10 liegt mit
dem Ende einer Pumpenschnecke 13 in einer gemeinsamen Ebene und damit praktisch
im Anfangsbereich der Kammer 11.
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Die Pumpe 12 kann an sich bekannter Bauart sein und weist gemäss Fig.
1 eine, lediglich schematisch angedeutete, zweiseitige Lagerung für den Schneckendrehkörper
13 auf. Zur Erzielung einer besseren Materialdichtung ist ara Auslassende des Schneckendrehkörpers
13 eine drehfest -auf der Welle sitzende aber entgegen einer Belastungseinrichtung
in Form einer Feder 14 (es könnte auch eine fluidische Belastungseinrichtung sein)
axial verschiebbare Druckplatte vorgesehen, die von der Feder 14 über eine sich
nicht mitdrehende Scheibe 16 gegen Anschläge 17 gedrückt wird. An der der Schnecke
13 zugewandten Stirnfläche der Druckplatte 15 sind in bekannter Weise das Material
zerteilende Messerkanten 18 vorgesehen.
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Abweichend von der herkömmlichen Ausbildung solcher PumPen ist im
Inneren des Pumpengehäuses 19 eine antreibbare Gegenschnecke 20 gelagert, die für
eine zusätzliche Materialverdichtung und -durchmischung sorgt. Diese Gegenschnecke
20 ist mit einem Stirnrad 21 verbunden und über auf einer Welle 22 gelagerte Zahnräder
mittels des reichen Motors 23 wie der Schneckendrehkörper 13 selbst antreibbar.
Die Zahnräder und die Welle 22 sind in einem nicht dargestellten Gehäuse untergebracht
bzw. gelagert.
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Das aus dem Pumpengehäuse 19 am Ende der Schnecke 13 austretende Material
wird bei rasch transportierenden Förderanlagen von der dabei entstehenden Strömung
mitgerissen, so dass die Einspeisung dieses Materials in die Förderleitung 2 keinerlei
Probleme bietet. Bei einem in der dargestellten Weise ausgebildeten Pfropfenförderer
für körniges bzw.
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pulverförmiges Material jedoch würde das letztere einfach auf den
Boden der Kammer 11 fallen und dort verbleibende Ansammlungen bilden. Dies kann
die Wirksamkeit der Förderung erheblich stören. Deshalb ist in dem Ausführungsbeispiel
nach Fig. 1 die Kammer 11 in ihrem ersten Abschnitt 24 schachtförmig ausgebildet
und enthält am Grunde dieses Schachtes eine dem Kammerausgang 26 zugewandte Schrägebene
25. Die Schrägebene 25 kann von einem Lochblech gebildet sein, dessen Löcher nach
Art eines Reibeisens überdacht sind, doch sind bei der dargestellten, bevorzugten
Ausbildung jalousieartige Lamellen 27 vorgesehen. Diese Lamellen 27 sind zweckmässig
zueinander und zu dem dahinterliegenden Aus last 10 parallel ausgerichtet, so dass
das auf die Lamellen 27 fallende Material von dem zwangsweise durch die Zwischenräume
zwischen den Lamellen 27 hindurchgeführten Fluid , d.h. in der Regel Luft, weggeblasen
wird. Gerade hierzu eignet sich besonders ein lavaldüsenartiger Auslass 10, durch
den trotz der im Förderrohr 2 herrschenden geringen Strömungsgeschwindigkeit im
Bereiche der Schrägebene 25 eine gewisse Vergrösserung der Geschwindigkeit erzielt
wird. Somit gelangt das körnige oder pulverförmige Material verhältnismässig rasch
aus der Kammer 11 in die Förderleitung 2, und es hat sich als wichtig herausgestellt,
dass unmittelbar im Bereiche des Kammerauslasses 26, entweder noch innerhalb der
Kammer 11 selbst oder dem Kammerauslauf 26 unmittelbar benachbart die ersten Oeffnungen
5 für die Unterteilung des zu fördernden Materials vorgesehen sind.
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im Zusammenhang mit der, auch für andere Förderanlagen recht günstigen
drehbaren Gegenschnecke 20 sei erwähnt, dass deren Drehgeschwindigkeit je nach dem
zu fördernden Material gegebenenfalls einstellbar bzw. regelbar sein kann. Dies
mag im einfachsten Fall dadurch erfolgen, dass einzelne Zahnräder des dargestellten
Getriebes austauschbar sind, doch ist es ebenso möglich, wenigstens ein verstellbares
Keilriemengetriebe vorzusehen, das entweder von Hand aus auf eine gewünschte Geschwindigkeit
eingestellt wird oder dessen Uebersetzungsverhältnis aufgrund der am Motor 23 gemessenen
Lastaufnahme so geregelt wird, dass die Last im wesentlichen konstant bleibt. Demgemäss
verringert sich dann die Geschwindigkeit der Gegenschnecke 20 bei steigender Last
und umgekehrt. Die Einstellung der Variatorscheiben des Keilriemengetriebes kann
dabei beispielsweise auf elektromagnetischem Wege erfolgen.
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Die Kammer lla gemäss Fig. 2 ist ebenfalls für eine Schwerkraftförderung
in einem ersten Abschnitt 24 schachtförmig ausgebildet. Dieser Schacht 24 ist nach
unten zu trichterförmig verengt, wobei in Kauf genommen werden kann, dass das durch
ein konusförmiges Pumpengehäuse 19a zusammengepresste Material gegebenenfalls die
Trichtermündung verlegt, weil hier ein Fluidauslass 10a an der Oberseite der Kammer
lla vorgesehen ist. Käme es zu einer zeitweisen Verlegung der Trichtermiindung,
so würde das Material infolge des sich durch den Verschluss kurzzeitig erhöhenden
Druckes hindurchgetrieben werden. Sobald sich aber der Fluiddruck im oberen Teil
des Schachtes24 erhöht, wirkt dies über eine Leitung 28 auch auf einen hinter einem
einstellbaren Reduzierventil 29 gelegenen zweiten Aus last 10b, so dass das durch
die Trichteröffnung des Sciiachte 24 hindurchgepresste Material mit erhöhter Schubkraft
in die Förderleitung 2 eingeblasen wird.
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Auch hier ist der Kammerauslauf 26 wiederum horizontal angeordnet,
obwohl auch andere Anordnungen denkbar sind.
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Unmittelbar dem Kammerauslauf 26 benachbart ist dann die erste Oeffnung
5 für die in diesem Ausführungsbeispiel von der Fluiddruckquelle 7 zusätzlich über
eine parallel zur Förderleitung 2 und ausserhalb derselben angeordnete Nebenleitung
4a eingebrachte Teilmenge des Fluides vorgesehen.
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Um eine gute Abdichtung der Pumpe 12a gegenüber dem in der Kammer
lla und der Förderleitung 2 herrschenden Druck mit Hilfe des eingebrachten Materials
selbst zu erzielen, ist in bekannter Weise eine konusfdrmige Passage vorgesehen,
die in der dargestellten Weise durch Verringerung des Durchmessers des Gehäuses
und des Aussendurchmessers der Schnecke und/oder durch Vergrösserung des Innendurchmessers
der Schnekke 13a gebildet sein kann. Je nach der Art des zu fördernden Materials
kann die Komprimierung in diesem konusförmigen Abschnitt gegebenenfalls so stark
sein, dass sich eine Ueberlastung des antreibenden Motors 23 ergibt. Deshalb kann
der Motor 23 mit einer elektro-hydraulischen Steuerung 30 verbunden sein, die bei
Ueberschreiten eines vorbestimmten Lastniveaus eine entsprechende Gegenregelung
in die Wege leitet.
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Hierzu kann einerseits der Motor selbst geregelt werden, wie dies
beispielsweise in der DE-PS 703 097 beschrieben ist. In der dargestellten Ausführung
ist jedoch eine weitere Regelungsmöglichkeit vorgesehen, indem die Schneckenwelle
31 axial verschiebbar angeordnet ist. Aus diesem Grunde ist am Ende der Schneckenwelle
31 eine Zahnwalze 32 vorgesehen, die auch dann mit einem zwischen Notor 23 und ihr
vorgesehenen Wechselgetriebe 33 im Eingriff bleibt, wenn die Welle 31 gegenüber
der in Fig. 2 dargestellten linken Extremlage nach rechts verschoben wird.
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Am linken Ende der Welle 31 ist eine Vcrr!,rciiiruncl 3-1 vorgesehen,
die über ein Wa'lzlacjer mit einer Uruckl>llttc 3r)
in Verbindung
steht. Die Druckplatte 35 ist mit einem Kolben 36 verbunden, der in einem Gehäuse
37 mit einer an der einen Seite des Kolben 36 gelegenen Druckkammer 38 und einer
an der anderen Seite des Kolbens 36 angeordneten Gegendruckkammer 39 geführt ist.
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Normalerweise ist der Kolben 36 von der Druckkammer 38 her so belastet,
dass die Schnecke 13a mit Bezug auf Fig. 2 nach rechts gegen die konischen Gehäusewandungen
gedrückt wird. Hierzu dient in dargestelltem Ausführungsbeispiel eine ein hydraulisches
oder pneumatisches Druckmedium in die Druckkammer 38 führende Speiseleitung 40,
doch könnte prinzipiell statt dessen in der Druckkammer 38 auch eine entsprechende
Feder vorgesehen sein. Wird die Last an der Schnecke 13a zu gross, so ergibt sich
infolge der Konizität eine der Druckkraft in der Druckkammer 38 entgegengerichtete
Gegenkraft, die ein Ausweichen der Schnecke 13a nach links bewirkt. Es kann jedoch
die Ausbildung in der dargestellten Weise so getroffen sein, dass bei Vergrösserung
des Lastmomentes des Motors 23 durch die Regeleinrichtung 30 Druckmedium in die
Gegendruckkammer 39 eingebracht bzw. der Druck über die Leitung 40 verringert wird,
so dass die Schnecke L3a nach links bewegt und somit die Last vermindert wird. Gleichzeitig
sollte aber auch die Drehzahl des Motors 23 etwas verringert werden, weil andernfalls
in dem durch die Verschiebung der Schnecke 13a nach links entstandenen geringen
Zwischenraum weiteres Material gefördert wird und sich so die Motorbelastung neuerlich
erhöht. Dem kann allerdings dadurch entgegengewirkt werden, dass das sich im Pumpengehäuse
l9a zusammenschiebende Material durch eine kolbenartige Bewegung der Schnecke 13a
nach rechts als Materialpfropfen in die Kammer lla ausgestossen wird.
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Zu diesem Zwecke kann die Regeleinrichtung 30 so ausgebildet sein,
dass beim Ueberschreiten einer vorbestimmten
Stellung der Schnecke
13a nach links, beispielsweise wenn die Druckscheibe 35 eine nicht dargestellte
Lichtschranke durchquert, der Druck in der Gegendruckkammer 39 verringert und/oder
in der Druckkammer 38 erhöht wird.
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Um den Druck in der Gegendruckkammer 39 rasch zu verringern kann es
sein, dass hierzu die Leitung 41 nicht ausreicht, und es kann deshalb eine zusätzliche,
in Fig. 2 nur strichpunktiert angedeutete Leitung, gegebenenfalls grösseren Querschnittes,freigegeben
werde. Wenn auch bei der Ausführung nach Fig. 2 nur eine Regelung in Abhängigkeit
von der Motorlast vorgesehen ist, so können zusätzliche Parameter für die Regelung
herangezogen werden. Beispielsweise können Druckfühler in den Kammerabschnitten
24 und 26 vorgesehen sein, wobei eine allfällige Druckdifferenz für die Regelung
der Materialzufuhr über die Pumpe 12a bestimmend sein kann. Auch wurde anhand der
Fig. 1 erwähnt, dass die Druckplatte 16 statt durch eine Feder 14 ebenso auf fluidischem
Wege belastet sein kann, wofür eine ähnliche Einrichtung dienen mag, wie sie anhand
der Bezugsziffern 34 bis 39 der Fig. 2 beschrieben wurde. Auch hierbei kann gewünschtenfalls
eine Regelung vorgesehen sein. Eine Grobeinstellung der Drehzahl der Welle 31 ist
selbstverständlich auch-über das Wechselgetriebe 33 möglich, das auch durch ein
bekanntes Riemen-Variatorgetriebe ersetzt werden kann.
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Es versteht sich im übrigen, dass die in den Fig. 1 und 2 dargestellten
Rohrleitungsarten gegeneinander austauschbar sind. Bei der Ausführung nach Fig.
2 bildet übrigens der Ausla ss 10b eine in der Endabschnitt 26 der Kammer lla geführte
Oeffnung für den Eintritt einer Teilmenge des Fluids letztlich in die Förderleitung
2.
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Bei der Ausführung nach Fig. 3 ist eine Monopumpe 12b mit einem Drehkörper
13b vorgesehen. Der Drehkörper 13b dreht sich innerhalb eines Gehäuses 19b, das
in seinem Inneren mit
einer flexiblen Schicht 43 ausgekleidet ist.
Der Motor 23 treibt nicht nur den Drehkörper 13b, sondern über ein verstellbares
Keilriemengetriebe 44 bekannter Bauart auch eine sich parallel zur Achse des Drehkörpers
13b erstreckende Welle 45. Am Ende der Welle 45 ist innerhalb der Kammer 11b eine
dichtend in die Kammer eingesetzte Zellenradschleuse 46 befestigt, die bei der dargestellten
Ausführung mit nur vier Flügeln 47 versehen ist, selbstverständlich aber auch mehr
davon besitzen kann. Die Zellenradschleuse 46 dient nicht nur zur besseren Abdichtung
der Pumpe 12b gegenüber dem in der Förderleitung 2 herrschenden Druck, sondern zerteilt
auch das aus der Pumpe 12b austretende Material in zweifacher Hinsicht, indem einerseits
die dem Pumpendrehkörper 13b zugekehrten Kanten 48 der Flügel- 47 etwas geschärft
ausgebildet sind und andererseits durch die Zerteilung in einzelne Zelleninhalte.
Dabei ergibt sich der Vorteil, dass sich die Relativgeschwindigkeit der Flügelkanten
48 gegenüber dem Ende der Pumpe 12b schon rein konstruktiv durch den Abstand der
Achse des Drehkörpers 13b zur Welle 45 ergibt, weil mit zunehmendem Abstand die
Umfangsgeschwindigkeit der Peripherie der Zellenradflügel zunimmt. Im übrigen lässt
sich die Relativgeschwindigkeit leicht mit Hilfe des Variatorgetriebes 44 durch
Verstellen des Riemenscheibenabstandes einstellen. Antrieb-und Lagerkonstruktion
sind hierbei einfach und raumsparend.
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Das von der Pumpe 12b in die einzelnen Zellen des Zellenrades 46 geförderte
Material wird nach einer Umdrehung von etwa 1800 in den Bereich eines lediglich
schematisch angedeuteten Düsenauslasses 10c für das Fluid gebracht. Dieser Fluidauslass
10c besitzt nicht nur eine zentrale Düse 49, sondern ausserdem zwei seitliche Düsen
50, die jeweils gegen eine von zwei einander benachbarten Zellenradflügel gerichtet
sind und diese so von anhaftentem Material reinigen. Durch die dichtende Anlage
der Umfangskanten 51 des Zellenrades am Grunde der Kammer lib ist auch gesichert,
dass dort keine
Materialanhäufungen stattfinden können, vielmehr
wird gegebenenfalls dort verbliebenes und nicht in die Leitung 2 abtransportiertes
Material für eine weitere Drehung des Zellenrades 46 mitgenommen.
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Das von den Düsen 49, 50 des Fluidauslasses 10c in die Förderleitung
2 eingebrachte Material wird dort unmittelbar hinter dem Kammerauslauf 26 mit Hilfe
der Oeffnungen 5 wiederum in einzelne Pfropfen zerteilt. Dabei kann es vorteilhaft
sein, wenn gerade bei Förderleitungen 2 sehr grossen Durchmessers zwei Nebenleitungen
4 vorgesehen sind, die zweckmässig zur Vermeidung des Eindringens von zu fördernden
Material in eine jeweils unten gelegene Leitung 4 besser einander gegenüberliegend
an den Seiten der Förderleitung 2 angeordnet werden, so dass die Darstellung der
Rohrleitung in Fig. 3 als Draufsicht anzusehen ist. Eine andere Möglichkeit besteht
darin, dass die beiden Nebenleitungen 4 bezüglich der Achse der Förderleitung 2
an der Oberseite unter einem spitzen Winkel angeordnet werden, so dass die Verbindungslinie
von der Achse einer der Nebenleitungen 4 zur Achse der Förderleitung 2 und von dort
zur anderen Nebenleitung 4 ein "V" ergibt. Dabei sind die Oeffnungen 5 so anzuordnen,
dass die aus ihnen austretenden Fluidstrahlen einander in der Höhe der Achse der
Förderleitung 2 oder darunter schneiden.
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Es wurde bereits erwähnt, dass das Zellenrad 46 statt mit nur vier
Flügeln 47 mit einer grösseren Anzahl derselben ausgestattet sein kann. Auch mag
die Querschnittsform dieser -Flügel von der Darstellung in Fig. 3 abweichen. Beispielsweise
kann es vorteilhaft sein, die Flügel in Achsrichtung des Zellenrades 46 schraubenlinienförmig
bzw. schräg anzuordnen, so dass das aus der Pumpe 12b herclus(3eschobene Material
auf das Zellenrad ein Drehmoment in Förderrichtung ausübt und so für gewisse Güter
unter Umständen der Antrieb für das Zellenrad 46 überhaupt entfallell kann.
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In Fig. 4 ist von einer Pumpe praktisch lediglich das Endstück des
Schneckenkörpers 13c samt dem ihn umgebenden Gehäuse 19c gezeigt. Am Ende dieses
Gehäuses 19c ist zur Ausübung eines Gegendruckes in bekannter Weise eine Verschlussklappe
52 vorgesehen. Diese Verschlussklappe 52 dient hier wie bei bekannten Pumpen auch
zur Abdichtung gegenüber den Leitungsdruck. Sie ist in der dargestellten Ausführung
durch eine nicht dargestellte Schenkelfeder gegen die Mündung des Gehäuses 19c zu
belastet, doch ist es auch bekannt, eine blosse Gewichtsbelastung vorzusehen. Abweichend
von bekannten Ausführungen reicht jedoch die Klappe 52 nur über die Hälfte der Gehäusemündung,
wogegen die untere Hälfte von einer weiteren, hier ebenfalls von einer Schenkelfeder
(nicht dargestellt) belasteten Klappe 53 verschlossen ist. Auch hier wäre durch
Anordnung eines gegenüber dem Drehpunkt der Klappe 53 angeordneten Gewichtes eine
entsprechende Gewichtsbelastung möglich. Oberhalb der Klappe 52 und unterhalb der
Klappe 53 ist jeweils ein mit einer Ringkammer 54 verbundener Düsenauslass 10e bzw.
10d vorgesehen, der schräg gegen die Förderrohrleitung 2 gerichtet ist, die in Nachbarschaft
des Kammerauslaufes 26 wiederum eine erste Oeffnung 5 aufweist. Die Anordnung zweier
halber Klappen 52, 53 gegenüber den Düsenöffnungen 10d, 10e ist insoferne von Vorteil,
als beim Austreten einer grösseren Materialmenge aus der Mündung des Gehäuses 19c
die Klappen 52, 53 ausgeklappt werden (vgl. die strichpunktierte Stellung der Klappe
52), wodurch sie zusammen mit dem trichterförmigen zweiten Abschnitt 26 der Kammer
llc eine Verengung für den Fluiddurchtritt ergeben, was die Strömungsgeschwindigkeit
des Fluids erhöht und so für einen besseren Transport grösserer Materialstücke sorgt.
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Es ist ersichtlich, dass die Ringleitung 54 von einem von der Fluiddruckquelle
kommenden Leitung 28 (vgl. Fig.2)
gespeist wird, und dass über
eine Oeffnung 55, gegebenfalls einstellbaren Querschnittes auch eine Teilmenge des
Fluids der Neben leitung 4a zu den einzelnen Abzweigsleitungsabschnitten 3a zugeführt
wird. Da die Kammer llc als Doppelkonus ausgeführt ist und die Düsenöffnung 10d
im Bereiche des Grundes der Kammer llc angeordnet ist, ist die Gefahr von Ablagerungen
relativ gering, weil herabfallendes Material durch die Düse 10d (allenfalls einen
Düsenkranz aus mehreren solchen Oeffnungen) weggeblasen wird. Hinzu tritt die Wirkung
der schon im Bereiche des Kammerauslaufes 26 angeordneten Oeffnungen 5, die für
eine schubweise Förderung des Materials und einen störungsfreien Weitertransport
sorgen.
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Die Kammer lld besitzt ähnlich der Ausführung der Fig. 2 einen oberen
Fluideinlass 10a und eine zusätzliche Düse 10b in ihrem ersten Abschnitt 24, wogegen
hier der waagrechte Abschnitt 26 selbst bereits mit dem Anfangsstück einer Nebenleitung
4 versehen ist. Diese Nebenleitung 4 endet kurz vor dem mit Flanschen versehenen
Ende des Kammerauslaufes 26, so dass sich an dieser Stelle bei Anschluss- der Förderleitung
2 (vgl. Fig. 1-4) noch eine Oeffnung 5 ergibt.
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Auch hier kann wiederum eine Leitung 8 zum Einbringen einer zusätzlichen
Teilmenge des Fluids vorgesehen werden. Daneben kann in an sich bekannter Weise
mit Hilfe einer Leitung 56 die Lagerung im Bereiche einer Gegenschnecke 57 unter
Fluiddruck gesetzt werden, um das Eindringen von Staub zu verhindern. Es ist ersichtlich,
dass beide Einlassdüsen 10a; 10b in der Art von Lavaldüsen ausgebildet sind, um
im ersten Kammerabschnitt 24 die Strömungsgeschwindigkeit wenigstens geringfügig
zu erhöhen.
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Die Pumpe 12d weist nun zwei Besonderheiten auf. Einerseits wird die
bekanntermassen zur Verbesserung der Materialabdichtung vorgesehene Konizität wenigstens
gegen Ende der Pumpe dadurch erzeugt, dass der Innendurchmesser der Schneckenwelle
31a nach einem zylindrischen Anfangsstück, in dem der Schneckenabschnitt 13d als
blosse Förderschnecke wirkt, in einem Schneckenabschnitt 13d' konisch ist.Der Vorteil
dieser Ausführung liegt darin, dass die Schneckenwindungen zylindrisch bleiben können
und ebenso das Gehäuse, so dass bei der Herstellung nur ein einziger konischer Teil,
nämlich die Welle 31a herzustellen ist. Die Welle 31a ist aber als Hohlwelle ausgebildet
und sitzt auf einer weiteren Schneckenwelle 31b, die im Pumpengehäuse 19d an beiden
Enden gelagert ist. Demgemäss ist die Schneckenwelle 31b jedenfalls schwächer dimensioniert
als die Schnekkenwelle 31a. Jeder der beiden Schneckenwellen 31a, 31b ist ein gesonderter
Antrieb, hier in Form zweier Motoren 23, 23a zugeordnet. Mit Hilfe dieser Einrichtung
und einer Regeleinrichtung 3la kann nun die durch das Material selbst hervorgerufene
Dichtung innerhalb des Pumpengehäuses 19d durch Regelung der Relativgeschwindigkeit
beider Schnecken 13d bzw. 13d' und 13d" auf einen vorbestimmten Wert eingestellt
werden, der dementsprechend aber auch eine gewisse Belastung besonders des Motors
23a mit sich bringt. Dementsprechend kann anhand der gemessenen Belastung des Motors
23a auf die Komprimierung des Materials im Schneckenabschnitt 13d geschlossen werden.
Die Last des Motors 23a erhöht sich dabei, wenn die Schnecke 13d" sich relativ langsam
dreht und daher nur wenig Material aus dem Abschnitt 13d' übernimmt. Die Schnecke
13d" verursacht dann im konischen Abschnitt 13d' einen Rückstau. Steigt die Belastung
des Motors 23a über ein vorbestimmtes Mass, so kann über die Regeleinrichtung 30a
der Motor 23 auf eine höhere Geschwindigkeit geregelt werden. Im Prinzip lässt sich
sich
natürlich auch der gleiche Effekt erzielen, wenn nur ein einziger Motor vorgesehen
ist, der die beiden Wellen 31a, 31b über ein Differenzialgetriebe treibt, das an
wenigstens einem Eingang ein Variatorgetriebe aufweist. Zweckmässig sind an beiden
Eingängen Variatorgetriebe vorgesehen, weil dann das Geschwindigkeitsverhältnis
stärker verändert werden kann. Die Regeleinrichtung 30a hat dann jeweils die Riemenstellung
der Variatorgetriebe entsprechend zu verändern, wobei der Motor die beiden Wellen
31a, 31b nur indirekt über das Differenzialgetriebe treibt. Bei nur einem Variatorgetriebe
kann der Motor 23 beispielsweise die Welle 31a direkt antreiben, wogegen die Drehzahl
der Welle 31b alleine geregelt wird.
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Im Rahmen der Erfindung sind zahlreiche Varianten denkbar, beispielsweise
kann die mit Lamellen 27 versehene Schrägflache 25 auch bei der Ausführung gemäss
Fig. 2 vorgesehen sein. Ferner kann die Belastungseinrichtung 36 bis 39 in Fig.
2 auch an einer anderen Stelle angeordnet sein und beispielsweise über ein Hebelgetriebe
auf eine der Platten 34 oder 35 wirken. Auch können statt einer einzigen Druckmittelquelle
7 mehrere davon vorgesehen sein, z.B. gesondert für den Anschluss an die Leitung
8. Es ist zwar bekannt, Pumpen mit zwei zueinander T-förmig, parallel oder hintereinander
angeordneten Schnecken vorzusehen, die sich auch für eine Förderanlage der eingangs
genannten Art gut eignen würden (verbesserte Abdichtung) , doch mag besonders für
manche Materialien die Serienanordnung eines Mono- und eines Schneckenpumpendrehkörpers
von Vorteil sein.