DE3541674A1 - Verfahren zum abfuehren bzw. foerdern von materialien - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Abführen bzw. Fördern von Materialien unter Verwendung einer Presse, die die Materialien als Strang über die Pressenaustritts­ öffnung in ein Austragsrohr einschiebt und in diesem vor­ bewegt.

Zum Abtransport des Abraums von Vortriebseinrichtungen im Tunnelbau oder Rohrvorpressungen ist die Naßförderungen des Abraums bekannt. Durch Zugeben von Wasser ist hierzu zunächst der Abraum pumpfähig zu machen. Von Nachteil erweist sich jedoch die auf der Deponie notwendige Abtrennung des Wassers mit nachfolgender Klärung desselben. Auch ist es bekannt, den Abraum in steifer Form über Rohrleitungen auszupressen. Dem Abraum ist jedoch zuvor in umständlicher Weise als Schmiermittel dienendes Bentonit oder Flugasche beizumi­ schen. Abgesehen davon, daß das Durchsetzen des Materials mit dem Schmiermittel kraft- und arbeitsaufwendig ist, er­ weist sich der hohe Anteil an Schmiermittel auch als wirt­ schaftlich ungünstig.

Es ist Aufgabe der Erfindung mit geringem Aufwand Maßnahmen zur Verminderung der Reibung zwischen dem Materialstrang und dem Austragsrohr zu schaffen.

Der Erfindung gemäß ist diese Aufgabe dadurch ge­ löst, daß der Materialstrang beim Vorschub hinter der Austrittsöffnung mindestens teilweise mit einem Schmier­ mittel umspritzt und mittels des Schmiermittels im Aus­ tragsrohr gleitend gestützt wird. Bevorzugt wird der Ma­ terialstrang über die gesamte Umfangsfläche mit Schmier­ mittel umspritzt. Durch die Verfahrensschritte ist ledig­ lich außen auf dem Materialstrang Schmiermittel aufge­ bracht, während der Materialstrang selbst frei von Schmier­ mittel bleibt. Es versteht sich, daß so der notwendige Schmiermittelanteil gering ist und daß durch Fortfall der Beimischung von Schmiermittel zum Abraum der Arbeitsauf­ wand verringert wird. Außerdem befindet sich das Schmier­ mittel im Gegensatz zur bekannten Beimischung exakt zwi­ schen den aufeinander gleitenden Begrenzungsflächen von Materialstrang und Austragsrohr, also dort, wo die Rei­ bung auftritt. Als Schmiermittel können beliebige, zweck­ mäßig dem Strangmaterial angepaßte Stoffe, z.B. Bentonit, Asche, Fette und Öle sowie Kunststoffe mit Gleiteigenschaf­ ten dienen.

Es versteht sich, daß der Materialstrang beliebig, bevor­ zugt konzentrisch mit Schmiermitteln umspritzt ist, um so umlaufend leichtgleitend im Austragsrohr verschiebbar zu sein. Darüber hinaus ist es auch möglich, z.B. bei Ma­ terialsträngen mit großen Durchmessern bzw. Gewichten, den Materialstrang mit zum unteren Umfangsflächenteil zunehmen­ der Dicke exzentrisch zu umspritzen. Auf diese Weise wird der Schwerkraft des Materialstrangs durch eine an vorbestimmten Stellen verstärkte Schmiermittelschicht Rechnung getragen.

Zur Durchführung des Verfahrens ist die Anordnung einer Kolbenpumpe als Presse zum Materialvorschub mit einer zwi­ schen der Austrittsöffnung derselben und dem Austragsrohr angeordneten Düse für die Zuführung des Schmiermittels vor­ gesehen. Beim Verlassen der Kolbenpumpe wird auf dem Ma­ terialstrang das Schmiermittel aufgebracht und ein leicht­ gleitender Zustand für dieses im Austragsrohr erreicht. Es besteht auch die Möglichkeit, an der Pumpenaustritts­ öffnung ein im Durchmesser geringfügig größeres Austrags­ rohr anzuordnen und im Bereich des Rohrsprungs von Aus­ trittsöffnung und Austragsrohr das Schmiermittel zuzufüh­ ren. Diese Ausgestaltung der Vorrichtung erlaubt eine be­ liebige Anzahl um gleiche oder verschiedene Winkelgrade versetzte Zuführungsstellen im Bereich des Rohrsprungs vor­ zusehen, wodurch eine gleichmäßige oder eine vorbestimmte Verteilung des Schmiermittels erzielbar ist.

Es ist möglich das Schmiermittel kontinuierlich oder perio­ disch dem Materialstrang zuzuführen. Hierbei kann das Schmiermittel mittels Dosierpumpen über die Düse bzw. Durch­ messersprung auf dem Materialstrang aufgebracht werden. Zweckmäßig sind die Dosierpumpen zum Kolbenpumpenzylinder parallelliegend ausgebildet. Die Dosierpumpen können dabei durch einen getrennten Antrieb oder aber durch einen gemein­ samen Antrieb für die als Presse dienende Kolbenpumpe und Dosierpumpe betätigbar sein.

Schließlich ist noch vorgesehen, die Längsbewegungen des Materialstrangs durch eine Extruderschnecke zu erreichen. Auch besteht die Möglichkeit, den Materialstrang über Öff­ nungen im Vortriebsschild durch den Vorpreßdruck des an der Ortsbrust angestellten Vortriebsschilds zu bilden und zu bewegen. Es hat sich weiter gezeigt, daß nach der Erfindung behandelte Materialstränge einfach in oder aus Druckräumen, Druckbehältern od.dgl. gefördert werden können, wobei die Materialstränge als Dichtung in dem durch die Druckwand ge­ führten Austragsrohr wirken.

Das Maßgebliche der Erfindung wird darin gesehen, den Ma­ terialstrang lediglich im Bereich seiner Umfangsfläche mit einem Schmiermittelauftrag zu versehen, während der Ma­ terialstrang innen frei von Schmiermitteln bleibt.

Die Erfindung ist anhand eines in der Zeichnung darge­ stellten Ausführungsbeispiels einer Vorrichtung ver­ deutlicht. Es bedeuten:

Fig. 1 eine Vorrichtung im Schnitt und

Fig. 2 einen Teilschnitt einer Vorrichtung, vergrößert.

In den Fig. sind mit 1 ein Kolbenpumpenzylinder und mit 2 ein in diesem längsbeweglicher Kolben bezeichnet. Der Kolben­ pumpenzylinder 1 ist mit einer Zuführungsöffnung 3 für Ab­ raum versehen. Mit 4 ist ein Austragsrohr bezeichnet, das in bekannter Weise auf einer Deponie (nicht gezeigt) endet. Zwischen der Austrittsöffnung 5 des Kolbenpumpenzylinders 1 und dem Austragsrohr 4 ist mindestens eine Düse 6 ausgebil­ det, über die erfindungsgemäß ein Schmiermittel 9, bei Erd­ reichabraum z.B. Bentonit, auf die Umfangsfläche des Material­ strangs 7 aufspritzbar ist. Als Düse 6 dient beim Ausführungs­ beispiel ein durch ein gegenüber der Austrittsöffnung 5 ge­ ringfügig im Durchmesser größeres Rohrstück 8 gebildeter Rohr­ sprung, in dessen Bereich das Umspritzen des Material­ strangs 7 mit Schmiermittel 9 erfolgt. Das Schmiermittel 9 wird hierzu mittels einer Kolbenpumpe 10 über eine Rohr­ leitung 11 und Öffnung 12 in den spaltförmigen Rohrsprung gefördert. Der Kolben 13 der Kolbenpumpe 10 kann einen un­ abhängigen Antrieb aufweisen oder aber mit dem Antrieb des Kolbens 2 verbunden sein. Es versteht sich, daß der Durch­ messer und/oder der Hub der Kolbenpumpe 10 eine Dosierung des Schmiermittels 9 erlaubt. Die Kolbenpumpe 10 kann auch einen unabhängigen Antrieb aufweisen und gegebenenfalls durch veränderte Hubfolge mehr oder weniger Schmiermittel 9 dem Bereich des Rohrsprungs zuführen.

In Fig. 1 befindet sich der Kolben 2 in seiner äußeren Endstellung. Durch Zurückführen des Kolbens 2 in die an­ dere Endstellung kann über die Zuführungsöffnung 3 Abraum in den Kolbenpumpenzylinder 1 eingebracht werden, der beim Vorbewegen des Kolbens 2 und Verlassen der Austrittsöff­ nung 5 mit Schmiermittel 9 umspritzt und in das Austrags­ rohr 4 eingeschoben wird. Es entspricht dem Erfindungsge­ danken, daß die Düse 6 auch beliebig anders ausgeführt sein kann. Schließlich ist das Austragsrohr 4 in seiner lichten Weite mit der Durchmessergröße der Düse 6 bzw. des Rohr­ sprungs ausgeführt, um störende Materialquetschungen auszu­ schließen.

Claims (14)

1. Verfahren zum Abführen bzw. Fördern von Materialien un­ ter Verwendung einer Presse, die die Materialien als Strang über die Pressenaustrittsöffnung in ein Austragsrohr ein­ schiebt und in diesem vorbewegt, dadurch gekennzeichnet, daß der Materialstrang beim Vorschub hinter der Austrittsöffnung mindestens teilweise mit einem Schmiermittel umspritzt und mittels des Schmiermittels im Austragsrohr gleitend gestützt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Materialstrang über die gesamte Umfangsfläche mit Schmier­ mittel umspritzt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Materialstrang konzentrisch mit Schmiermittel um­ spritzt wird.

4. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Materialstrang exzentrisch mit zum unteren Umfangs­ teil zunehmender Dicke mit Schmiermittel umspritzt wird.

5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Schmiermittel Bentonit, Asche, Fette und Öle sowie Kunststoffe dienen.

6. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach An­ spruch 1, gekennzeichnet durch die Anordnung einer Kolben­ pumpe (1, 2) als Presse zum Materialvorschub mit einer zwischen der Austrittsöffnung (5) derselben und dem Aus­ tragsrohr (4) angeordneten Düse (6) für die Zuführung des Schmiermittels (9).

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Düse (6) als Ringdüse ausgebildet ist.

8. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß sich an der Pressenaustrittsöffnung (5) ein im Durch­ messer geringfügig größer ausgebildetes Austragsrohr (4) anschließt und daß im Bereich des Durchmessersprungs von Austrittsöffnung (5) und Austragsrohr (4) das Schmiermittel (9) zuführbar ist.

9. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Schmiermittel (9) mittels einer Dosierpumpe (10) über die Düse (6) oder dem Durchmessersprung, auf den Ma­ terialstrang (7) aufbringbar ist.

10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Dosierpumpe (10) zum Kolbenpumpenzylinder (1) pa­ rallelliegend ausgebildet ist.

11. Vorrichtung nach Anspruch 9 und 10, dadurch gekennzeich­ net, daß die Dosierpumpe (10) einen von der Kolbenpumpe (1, 2) unabhängigen Antrieb aufweist.

12. Vorrichtung nach Anspruch 9 und 10, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Dosierpumpe (10) und die Kolbenpumpe (1, 2) durch einen gemeinsamen Antrieb betätigbar sind.

13. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Presse zum Längsbewegen des Materialstrangs (7) im Austragsrohr (4) eine Extruderschnecke dient.

14. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 6, dadurch gekennzeich­ net, daß der Materialstrang (7) über Öffnungen in einem Vortriebsschild durch den Vorpreßdruck des an der Ortsbrust angestellten Vortriebsschildes gebildet und vorbewegbar ist.