DE2707899C2

DE2707899C2 - Fördervorrichtung zur Förderung von Erzschlamm

Info

Publication number: DE2707899C2
Application number: DE19772707899
Authority: DE
Inventors: Rudolf Dipl.-Ing. Ernst; Udo Dipl.-Ing. Hahlbrock; Ulrich Ing.(grad.) 2400 Lübeck Wäntig
Original assignee: O&K Orenstein and Koppel GmbH
Current assignee: CNH Industrial Baumaschinen GmbH
Priority date: 1977-02-24
Filing date: 1977-02-24
Publication date: 1983-01-13
Also published as: DE2707899A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Fördervorrichtung für Erzschlamm mit einem in einem Zylinder dichtend geführten Kolben, wobei sowohl der Zylinder als auch der Kolben mit nach innen öffnenden Rückschlagventilen ausgestattet sind.

Eine derartige Fördervorrichtung ist bekannt aus US-PS 22 32 941, die aus einem auf einem Schiffskörper

^]~- gelagerten Förderrohr besteht innerhalb dessen ein Kolben auf- und abbewegbar ist Dieser besteht au« mehreren miteinander verbundenen Blöcken, die durchbohrt sind. Die Durchbohrungen sind an ihren oberen öffnungen durch Klappenventile abgeschlossen.

Der Kolben ist an einem Seil aufgehangen, mit dem dieser auf- und abbewegt werden kann. Das untere Ende des Forderrohres trägt das Lager für ein Klappenventil, das sich in Richtung zum Inneren des Förderrohres bewegt Mit einer derartigen Vorrichtung können nur

Stoffe gefördert werden, die im Flußwasser oder dergleichen enthalten sind. Das Förderrohr ragt nur in geringer Tiefe in das Wasser hinein. Mit einer derartigen Vorrichtung können Schlämme nicht vom Grund eines Gewässers gehoben werden.

^w Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Fördervorrichtung der im Oberbegriff des Anspruches allgemein beschriebenen Art so auszubilden, daß auch Schlämme einer hohen Viskosität über verhältnismäßig große Förderwege bzw. unter verhältnismäßig großen

Förderdrücken gefördert werden können. Außerdem sollen die Fördervorrichtungen für verhältnismäßig hohe Temperaturen der zu fördernden Schlämme einsetzbar sein. Die Temperatur des zu fördernden Schlammes kann bis zu ef*a 80° betragen. Die Schlämme können ein spezifisches Gewicht von 1,3 g/cm^J besitzen. Es sollen aber auch Schlämme eines höheren oder niederen spezifischen Gewichtes mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung gefördert werden können. Eine Verdünnung des zu fördernden Schlam mes durch zusätzliches Förderwasser soll vermieden werden. Die erfindungsgemäße Vorrichtung soll insbesondere auch dazu dienen. Erzschlämme aus großen Tiefen zu fördern, wobei sich über dem Erzschlammlager eine Salzsolenzone eines verhältnismäßig hohen

spezifischen Gewichtes von beispielsweise 1.1 g/cm³ befindet. Die Fördervorrichtung soll so boiha'fen sein, daß Salzsole aus dieser Zone nicht in den zu fördernden Erzschlamm bzw. in die Fördervorrichtung gelangt. Die zu fördernden Erzschlämme können dabei in einer Tiefe von etwa 2000 m auf dem Meeresgrund lagern und eine Mächtigkeit von etwa 20 bis 100 m besitzen. Die Viskosität des Erzschlammes kann etwa 120cpoise betragen.

Die Erfindung besteht darir.. daß die Fördereinrich-

tung aus einem Förderrohr besteht, dessen unteres Ende beweglich und an seinem Umfang dichtend in einem Zylinder geführt ist und daß zwischen dem Zylinder einerseits und dem unteren Ende des Förderrohres andererseits eine Antriebsvorrichtung angreift, durch die die beiden Teile gegeneinander hin- und herbeweglich sind. Die erfindungsgemäße Fördervorrichtung wird in den Förderschlamm abgesenkt. Wenn die Antriebsvorrichtung eingeschaltet ist und sich das

untere Ende des Förderrohres nach oben bewegt, vergrößert sich der Raum zwischen dem Zylinder und dem Förderrohr, so daß der Schlamm durch die sich nach innen öffnenden Rückschlagventile angesaugt wird. Wenn andererseits das untere Ende des Förderrohres nach unten bewegt wird, schließen sich diese Rückschlagventile, und der Schlamm wird bei der Verringerung des genannten Raumes durch das nach oben öffnende Rückschlagventil des Förderrohres an die Wasseroberfläche bzw. in Sammelbehälter gedrückt. Die Antriebsvorrichtung kann unterschiedlich ausgebildet sein. Eine einfache Ausführungsform besteht darin, daß die Antriebsvorrichtung aus einem Hydraulikzylinder besteht

Gemäß einer weiteren Ausbildung der Erfindung kann das untere Ende des Förderrohres trichterartig erweitert sein. Dadurch wird die Länge des Abdichtungsumfanges, entlang dem das Förderrohr aus dem Zylinder nach oben austritt, verringert und die Abdichtung erleichtert. Außerdem wird auf diese Weise ein Hohlraum zwischen dem unteren trichterförmigen Ende des Förderrohres und der oberen Stirnwand des Zylinders gebildet, in dem die Antriebsvorrichtung untergebracht sein kann.

Weiterhin kann das untere Ende des Förderrohres mit etwa radial verlaufenden Laschen versehen sein. Durch diese Laschen wird eine Führung des unteren Endes des Förderrohres in dem Zylinder erreicht, außerdem können die Antriebsvorrichtungen an diesen Laschen angelenkt sein.

In gleicher Weise kann der Zylinder auf seiner Innenseite im Bereich des beweglichen Förderrohres mit etwa radial verlaufenden Laschen versehen sein, die die gleiche Aufgabe erfüllen.

Dabei kann gemäß einer weiteren Ausbildung der Erfindung die Antriebsvorrichtung wie ein Hydraulikantrieb beidseitig an den Laschen angelenkt sein.

Zur Unterstützung des Eindringens in den Schlamm und zur Vermeidung von Kanälen, die sich möglicnerweise durch den Schlamm bis zur Sohlenschicht erstrecken, kann der Hydraulikantrieb nicht nur zur Erzeugung der Pumpenbewegung, sondern auch zur Erzeugung von hochfrequenten Rüttelschwingungen dienen.

Zweckmäßig ist das untere Ende des Zylinders konisch ausgebildet und läuft in einer Spitze aus. Mit diesem unteren Ende dringt der Förderzylinder in den Schlamm ein.

Dabei können die nach innen öffnenden Rückschlagventile in diesem unteren konischen Teil des Zylinders angeordnet sein.

Zum Schutz der Rückschlagventile können auf der Außenseite acs Zylinders Schutzgitter angeordnet sein.

Der Zylinder kann weiter auf seinem Umfang mit Stüt/füßen versehen sein, die ihn beim Absenken auf den Meeresgrund JuI eine vorbestimmbare Höhe über dem Meeresgrund Italien.

Die Fördervorri· li'ung kann mit mehreren Pumpen der beschriebenen \rt ausgerüstet sein, die nebeneinanderliegend in eine'n Stützgerät angeordnet sind und die in unterschiedlichem, z. B. entgegengesetztem Takt arbeiten. Dadurch kann eine gleichmäßige Bewegung des Schlammes iOi Förderrohr erreicht und eine absatzweise Bewegung des Schlammes im Förderer vermieden werden.

Die erfindungsgt'i.iäUc Fördervorrichtung kann mit einem in seinem spezifischen Gewicht einstellbaren Schwimmkömer versehet/ sein, dadurch kann die Fördervorrichtung in einer bestimmten Höhe fiber dem Meeresgrund einstellbar sein.

Der Schwimmkörper kann weiterhin zur Aufnahme von Hilfseinrichtungen dienen,

Insbesondere kann der Schwimmkörper mit einer Antriebsvorrichtung versehen sein, mit Hilfe derer das An-Bord-Heben der Fördervorrichtung erleichtert bzw. deren Lage einstellbar ist.

Der obere Teil der Fördervorrichtung kann als flexible Schlauchleitung ausgebildet sein, durch die der Schlamm unmittelbar an Deck des Schiffskörpers gefördert wird. Auch ist es möglich, den Schlamm in Sammelbehältern aufzunehmen, die unterhalb der Wasseroberfläche in Verbindung mit der Schlauchleitung stehen.

Die Schlauchleitung kann weiterhin die elektrischen Kabel usw. aufnehmen.

Eine weitere Ausbildung der Erfindung besteht darin, daß die Fördervorrichtung mit einem vorzugsweise elektrisch angetriebenen Rüttler ausgerüstet ist

Weitere Einzelheiten der Erfindung id an Hand der in der Zeichnung schematisch dargcsicl'ten Ausfüh rungsbeispiele erläutert, und zwar zeigt

F i 2-1 die allgemeine Ausbildung der erfindungsge- -⁵ mäßen Fördervorrichtung.

F i g. 2 r"'e Fördervorrichtung im Vertikalschnitt F i g. 3 einen Schnitt in der Ebene A-A, F i g. 4 die Anordnung zweier Fördervorrichtungen in einem Traggestell ähnlich wie F i g. 2. ^!0 Die Fördervorrichtung besteht aus einem Förderrohr 1, dessen unteres Ende trichterartig 2 erweitert ist und damit praktisch einen Kolben bildet. Dieser ist in einem unten spitz zulaufenden Zylinder 3 auf- und abbeweglich gelagert.

Das obere Ende des Zylinders 3 ist als Führungsring 4 ausgebildet, durch den άι% Förderrohr 1 gleitend geführt ist. Dazu können Laschen 4a dienen, die sich radial nach innen bis zum Förderrnhr 1 erstrecken.

In gleicher Weise ist das untere Ende des Förder Oh-⁴⁽¹ res 1 im Bereich der trichterartigen Erweiterung 2 mit radial verlaufenden Laschen 2a versehen, die dort zur Führt.ig des unteren Teiles des Förderrohres dienen. Zwischen den Laschen 2a und An ist eine Antriebsvorrichtung angeordnet, mi· der der Kolben 2 im Verhältnis ^4< ium Zylinder 3 bewegt wird. Im Ausfi'ihrungsDeispiel besteht die Antriebsvorrichtung 5 aus orei auf den Umfang gleichmäßig verteilten Hydraulikantrieben.

In dem unteren spitz zulaufenden Ende 3a des Zylinders sind nach innen öffnende Rückschlagventile 6 '" angeordnet, deren Einlaßöffnungen auf ihrer Außenseite durch Schutzgitter 7 geschützt sind.

Im F^:ördcrrohr 1 ist ein Rückschlagventil 8 angeordnet, das in Richtung nach oben öffnet.

Der 'vünder 3 wird durch drei Stützfüße 9 in einem vorbestimmten Abstand, der einstellbar sein kann, über dem Schlanimuntergr .nd gehalten.

Das Forderrohr 1 erstreckt sich beim Ausführungsbeispiel über eine Höhe, so daß das Förderrohr außerhalb des Bereiches b/w. der oberen Zone 10 des zu fördernden Schlamn.es 11 in der Sal/solenzone endet. Dort kann an Jem I örderrohr 1 ein Schwimmkörper 12 angeschlossen sein. Dabei kann das Förderrohr 1 wiederum beweglich in diesem Schwimmkörper geführt sein, so daß bei der hin- und hergehenden Bewegung des ^b- Förderrohrcs die Lage des Schwimmkörpers 12 sich nicht ändei i. Der Schwimmkörper 12 kann mit nii.ht dargestellten Auftriebsvorrichtungen versehen sein, mit denen die Einrichtung auf ein vorbestimmtcs Niveau

gehalten werden kann. Außerdem können in dem
Schwimmkörper 12 Hilfscinrii htungen angeordnet sein.

Vom Schwimmkörper 12 führt eine flexible Schlauchleitung 13 zum Schiff 14. In dieser Schlauchleitung wird
der Förderschlamm in auf dem Schiff 14 angeordnete
Behälter gedrückt. Die Schlauchleitung 13 dient
gleichzeitig zur Befestigung von nicht gezeichneten
Kabeln für die Energieversorgung.

Am Ende der flexiblen Schlauchleitung 13 können
nicht dargestellte Hilfspumpen angeordnet sein, um die
Förderleistung der Fördervorrichtung zu entlasten.

Bei der Ausführungsform nach Fig. 4 sind zwei Fördervorrichtungen 20 und 21 der beschriebenen Art einander parallel geschaltet, wobei die Förderrohre 22 und 23 hinter dem Rückschlagventil 24 und 25 zu einem gemeinsamen Förderrohr 26 zusammengeführt sind. Die Vorrichtung kann so ausgebildet sein, daß die beiden Fördervorrichtungen 20 und 21 in entgegengesetztem Takt zueinander arbeiten, so daß ein gleichmäßiger Fluß des Schlammes in dem Förtlerrohr 26 erzielt wird.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Fördervorrichtung für Erzschlamm mit einem in einem Zylinder dichtend geführten Kolben, wobei sowohl der Zylinder als auch der Kolben mit nach innen öffnenden Rückschlagventilen ausgestattet sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Fördereinrichtung aus einem Förderrohr (1) besteht, dessen unteres Ende beweglich und an seinem Umfang abdichtend in einem Zylinder (3) geführt ist und daß zwischen dem Zylinder (3) einerseits und dem unteren Ende des Förderrohres (1) andererseits eine Antriebsvorrichtung (5) angreift, durch die die beiden Teile (1, 3) gegeneinander hin- und herbeweglich sind

2. Fördervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das untere Endes des Förderrohres (1) trichterartig (2) erweitert ist

3. Fördervorrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das untere Ende des Förderrohres (1) mit etwa radial verlaufenden Laschen {2a) versehen ist.

4. Fördervorrichtung nach einem der Ansprüche I bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Zylinder (3) auf seiner Innenseite im Bereich des Förderrohres (1) mit etwa radial verlaufenden Laschen [4a) versehen ist.

5. Fördervorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebsvorrichtung (S) wie ein Hydraulikantrieb an den Laschen (2ajt(4a; angelenkt ist.

6. Förder »orrichtung nach einem der Ansprüche I bis 5, dadurch gekenn^.eichnc" daß der Hydraulikantrieb nicht nur zur Erzeugung der Pumpenbewegung, sondern auch zur Erzeug! ig von hochfrequenten Rüttelschwingungen dient.

7. Fördervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das untere Ende des Zylinders (3) konisch ausgebildet in eine Spitze (3ajausläuft.

8. Fördervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die nach innen öffnenden Rückschlagventile (6) in dem unteren konischen Teil {3a)des Zylinders (3) angeordnet sind.

9. Fördervorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet daß die Rückschlagventile (6) durch Schutzgitter (7) abgedeckt sind.

10. Fördervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet daß der Zylinder (3) mit auf seinem Umfang verteilten Stützfüßen (9) versehen ist.

11. Fördervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Fördervorrichtungen (20, 21) nebeneinanderliegend in einem Stützgerüst angeordnet sind und in unterschiedlichem bzw. entgegengesetztem Arbeitstakt arbeiten.

12. Fördervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Förderrohr (1) mit einem in seinem spezifischen Gewicht regelbaren Schwimmkörper (12) versehen ist.

13. Fördervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß der obere Teil des Förderrohres (1) als flexible Schlauchleitung (13) ausgebildet ist, die zu einem Schiff (14) bzw. zu einer Ablagerungsstätte führt.

14. Fördervorrichtung nach einem der Ansprüche I bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Fördervorrichtung mit einem vorzugsweise elektrisch angetriebenen Rüttler ausgerüstet ist