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Anlage zum Entladen von Schüttgut,
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insbesondere Schiffsentladeanlage
Die Erfindung betrifft
eine Anlage zum Entladen von Schüttgut, insbesondere Schiffsentladeanlage, mit einem
fahrbaren Kranportal, einem Ausleger, von dem ein neigungsveränderliches sowie mittels
eines Hub zuges heb- und senkbares Aufnahmegerät mit einem umlaufenden Förderbecherwerk
getragen wird.
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Massengut-Frachtschiffe, die zum Transport von Schüttgütern, wie
z.B. Erzen oder Kohle, verwendet werden, müssen aus wirtschaftlichen Gründen so
schnell wie möglich be- und entladen werden. Während eine schnelle Beladung der
Schiffe durch Verwendung von Förderbändern ohne Schwierigkeiten möglich ist, stellt
ihre schnelle und vollständige Entladung ein Problem dar, da bisher die Entladung
des Schüttgutes nur mit einer im Vergleich zu den Leistungen der Beladeanlagen viel
geringeren Geschwindigkeit erfolgen kann.
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Es ist bekannt, zur Entladung Krananlagen, die mit schweren Greifern
versehen sind, zu verwenden. Diese haben jedoch den Nachteil, daß die Entladeleistungen
gering sind, da sie durch die Geschwindigkeiten und Tragkräfte der Greifer begrenzt
werden und daß vor allem die Entladung nicht kontinuierlich erfolgt, wodurch sich
Leerlaufzeiten ergeben. Das ständige Hin- und Herfahren des Greifers bzw. der Greifer-Laufkatze
führt rasch zu Ermüdungserscheinungen beim Bedienungspersonal und einem weiteren
Absinken der Entladeleistung.
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Es sind auch kontinuierlich arbeitende Schüttgut-Entladeanlagen bekannt,
bei denen das Schüttgut mittels an einem neigbaren Aufnahmegerät montierter Schaufelräder
oder durch ein Förderbecherwerk aufgenommen, anschließend aus dem Laderaum gehoben
wird und über Förderbänder weiterläuft. Die Leistung dieser Entladeanlagen liegt
ebenfalls unter der Leistung der Beladeanlagen, weil ihre Manövrierfähigkeit unbefriedigend
ist, d.h. daß das Anpassen an unterschiedlich gestaltete Schiffsladeräume,
insbesondere
solche mit engen Luken, nur schwer bzw.
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überhaupt nicht möglich ist. Das Schüttgut kann an den weniger leicht
zugänglichen Stellen der Schiffsladeräume nur sehr umständlich und unter großem
Zeitaufwand bzw. überhaupt nicht aufgenommen werden. Die Entladeleistung sinkt daher
gegen das Ende des Entladevorganges ebenfalls ab.
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Die Erfindung bezweckt die Vermeidung dieser Nachteile und Schwierigkeiten
und stellt sich die Aufgabe, eine Anlage zum Entladen von Schüttgut der eingangs
bezeichneten Art zu schaffen, deren Leistung nahe an der Leistung der Beladeanlagen
liegt. Eine weitere Aufgabe besteht darin, die Manövrierfähigkeit so zu verbessern,
daß das Schüttgut auch aus den schlecht zugänglichen Stellen des Laderaumes mit
guter Entladeleistung gefördert werden kann. Die Entladeleistung soll bis zum Ende
des Entladevorganges nicht absinken. Insbesondere soll es mit der erfindungsgemäßen
Entladeanlage auch möglich sein, Schiffsladeräume mit relativ engen Luken gut und
vollständig zu entladen.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Kombination der folgenden
Merkmale gelöst: a) daß das Aufnahmegerät aus einem Hauptträger, einem an dessen
unterem Ende angelenkten Schwenkarm und einem den Schwenkarm mit dem Hauptträger
gelenkig verbindenden Steuerlenker besteht, wobei das Verbindungsgelenk in Längsrichtung
des Hauptträgers verschiebbar und dadurch die Neigung des Schwenkarmes zum Hauptträger
verstellbar ist, wodurch das Aufnahmegerät in gestreckter Lage auch in enge Luken
aufweisende Laderäume einsetzbar ist;
b) daß der Hauptträger in
einem mit dem Ausleger verbundenen Kopfträger um seine Längsachse drehbar gelagert
ist und der Kopfträger gegenüber dem Ausleger mittels eines Nackenzuges schwenkbar
ist, wodurch das Aufnahmegerät sowohl in Längs- als auch in Querrichtung des Schiffes
in Arbeitsstellung gebracht werden kann und auch geeignete Zwischenstellungen möglich
sind; c) daß der den Kopfträger tragende Ausleger am Kranportal horizontal geführt
ist, wodurch das Aufnahmegerät in Richtung des Auslegers ausfahrbar ist; d) daß
der Ausleger samt Kopfträger und Aufnahmegerät über ein an der horizontalen Führung
des Auslegers vorgesehenes Gelenk von der Arbeitsstellung in die eingefahrene Ruhestellung
schwenkbar ist, wodurch das Aufnahmegerät heb- und senkbar ist.
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Vorteilhaft ist das Gelenk an der horizontalen Führung fixierbar,
wodurch das Aufnahmegerät allein heb-und senkbar ist.
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Damit das Schüttgut vom Boden des Schiffsladeraumes einwandfrei entnommen
werden kann, ist nach einer bevorzugten Ausführungsform die das Förderbecherwerk
tragende Kette entlang des auskragenden Schwenkarmes lose mit Durchhang geführt.
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Zweckmäßig ist am Hauptträger ein Ringträger befestigt, der an zwei
im Abstand voneinander befindlichen Stellen seines Umfanges am unteren Teil des
Kopfträgers radial gelagert ist, und der obere Teil des Hauptträgers im Kopfträger
radial und axial gelagert.
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Es ist von Vorteil, wenn der Kopfträger als T-förmiger Kastenträger
ausgebildet ist.
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Zur Lagerung des Ringträgers am Kopfträger dienen zweckmäßig Rollen
oder Gleitlager.
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Es ist weiters von Vorteil, wenn der Ringträger mit einem Zahnkranz
versehen ist, in den ein oder zwei aln Kopfträger nahe einer bzw. der beiden Lagerstelle(n)
befestigte(s) Ritzel eines Drehwerkes eingreift(en); Dadurch kann der Teilkreis
des Zahnkranzes von der geometrisch genauen Kreisform abweichen, ohne daß es zu
einem Klemmen während des Drehens des Aufnahmegerätes kommen kann.
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Zur Minderung des Stoßes beim Aufsetzen des Aufnahmegerätes auf den
Boden des Laderaumes ist vorteilhaft das Verbindungsgelenk in Richtung des oberen
Endes des Hauptträgers gegen die Wirkung einer Feder verschiebbar.
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Nach einer bevorzugten Ausführungsform ist unterhalb des oberen Umlenkturas'
des Förderbecherwerkes eine Aufnahmeschurre mit zwei Ausfördermündungen vorgesehen,
denen ein Bandsystem mit zwei Förderbändern zugeordnet ist.
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Zur besseren Aufnahme des Schüttgutes ist der Hauptträger bis zu
einem Winkel von etwa i 150 verschwenkbar.
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Vorteilhaft sind der Hubzug und der Nackenzug als Sicherheitsseiltriebwerke,
d.h. als zweifach kinematische Kette ausgebildet, so daß auch bei Bruch irgendeines
mechanischen Antriebsteiles das Aufnahmegerät nicht abstürzen kann.
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Um ein Kippen der Anlage möglichst zu erschweren, bestehen zweckmäßig
der llauptträger, der Kopfträger und der Ausleger sowie der hauptträgerseitige Kranportalteil
aus einer Stahlleichtbaukonstruktion oder einer Leichtmetallkonstruktion.
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Die Führerkabine ist vorteilhaft am llauptträger befestigt und mit
diesem drehbar.
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Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform ist dadurch gekennzeichnet,
daß der obere Umlenkturas über einen oder zwei Innenzahnkränze angetrieben ist,
wobei ein Blockgetriebe und der Antriebsmotor auf einer Konsole des Elauptträgers
befestigt sind.
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Zur besseren Steuerung der Anlage besitzen der Hubzug, das Drehwerk,
der Nackenzug, die Förderbänder, der Antrieb des Förderbecherwerkes und das Einziehwerk
Gleichstromantriebe.
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Zum Zweck des Austausches des Aufnahmegerätes ist es von Vorteil,
wenn der Kopfträger mit dem Ausleger leicht lösbar verbunden ist.
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Die Erfindung wird im folgenden an Hand der Zeichnung näher erläutert.
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Fig. 1 ist eine Seitenansicht einer Schiffsentladeanlage, bei der
mit voll ausgezogenen Linien der Einsatz des Aufnahmegerätes in einem Schiffsladeraum
dargestellt und mit strichlierten Linien die vollkommen eingefahrene Stellung gezeichnet
ist. Fig. 2 zeigt den Schiffsladeraum mit ausgeschwenk-0 tem Aufnahmegerät in Richtung
zum Kai sowie in um 180 gewendeter Stellung vom Kai weg arbeitend. Fig. 3 ist eine
Seitenansicht des Kopfträgers. Fig. 4 stellt einen nach der Linie IV-IV der Fig.
3 geführten Schnitt dar; Fig. 5 ist eine Teilansicht in Richtung des Pfeiles V der
Fig. 4. Der Antrieb des oberen Turas und die Abgabe des Fördergutes an die Förderbänder
ist in Fig. 6 veranschaulicht. Fig. 7 zeigt den Grundriß des Turasantriebes mit
den jeweils um 900, 1800 und 2700 gewendeten Stellungen des Aufnahmegerätes; Fig.
8 zeigt einen Schnitt durch den Turas mit dem Innenzahnkranz und den Führungsbahnen
gemäß der Linie VIII-VIII der Fig. 6 und Fig. 9 eine schematische Darstellung des
in den Schiffsladeraum reichenden Teiles des Aufnahmegerätes sowie der Verstellmöglichkeit
des Steuerlenkers und die Sicherungseinrichtung gegen zu starkes Aufsetzen auf den
Schiffsboden.
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Fig. 10 ist ein Vertikalschnitt durch den Hauptträger gemäß der Linie
X-X der Fig. 9.
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Die Anlage besitzt ein entlang der Kaikante 1 fahrbares Kranportal
2, einen auf diesem senkrecht zur Kaikante verfahrbaren Ausleger 3, an dessen Ende5
ein Aufnahmegerät 4 gelenkig befestigt ist. Die mit voll ausgezogenen Linien dargestellte
Stellung zeigt das durch die Luke 6 des Schiffes 7 in dessen Laderaum 8 eingeführte
Aufnahmegerät bei der Aufnahme des Schüttgutes 9. Die Ruhestellung bzw. eingefahrene
Stellung des Aufnahmegerätes 4 ist mit strichlierten Linien dargestellt, wobei kein
Teil der Anlage über die Kaikante 1 hinausragt.
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Das Aufnahmegerät besteht im wesentlichen aus einem kastenförmigen
Hauptträger 10, an dessen unterem Ende ein Schwenkarm 11 angelenkt ist, der mit
dem Hauptträger 10 über einen Steuerlenker 12 verbunden ist, wobei das den Steuerlenker
12 mit dem Hauptträger 10 verbindende Verbindunisgelenk 13 in Längsrichtung des
Hauptträgers verschiebbar ist, wodurch die Neigung des Schwenkarmes 11 verstellbar
ist. Über einen oberen Turas 14 und einen unteren Turas 15 ist ein Förderbecherwerk
16 geführt, das in seiner Kettenführung im unteren Teil lose durchhängt. In gestreckter
Lage des Schwenkarmes 11, wie sie in Fig. 1 gezeigt ist, ist es möglich, durch Heben
und Senken des Auslegers 3 auch durch enge Schiffsluken ein- und auszufahren.
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Der Hauptträger 10 ist im Kopfträger, der allgemein mit 17 bezeichnet
ist, drehbar gelagert, und zwar an seinem oberen Ende mit einer Lagerstelle 18,
die als Axial- und Radiallager ausgebildet ist. Im mittleren Teil besitzt der Hauptträger
10 einen Ringträger 19, der kastenförmig ausgebildet und über Radialträger 20 am
Hauptträger 10 befestigt ist. Uber die am Kopfträger in Balanciers 211 gelagerten
Druckrollen 21 und Gegendruckrollen 22 wird der Ringträger 19 an zwei im Abstand
voneinander befindlichen Stellen seines Umfanges durch den Kopfträger 17 gehalten
(Fig. 4), sodaß das Aufnahmegerät 4 mit seinem Hauptträger 10 und Ringträger 19
im Kopfträger 17 an drei Stellen
nach der Art einer statisch bestimmten
Dreipunktelagerung gelagert ist.
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Der Kopfträger 17 weist einen kastenförmigen, sich vom Lager 18 schräg
nach unten erstreckenden Träger 23 auf, an dem nahe dessen oberem Ende 24 Schildbleche
25 befestigt sind, die zur Lagerung der Seilrollen 26 des Nackenzuges dienen. Im
weiteren Verlauf führt der Träger 23 senkrecht und an seinem unteren Ende 28 schräg
in Richtung zum Hauptträger 10 weisend nach unten und läuft in einen ebenfalls kastenförmigen
horizontalen Querträger 29 ein. Von den Enden dieses Querträgers 29 erstrecken sich
jeweils weitere kastenförmige Träger 30 horizontal etwa tangential zum Ringträger
19 nach vorne und am vorderen Ende 31 senkrecht hoch (Fig. 5). Auf den nach oben
führenden Enden 31 dieser Träger 23 sind nach innen zum Hauptträger 10 ragende,
kastenförmige Träger 32 angeschlossen, die zur Aufnahme je eines Förderbandes 33,
33' samt seiner Unterkonstruktion 34 dienen. An der Unterseite des mit dem Hauptträger
10 verbundenen Ringträgers 19 ist eine ringförmige Schiene 35 und eine ringförmige
innenliegende Gegendruckschiene 36 vorgesehen, an denen die Druck- und Gegendruckrollen
21, 22 abrollen. An der Unterseite ist weiters ein Zahnkranz 37 angeordnet, in den
zwei Ritzel 38 der nicht dargestellten Drehwerke zum Drehen des Hauptträgers und
damit zum Wenden des Aufnahmegerätes um 3600 eingreifen. Die Ritzel 38 befinden
sich unmittelbar neben den Rollen 21, 22, wodurch sich eine gewisse Unabhängigkeit
von der exakten Genauigkeit des Teilkreises des Zahnkranzes ergibt. Der Teilkreis
kann auch schwach ellyptisch sein, ohne daß das Drehen des Hauptträgers erschwert
wird oder ein Klemmen eintritt.
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Am Querträger 29 des Kopfträgers 17 befinden sich Konsolen 39, die
zur Lagerung des Kopfträgers 17 am Ausleger 3 sowie zur Lagerung der Seilrollen
40 dienen. Das Seil 41 des Hubzuges wird über die Seilrollen 40 und die Seilrollen
42 durch die Trommel 43 betätigt, wodurch das Aufnahmegerät 4 gehoben und gesenkt
werden kann.
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Auf einem am Hauptträger befestigten Konsolträger 44 befindet sich
die Führerkabine 45, von der aus die Schiffsentladeanlage gesteuert werden kann.
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Mit den Seilen 46 des Nackenzuges, das über die Seilrollen 26 und
48 zur Trommel 49 geführt ist, kann die Neigung der Achse des Hauptträgers 10 um
150 verstellt werden.
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Zum Aus- und Einfahren des Aufnahmegerätes 4 ist das kranportalseitige
Ende des Auslegers 3 über Balanciers 51, auf denen der Ausleger mit einem Gelenk
50 gelagert ist und deren Laufrollen 52 auf Schienen 53 und Gegendruckschienen 54
geführt sind, am Kranportal 2 horizontal verfahrbar. Das Aus- und Einfahren bewerkstelligt
ein endloser Ketten- oder Seilzug 55, der an die Balanciers über Anlenkpunkte 56
angeschlossen ist und über vordere Umlenkrollen 57 und rückwärtige Umlenkrollen
58 zu einer Betätigungstrommel 59 läuft.
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Die Fig. 6, 7 und 8 zeigen die Lagerung und den Antrieb des oberen
Turas' 14. Der Antrieb erfolgt über einen Motor 60, eine elastische Kupplung, ein
Blockgetriebe 61 und über eine doppelt wirkende Zahnkupplung 62 auf die Ritzelwelle
63. Diese ist in Lagern 64 gelagert. Das Ritzel 65 greift in den Innenzahnkranz
66 des Turas' 14 ein. Die Lager befinden sich auf einem kastenförmigen Verbindungsträger
67, der an den Seitenwangen des in diesem Bereich gegabelten Hauptträgers 10 befestigt
ist. Das Blockgetriebe 61 ist auf einer am Hauptträger 10 befestigten Konsole 68
und der Antriebsmotor 60 auf einer an der Aufnahmeschurre 80 befestigten Konsole
68' angeordnet. Der hohlzylinderförmige, ein Kastenprofil aufweisende obere Turas
14 besitzt an den Außenrändern der Innenseite jeweils aufgeschweißte Laufbahnen
69. Diese sind über am kastenförmigen Verbindungsträger 67 oben und unten angeordnete
Balanciers 70 gelagert, wobei die wälzgelagerten Führungsrollen 71 der Balanciers
70 den zentrischen Lauf des oberen Turas 14 gewährleisten.
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Zur Verstellung des Steuerlenkers 12 dient ein im Inneren des Hauptträgers
10 entlang von Führungsschienen 72 verschiebbarer Gleitträger 73, von dem zwei durch
einen Bolzen 74 verbundene und durch diesen im Gleitträger 73 schwenkbar gelagerte
kastenträgerförmige Hebel 75 mit Bolzen seitwärts durch je ein im Hauptträger 10
vorgesehenes Langloch 76 nach außen ragen.
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An ihren Enden ist je ein Steuerlenker 12 angelenkt (Fig. 10).
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Der Gleitträger kann durch einen nicht dargestellten Stellantrieb
in Richtung der Doppelpfeile der Fig. 10 verschoben werden, wodurch der Schwenkarm
11 einmal in die gestreckte Lage (Fig. 1) und einmal in die am weitesten ausladende
Lage (Fig. 2) gelangt.
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Wird das Aufnahmegerät 4 voll auf den Schiffsboden 77 oder das Fördergut
aufgesetzt, so werden, wie aus den Fig. 9 und 10 zu ersehen ist, über die Bolzen
75 innerhalb des Gleitträgers 73 angeordnete Federn 78 zusammengedrückt, wobei ein
Schalter 79 geschlossen wird, der das iOubwerk betätigt. Der Elauptträger wird gehoben,
und zwar solange bis der Schalter 79 durch den vorhandenen Druck der Federn 78 wieder
geöffnet und dadurch das Hubwerk abgeschaltet wird. Auf diese Weise wird der Schiffsboden
bzw. der Laderaumboden vor Beschädigung durch das Aufnahmegerät geschützt.
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Wie aus Fig. 6 zu ersehen ist, fällt das vom Förderbecherwerk 16
über den Turas 14 gehobene Schüttgut in die Aufnahmeschurre 80, die es durch ihre
beiden Ausfördermündungen 81, 81' an die beiderseits des Hauptträgers angeordneten
Förderbänder 33, 33' verteilt, von denen es über die am Ausleger 3 angeordneten
Förderbänder 82, 82' zu einem weiteren, nicht dargestellten Bandsystem gelangt.
Die Lage der über den Förderbändern 33 und 33' liegenden Ausfördermündungen 81,
81' ist in Fig. 7 mit A, A' bezeichnet und schraffiert dargestellt. Die doppelte
Anordnung des Förderbandsystems ermöglicht die Aufnahme und den Weitertransport
der großen anfallenden Schüttgutmengen. Wird der Hauptträger durch das Drehwerk
um 1800 gedreht, so nehmen die Ausfördermündungen 81, 81' die Stellungen B, B' ein.
Das Aufnahmegerät arbeitet dann in Richtung senkrecht zum Kai; der Förderstrom wird
wieder auf beide Förderbänder 33, 33' abgegeben.
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Wird das Aufnahmegerät zur Aufnahme des Restgutes um 900 gedreht,
- die Lage der Ausfördermündungen ist in dieser Stellung in Fig. 7 mit C, C' bezeichnet
- kann das Fördergut in Achsrichtung des Schiffes bzw. in Richtung zu den Querschotten
aufyenornmen werden. Das Fördergut wird über das Band 33 und in der weiteren Folge
über das Band 82 abtransportiert.
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Wird das Aufnahmegerät in der entgegengesetzten Richtung um 900 gewendet
- diese Stellung ist mit D, D' bezeichnet - so werden die Förderbänder 33', 82'
beschickt.
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Fig. 2 zeigt den Schiffsladeraum 8 mit ausgeschwenktem Aufnahmegerät
in in Richtung zum Kai sowie in um 1800 gewendeter, in Richtung vom Kai weg arbeitender
Stellung. Der Steuerlenker ii ist hochgezogen, sodaß der untere Turas 15 bis in
die Ecken 83 des Laderaumes vordringen kann. Das Schüttgut wird durch die lose durchhängende
Kette des Förderbecherwerkes einwandfrei auch vom Schiffsboden 77 aufgenommen. Die
Möglichkeit, die Achse des Hauptträgers mittels des Nackenzuges um ca. - 15 neigen
zu können, verbessert dabei entscheidend die Aufnahme in den Ecken 83 des Laderaumes.
Durch diese Verstellmöglichkeit des Steuerlenkers kann somit der gesamte Laderaum
des Schiffes einwandfrei bestrichen werden.
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Die Einsatzfähigkeit einer solchen Anlage kann zusätzlich dadurch
verbessert werden, wenn ein rascher Wechsel des Aufnahmegerätes im Falle einer Störung
möglich ist, oder wenn verschiedene Wechselaufnahmegeräte vorgesehen sind, die jeweils
speziell für leichte oder schwere Schüttgüter ausgebildet sind.
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Ersatz- bzw. Wechselaufnahmegeräte können an einer geeigneten Stelle
des Kais auf konsolenartigen Stahlkonstruktionen aufgesetzt auf Lager gehalten werden,
wobei die Aufnahmegeräte 4 mit den Kopfträgern an den Stellen 84, 85 (Fig. 3) des
Kopfträgers 17 in den konsolenartigen Stahlkonstruktionen aufsitzen. Um ein Aufnahmegerät
auszutauschen, werden die Verbindungsstelle des Kopfträgers 17 mit dem Ausleger
3 und der Bolzen der Seilrollen 26 des Nackenzuges gelöst. Der Seilrollenblock mit
den Seilrollen 26 wird auf den Ausleger 3 abgelassen, worauf die Entladeanlage durch
seitliches Verfahren mit dem auf Lager gehaltenen Aufnahmegerät in kurzer Zeit verbunden
werden kann.