DE3131769A1

DE3131769A1 - "vorrichtung zum hochfoerdern eines mediums, wie beispielsweise wasser"

Info

Publication number: DE3131769A1
Application number: DE19813131769
Authority: DE
Inventors: Henk H. in 't 4273 Hank Hout; Rudolf Herman 2953 Alblasserdam Loevendie
Original assignee: IHC Holland NV
Current assignee: IHC Holland NV
Priority date: 1980-08-08
Filing date: 1981-08-07
Publication date: 1982-06-24
Also published as: NL8004528A; JPS5752689A; FR2488341B1; US4456119A; FR2488341A1

Description

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- 4 Beschreibung:

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Hochfordern eines Mediums, wie beispielsweise Wasser, gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Derartige Vorrichtungen sind allgemein bekannt, insbesondere in der Form eines Wasserrads, d.h. eines angetriebenen Rads, das mit Schöpfbehältern versehen ist, die das Wasser in einer unteren Ebene aufnehmen und es in einer höheren Ebene selbsttätig wieder abgeben.

Die für den Antrieb eines derartigen Wasserrads erforderliche Kraft wird durch die Umdrehungszahl des Wasserrads und den Füllgrad der Schöpfbehälter bestimmt. Die Höhe, über die das Medium gefördert werden kann, hängt vom Durchmesser des Wasserrads ab, wobei jedoch die Verluste durch Überlaufen berücksichtigt werden müssen, so daß die effektive Förderhöhe nur einen kleinen Teil des Durchmessers des Wasserrads ausmachen kann. Zum Antrieb derartiger Wasserräder sind Antriebssysteme bekannt, deren verfügbare Ausgangsleistung veränderlich ist. Ein bekanntes Beispiel für ein derartiges Antriebssystem ist eine Windmühle.

Die Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, eine Vorrichtung zu schaffen, die wenig Platz benötigt, eine größere als bisher möglich gewesene Förderhöhe aufweist und zudem der gerade zur Verfügung stehenden Antriebskraft

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— 5 —

und der Umdrehungszahl der Kraftabgabewelle des Antriebssystems angepaßt werden kann.

Diese Aufgabe wird durch die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 angegebene Erfindung gelöst.

Die Eimerkette, die an sich für Baggerarbeiten und zum Transport von Schüttgut bekannt ist, benötigt in horizontaler Richtung relativ wenig Platz und kann sich in vertikaler Richtung über eine weitaus größere Strecke ausdehnen, als es bei einem Wasserrad möglich ist. Es ist dabei möglich, den Füllgrad der Eimer der zur Verfügung stehenden Antriebskraft anzupassen, indem der untere Teil der Eimerkette in einen Füllbehälter ragt und in Abhängigkeit von der Fließgeschwindigkeit des Mediums steuerbare Zuführmittel für das Medium in Höhe der unteren Ebene verwendet werden.

Vorzugsweise besitzen die steuerbaren Zuführmittel für das Medium einen vertikal verstellbaren Schieber, der zwischen der unteren Ebene und dem Füllbehälter angeordnet ist und eine überlaufkante besitzt, über die das Medium in die Eimer fließen kann. In der abgesenkten Stellung des Schiebers kann eine größere Menge des Mediums in der unteren Ebene in Richtung auf den Füllbehälter zu strömen, um nach Passieren der überlaufkante von den Eimern aufgenommen zu werden. Wenn der Schieber in eine höhere Stellung angehoben wird, vermindert sich die Menge des über die überlaufkante strömenden Mediums, so daß die

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sich mit gleichbleibender Geschwindigkeit bewegenden Eimer zu einem geringeren Grad gefüllt werden.

Um zu verhindern, daß die Eimer beim Füllen durch den Schwall des Mediums beiseite gedrückt werden, kann die Kette durch Führungsrollen geführt werden, die auf der den Zuführmitteln für das Medium abgewandten Seite der Kette in der Nähe dieser Zuführmittel angeordnet sind. Vorzugsweise sind die Führungsrollen an dem vertikal verstellbaren Schieber befestigt, so daß sie sich immer ungefähr gegenüber dem Schwall des Mediums befinden. Es ist weiterhin möglich, ein zweites Kettenumlenkrad im Füllbehälter vorzusehen.

Durch überlaufen entstehende Verluste, die vom iüllbehälter aufgefangen werden, werden von den untersten Eimern aufgenommen, wenn eine bestimmte Höhe überschritten wird. Normalerweise hat das über die überlaufkante fließende Medium genug Geschwindigkeit, um den Spalt zwischen der Überlaufkante und dem gegenüberliegenden Eimerrand zu überwinden. Es ist jedoch denkbar, daß die Überlaufkante elastisch ausgebildet ist und in den Weg des äußeren Rands der Eimer ragt. Die fest an den Gliedern der Kette befestigten Eimer können eine derartige elastische Kante leicht beiseite drücken.

Zum Entleeren der Eimer kann die Eimerkette durch ein in der Nähe des oberen Umlenkrads angeordnetes Hilfsrad derart geführt werden, daß die Kette mit den an ihr

befestigten Eimern in eine Stellung gebracht wird, in der das Medium aus den Eimern fließen kann. Dieses Hilfsrad kann beispielsweise unterhalb des oberen Umlenkrads angeordnet sein, so daß die Kette auf einer schrägen Bahn läuft, wodurch die Eimer automatisch in eine Stellung gebracht werden, in der das in den Eimern enthaltene Medium in eine Ablaufrinne und durch diese Ablaufrinne zur oberen Ebene fließt.

Es ist auch möglich, die Vorrichtung so zu gestalten, daß die Eimer an einer oberhalb ihres Schwerpunkts liegenden Stelle schwenkbar an der Kette befestigt sind und die Vorrichtung in der Nähe des oberen Umlenkrads Mittel aufweist, um die Eimer um eine horizontale Schwenkachse zu kippen. Im sich nach oben bewegenden Abschnitt der Eimerkette können die Eimer neben der Überlaufkante bis zu einem gewünschten Grad gefüllt werden. Im oberen Teil der Vorrichtung berühren die Eimer dann ein Steuerelement, das ein Kippen der Eimer in einem zum Entleeren der Eimer ausreichenden Winkel bewirkt.

Im allgemeinen bewegen sich die Eimer nicht mit einer Schöpfbewegung durch den Füllbehälter, aber wenn der Stand des Mediums in diesem Füllbehälter zu hoch wird, schwimmen die Eimer auf dem im Füllbehälter enthaltenen Medium und werden dabei in eine Stellung gebracht, in der sie Medium aufnehmen.

Die obere Ebene ist nicht notwendigerweise unver-

änderlich. Um mögliche Energieverluste zu verhindern, ist erfindungsgemäß vorgesehen, daß die Eimerkette als Ganzes vorzugsweise höhenverstellbar ist. In diesem Fall kann die Höhe, in der das Medium aus den Eimern fließt, vorteilhafterweise der gegebenen Höhenlage der oberen Ebene angepaßt werden.

In den Zeichnungen, die zwei Ausführuncrsbeispiele der Erfindung zeigen, ist bzw. sind:

Fig. 1 eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiels;

Fig. 2 eine Seitenansicht eines sich von dem in Fig. dargestellten Ausführungsbeispiel unterscheidenden, mehr Einzelheiten zeigenden Ausiührungsbeispiels;
Fig. 3 ein Schnitt auf der Linie III-III in Fig. 2,

und
Fig. 4 und 5 eine Darstellung der Verbindung der

Eimer mit der Kette bei dem in Fig. 2 und 3 dargestellten Ausführungsbeispiel· in größerem Maßstab.

Fig. 1 zeigt einen Füllbehälter 1, der feststehend oder schwimmend in einer unteren, durch die Linie 2 angedeuteten Ebene angeordnet ist und einen eine Überlaufkante 4 besitzenden, in vertikaler Richtung verstellaren Schieber 3 aufweist. Die Höheneinstellung des Schiebers 3 bestimmt, wieviel Medium, beim Ausführungsbeispiel Wasser,

pro Zeiteinheit über die überlaufkante 4 in den Füllbehälter 1 fließt.

Aus dem Füllbehälter 1 erstreckt sich eine Eimerkette 5 nach oben, die aus zwei im seitlichen Abstand voneinander angeordneten endlosen Ketten besteht, deren Glieder über ein unteres Kettenrad 6 und ein oberes Kettenrad 7 geführt sind. Das obere Kettenrad 7 wird durch einen nicht dargestellten Antrieb in Richtung des Pfeils 8 angetrieben. Das untere Kettenrad 6 kann weggelassen werden, so daß dann der untere Teil der Eimerkette frei im Füllbehälter 1 hängt.

Zwischen den beiden endlosen Ketten der Eimerkette sind in Querrichtung Stangen 9 angeordnet, an denen jeweils ein Eimer 10 schwenkbar aufgehängt ist. Die eine Schwenkachse bildenden Stangen 9 sind oberhalb des Schwerpunkts eines jeden sich in gefülltem oder leerem Zustand befindenden Eimers 10 angeordnet. Aufgrund der Tatsache, daß die Eimer 10 mit ihrem nach außen gerichteten Rand dicht an der Überlaufkante 4 vorbeigeführt werden, wird das über die Überlaufkante fließende Wasser von jedem der aufsteigenden Eimer aufgenommen.

In der Nähe des oberen Kettenrads 7 ragt ein feststehendes Steuerelement 11 in den Weg der Eimer 10. Dieses Steuerelement ist so gestaltet, daß es die Eimer, wenn sie dieses Steuerelement berühren, in die im oberen Teil der Fig. 1 dargestellte Stellung kippt, wodurch der

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Inhalt der Eimer in eine Abflußrinne 12 fließt, die das Wasser seitlich zu einer oheren Ebene 13 abführt. Auf seinem weiteren Weg kippt der Eimer in seine ursprüngliche Stellung zurück und bewegt sich an dem herunterführenden Kettenabschnitt nach unten in den Füllbehälter und dann zum hinaufführenden Kettenabschnitt. Die gesamte Eimerkette einschließlich der Ablaufrinne 12 kann in der Höhe verstellt werden, wie durch den Pfeil 14 angedeutet ist, so daß eine optimale Anpassung an die obere Ebene 13 möglich ist. Diese Höhenverstellung hat auf den Füllgrad der Eimer keinerlei Einfluß.

Die in Fig. 2 und 3 dargestellte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung besitzt einen Füllbehälter 15, der einen höhenverstellbaren Schieber 16 aufweist, der in Richtung des Pfeils 17 (Fig. 3) bewegbar ist und eine Überlaufkante 18 besitzt, so daß das Wasser aus der unteren Ebene 19 über die überlaufkante 18 in den Füllbehälter 15 fließen kann. Die Höhe der Überlaufkante 18 bestimmt die Wassermenge, die pro Zeiteinheit in den Füllbehälter 15 fließt.

Durch den Füllbehälter 15 läuft eine doppelte Eimerkette, die aus einer ununterbrochenen Reihe von an den Gliedern einer Kette 21 befestigten Eimern 20 besteht.

Diese Eimerkette, die aus zwei endlosen, im seitlichen Abstand voneinander angeordneten Ketten 22 und 23 und zwischen diesen Ketten befestigten Eimern 20 besteht,

läuft oben über ein Umlenkrad 25, während ihr unterer Teil frei im Füllbehälter 15 hängt. In der Nähe dieses unteren Teils sind Kettenführungsrollen 24 angeordnet, um zu verhindern, daß, besonders bei hoher Beschickungsgeschwindigkeit, die Eimer 20 durch den über die überlaufkante 18 strömenden Schwall des Mediums beiseite gedrückt werden. Die Kettenführungsrollen 24 sind mittels Platten 24' derart am Schieber 16 befestigt, daß sie sich stets ungefähr gegenüber dem Schwall des Mediums befinden.

Es ist natürlich auch bei dieser Ausführungsform möglich, ein unteres Kettenrad zu verwenden, wie es in Fig. T dargestellt ist.

Wie Fig. 4 und 5 zeigen, sind bei dem in Fig. 2 und 3 dargestellten Ausführungsbeispiel die Eimer 20 mittels einer Verlängerung 42 eines zwischen den Gliedern 44 der Kette liegenden Kettenbolzens 43 an der Kette befestigt. Die Verlängerung 42 ist bei 45 fest mit dem Eimer 20 verbunden, während eine weitere Verlängerung eines Kettenbolzens 43' im Abstand vom Kettenbolzen 43 von einem am Eimer 20 befestigten Gleitschuh 47 aufgenommen wird.

Die Welle 26 des Umlenkrades 25 ist in Lagern, die an Konsolen 27 eines Rahmens 28 angeklemmt oder sonstwie befestigt sind, gelagert. Der Rahmen 28 ist vertikal verstellbar und trägt Zahnräder 29 und 30, wobei das Zahnrad 29 mit einem größeren Zahnrad 31, das auf der gleichen

Welle wie das Umlenkrad 25 befestigt ist, kämmt.

Die Zahnräder 30 werden von einem Getriebegehäuse aus angetrieben, wobei die in das Getriebegehäuse 32 führende Antriebswelle 33 über eine eine Höhenverstellung erlaubende Keilnut mit der Kraftabgabewelle beispielsweise einer Windmühle verbunden ist.

Der Rahmen 28 wird mittels Führungsrollen 34 in einer Führungsbahn 35, die in Fig. 3 durch Strichlinien dargestellt ist, geführt. Die den Pfeilen 36 entsprechende Verstellung des Rahmens 28 in vertikaler Richtung kann mittels eines geeigneten Mechanismus, wie beispielsweise einer Hebeschraube, einer Schraubenspindel oder einer ähnlichen Vorrichtung, durchgeführt werden.

Unterhalb des Umlenkrads 25 ist ein Hilfsrad 25' angeordnet. Dieses Hilfsrad zwingt die Kettenglieder aus ihrem vertikalen Weg zum Umlenkrad 25 heraus, so daß die Eimer die in Fig. 2 durch das Bezugszeichen 37 bezeichnete Stellung einnehmen, in der sie ihren Inhalt in einer oberen Ebene 39 in eine Ablaufrinne 38 abgeben.

Der Schieber 16 in Fig. 2 kann einen Streifen 40 aus elastischem Material aufweisen, der an der Überlaufkante 18 befestigt ist und über ein kurzes Stück in den Weg der Ränder 41 der Eimer 20 ragt. Der Verlust an über die überlaufkante 18 und den Streifen 40 in die Eimer 20 fließendem Medium wird dadurch minimal gehalten. Jeder Eimer drückt den Streifen 40 nach oben, so daß der Eimer sich vorbei bewegen kann.

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Claims

Anmelderin: IHC HOLLAND N.V.
Rietgorsweg 6
3356 LJ Papendrecht
Niederlande

"Vorrichtung zum Hochfördern eines Mediums, wie beispielsweise Wasser"

Patentansprüche:

\ii Vorrichtung zum Hochfördern eines Mediums, wie beispielsweise Wasser, aus einer unteren Ebene in eine obere Ebene mit einem endlosen Förderer, der Behälter, wie beispielsweise Eimer, aufweist, die im Abstand voneinander angeordnet sind und das Medium in der unteren Ebene aufnehmen und in der oberen Ebene wieder abgeben, dadurch gekennzeichnet, daß der Förderer aus einer Eimerkette (5, 21) besteht, die in der Nähe der oberen Ebene (13, 39) über ein Umlenkrad (7, 25) läuft, während ihr unterer Teil sich in einem Füllbehälter (1, 15) befindet, der in Höhe der unteren Ebene (2, 19) angeordnete und bezüglich der Fließgeschwindigkeit des Mediums steuerbare Zuführmittel für das Medium aufweist, die das Medium in die Eimer (10, 20) des sich nach oben bewegenden Abschnitts der Eimerkette fördern.
2. Vorrichtung nach Anspruch T, dadurch gekennzeichnet, daß die steuerbaren Zuführmittel für das Medium einen vertikal verstellbaren Schieber (3, 16) aufweisen, der zwischen der unteren Ebene (2, 19) und dem Füllbehälter (1, 15) angeordnet 1st und eine Überlaufkante (4, 18) besitzt, über die das Medium in die Eimer (10, 20) fließen kann.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kette (21) mittels Führungsrollen (24) geführt wird, die auf der den Zuführmitteln für das Medium abgewandten Seite der Kette in der Nähe dieser Zuführmittel angeordnet sind.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungsrollen (24) an dem vertikal verstellbaren Schieber (16) befestigt sind.
5. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein zweites Kettenumlenkrad (6) im Füllbehälter (1) vorgesehen ist.
6. Vorrichtung nach Ansprüchen 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Überlaufkante des Schiebers (16) elastisch ausgebildet ist und in den Weg des äußeren Rands der Eimer (20) ragt.
7. Vorrichtung nach Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Eimer (20) unverdrehbar an der Kette (21) befestigt sind und die Kette in der Nähe des oberen ümlenkrads (25) durch ein Hilfsrad (25') derart geführt wird, daß die Kette in eine Stellung gebracht wird, in der das Medium aus den mit ihr fest verbundenen Eimern fließen kann.
8. Vorrichtung nach Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Eimer (10) an einer oberhalb ihres Schwerpunkts liegenden Stelle schwenkbar an der Kette befestigt sind und die Vorrichtung in der Nähe des oberen Umlenkrads (7) Mittel (11) aufweist, um die Eimer um eine horizontale Schwenkachse zu kippen.
9. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Eimerkette (5, 21) in ihrer Gesamtheit in der Höhe verstellbar ist.