DE3802420A1 - Schuettgut-stetigfoerderer - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen verfahrbaren Schüttgut- Stetigförderer gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Ein solcher Schüttgutförderer ist z. B. aus der DE-PS 34 47 498 bekannt. Die bekannten Wurftrommeln sind jedoch relativ zueinander und relativ zum Traggerüst des Steilförderers unveränderlich angeordnet.

Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen Stetigförderer der eingangs genannten Art zu schaffen, bei dem etwa gleiche Fördergutmengen von jeder Wurftrommel während der Bewegung des Steilförderers quer durch den Schiffsraum oder dergleichen über den gesamten Abbaubereich erfaßt werden können, bei dem stets eine genügend gut gebündelte Fördergutmenge in den Eintrittsbereich des Deckbandförderers geschleudert wird und bei dem sich das Gutaufnahmeorgan während der Bewegung quer durch den Schiffsraum oder dergleichen auf einer höhengleichen Linie bewegt.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Ansprüchen 2 bis 6 gekennzeichnet.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Stetigförderers für die Anwendung als Schiffsentlader dargestellt. Es zeigt:

Fig. 1 eine Seitenansicht auf den Schiffsentlader,

Fig. 2 eine Seitenansicht auf ein Detail, nämlich das Gutaufnahmeorgan, und

Fig. 3 eine Ansicht auf das Gutaufnahmeorgan in Richtung des Pfeiles A nach Fig. 2 gesehen.

Der Schiffsentlader weist in der bekannten Weise einen auf Rädern auf dem Kai verfahrbaren Unterbau, einen über eine Drehverbindung darauf abgestützten, schwenkbaren Oberbau, einen durch Schwenken um eine waagrechte Achse heb- und senk­ baren Bandausleger, einen das Schüttgut aufwärtsfördernden, am Ausleger um eine waagrechte, parallel zur Schiffslängs­ achse gerichteten Achse schwenkbaren Steilförderer und ein Gutaufnahmeorgan auf, das das Schüttqut aufnimmt und dem höher gelegenen Aufnahmebereich (17) des Steilförderers zuschleudert.

Der Steilförderer weist einen vorzugsweise als Schaumbandförderer ausgebildeten Deckbandförderer mit einem im Uhrzeigersinn ange­ triebenen Tragband 1 und einem entgegengesetzt mit gleicher Ge­ schwindigkeit umlaufenden Schaumband (Deckband 2) sowie ein schachtartiges Traggerüst 3 auf. Das Traggerüst 3 ist über einen Lineartrieb 4 um ca. ±30° aus der senkrechten Mittelstellung um die Senkrechte pendelartig ausschwenkbar.

Das Tragband 1 ist vorzugsweise zugleich das Förderband im Aus­ leger 5. - Das Förderband im Ausleger 5 kann aber auch ein ge­ sondertes, vom Tragband 1 unabhängiges Band sein.

Dem Steilförderer ist das einen aufwärtssteigenden Schüttgutstrom erzeugende Gutaufnahmeorgan vorgeschaltet, daß zwei sich gegen­ läufig drehende, motorisch antreibbare im wesentlichen baugleiche Wurftrommeln 6 a, 6 b oder Wurfräder aufweist, die unterein­ ander über eine Stange 7, Lenker oder dergleichen Koppelorgan gelenkig verbunden sind. Die Stange 7 kann längenunveränderlich sein; zweckmäßig ist es jedoch, die Stange 7 verlängerbar zu ge­ stalten, damit die Spaltbreite 8 zwischen den Wurftrommeln 6 a, 6 b verkleinert oder vergrößert werden kann.

Die Wurftrommeln 6 a und 6 b sind über starre Stangen 9 a und 9 b mit den Drehachsen 10 a und 10 b der Umlenktrommeln 11 a und 11 b schwenkbar verbunden. Die Länge der Stangen 9 a und 9 b sind dabei so gewählt, daß einerseits eine Beschädigung des Schaum­ bandes 2 und des Tragbandes 1 durch unmittelbare Berührung mit der Wurftrommel 6 a vermieden wird, sich jedoch andererseits ein möglichst geringer Abstand der Wurftrommeln zum Gutaufnahmebe­ reich 17 des Steilförderers ergibt.

Die Achse 10 b der Umlenktrommel 11 b ist in einer Kulisse 12 - oder auf einem Linearlager - höhenverschiebbar geführt und über einen Lineartrieb 13 verstellbar.

Das von den Achsen 10 a, 10 b der Umlenktrommeln 11 a, 11 b und den Drehachsen der Wurftrommeln 6 a, 6 b begrenzte Gelenkviereck wird durch einen Lineartrieb 14, der zwischen der Stange 9 a und dem Traggerüst 3 angeordnet ist, verstellt.

Die - in Richtung 15 a der Schüttgutabbaubewegung gesehen - vor­ laufende Wurftrommel 6 b ist, unabhängig von der momentanen Winkelstellung des Steilförderers um ein in senkrechter Richtung gemessenes, gleichbleibendes Maß h ₁ höher angeordnet. Der von der Wurftrommel 6 a erfaßte Fördergutstreifen hat die Höhe h ₁. Die Wurftrommeln werden soweit in das Fördergut getaucht, daß der von der Wurftrommel 6 b erfaßte Fördergutstreifen die Höhe h ₂ hat, wobei h ₁ und h ₂ etwa gleich hoch sind, so daß von den beiden Wurf­ trommeln 6 a, 6 b etwa gleiche Fördermengen erfaßt werden.

Die Wurftrommeln 6 a, 6 b drehen sich gegenläufig mit vorzugsweise etwa gleich großen Drehzahlen. Dann hat der durch die Wurf­ trommeln 6 a, 6 b erzeugte Fördergutstrahl etwa die Richtung 15.

(Im Idealfall ist der Fördergutstrahl begrenzt durch die beiden, senkrecht zur Verbindungslinie der beiden Wurftrommelachsen ge­ richteten Tangenten an die Wurftrommel-Kopfkreise). Die Rich­ tung 15 ist, anders ausgedrückt, auch die Mittelsenkrechte auf die Stange 7. Die Spaltbreite 8 ist so zu wählen, daß das Pro­ dukt aus der Strahlgeschwindigkeit, der Wurftrommelbreite und der Spaltbreite 8 die Fördermenge ergibt. Dann ist der Förder­ gutstrahl am besten gebündelt.

Sind das Förderband im Ausleger 5 und das Tragband 1 ein endlos umlaufendes Band, dann ist - damit das Tragband 1 trotz der Be­ wegungen der Umlenktrommel 11 b und trotz der sich aus den Winkelbewegungen zwischen dem Steilförderer und dem Ausleger ergebenden Längenänderungen - die als (landseitige) Endum­ führung des Tragbands 1 dienende Umlenktrommel in einer Kulisse oder auf einem Linearlager geführt und durch eine Spannvorrich­ tung stramm gehalten. - Die Spannvorrichtung kann ein Hydraulik- oder Druckgaszylinder sein, der über eine Kreiselpumpe mit einem Druckmittel stets etwa gleichen Drucks beaufschlagt ist. Die Spannvorrichtung kann z. B. auch eine vorgespannte Feder mit sehr flacher Federkennlinie sein, welche möglichst gleiche Kraft über den Federweg aufweist.

Der Ausleger 5 kann um ca. ± 15% aus der Horizontallage nach oben bzw. unten um eine waagrechte, parallel zur Fahrtrichtung des Schiffsentladers (bzw. parallel zur Schiffslängsmittelachse) liegende Achse bewegt werden. Dies wird durch einen Linear­ trieb 16 erreicht, der zwischen dem Ausleger 5 und dem Oberbau des Schiffsentladers angeordnet ist.

Der Oberbau ist um ca. 90° um eine senkrechte Achse schwenkbar, um aus der Außenbetriebsstellung, bei der der Ausleger 5 in Fahrtrichtung des Schiffsentladers geschwenkt ist, in die Be­ triebsstellung und umgekehrt übergeführt zu werden. - Im Betrieb wird der Oberbau (samt Ausleger) um wenige Grad um die Senkrechte zur - parallel zur Kaikante liegenden - Fahrtrichtung des Schiffsentladers geschwenkt, was später noch näher erläutert wird. - Die Schwenkbewegung wird durch einen Lineartrieb be­ kannter Art ausgeführt.

Der Lineartrieb 4 wird in Abhängigkeit von der Auslenkung des Steilförderers aus der senkrechten Mittellage durch eine ent­ sprechende - erste - Steuereinrichtung derart gesteuert, daß (siehe 1 e) sich die Wurftrommeln 6 a, 6 b auf einer Linie gleicher Höhe bewegen. Die Einrichtung weist ein Sollwert-Istwert-Ver­ gleichsgerät auf, wobei die Sollwerte vorgegeben und die Ist­ werte durch Sensoren, die den Weg des verschieblichen Teils des Lineartriebs 4 messen, ermittelt werden. Das Ausgangssignal des Sollwert-Istwert-Vergleichsgerätes dient als Steuersignal für den Antriebsmotor des Lineartriebs 4 bzw. des Steuerventils des den Linearantrieb bildenden Hydraulikzylinders.

Die Lineartriebe 13, 14 werden in Abhängigkeit von der Aus­ lenkung des Steilförderers aus der senkrechten Mittelstellung durch eine (zweite) Steuereinrichtung derart gesteuert, daß die Wurftrommeln 6 a, 6 b während der Pendelbewegung quer durch den Schiffsraum stets gleiche Lage relativ zum Schiff haben. (Die Stellung der Wurftrommeln relativ zum Steilförderer ändert sich demzufolge laufend). Zusätzlich werden die Linear­ triebe 13, 14 in Abhängigkeit von der Auslenkung des Steil­ förderers aus der senkrechten Mittellage so gesteuert, daß der von den Wurftrommeln 6 a, 6 b erzeugte Fördergutstrahl ständig in den Aufnahmebereich 17 des Steilförderers gerichtet ist. Letzteres kann beispielsweise durch optische Sensoren und eine Regelung geschehen, wobei die eine Richtung des Fördergutstrahls ständig erfaßt und in Richtung auf den Aufnahmebereich des Steilförderers ständig korrigiert wird.

Zweckmäßiger ist es jedoch, die Bahn der Wurftrommeln 6 a, 6 b empirisch oder durch Rechnung zu ermitteln und die Funktion der beiden Zylinderwege der Lineartriebe 13, 14 in Abhängig­ keit von der Steilfördererneigung als die Sollwerte lieferndes Programm einem Rechengerät einzugeben. Die Sollwerte werden in einem Sollwert-Istwert-Vergleichsgerät mit den entsprechenden Istwerten verglichen, wobei das Ausgangssignal des Sollwert- Istwert-Vergleichsgeräts zur Steuerung der Motoren der Linear­ triebe 13, 14 verwendet wird. Zur Ermittlung der Istwert­ signale wird der Weg der beweglichen Teile der Lineartriebe 13, 14 über Sensoren erfaßt.

Die Wurftrommeln 6 a, 6 b bewegen sich mit der Vortriebsge­ schwindigkeit v in Richtung 15 a und erfassen bei ihrer Be­ wegung quer zum Schiffsraum einen Fördergutstreifen mit der Höhe h und der Breite b, wobei b etwa der Breite der Wurf­ trommeln 6 a, 6 b entspricht. Die Fördermenge h × b × v wird im Normalfall durch eine automatische Steuerung konstant gehalten, wobei vorzugsweise die Werte h und v konstant gehalten werden. Ist aber ausnahmsweise, wie z. B. bei der Restentleerung des Schiffsbodens, die letzte Schichthöhe geringer, so kann die automatische Steuerung die Fördermenge durch entsprechend erhöhtes v konstant halten.

Durch den streifenweisen Schüttgutabbau ergibt sich eine gleichmäßige Fördergutaufnahme unabhängig von dessem Fließ­ verhalten. Ist ein Streifen abgebaut, kann der Schiffsentlader um eine Schichtbreite weitergefahren werden. Anschließend er­ folgt eine Höhenumstellung der Wurftrommeln 6 a, 6 b, damit auch bei der Rückfahrt die vorlaufende Wurftrommel höher ange­ ordnet ist.

Der Schiffsentlader kann aber auch während der Pendelbewegung des Steilförderers quer durch den Schiffsraum ständig im Schleichtempo parallel zur Schiffslängsachse verfahren.

Um in diesem Fall gerade, zur Fahrtrichtung des Schiffsent­ laders senkrechte Streifen an abzubauendem Schüttgut zu er­ reichen, muß die Fahrbewegung des Schiffsentladers durch eine - wenige Winkelgrade betragende - Schwenkbewegung des Oberbaus des Schiffsentladers kompensiert werden. Dazu steuert das Fahrwerk des Schiffsentladers über eine (dritte) Steuereinrichtung das Schwenkwerk in der erforderlichen Weise. Der vom Schiffsentlader zurückgelegte Weg wird über Sensoren ermittelt und - nach entsprechender Anpassung an den Schwenk­ winkel - als Steuersignal dem Motor des Schwenkwerks zuge­ führt.

Vorzugsweise sind die Lineartriebe 4, 13, 14 und 16 und der Lineartrieb für das Schwenkwerk des Oberbaus hydraulische Kolben-Zylinder-Aggregate mit je 1 direkt angebauten Steuer­ ventil und 1 eingebauten oder seitlich angebauten Wegmesser und einem Kraftmesser.

Das Gutaufnahmeorgan bewegt sich auf einer geraden horizontalen Linie, die in Richtung der Schiffsbreite bzw. quer zur Fahrt­ richtung des Schiffsentladers liegt. Diese Linie wird durch gleichzeitiges Pendeln des Steilförderers, Wippen des Aus­ legers, leichtes Schwenken des Oberbaus sowie durch langsames Fahren des Schiffsentladers erzeugt.

Der Schiffsentlader arbeitet - abgesehen von vom Geräteführer vorzunehmenden Grundeinstellungen - vollautomatisch, was durch den Einsatz eines elektronischen Rechners erreicht wird. Die Steuerung ähnelt dabei der eines "intelligenten" Roboters.

Alle Hydraulikzylinder (Kolben-Zylinder-Aggregate) haben Weg­ sensoren, wodurch dem Rechner die augenblickliche Geräte­ stellung und alle Geschwindigkeiten gemeldet werden.

Die Schiffsentladerbewegungen sind so aufgebaut, daß die Schiffsladung schichtweise und jede Schicht streifenweise - die Streifen sind quer zur Schiffslängsachse angeordnet - abgebaut wird. Dabei führt das Gutaufnahmeorgan eine Mäander­ bewegung auf einer waagrechten Ebene aus.

Der erfindungsgemäße Schüttgut-Stetigförderer ist nicht nur zur Schiffsentladung, sondern beispielsweise auch zum Abbau von Schüttguthalden einsetzbar.

Claims (6)

1. Verfahrbarer Schüttgut-Stetigförderer zum Entladen von insbesondere Schiffen, mit einem an einem fahrbaren Gerüst angelenkten, mittels eines Wippwerks in Form eines Linearantriebs höhenverstellbaren Ausleger mit Förderband, mit einem, am freien Auslegerende aufgehängten, mittels Lineartrieb in senkrechter Ebene um eine waagrechte Achse verschwenkbaren Steilförderer mit Deckbandförderer, dessen Förderbänder im Bereich ihrer Enden um Umlenktrommeln oder -rollen geführt sind und dessen Tragband vorzugsweise das Förderband im Ausleger ist, mit einem zwei gegenläufig antreibbare, in einem Traggestell gelagerte Wurftrommeln aufweisenden Gutaufnahmeorgan zum Aufnahmebereich des Steilförderers, und gegebenenfalls mit einer der Längung oder Kürzung des Tragbandes Rechnung tragenden Ausgleichsvorrichtung, dadurch gekennzeichnet,

• a) daß das Traggestell drei Lenkeranordnungen (7, 9 a, 9 b) aufweist, deren eine (7) der gelenkigen Verbindung der Wurftrommeln (6 a, 6 b) untereinander und deren zwei andere (9 a, 9 b) der gelenkigen Verbindung der Wurftrommeln mit den Achsen (10 a, 10 b) der den Wurftrommeln benachbarten, unteren Umlenktrommeln (11 a, 11 b) dienen,
• b) daß die Achse (10 b) der unteren Tragband-Umlenktrommel (11 b) durch einen Lineartrieb (13) in einer Kulisse (12) oder auf einem Linearlager höhenverschiebbar ist.
• c) daß das durch die Lenkeranordnungen (7, 9 a, 9 b) und die Achse (10) der unteren Umlenktrommeln (11) bestimmte Gelenkviereck durch einen Lineartrieb (14) verstellbar ist,
• d) daß die jeweils vorlaufende Wurftrommel (6 b bzw. 6 a) gegenüber der anderen Wurftrommel (6 a bzw. 6 b) derart höher angeordnet ist, daß von beiden Wurftrommeln zu­ mindest annähernd gleiche Fördergutmengen erfaßt werden,
• e) daß der Lineartrieb (16) des Wippwerks in Abhängigkeit von der Auslenkung des Steilförderers aus der Senkrechten durch eine erste Steuereinrichtung derart regelbar ist, daß die Bewegungsbahn der Wurftrommeln (6 a, 6 b) über die Schiffsbreite horizontal ist,
• f) daß die Lineartriebe (13, 14) zum Verstellen des Gelenk­ vierecks und zum Höhenverlagern der vorlaufenden Wurf­ trommel in Abhängigkeit von der Auslenkung des Steil­ förderers aus der Senkrechten durch eine zweite Steuer­ einrichtung derart regelbar sind, daß, während der Pendel­ bewegung des Steilförderers quer durch den Schiffsraum, die Wurftrommeln (6 a, 6 b) relativ zum Schiff stets die gleiche Lage einnehmen sowie der Schüttgutstrahl stets zumindest annähernd senkrecht zur die Wurftrommeln ver­ bindenden Lenkeranordnung (7) und in einen Eintrittsbe­ reich (17) des Steilförderers gerichtet ist.

2. Schüttgutförderer nach Anspruch 1, mit einem ein Fahrwerk aufweisenden Unterbau und einem mittels eines Schwenkwerks um die senkrechte Achse schwenkbaren, auf dem Unterbau ab­ gestützten Oberbau, der den Ausleger und den Steilförderer mit Gutaufnahmeorgan trägt, dadurch gekennzeichnet, daß das Fahrwerk des während der Pendelbewegung des Steilförderers quer durch den Schiffsraum gleichzeitig in Schiffslängs­ richtung mit relativ geringer Geschwindigkeit fahrenden Schüttgutförderers über eine dritte Steuereinrichtung das Schwenkwerk derart regelt, daß die Fahrbewegung durch die Schwenkbewegung kompensiert ist und daß das Trag­ gestell mit den darin gelagerten Wurftrommeln (6 a, 6 b) sich auf einer geraden Linie in Breitenrichtung des Schiffes bewegt.

3. Schüttgutförderer nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die ersten bis dritten Steuereinrichtungen ein Rechengerät sind, dem die Sollwerte in Form eines Programms vorliegen und dem Istwerte von Wegsensoren der Lineartriebe (13 und 14) übermittelt werden.

4. Schüttgutförderer nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß dem Rechengerät auch die Sollwerte der stellungsab­ hängigen Kräfte der Lineartriebe (13, 14), vorgegeben sind, und daß die tatsächliche Größe der Kräfte stetig mit Kraftsensoren an den Lineartrieben (13, 14) stellungsab­ hängig erfaßt wird und mit den Sollwerten verglichen wird, wobei beim Überschreiten vorgegebener Differenzen von Soll- und Istwert-Warnungen, Bewegungsumkehr oder Abschaltungen ausgelöst werden.

5. Schüttgutförderer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannvorrichtung für das Tragband (1) eine Kolben­ zylinder-Anordnung mit einem Druckraum, der mit einer Druckmittel gleichen Drucks liefernden Druckmittelquelle wie Kreiselpumpe oder dergleichen verbunden ist, aufweist.

6. Schüttgutförderer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannvorrichtung für das Tragband (1) eine vorge­ spannte Feder mit einer flachen Federkennlinie aufweist.