DE4116467A1 - Stetigfoerderndes ladegeraet fuer schuettgueter - Google Patents
Stetigfoerderndes ladegeraet fuer schuettgueterInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein stetigförderndes Ladegerät
für Schüttgüter mit einem um seine senkrechte Achse
drehenden Gutaufnahmeorgan und einem darin
eingeschlossenen und nach oben verlängerten, um
dieselbe senkrechte Achse drehenden Schneckenförderer
(erster Senkrechtförderer), der das Schüttgut auf einen
am Ladegerät senkrecht angeordneten, mit
Gutaufnahmekammern versehenen Bandförderer (zweiten
Senkrechtförderer) in einem annähernd waagerechten
frei fliegenden Strahl übergibt.
Das Ladegerät hat an seinem unteren Ende ein an sich
bekanntes Gutaufnahmeorgan in Form eines um seine
senkrechte Achse drehenden Grabkopfes oder
Schaufelrades mit einem oder mehreren Eimern bzw.
Schneidleisten. Dieses Gutaufnahmeorgan übergibt das
Fördergut radial nach innen an einen ersten
Senkrechtförderer, der in seinem unteren Bereich von
dem Grabkopf oder Schaufelrad umschlossen wird. Dieser
erste Senkrechtförderer ist ein Schneckenförderer.
Dieser erste Förderer besteht aus einer vorzugsweise
zweigängigen Schnecke und einem diese eng
umschließenden Rohr. Durch die entsprechend hohe
Drehzahl der Schnecke wird das in die Schneckengänge
eingedrungene Schüttgut gegen die Rohrinnenwand
gedrückt. Infolge der Reibung gegen die Rohrinnenwand
wird das Schüttgut gegen die Steigung der Schnecke nach
oben geschoben.
Sobald das Schüttgut weiter oben im Rohr eine dort
angebrachte Öffnung erreicht, findet es keine Stütze
mehr gegen die Zentrifugalkraft und verläßt die
Schnecke in tangentialer Richtung.
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine
Vorrichtung zur Übergabe des Schüttgutes aus einem
ersten, mit einem Gutaufnahmeorgan ausgerüsteten
Schneckenförderer (erster Senkrechtförderer) in einen
mit Gutaufnahmekammern versehenen Bandförderer (zweiten
Senkrechtförderer) zu schaffen, wobei eine möglichst
effektive Befüllung des zweiten Senkrechtförderers
anzustreben ist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß in der Weise gelöst,
wie es in den Patentansprüchen angegeben ist. Die
Öffnung im Rohr am oberen Teil des ersten
Senkrechtförderers wird so ausgeführt, daß das
Schüttgut aus dem ersten Senkrechtförderer gezielt und
vollständig in den Bereich der sich aufwärtsbewegenden
Kammern des zweiten Senkrechtförderers geschleudert
wird.
Durch die erfindungsgemäße Kombination von einem ersten
Senkrechtförderer mit einem daran integrierten
Gutaufnahmeorgan mit einem zweiten Senkrechtförderer,
der als Gurttaschenförderer ausgebildet ist, können bei
der Konstruktion des stetigfördernden Ladegerätes
wesentliche Gewichtseinsparungen erzielt, gegenüber der
bekannten Fördergutübergabe von einem Gutaufnahmeorgan
in einen Senkrechtförderer konstruktive Vereinfachungen
durchgeführt und die relative Fördermenge im Verhältnis
zu dem Gewicht der verbesserten Vorrichtung gesteigert
werden.
Innerhalb des Schneckenrohres hat das Schüttgut eine
geringere senkrechte Geschwindigkeitskomponente und
eine größere Umfangsgeschwindigkeit. Demzufolge tritt
es bei Erreichen der Öffnung mit einer leicht (ca.
10°) aufwärtsgerichteten resultierenden
Geschwindigkeit heraus.
Das Schüttgut, das beim Passieren der Öffnung diese
noch nicht erreicht hat, wird wieder gegen die
Rohrinnenwand gedrückt und wandert noch einmal auf
einer Schraubenlinie an der Rohrinnenwand herum und
tritt dann an einer höheren Stelle der Öffnung heraus.
Durch die Breite und die Lage der Öffnung ist es
möglich, die Breite und die Austrittsrichtung eines
leicht gefächerten Schüttgutstrahls festzulegen. Die
Höhe der Öffnung ist mindestens so zu wählen, daß alles
Schüttgut die Schnecke verlassen kann.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird anhand der
schematischen Zeichnungen näher erläutert.
Fig. 1 zeigt eine Teilansicht von Gutaufnahmeorgan
und unterem Teil des ersten
Senkrechtförderers am Beispiel eines
stetigfördernden Schiffsentladers.
Fig. 2 zeigt die Schüttgutübergabe von dem ersten
Senkrechtförderer in den zweiten
Senkrechtförderer als horizontaler Schnitt.
Fig. 3 zeigt einen Gutaufnahmeboden des zweiten
Senkrechtförderers sowie Schüttgutpartikel
in einem ruhenden Koordinatensystem in drei
kurz aufeinanderfolgenden Zeitpunkten.
Fig. 4 zeigt die Flugrichtung der Schüttgutpartikel
im mit dem zweiten Senkrechtförderer bewegten
Koordinatensystem.
Die grundsätzliche Anordnung eines stetigfördernden
Schiffsentladers für Massenschüttgüter wird als bekannt
vorausgesetzt. Auf die zeichnerische Darstellung des
gesamten Entladers kann daher verzichtet werden.
Bei dem sogenannten Entladerüssel des Schiffsentladers
sei ein erster Senkrechtförderer (1) als
Schneckenförderer ausgebildet. Dieser Schneckenförderer
wird von einem um seine senkrechte Achse drehenden
Gutaufnahmeorgan (1a), beispielsweise einem Grabkopf,
mit Schüttgut versorgt.
Das Schüttgut wird von dem Grabkopf (1a) radial nach
innen an den ersten Senkrechtförderer übergeben. In dem
Schneckenrohr (3) des ersten Senkrechtförderers (1) ist
eine Schneckenwelle (4) angeordnet, die vorzugsweise
zwei Schneckengänge aufweist. Der Antrieb der
Schneckenwelle (4) ist oberhalb des Übergangskanals (6)
zum zweiten Senkrechtförderer (2) angeordnet.
Das Schüttgut (13) verläßt gemäß Fig. 1 im oberen Teil
des Schneckenrohres (3) durch eine dort angebrachte
Austrittsöffnung (5) den ersten Senkrechtförderer (1)
und wird im wesentlichen tangential durch einen
Übergangskanal (6) in den Bereich der
aufwärtswandernden Gutaufnahmekammerböden (8) des
zweiten Senkrechtförderers (2) geschleudert.
Der zweite Senkrechtförderer (2) besteht aus einem
flachen Traggurt (11). Der Traggurt (11) kann
beispielsweise aus Gummi o. ä. mit eingebetteten, die
Zugkräfte übertragenden Teilen, wie Stahl- oder
Kunststoffseilen, oder einem in Gurtlängsrichtung
besonders zugfestem Gewebe bestehen. An den Traggurt
(11) sind in gleichmäßigen Abständen quer zur
Bewegungsrichtung die Gutaufnahmekammerböden (8)
angebracht, die mit den Gutaufnahmekammer-Seitenwänden
(9) die Gutaufnahmekammern bilden. Die Gutaufnahmeböden
(8), die auswechselbar (nicht dargestellt) gestaltet
sein können, sind zweckmäßigerweise verschleißgeschützt
ausgeführt.
Die Gutaufnahmekammer-Seitenwände (9) können die
bekannten Wellkanten oder auch an jedem Boden (8)
seitlich angebrachte Flächen sein, die mit dem Traggurt
(11) nicht verbunden sind und ihm die erforderliche
Bewegungsfreiheit beim Lauf über die Umlenkrollen oder
sonstigen Kurvenbögen geben.
Das Schüttgut wird aus der oberen seitlichen Öffnung
des ersten Senkrechtförderers (1) in etwa waagerechter
Richtung frei fliegend in die aufsteigenden
Gutaufnahmekammern des zweiten Senkrechtförderers (2)
geschleudert.
Diejenigen Schüttgutpartikel, die sich am
Außendurchmesser der Schneckengänge befinden, verlassen
diese in tangentialer Richtung. Diejenigen Partikel,
die sich weiter innen befinden und sich gegen die
äußeren Partikel abstützen, wandern - sobald die
äußeren Partikel heraus fliegen - auf dem Schneckengang
radial nach außen. Da diese Partikel beim Verlassen des
Schneckenganges außer ihrer Umfangsgeschwindigkeit auch
eine radiale Geschwindigkeitskomponente erreicht haben,
verlassen diese Schüttgutpartikel, die sich zunächst
mehr im inneren der Schnecke befunden hatten, die
Schnecke in einer Richtung, die der Tangente an
einem gedachten Kreis entspricht, wobei dieser Kreis
einen etwas kleineren Durchmesser aufweist als der
Durchmesser des Schneckenrohres.
Damit die Partikel (12) des Schüttgutes ungehindert in
den Bereich der aufsteigenden Kammern eindringen
können, sind deren Gutaufnahmekammerböden (8) an der
dem Traggurt (11) entgegengesetzten Seite in einem
Winkel aufwärts geneigt, der sich aus der geometrischen
Addition der Geschwindigkeitsvektoren des frei
fliegenden Schüttgutes (13) und des zweiten
Senkrechtförderers (2) ergibt. Dadurch fliegen die
Partikel des Schüttgutstrahls (13) - relativ zu den
Gutaufnahmekammerböden (8) des Senkrechtförderers (2)
gesehen - parallel zu deren Oberflächen in den
Eintrittsbereich der Gutaufnahmekammern.
Im weiteren Verlauf in Richtung zum Traggurt (11)
gesehen sind die Oberteile der Gutaufnahmekammerböden
(8) zunehmend aufwärts gekrümmt. Hier fliegen die
Schüttgutpartikel (12) im schrägen Winkel ins
Kammertiefste. Die Flugbahn ist seitlich begrenzt von
den Auftreffpunkten (10), die sich aufgrund der
erzwungenen tangentialen Richtung ergeben. Die
Schüttgutpartikel (12) werden auf ihrem Weg in Richtung
Traggurt (11) nach oben beschleunigt und ihre
horizontale Geschwindigkeitskomponente wird infolge der
Reibung auf dem Gutaufnahmekammerboden (8) bis auf Null
abgebremst.
Das Befüllen einer Kammer des zweiten
Senkrechtförderers (2) kann am geeignetsten an Fig. 3
verdeutlicht werden:
Diese Abbildung zeigt die Bewegung eines
Gutaufnahmekammerbodens (8) des zweiten
Senkrechtförderers (2) und der Partikel (12) des
Schüttgutstrahles im ruhenden Koordinatensystem.
Vereinfachend wird angenommen, daß die
Schüttgutpartikel (12) auf waagerechten Geraden fliegen
und daß die Geschwindigkeiten der Schüttgutpartikel
(12) und des Senkrechtförderers (2) gleich groß sind.
Die Gutaufnahmekammerböden (8) sind daher unter 45°
zur Waagerechten geneigt ausgeführt. Wäre die
Geschwindigkeit des Senkrechtförderers (2) größer als
die Fluggeschwindigkeit der Schüttgutpartikel (12), so
würden dessen Gutaufnahmekammerböden (8) unter
steilerem Winkel angeordnet werden und umgekehrt.
Bei A befinden sich die beiden Schüttgutpartikel (12)
beim Eintritt in den Bereich der aufsteigenden
Gutaufnahmekammerböden (8).
Bei B haben beide Schüttgutpartikel (12) den Weg s1
zurückgelegt. Um dasselbe Maß hat sich in diesem
Beispiel der Gutaufnahmekammerboden (8) aufwärts
bewegt. Die Schüttgutpartikel (12) haben noch denselben
Abstand zur oberen bzw. unteren Oberfläche des
Gutaufnahmekammerbodens (8), da in diesem ersten Teil
der Gutaufnahmekammerboden (8) in dem Winkel geneigt
war, der sich aus der Resultierenden aus
Schüttgutpartikel-Fluggeschwindigkeit und
Geschwindigkeit des Senkrechtförderers (2) gebildet
hatte. Danach ändert sich der Winkel der oberen Fläche
des Gutaufnahmekammerbodens (8), er wird flacher. Der
Gutaufnahmekammerboden (8) ist in einem aufwärts
gekrümmten Bogen ausgeführt. Nach B wird der obere
Schüttgutpartikel (12) vom Gutaufnahmekammerboden (8)
erreicht und von diesem nach oben beschleunigt, während
er mit seiner bisherigen waagerechten
Geschwindigkeitskomponente weiterfliegen möchte. Durch
den zunehmenden Druck gegen den Gutaufnahmekammerboden
(8) wird die waagerechte Geschwindigkeitskomponente
gebremst, und zwar umso mehr, je stärker die
Aufwärtskrümmung des Gutaufnahmekammerbodens (8)
ausgeführt ist.
Der Bereich der Aufwärtskrümmung ist
verschleißgeschützt auszuführen. Das kann
beispielsweise dadurch geschehen, daß
- a) der gesamte Gutaufnahmekammerboden (8) aus besonders verschleißfestem Gummi,
- b) der Gutaufnahmekammerboden (8) aus anderem verschleißfestem Material, z. B. Edelstahlblech,
- c) der Gutaufnahmekammerboden (8) aus Gummi und im Bereich der Aufwärtskrümmung mit aufvulkanisiertem Stahlblech ausgeführt wird.
In Fig. 4 wird schließlich derselbe Befüllungsvorgang
im mit dem Senkrechtförderer (2) mitbewegten
Koordinatensystem gezeigt. Diese Darstellung eignet
sich besonders zur Festlegung der Form der
Gutaufnahmekammerböden (8).
Man kann sich vorstellen, daß Fig. 3 mit einem am Boden
stehenden Fotoapparat aufgenommen wurde. Während der
Objektivverschluß der Kamera offen war, wurde dreimal
Blitzlicht ausgelöst.
Fig. 4 sei dadurch entstanden, daß ein Fotoapparat am
zweiten Senkrechtförderer befestigt und der
Objektivverschluß geöffnet war solange eine
Gutaufnahmekammer des Traggurtes des zweiten
Senkrechtförderers befüllt wurde.
Bezugsziffernliste
1 Schneckenförderer (erster Senkrechtförderer)
1a Gutaufnahmeorgan
2 Bandförderer mit Gutaufnahmekammern (zweiter Senkrechtförderer)
3 Schneckenrohr
4 Schneckenwelle
5 Austrittsöffnung
6 Übergangskanal
7 Eintrittsöffnung
8 Gutaufnahmekammer-Boden
9 Gutaufnahmekammer-Seitenwände
10 Auftreffpunkte
11 Traggurt
12 Schüttgutpartikel
13 Schüttgutstrahl
14 gedachter Kreis zwischen Schneckenrohr und Schneckenwelle
1a Gutaufnahmeorgan
2 Bandförderer mit Gutaufnahmekammern (zweiter Senkrechtförderer)
3 Schneckenrohr
4 Schneckenwelle
5 Austrittsöffnung
6 Übergangskanal
7 Eintrittsöffnung
8 Gutaufnahmekammer-Boden
9 Gutaufnahmekammer-Seitenwände
10 Auftreffpunkte
11 Traggurt
12 Schüttgutpartikel
13 Schüttgutstrahl
14 gedachter Kreis zwischen Schneckenrohr und Schneckenwelle
Claims (4)
1. Stetigförderndes Ladegerät für Schüttgüter mit
einem Gutaufnahmeorgan und einem sich daran nach
oben anschließenden, um die senkrechte Achse
drehenden Schneckenförderer (ersten
Senkrechtförderer), der das Schüttgut auf einen am
Ladegerät senkrecht angeordneten mit
Gutaufnahmekammern versehenen Bandförderer
(zweiten Senkrechtförderer) in einem annähernd
waagerechten frei fliegenden Strahl übergibt,
dadurch gekennzeichnet,
daß zwischen der Austrittsöffnung (5) im
Schneckenrohr (3) des ersten Senkrechtförderers
(1) und der Eintrittsöffnung (7) in den zweiten
Senkrechtförderer (2) ein Übergangskanal (6) mit
rechteckigem Querschnitt bei gleichbleibender Höhe
angeordnet ist, daß die Breite des Übergangskanals
(6) und der Eintrittsöffnung (7) durch die
Tangenten an dem Schneckenrohr (3) und an einem
gedachten Kreis (14), dessen Durchmesser 80 bis
90% des Innendurchmessers des Schneckenrohres (3)
beträgt, begrenzt wird, daß die Gutaufnahmekammern
(8, 9) des zweiten Senkrechtförderers (2) eine
Breite aufweisen, die von dem Abstand der
Auftreffpunkte (10) der Tangenten im
Kammertiefsten bestimmt wird.
2. Stetigförderndes Ladegerät für Schüttgüter nach
Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß der zweite Senkrechtförderer (2) aus einem mit
Längs- und Querarmierung versehenen, auf
Tragrollen geführten flachen Traggurt (11) aus
Gummi oder gummiartigem Material besteht, der in
regelmäßigen Abständen Gutaufnahmekammer-Böden (8)
sowie seitliche, rechtwinklig zur
Traggurtoberfläche angeordnete
Gutaufnahmekammer-Seitenwände (9) aufweist.
3. Stetigförderndes Ladegerät für Schüttgüter nach
den Ansprüchen 1 und 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Gutaufnahmekammer-Böden (8) im Bereich des
Schüttguteintritts unter einem solchen Winkel
geneigt sind, der der resultierenden
Bewegungsrichtung der Schüttgutpartikel (12)
im mit dem zweiten Senkrechtförderer (2) bewegten
Koordinatensystem entspricht, und daß die
Oberfläche der Gutaufnahmekammer-Böden (8) im
weiteren Verlauf zum Gutaufnahmekammertiefsten hin
aufwärtsgekrümmt sind.
4. Stetigförderndes Ladegerät für Schüttgüter nach
Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Gutaufnahmekammer-Böden (8) im Bereich der
Aufwärtskrümmung einen Verschleißschutz aufweisen.
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