DE4121996C2

DE4121996C2 - Stetigfördernder Schiffsentlader

Info

Publication number: DE4121996C2
Application number: DE4121996A
Authority: DE
Inventors: Hartmut Dipl Ing Grathoff
Original assignee: MAN Gutehoffnungshutte GmbH
Current assignee: Takraf GmbH
Priority date: 1991-07-03
Filing date: 1991-07-03
Publication date: 1994-05-26
Anticipated expiration: 2011-07-04
Also published as: JPH05208732A; FI922834A; SE9202034D0; SE9202034L; FI100589B; GB2257680A; KR930002212A; GB2257680B; DE4121996A1; GB9213672D0; FI922834A0; SE503821C2; FR2678592A1

Description

Die Erfindung betrifft einen stetigfördernden Schiffsentlader, mit einem um eine senkrechte Achse schwenkbaren und um eine waagerechte Mittelstellung heb- und senkbaren Ausleger, mit einem an dessen wasserseitigem Ende angeordneten, um seine senkrechte Mittelstellung pendelbarem Entladerüssel und mit auf dem Ausleger und im Entladerüssel angeordneten Fördereinrichtungen für Schüttgüter.

Aus dem Oberbegriff des Hauptanspruchs der nicht vorveröffentlichten Patentanmeldung DE 40 40 618 A1 ist ein stetigfördernder Schiffsentlader mit einem Aufnahmeorgan für das aus dem Schiffsladeraum zu löschende Gut, einem Senkrechtförderer, einem sich daran anschließenden Waagerechtförderer, aufgebaut auf einer fahrbaren Portalkonstruktion, bekannt.

Senkrechtförderer und Waagerechtförderer sind bei diesem Schiffsentlader getrennte Förderaggregate.

Aus der ebenfalls nicht vorveröffentlichten Patentanmeldung DE 41 16 467 A1 ist ein stetigförderndes Ladegerät für Schüttgüter mit einem Gutaufnahmeorgan und einem sich daran nach oben anschließenden, um die senkrechte Achse drehenden Schneckenförderer (erster Senkrechtförderer), der das Schüttgut auf einen am Ladegerät senkrecht angeordneten, mit Gutaufnahmekammern versehenen Bandförderer (zweiter Senkrechtförderer) in einem annähernd freifliegenden Strahl übergibt, bekannt.

Auch bei diesem Ladegerät sind für die Senkrechtförderung (im zweiten Senkrechtförderer) und für die Schüttgutförderung auf dem waagerechten Ausleger zwei selbständige Fördereinrichtungen vorgesehen, die jeweils über einen eigenen Antrieb verfügen müssen.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, bei einem Schiffsentlader nach dem Oberbegriff die Einrichtungen für die Senkrecht- und die Waagerechtförderung zu vereinfachen und insbesondere für die Umlenkung des senkrecht geförderten Schüttgutes in die waagerechte Förderrichtung eine Lösung zu finden, bei der im Kniebereich eine Winkeländerung ermöglicht wird.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß in der Weise gelöst, wie es in den Patentansprüchen angegeben ist.

Der stetigfördernde Schiffsentlader hat ein auf der Pier verfahrbares Portal und wasserseitig einen um eine senkrechte Achse schwenkbaren und im Betrieb um eine waagerechte Mittelstellung größenordnungsmäßig ± 20° heb- und senkbaren Ausleger, an dessen wasserseitigem Ende ein um eine senkrechte Mittelstellung bis ± 20° pendelbaren Entladerüssel angeordnet ist.

In der Rahmenkonstruktion des pendelbaren Entladerüssels und des waagerechten Auslegers ist ein einziger kombinierter Senkrecht-Waagerecht- Endlosgurtförderer angeordnet, der mit Gutaufnahmekammern versehen ist. Die Antriebstrommel dieses Endlosförderers befindet sich am landseitigen Ende des waagerechten Fördererteils auf dem Ausleger.

Im Kniebereich zwischen pendelbarem Entladerüssel und Ausleger wird der Endlosförderer über eine Vielzahl Tragrollen, die auf einem Bogen angeordnet sind, umgelenkt.

Damit das Fördergut im Kniebereich nicht aus den Kammern des senkrechten Fördererteils herausgeschleudert wird, muß die Umlenkung des beladenen Trums auf einem relativ großen Radius erfolgen.

Es ist hierbei sicherzustellen, daß die Resultierende aus der Zentrifugalbeschleunigung und der Erdbeschleunigung g in einem solchen Winkel zur Oberfläche des Kammerbodens steht, daß das Schüttgut unter Berücksichtigung des kleinstmöglichen Reibwerts nicht nach außen rutscht. Da der Bewegungswinkel des Kniegelenks in der Größenordnung von 90° ± 40° veränderlich sein muß, werden die Tragrollen im Kniebereich an den Kettengliedern im senkrechten Bereich an Zugstangen geführt.

Durch den nahtlosen Übergang des senkrecht verlaufenden Fördererteiles des pendelbaren Entladerüssels in den waagerechten Teil auf dem Ausleger entfallen im Kniebereich alle Einrichtungen zur Materialübergabe sowie der Antrieb des Senkrechtförderers. Die am pendelbaren Entladerüssel und am wasserseitigen Ende des Auslegers anzubringenden Gewichte (Ballast) werden dadurch auf ein Minimum reduziert.

Im Kniebereich von pendelbarem Entladerüssel und Ausleger ist konzentrisch an den Kniebolzen ein U-förmiger Rahmen gelagert, dessen Richtung etwa in der Winkelhalbierenden zwischen dem wasserseitigen Endquerrahmen des Auslegers und dem oberen Endquerrahmen des pendelbaren Entladerüssels liegt.

Am Querbügel des U-förmigen Rahmens sind in Richtung zum Ausleger und zum pendelbaren Entladerüssel mindestens zwei Hydraulikzylinder angebracht, die auf bekannte Weise jeweils gleich große Längenänderungen ausführen und so den Rüssel pendelartig bewegen.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird anhand von schematischen zeichnerischen Darstellungen näher erläutert.

Fig. 1 zeigt die Seitenansicht eines stetigfördernden Schiffsentladers.

Fig. 2 zeigt den Entladerüssel des stetigfördernden Schiffsentladers.

Fig. 3 zeigt die Umlenkung des Senkrechtförderers in einem Waagerechtförderer im Kniebereich des stetigfördernden Schiffsentladers.

Fig. 4 zeigt das Entladerüsselunterteil des stetigfördernden Schiffsentladers.

Fig. 5 zeigt einen Blick in die Endquerrahmen des Auslegers und des pendelbaren Entladerüssels in der in Fig. 3 angegebenen Richtung.

Fig. 6 zeigt die Lagerung der Traggurte in den Tragrollen im Kniebereich des Schiffsentladers.

Fig. 7 zeigt die Kurvenradien des Traggurtes bei der Umlenkung im Kniebereich und an der Antriebstrommel.

In Fig. 1 ist die prinzipielle Anordnung des Schiffsentladers für den Umschlag von Massenschüttgütern mit dem unterhalb des Kniebereiches am waagerechten Teil des Auslegers (2) pendelbar angebrachten Entladerüssel (1) dargestellt.

Landseitig setzt sich der Schiffsentlader aus dem fahrbaren Portal (25), der Drehplattform (24), dem Wippwerk (27); dem Abwurfausleger (26), dem Pylon (28), den Abspannseilen (29) und dem Ballastausleger (30) zusammen.

Der Schiffsentlader besteht, wie in Fig. 2 näher dargestellt, wasserseitig aus dem um seine senkrechte Mittelstellung bis zu ±20° pendelnden Entladerüssel (1), der sich im wesentlichen aus einer Rahmenkonstruktion (8) mit einem an deren unteren Ende in Linearlagern (22) geführten Unterteil des pendelbaren Entladerüssels (1) zusammensetzt, an dem einerseits der untere Senkrechtförderer mit Schüttgutaufnahmeorgan (3) und Übergangskanal, andererseits die Umlenktrommel (21) angeordnet ist. Im Kniebereich mit einem U-förmigen Rahmen (11) und zwei oder vier als Pendelantrieb dienenden Hydraulikzylindern (12) sind zwei am U-förmigen Rahmen (11) befestigte kreisbogenförmige Schienen (13) vorgesehen, auf denen sich zwei Gelenkketten abstützen. An den Gelenkketten hängen zwei in der Rahmenkonstruktion (8) des pendelbaren Entladerüssels (1) geführte Stangen und an diesen wiederum das Unterteil des Senkrechtförderers (4) mit der Umlenktrommel (21).

Die erfindungsgemäße Ausführung der Umlenkung im Kniebereich vom senkrechten in den waagerechten Teil des Endlosgurtförderers ist in Fig. 3 dargestellt.

Ein U-förmiger Rahmen (11) ist mittels Kniebolzen (10) in den Endquerrahmen des Auslegers (9a) und den Endquerrahmen (8a) des senkrechten Teiles des Endlosgurtförderers (4) gelenkig gelagert. Mittels der an jeder Seite des Auslegers (9a) und des senkrechten Teiles der Rahmenkonstruktion (8a) angeordneten Hydraulikzylinder (12) kann der pendelbare Entladerüssel (1) jeweils um etwa 20° von der Senkrechten sowohl zur Wasser- als auch zur Landseite geschwenkt werden.

Der Endlosgurtförderer (4) mit den Gutaufnahmekammern wird innerhalb dieses Kniebereichs über eine kreisbogenförmige Schiene (13) geführt. An Hand von Kettengliedern, Nocken bzw. Rollen, die die Trag- (14) und Stummelrollen (15) der beiden aufwärts- und abwärtslaufenden Traggurte (6) führen, wird die Umlenkung des senkrechten Teiles des Endlosgurtförderers (4) in die waagerechte Förderrichtung erreicht.

Die kreisbogenförmigen Schienen (13) könnten grundsätzlich auch an einem der Endquerrahmen (8a, 9a) befestigt und am U-förmigen Rahmen (11) und an einem der Endquerrahmen (8a, 9a) mit Rollen gestützt werden.

Im oberen Bereich des pendelbaren Entladerüssels (1) ist direkt neben der kreisbogenförmigen Schiene (13) jeweils eine senkrecht angeordnete Kulisse (18) befestigt, in die die Nocken der Kettenglieder eingreifen und die Gelenkketten (16) von den kreisbogenförmigen Schienen (13) abheben. Über die Gelenkketten (16) und die Stangen (19) werden auch zweckmäßigerweise Hydraulikleitungen und elektrische Kabel zum Entladerüsselunterteil (1) geführt, da dann keine Längenausgleiche erforderlich sind.

Statt einer aus einzelnen Kettengliedern verbundenen Gelenkkette (16) können auch z. B. stahlseilarmierte Gummiriemen verwendet werden, auf denen die Tragrollenlagerungen befestigt sind.

Die Gelenkkettenlänge (16) ergibt sich aus dem Radius der Traggurtführung und dem maximal erreichbaren Winkel des Kniegelenkes, also etwa 90°+40°=130°.

Wie aus Fig. 3 weiter zu erkennen ist, sind die oberen Gelenkkettenenden (16) über Spannvorrichtungen (20) am Endquerrahmen des Auslegers (9a) und die unteren Gelenkkettenenden (16) an zwei Befestigungsstangen (19) angebracht, die im pendelbaren Entladerüssel (1) längsbeweglich geführt sind und an deren unteren Enden das Unterteil des pendelbaren Entladerüssels (1) hängt, das ebenfalls in Rüssellängsrichtung beweglich in Linearlagern geführt ist.

Zwischen den beiden Gelenkketten (16) und der Rahmenkonstruktion des Auslegers (9) befindet sich jeweils eine Spannvorrichtung (20), durch die die erforderliche Gurtspannkraft an der unteren, nicht angetriebenen Umlenktrommel eingestellt wird.

Grundsätzlich könnten diese Spannvorrichtungen (20) auch zwischen den Gelenkketten (16) und den Stangen (19) oder zwischen den Stangen (19) und dem Unterteil des pendelbaren Entladerüssels (1) angeordnet werden, doch wären sie dort schlechter zugänglich und würden bewegliche Kabelzuführungen benötigen.

Falls das Eigengewicht des Unterteils des pendelbaren Entladerüssels (1) gerade der erforderlichen Spannkraft entspricht, wird in den Spannvorrichtungen (20) die Kraft Null eingestellt. Im Normalfall ist das Eigengewicht des Unterteils des pendelbaren Entladerüssels (1) größer als die erforderliche Gurtspannkraft und die Spannvorrichtung (20) muß Zugkräfte aufnehmen.

Die Spannvorrichtungen (20) können auch durch Hydraulikzylinder dargestellt werden. Dann ist es möglich, deren Kraft in Abhängigkeit vom gerade geförderten Massenstrom und dem Winkel des Auslegers zur Waagerechten (d. h. der Förderhöhe) einzustellen.

Sollen die Spannvorrichtungen (20) fest einstellbar ausgeführt werden, so kann auch auf folgende Art die Spannkraft in Abhängigkeit vom Auslegerwinkel (allerdings nicht auch vom Massenstrom) automatisch veränderlich gemacht werden. Dazu werden die Radien der kreisbogenförmigen Schienen (13) etwas größer als der Mittelwert zwischen den Radien des Ober- (6a) und des Untertrums (6b) des Traggurtes (6) ausgeführt. Dann ist bei hoher Auslegerstellung, wenn also geringere Hubarbeit zu leisten und eine geringere Gurtvorspannung erforderlich ist, die Gurtspannung verringert und umgekehrt bei tiefer Auslegerstellung vergrößert.

Zweckmäßigerweise wird die Kraft in den Befestigungsstangen (19) oder in der Gelenkkette (16) durch einen Kraftsensor (23) fortlaufend gemessen und bei plötzlicher wesentlicher Änderung eine automatische Notabschaltung durchgeführt.

Diese kann beispielsweise beim Aufsetzen des unteren Senkrechtförderers mit Gutaufnahmeorgan (3) beim Senkvorgang oder durch ein Hängenbleiben des Gutaufnahmeorgans oder des unteren Senkrechtförderers (3) am Lukenrand des Schiffes beim Heben des pendelbaren Entladerüssels (1) erfolgen (s. Fig. 1).

Als Kraftsensor können beispielsweise Lastmeßbolzen zwischen dem Unterteil des pendelbaren Entladerüssels (1) und den Befestigungsstangen (19) dienen oder - wenn die Spannvorrichtungen (20) als Hydraulikzylinder ausgebildet sind - ein in diese eingebauter Drucksensor.

Aus Fig. 2 ist ferner zu erkennen, daß der Hubweg des Unterteils des pendelbaren Entladerüssels (1) sich aus der Differenz des maximalen und des minimalen Kniewinkels und aus dem Radius der Gurtführung im Kniegelenk ergibt. Bei beispielsweise 80° und 2 m Hub ergibt sich ein gesamter Spannweg von 2,8 m. Um dieses Maß verändert sich die effektive Länge des pendelbaren Entladerüssels (1), was jedoch keinen Nachteil, sondern eher einen Vorteil darstellt, denn bei hoher Auslegerstellung (2) ist ein kürzerer pendelbarer Entladerüssel (1), und bei tiefer Auslegerstellung (2) - leeres Schiff, Niedrigwasser - ein längerer pendelbarer Entladerüssel (1) vorteilhaft.

Einzelmerkmale des Entladerüsselunterteiles (1) sind im vergrößerten Maßstab in Fig. 4 dargestellt. An den Befestigungsstangen (19) sind in gleichen Abständen die Tragrollen (14, 15) gelagert, die die Traggurte (6) des senkrechten Teiles des Endlosgurtförderers (4) im Entladerüssel (1) führen, und zwar jeweils in der Mitte eine durchgehende gerade Tragrolle (14) und links und rechts davon je eine Stummelrolle (15).

Das Unterteil des Entladerüssels (1) umfaßt außer einer Tragrahmenkonstruktion (8) den unteren Senkrechtförderer (3) mit dem Schüttgutaufnahmeorgan und dessen Übergabekanal zum senkrechten Teil des Endlosgurtförderers (4), die Umlenktrommel (21) und die Tragrollen (14, 15) des unteren senkrechten Teils des Endlosgurtförderers (4).

Entsprechend Fig. 5 und 6 sind die Tragrollen (14) des Kniebereichs rechts und links der Traggurte (6) an je einer Gelenkkette (16) verlagert. Hierbei trägt jedes Kettenglied (16) je ein Ende einer Achse einer durchgehenden geraden Tragrolle (14), die das obere, normalerweise beladene Trum (6a) des Traggurtes (6) auf seiner gesamten Breite stützt. Außerdem trägt jedes Kettenglied (16) eine kurze, fliegend gelagerte Stummelrolle (15), die den Randbereich des unteren, nicht beladenen Trums (6b) des Traggurtes (6) stützt. Als Kettengelenk dienen zweckmäßigerweise die Achsen der Tragrollen (14), die außerhalb der Kettenglieder herangeführt sind und auch als Achsen der Nocken bzw. Rollen (17) dienen, mit denen sich die Gelenkketten (16) auf den kreisbogenförmigen Schienen (13) stützen, die am radialen Teil des U-förmigen Rahmens (11) befestigt sind.

Die Nocken (17) sollten zweckmäßigerweise in Form von Rollen ausgeführt werden, da sie sich auf den kreisbogenförmigen Schienen (13) und in den Kulissen (18) unter Andruck bewegen, an den Kulissen (18) bei geneigtem Entladerüssel und somit ein Verschleißen vermieden wird.

In Fig. 7 ist dargestellt, wie die Umlenkung des Endlosgurtförderers (5) im Bereich der Mitte des Schiffsentladers über eine angetriebene Bandtrommel (7) erfolgt. Hier kann der Umlenkradius, im Gegensatz zur Umlenkung an der kreisbogenförmigen Schiene (13), kleiner sein, denn bei der Entleerung des Schüttguts aus den Gutaufnahmekammern des oberen Trums (6a) wirken die Zentrifugalbeschleunigung und Erdbeschleunigung "g" mit der Laufrichtung der Gutaufnahmekammern des Endlosgurtförderers (5) vorteilhaft zusammen.

Bezugsziffernliste

1 Pendelbarer Entladerüssel
2 Ausleger
3 Unterer Senkrechtförderer mit Schüttgutaufnahmeorgan
4 Senkrechter Teil des Endlosgurtförderers
5 Waagerechter Teil des Endlosgurtförderers
6 Traggurt
6a Oberes Trum
6b Unteres Trum
7 Antriebstrommel des Endlosgurtförderers
8 Rahmenkonstruktion des senkrechten Teiles des Endlosgurtförderers
8a Endquerrahmen des Entladerüssels
9 Rahmenkonstruktion des waagerechten Teiles des Endlosgurtförderers
9a Endquerrahmen des Auslegers
10 Kniebolzen
11 U-förmiger Rahmen des Kniebereichs
12 Hydraulikzylinder
13 kreisbogenförmige Schiene
14 Tragrolle
15 Stummelrolle
16 Gelenkketten/Kettenglieder
17 Nocken bzw. Rollen
18 Kulisse
19 Befestigungsstange für Trag- und Stummelrollen
20 Spannvorrichtung
21 Umlenktrommel
22 Linearlager
23 Kraftsensoren
24 Drehplattenform des Schiffsentladers
25 Fahrbares Portal
26 Abwurfausleger
27 Wippwerk
28 Pylon
29 Abspannseile
30 Ballastausleger

Claims

1. Stetigfördernder Schiffsentlader, mit einem um eine senkrechte Achse schwenkbaren und um eine waagerechte Mittelstellung heb- und senkbaren Ausleger, mit einem an dessen wasserseitigem Ende angeordneten, um eine senkrechte Mittelstellung pendelbaren Entladerüssel und mit auf dem Ausleger und im Entladerüssel angeordneten Fördereinrichtungen für Schüttgüter, dadurch gekennzeichnet, daß die Fördereinrichtung im pendelbaren Entladerüssel (1) und auf dem Ausleger (2) ein kombinierter Senkrecht-Waagerecht- Endlosgurtförderer (4, 5) mit Gutaufnahmekammern ist, dessen Antriebstrommel (7) sich am Abwurfende des Waagerecht-Fördererabschnittes (5) befindet, daß der Endlosgurtförderer (4, 5) innerhalb einer Rahmenkonstruktion (8, 9) in Tragrollen (14, 15) geführt ist, daß die Rahmenkonstruktion (8) mit dem Senkrecht-Fördererabschnitt (4) mit Hilfe von Hydraulikzylindern (12), die einerseits an den Endquerrahmen der Rahmenkonstruktion (8, 9), andererseits an einem U-Rahmen (11) angelenkt sind, über einen Kniebolzen (10) schwenkbar verlagert sind, daß Ober- (6a) und Untertrum (6b) des Endlosgurtförderers (4, 5) sich im Kniebereich über eine Vielzahl von in Gelenkketten (16) gelagerten Tragrollen (14, 15) über Nocken oder Rollen (17) auf einer kreisbogenförmigen Schiene (13) abstützen, daß die Tragrollen (14, 15) im Senkrecht-Fördererabschnitt (4) an Stangen (19) gelagert sind und daß im Waagerecht- Fördererabschnitt (5) eine Spannvorrichtung (20) für den Endlosgurtförderer (4, 5) angeordnet ist.

2. Stetigfördernder Schiffsentlader nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die geraden Tragrollen (14) an beiden Traggurtseiten des Obertrums (6a) an je einer Gelenkkette (16) gelagert sind, wobei jedes Kettenglied (16a) ein Ende einer Achse einer geraden Tragrolle (14) trägt, daß jedes Kettenglied (16a) eine fliegend gelagerte kurze Tragrolle (15) zur Abstützung des Untertrums (6b) trägt.

3. Stetigfördernder Schiffsentlader nach den Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Nocken bzw. Rollen (17) der Gelenkketten (16) in am Endrahmen der Rahmenkonstruktion (8) des Senkrechtfördererabschnitts (4) angeordnete Kulissen (18) eingreifen.

4. Stetigfördernder Schiffsentlader nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannvorrichtung (20) an die oberen Enden der Gelenkketten (16) angeschlagen ist und daß die Stangen (19) und das an ihnen hängende Unterteil des pendelbaren Entladerüssels (1) mit Linearlagern (22) in der Rahmenkonstruktion (8) des pendelbaren Entladerüssels (1) parallel zu dessen Längsachse geführt sind.

5. Stetigfördernder Schiffsentlader nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß Kraftsensoren (23) zur Messung der Kräfte in den oberen Gelenkketten (16) und/oder in den Stangen (19) angeordnet sind, die auf die Spannvorrichtung (20) und auf eine Notabschalteinrichtung des Endlosgurtförderers (4, 5) wirken.