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Materialaufzug für Schüttgüter
Die Erfindung bezieht sich auf einen Materialaufzug zur Beförderung von Schüttgütern, insbesondere in der Bauwirtschaft, z. B. für Mischmaschinen, Verwiegeeinrichtungen und komplette Betonbereitungsanlagen, mit einer Fahrbahn, einem Behälter tur das Schüttgut und einer Aufzugswinde mit Zugseil.
Kübelaufzüge für Schüttgüter sind im Baugewerbe seit langer Zeit bekannt und haben sich vor allem wegen ihrer Robustheit bewährt. Gegenüber andern Fördereinrichtungen, wie z. B. Elevatoren, Förderschnecken od. dgl. neigen sie weitaus weniger zu Betriebsstörungen. Sofern solche Störungen dennoch eintreten, beschränken sich diese zumeist auf Defekte des Aufzugsseiles, das seiner inneren Reibung wegen
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Es bedarf deshalb von Zeit zu Zeit der Erneuerung, während alle übrigen Konstruktionsteile unter norma- len Verhältnissen eine ausserordentlich lange Lebensdauer besitzen. Allenfalls kann noch eine gelegentliche Erneuerung der Wände des Aufzugskübels notwendig werden.
Der Aufwand zur Instandhaltung ist daher, gemessen am Nutzeffekt solcher Aufzüge, relativ klein, so dass die mit ihrem Betrieb verbundenen Nachteile, wie Leerlaufzeiten, Bewegung toter Massen, un- gleichförmigesFördern und einiges mehr, in Kauf genommen werden. Anderseits bietet ein Materialaufzug dieser Art Vorteile, die keine der kontinuierlich arbeitendenFördereinrichtungen aufzuweisen vermag.
So ist es ohne weiteres möglich, denAufzugskübel beim Füllen oder auch an einer andern Stelle der Fahrbahn in eine Waage einfahren zu lassen.
Bei allen diesenMaterialaufzügen erfolgt die Entleerung des Aufzugskübels am Ende der Förderstrecke entweder durch Verschwenken in die Kipplageoder mittels einer von Hand oder durch Auslösevorrichtungen zu öffnenden Bodenklappe.
Die in neuerer Zeit zur Verwendung gelangten M aterialaufzüge, deren Behälter mit einer Bodenklappe ausgerüstet sind, gestatten es, unmittelbar über die Entleerungsstelle zu fahren und nach dem Öffnen der Bodenklappe das geförderte Gut auslaufen zu lassen. Da hiebei zwecks sicheren Entleerens die Materialbehälter höher als breit sein müssen, ergeben sich Schwierigkeiten beim Unterfahren der Füllstation. Kommt beispielsweise ein mit einer Bodenklappe versehener Materialbehälter in einer Betonbereitungs- allege zum Einsatz, dann muss seinetwegen eine Grube unterhalb des Boschungslagers der Zuschlagstoffe vorgesehen sein. Diese Massnahme erfordert nicht nur zusätzliche Kosten, sondern ist unter Umständen vernünftigerweise nicht ausführbar, z.
B. bei Vorhandensein von Grundwasser, felsigem Grund oder Installationen. Es kommt hinzu, dass die Bauhöhe der Betonbereitungsanlage wegen der ziemlich hoch zu führendenFahrbahn unangemessen gross wird. Ferner sind die für die Bodenklappe des Behälters notwendigen mechanischen Einrichtungen naturgemäss störanfällig.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Materialaufzug mit einem Aufzugskübel für das Schüttgut, einer Aufzugsbahn und einer Seilwinde zu schaffen, dem die erwähnten Nachteile nicht anhaften, der insbesondere weder einer Grube zum Unterfahren einer Füllstation, noch einer Kippeinrichtung oder mechanischen Einrichtung zur Betätigung einer Bodenklappe für den Materialbehälter bedarf.
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Die Aufgabe wird gelöst durch einen mit Mitteln zur Führung in einer Aufzugsbahn ausgerüsteten, mit einer oberseitigenEinfüllöffnung und einem in einer im wesentlichen vertikal verlaufendenStirnwand unmittelbar über dem über die Stirnwand hinaus zu einem Schüttblech verlängerten Boden vorgesehenen
Auslaufschlitz versehenen Aufzugskübel, dessen Auslaufschlitz so angeordnet ist, dass in Füll-und Trans- portlage das austretende, auf dem Schüttblech unter Bildung des natürlichen Böschungswinkels sich sam- melnde Material den Auslaufschlitz verschliesst, hingegen bei Neigung des Aufzugskübels in eine Lage, die die Ansammlung von Material auf dem Schüttblech verhindert (Entleerungslage), den Auslaufschlitz zur Entleerung des Inhaltes freigibt und durch eine im wesentlichen vertikal verlaufende Aufzugsbahn,
die als Zwangsführung für den Aufzugskübel so ausgebildet ist, dass sie dessen Lage bei der Befüllung, beim
Transport und bei der Entleerung fixiert.
Nach einem bevorzugten Ausführungsbeispiel weist der Aufzugskübel dieForm einer Wanne aus Stahl- blech auf, deren Bodenblech an einem Ende abgerundet oder kantig hochgebogen ist und an dieser Stelle mit seiner Endkante die Einfüllöffnung an einer Seite begrenzt und am andern Ende leicht angehoben ist.
Längs der seitlichen Ränder des Bodenbleches sind lotrechte Seitenbleche aufgeschweisst, die eine recht- winkelig zu diesem angeordnete Stirnwand einschliessen. Der obere Teil der Stirnwand ist nach innen ab- gebogen und begrenzt mit seiner Endkante die Einfüllöffnung an der andern Seite, während ihr unterer
Teil eine nach aussen und unten abgenickte Schrägfläche besitzt, die in einem empirisch zu bestimmen- den Abstand vom Bodenblech endet.
Der freie Raum zwischen der Schrägfläche der Stirnwand und dem Bodenblech dient als Auslaufschlitz.
Zur Führung des Aufzugskübels in der Aufzugsbahn sind zweckmässig aussen auf beiden Seitenblechen je zwei Laufrollen gemeinsam auf einer horizontalenEbene symmetrisch angeordnet. Die Laufrollen kön- nen auf ihrem Umfang je mit einer umlaufenden Nut versehen sein, die die Führungsschienen der Auf- zugsbahn umgreift. Die zugehörige Aufzugsbahn besteht aus je drei beiderseits des Aufzugskübels verlaufenden Fahrschienen, deren mittlere Teilstrecke im wesentlichen vertikal, deren untere Teilstrecke von dieser hinweg nach einer Seite in Richtung auf eine Befüllstelle und deren obere nach der andern Seite in Richtung auf eine Entleerungsstelle abgebogen ist.
In einer bevorzugten Ausführungsform besteht die Aufzugsbahn aus den Teilstrecken entsprechenden, voneinander getrennten Teilstücken. Die obere Teilstrecke der Fahrbahn ist zur Entleerungsstelle hin abgebogen und bevorzugt so ausgebildet, dass die hiebei unten befindliche Führungsschiene nach einer kurzen horizontalen Strecke an einem Anschlag für die zugehörige Führungsrolle endet, während die obere Schiene schräg nach oben verläuft. Die dadurch entstehende Zwangsführung bewirkt das Neigen des Aufzugskübels in die Entleerungsstellung.
Die mittlere, senkrechte Teilstrecke der Fahrbahn, auf der sich der Aufzugskübel bei der Aufwärtsfahrt bzw. Abwärtsfahrt in Transportlage bewegt, ist zweckmässig längenveränderlich ausgebildet. Bei einer aus Teilstücken bestehenden Ausführungsform kann die Längenänderung beispielsweise durch Ansetzen weiterer Teilstücke mit vertikal gerichteten, parallelen Schienen erfolgen.
Die untere Fahrbahnteilstrecke ist zweckmässig als von der übrigen Fahrbahn getrenntes Teilstück ausgebildet und gegebenenfalls mit einer Waage, beispielsweise einer Zuschlagstoffwaage, fest verbunden, in die der gleichzeitig als Wiegebehälter dienende Aufzugskübel zum Füllen und Wägen einfährt.
Dieses Fahrbahnteilstück ist zur Füllstelle hin, z. B. den Durchlässen für in einem Böschungslager anliegende Zuschlagstoffe, abgebogen.
Die Aufzugswinde für den Materialaufzug ist vorzugsweise mit einer das Aufzugsseil spiralförmig aufwickelnden Seilscheibe ausgerüstet. Durch den gleichmässig anwachsenden Lasthebelarm erfährt der Aufzugskübel bei der Aufwärtsfahrt eine zusätzliche Beschleunigung bzw. analog hiezu beim Absenken des Kübels in die untere Endstellung, z. B. in der Wiegeeinrichtung, eine entsprechend wirksam werdende Verzögerung.
Für die meisten Schüttgüter, vor allem solchen des Baugewerbes, ist der erfindungsgemässe Materialaufzug zufolge der einfachen Gestaltung der Entleerungsöffnung ohne besondere, dem Verschleiss unterliegende. Verschlussorgane vorzüglich geeignet und ermöglicht einen raschen, störungsfreien Transport. Für besonders feinkörnige Schüttgüter mit mehligem Charakter sollte jedoch der Auslaufschlitz für den Transport etwas enger gestaltet sein. Um dennoch bei der Entleerung eine grössere Öffnung zur Verfügung zu haben, sind in weiterer Ausbildung der Erfindung zusätzliche Drossel-oder Verschlusseinrichtungen vorgesehen. Beispielsweise ist eine auf der Schrägfläche der Wand verschiebbar angeordnete feststellbare Blende geeignet, den Auslaufschlitz den wechselnden Bedingungen anzupassen.
Vorteilhaft ist auch eine schwenkbar vor dem Auslaufschlitz vorgesehene Verschlusskappe, die sich beim Kippen des Aufzugskübels in die Entleerungsstellung von selbst öffnet.
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Das Aufzugsseil kann am Aufzug über eine an dessen Oberseite angebrachte Seilrolle geführt sein.
Zweckmässiger erscheint eine Ausführungsform, bei der das Aufzugsseil durch ein den Aufzugskübeletwa in Höhe der Schwerachse von Seitenwand zu Seitenwand horizontal durchdringendes Rohr in freiem Spiel hindurchgeführt ist. DieseAusfuhrungsform ermöglicht dieAnordnung von Reisssicherungen für das Zugseil,
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gegebenenfalls in den an den Seitenwänden vorgesehene Arretierungsmittel eingreifen.
Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorzüge des Gegenstandes der Erfindung sind in der nachstehen- den Beschreibung der Zeichnungen erläutert, die bevorzugte Ausführungsformen eines erfindungsgemäss ausgebildeten Materialaufzuges wiedergeben. In den Zeichnungen zeigen : Fig. 1 einen Aufzugskübel im
Vertikalschnitt ; Fig. 2 denselben im Grundriss ; Fig. 3 eine mit einer verstellbaren Blende versehene Aus- führungsform in einem Ausschnitt um die Auslauföffnung, im Vertikalschnitt ; Fig. 4 eine mit einer schwenkbaren Klappe versehene Ausführungsform des Aufzugskübels in einem Ausschnitt um die Auslauf- öffnung, im Vertikalschnitt ; Fig. 5 einen kompletten Aufzug mit Aufzugskübel, Zuschlagstoffwaage und Aufzugswinde in Anordnung in einer Betonmischanlage mit einem Böschungslager, im Seitenriss ;
Fig. 6 eine Aufzugswinde mit einer Seilscheibe in Seitenansicht ; Fig. 7 einen Aufzugskübel mit zentraler Seil- führung, in Seitenansicht ; Fig. 8 denselben im Grundriss ; Fig. 9 denselben zur Veranschaulichung derSeil- führung entlang der Schnittlinie IX -IX in Fig. 8, geschnitten ; Fig. 10 eine Sicherungsklemme in vergrö- sserter Darstellung, im Schnitt.
Das Bodenblech 1 (Fig. l) des Aufzugskübels ist am einen Ende hochgezogen und zur Versteifung mit einemBördelrand 2 versehen. Zum andern Ende hin ist das Bodenblech 1 leicht angehoben, an den Ecken schräg beschnitten und weist zur Versteifung des Randes unterhalb desselben ein Winkeleisen 3 auf. An den seitlichen Rändern des Bodenbleches 1 sind die beiden kongruenten Seitenbleche 4 lotrecht angeschweisst, deren Ränder der Wölbung des Bodenbleches 1 folgen, von dessen Bördelrand 2 aus zunächst schräg nach oben ansteigen und anschliessend abgerundet schräg nach unten zum andern, durch das Winkeleisen 3 versteiften Rand des Bodenbleches 1 verlaufen. Entsprechend den abgeschnittenen Ecken des Bodenbleches 1 sind dieSeitenbleche 4 nach innen abgehnickt.
Zwischen dieSeitenbleche ist eine Stirnwand 5 aus Blech rechtwinkelig anstossend eingeschweisst, deren oberer Teil als Abdeckung des Aufzugskübels gleichlaufend mit derAbrundung derSeitenbleche 4 gewölbt ist und am Ende der Wölbung, wieder zur Versteifung, einen Bördelrand 6 aufweist. Der seitlich durch die Seitenbleche 4, dem am Ende der Wölbung desBodenbleches 1 befindlichenBördelrand 2 und dem Bördelrand 6 der Wölbung der Stirnwand 5 begrenzte Raum bildet die Einfüllöffnung 7 des Aufzugskübels. Der an die Wölbung sich anschliessende senkrechte Teil der Wand 5 weist an seinem unteren Ende eine nach aussen und unten verlaufende Schrägfläche 8 auf, die in einem gewissen, auf Erfahrungswerten beruhenden Abstand über dem Bodenblech l endet und mit diesem den Auslaufschlitz 9 bildet.
In der Mitte der Stirnwand 5, auf deren Wölbung, ist ein Lagerbock 10 mit einer Seilrolle 11 montiert, deren horizontale Drehachse die Ebenen der Seitenbleche 4 schneidet. An der Aussenseite auf jedem Seitenblech 4 sind zwei Laufrollen 12 angeordnet, deren Achsen auf einer horizontalen Ebene sich befinden und von denen jeweils zwei auf einer Achse sich gegenüberliegen.
Bei gefülltem Aufzugskübel in annähernd horizontaler Lage (Füll-Lage A. Transport-Lage B) verschliesst das sich abböschende Material 13 den Auslaufschlitz 9 und verhindert, begünstigt durch die An-
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15 auf der Schrägfläche 8 der Wand 5 in der jeweils erforderlichen Stellung fixiert ist.
Eine andereArt der Anpassung andenBöschungswinkelnder verschiedenartigenMaterialien ist in Fig. 4 veranschaulicht. Unter Fortfall der Schrägfläche 8 befindet sich am unteren Rand der Wand 5 ein durchgehendes Scharnier 16, an das eine den Auslaufschlitz 9 verschliessende Klappe 17 angelenkt ist. Zur Erhöhung der Wirksamkeit ist die Klappe 17 mit einem Gewicht 18 belastet.
Fig. 5 zeigt eine Anordnung des Materialaufzuges in einer Betonmischanlage. In der Füllstellung A des Aufzugskübels l ist dieser in das untereAufzugsbahnteilstück 20 eingefahren und befindet sich mit der Einfüllöffnung 7 unterhalb der an der Rückseite der Betonmischanlage angeordneten, mit je einem Segmentverschluss 21 versehenen Durchlässe 22 für die Zuschlagstoffe 23. Das untere Teilstück 20 der Aufzugsbahn ist konstruktiv mit einer Zuschlagstoffwaage 24 verbunden, die sich im Rahmen 25 der Betonmischanlage befindet und deren Nettobelastung auf einer Anzeigevorrichtung 26 ablesbar ist.
An das untere Aufzugsbahnteilstück 20 schliesst sich das mittlere Fahrbahnteilstück 27 mit Befestigungseinrichtungen 28 an. Oberhalb desselben befindet sich das obere Fahrbahnteilstück 29, dessen Schienen 29a und 29b als Zwangsführungen ausgebildet sind, die die Neigung des Aufzugskübels bewirken.
Bei
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chen Neigungswinkel erst unmittelbar über der Abfüllstelle-im dargestellten Beispiel der Einfülltrichter 30 eines Tellermischers - erreicht. Die als Kurvenführung dienenden Führungsschienen 29a und 29b sind deshalb so zueinander geführt, dass. der Aufzugskübel im wesentlichen in der horizontalen Transportlage weitergeführt wird, bis die auf der unteren Führungsschiene 29a laufende Rolle 12 gegen den Anschlag 31
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zug an deren divergierend ansteigendem Ende auf, wodurch der Aufzugskübel in die Kipplage (Entlee- rungslage C) kommt und sich entleert.
Zur Bewältigung der im oberen Teilstück 29 der Fahrbahn auftretenden Massenkräfte ist gemäss der
Erfindung vorgesehen, den Aufzugskübel bei der Aufwärtsfahrt zu beschleunigen. Zu diesem Zweck ist die verwendete Aufzugswinde (Fig. 6) mit einer Seilscheibe 32 ausgerüstet, in der sich das Aufzugsseil 33 in einer Ebene Windung auf Windung spiralförmig aufwickelt. Das Antriebsaggregat der Aufzugswinde selbst besteht aus dem Elektromotor 34 mit Bremse 35 und angebautem Getriebe 36.
Beim Einholen des Aufzugsseils 33, das von der Seilscheibe 32 aus über die Seilrolle 11 am Aufzugs- kübel und zurück zu einem in unmittelbarer Nähe derAufzugswinde befindlichen Festpvnkt 37 läuft, wächst der Durchmesser der Antriebsscheibe bzw. der Hebelarm des Lastdrehmomentes bei jeder Umdrehung der Seilscheibe 32 um eineSeilstärke an. Hiedurch erfährt der Aufzugskübel eine zusätzliche Beschleunigung, die zur Folge hat, dass der Kübel mit Schwung auf die obere Führungsschiene 29b aufläuft und ohne zusätzlichen Energieaufwand in die Entleerungslage è gebracht wird.
Analog den bei der Aufwärtsbewegung des Kübels geltenden Gesetzen erfolgt bei dessen Niederfahrt eine Verzögerung, die sich besonders auf die Zuschlagstoffwaage 24 schonend auswirkt.
In denFig. 7-9 ist ein mit einer zentralenseilführung ausgestatteterAufzugskübel la dargestellt. Un- terhalb der Laufrollen 12 ist durch den Füllraum und durch dieSeitenbleche 4 ein Rohr 40 geführt, in welches das Aufzugsseil 33 eingezogen wird. Als Fangvorrichtung für den schwebenden Aufzugskübel bei Seilbruch dienen zwei auf dem Aufzugsseil 33 befestigte und in dem Rohr 40 frei bewegliche Sicherungklemmen 41 gemäss Fig. 10. Die Sicherungsklemmen 41 bestehen aus einem zylindrischen Klemmkörper 41a und einer Kopfscheibe 41b. Die Kopfscheibe 41b hat einen Aussendurchmesser, der ungefähr so gross ist, wie der Innendurchmesser des Führungsrohres 40. Ausserdem sind die Kopfscheiben 41b den Öffnungen des Rohres 40 zugekehrt.
Letztere werden von auf den SeitenbJechen 4 in Lagerböcken 42 gelagerten zy- lindrischenRollen 43 etwa zur Hälfte verdeckt, so dass die Sicherungsklemmen 41 bei eingebauten Rollen 43 nicht herauszuziehen sind.
Für die zuletzt beschriebene Ausführungsform des, Aufzugskübels 1a ist eine Aufzugswinde mit zwei Seilscheiben 32 vorgesehen, mit denen die über sinngemäss angeordnete Umlenkrollen laufenden Enden des Aufzugsseils 33 verbunden sind.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Materialaufzug zur Beförderung von Schüttgütern, insbesondere im Baugewerbe, z. B. für Mischmaschinen, Verwiegeeinrichtungen und komplette Betonbereitungsanlagen, mit einem Aufzugskübel für das Schüttgut, einer Fahrbahn und einer Aufzugswinde mit Zugseil, gekennzeichnet durch einen mit Mitteln zur Führung in einer Aufzugsbahn ausgerüsteten, mit einer oberseitigen Einfüllöffnung (7) und einem in einer im wesentlichen vertikal verlaufenden Stirnwand (5) unmittelbar über dem über die Stirnwand hinaus zu einem Schüttblech verlängerten Boden (1) vorgesehenen Auslaufschlitz (9) versehenen Aufzugs-
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de, auf dem Schüttblech unter Bildung des natürlichen Böschungswinkels sich sammelnde Material den Auslaufschlitz (9) verschliesst,
hingegen bei Neigung des Aufzugskübels in eine Lage, die die Ansamm- lung'1onMaterial auf dem Schüttblech verhindert, den Auslaufschlitz zur Entleerung des Inhaltes freigibt (EntleerungslageC) und durch eine im wesentlichen vertikal verlaufende Aufzugsbahn, die als Zwangsführung für den Aufzugskübel so ausgebildet ist, dass sie dessen Lage bei der Befüllung, beim Transport und bei der Entleerung fixiert.