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Die
Erfindung betrifft eine Bunkeranlage für aus Fahrzeugen, insbesondere
Lastkraftwagen oder Schienenfahrzeugen, abzukippende Schüttgüter, mit wenigstens
einer Bunkerkammer.
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Beim
Befüllen
von Bunkeranlagen mit Schüttgütern durch
Abkippen des Schüttgutes
werden staubförmige
Emissionen des Schüttgutes
frei, die sich mit der beim Abkippen entstehenden Strömung ausbreiten.
Der Schüttvorgang
kann beispielsweise durch Eisenbahnwagons erfolgen, ist aber auch
durch Entleeren von Behältern
auf Lastkraftwagen oder anderen Einrichtungen möglich. Beim Abkippen wird im
Bereich des fallenden Schüttguts
eine Strömung
induziert, die nach unten in die Bunkerkammer hinein gerichtet ist.
Hauptsächlich
an den Bunkerwänden
der Bunkerkammer entsteht im Zusammenhang mit dem Abkippen eine
nach oben gerichtete Strömung,
durch die bei den beim Stand der Technik üblichen, nach oben offenen
Bunkern im wesentlichen der Austrag der staubförmigen Emissionen in die Umgebung
erfolgt.
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Die
sich beim Abkippen ergebenden Emissionen können nicht nur zu einer gesundheitlichen
Gefährdung
des im Bereich der Bunkeranlage arbeitenden Personals führen, sondern
verursachen im übrigen
auch eine erhebliche Umweltbelastung.
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Aufgabe
der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine offene Bunkeranlage
zur Verfügung
zu stellen, bei der die während
des Abkippens von Schüttgütern auftretenden
Emissionen weitgehend vermieden werden.
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Zur
Lösung
der vorgenannten Aufgabe ist erfindungsgemäß vorgesehen, den Bunker bzw.
die Bunkerkammer mit einer sich im wesentlichen horizontalen Kammerabdeckung
auszurüsten,
wobei die Kammerabdeckung den Öffnungsquerschnitt
der Bunkerkammer als solche nach oben hin verengt. Im übrigen weist
die Kammerabdeckung eine langgestreckte Kammeröffnung auf. Letztlich ergibt
sich für die
Bunkerkammer damit ein oberer Kammerabschluß mit einer Kammeröffnung, über die
das Schüttgut
abgekippt werden kann.
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Auf
diese Weise ergibt sich eine offene Bunkeranlage, bei der die beim
Abkippen von Schüttgütern nach
außen
tretenden Emissionen erheblich verringert sind. Zwar ist eine vollständige Kapselung
des Schüttvorgangs
theoretisch möglich,
jedoch technisch mit nur sehr großem Aufwand zu realisieren, zumal
offene Bunkeranlagen der in Rede stehenden Art in diesem Falle über Schleusen
verfügen
müßten, um
die Zu- und Abfahrt von Fahrzeugen bei gleichzeitiger Kapselung
zu gewährleisten.
Daher wird bei der Erfindung die wenigstens eine den Zugang zur Umgebung
freigebende Kammeröffnung
in Kauf genommen, durch die Emissionen in die Umwelt gelangen können. Gleichwohl
wird durch die Bunkerabdeckung als solche die Emissionsfreisetzung
gegenüber
Bunkeranlagen ohne entsprechende Abdeckung erheblich verringert.
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Die
vorliegende Erfindung eignet sich besonders in Verbindung mit offenen
Bunkeranlagen, bei denen die Schüttgüter über schienengeführte Fahrzeuge
abgeworfen werden. In diesem Zusammenhang ist es günstig, daß im Bereich
der Kammeröffnung
ein in Richtung der Kammeröffnung
verlaufender Fahrweg für
die schienengeführten
Fahrzeuge vorgesehen ist. Letztlich erstreckt sich der Fahrweg dann
zumindest im wesentlichen parallel zu der langgestreckten Kammeröffnung.
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Um
in diesem Zusammenhang die Emissionsfreisetzung über die Kammeröffnung so
gering wie möglich
zu halten, ist es günstig,
die lichte Breite der Kammeröffnung
an die Lichtraumbreite des Fahrzeugs anzupassen. Die Lichtraumbreite
des Fahrzeugs entspricht der Breite des Fahrzeugs einschließlich des
beim Abwurf des Schüttgutes
erforderlichen Raumbedarfs. Dementsprechend sollte die Breite der
Kammeröffnung
der Lichtraumbreite zumindest im wesentlichen entsprechen, vorzugsweise etwas
größer sein
als die Lichtraumbreite.
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Im
Hinblick auf die erfindungsgemäß vorgesehene
Kammerabdeckung ist es grundsätzlich
möglich,
daß zumindest
ein kleiner Teil des Schüttgutes beim
Abwerfen auf die Kammerabdeckung fällt. Um manuelle Reinigungsarbeiten
in diesem Zusammenhang zu vermeiden und um einen möglichst
vollständigen
Schüttgutabwurf
in die Bunkerkammer zu erreichen, sind an der Kam merabdeckung vorzugsweise an
beiden Langseiten der Kammeröffnung
Ablaufschrägen
vorgesehen, die in die Bunkerkammer hineingerichtet sind.
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Bei
offenen Bunkeranlagen ist es bekannt, daß windbedingte Querströmungen einen
nicht unerheblichen Einfluß auf
die Emissionsfreisetzung nehmen. Diese Querströmungen können ganz erheblich dazu beitragen,
Emissionen aus den Bunker zu induzieren und in die Umwelt freizusetzen.
Zur Reduzierung der querstrombedingten Emissionsfreisetzung ist
nun bei der erfindungsgemäßen Ausgestaltung oberhalb
der Kammeröffnung
eine tunnelförmige Fahrzeugabschirmung
vorgesehen. Wichtig in diesem Zusammenhang ist, daß die Fahrzeugabschirmung
mit ihren unteren Enden im Bereich der Kammeröffnung ansetzt, so daß sich gerade
in diesem Bereich kein Spalt für
etwaige Querströmungen
ergibt.
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Um
den mit der Fahrzeugabschirmung verbundenen Aufwand so gering wie
möglich
zu halten, ist die Fahrzeugabschirmung von der Form und vom Querschnitt
her an das Lichtraumprofil des abzukippenden Fahrzeugs angepaßt. Die
Anpassung bedeutet in diesem Falle, daß der Querschnitt der Fahrzeugabdeckung
etwas größer als
das Lichtraumprofil des Fahrzeugs ist. Der Querschnitt der Fahrzeugabschirmung
sollte maximal 30% größer sein
als das Lichtraumprofil des Fahrzeugs, das wiederum bis maximal
50% größer ist
als der eigentliche Querschnitt des Fahrzeugs. Im übrigen sollte
sich die Fahrzeugabschirmung über
die Länge
der Kammeröffnung
oder des Fahrzeugs erstrecken.
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Stirnseitig
kann die Fahrzeugabschirmung offen sein. Grundsätzlich ist es aber auch möglich, automatisch öffnende
Türen oder
von oben her herabhängende
streifenförmige
und elastische Elemente vorzusehen, die zumindest eine gewisse Verschlußwirkung
an den Stirnseiten gewährleisten.
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Zur
weiteren Verringerung der Emissionsfreisetzung in die Umwelt ist
wenigstens eine Absaugeinrichtung zur Absaugung der beim Abkippen
entstehenden Emissionen vorgesehen. Grundsätzlich könnte eine mechanische Absaugung
der freigesetzten Emissionen außerhalb
des Bunkers über
Absaugeinrichtungen, die etwa auf die Kammerabdeckung aufgesetzt
sind, erfolgen. Dies erfordert jedoch einen vergleichsweise großen Luftstrom
und damit ei nen erheblichen technischen Aufwand. Bei Versuchen ist festgestellt
worden, daß es
besonders günstig
ist, die Absaugeinrichtung im Bereich der Kammeröffnung vorzusehen, wobei die
Absaugeinrichtung derart ausgebildet sein sollte, daß sich eine
linienförmige Absaugung
ergibt, die sich insbesondere parallel zur Kammeröffnung und
in Längsrichtung
zur Kammeröffnung
erstreckt. Auf diese Weise werden Emissionen im Bereich der Kammeröffnung erfaßt und werden
damit nicht in die Umwelt abgegeben.
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Von
besonderem Vorteil ist es, daß die
Absaugeinrichtung innerhalb der Bunkerkammer und insbesondere unterhalb
der Kammerabdeckung vorgesehen ist. Bei Versuchen hat sich gezeigt,
daß eine insbesondere
linienförmige
Absaugung unterhalb der Kammerabdeckung nahe der Kammeröffnung innerhalb
des Bunkers vor allem deshalb hilfreich ist, weil sie die in der
Bunkerkammer entstehende natürliche Strömung, innerhalb
der ein wesentlicher Anteil der staubförmigen Emissionen transportiert
wird, aufnehmen und ausnutzen kann, was den Aufwand und die Kosten
für die
Absaugung minimiert. Im übrigen
hat die Anordnung der Absaugeinrichtung innerhalb der Bunkerkammer
und insbesondere unterhalb der Kammerabdeckung den wesentlichen
Vorteil, daß die
Gefahr der Beschädigung
der Absaugeinrichtung minimiert ist, da ein Abwerfen von Schüttgut auf
die Absaugeinrichtung nicht möglich
ist.
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Um
die auftretenden Emissionen möglichst über die
gesamte Länge
der Kammeröffnung
aufnehmen zu können,
weist die Absaugeinrichtung ein Absauggehäuse mit einem langgestreckten
Absaugschlitz auf.
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Eine
besonders einfache und kostengünstige
Ausgestaltung der Absaugeinrichtung ergibt sich dann, wenn das Absauggehäuse einstückig mit
der Kammerabdeckung ausgebildet ist, wobei es besonders günstig ist,
wenn die Kammerabdeckung zumindest bereichsweise Mantelflächen des
Absauggehäuses
bildet. Durch diese Ausgestaltung können nicht unerhebliche Kosten
eingespart werden, da die Kammerabdeckung dann letztlich eine Doppelfunktion
hat, nämlich
einerseits zur Abdeckung dient und andererseits auch die Absaugung
unterstützt.
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Besonders
gute Absaugergebnisse werden erzielt, wenn der Absaugschlitz der
Absaugeinrichtung mit seiner Öffnung
zur Unterseite der Kammerabdeckung und/oder zur nächstliegenden
Seitenwandung der Bunkerkammer gerichtet ist. In Versuchen hat sich
gezeigt, daß es
beim Einfüllen
von Schüttgütern in
die Bunkerkammer auch zur Ausbildung einer im wesentlichen wandparallelen
Strömung
kommt, wobei aufgewirbelte partikelhaltige Abluft an den Seitenwänden der
Bunkerkammer entlang nach oben strömt, an der Kammerabdeckung
umgelenkt und dann in Richtung auf die Absaugöffnung geleitet wird. Dies
trägt zu
einer besonders wirksamen und kostengünstigen Absaugung von Emissionen
bei, da die Bunkerströmung
die Absaugung unterstützt.
Im übrigen
kann in diesem Zusammenhang vorgesehen sein, daß im Eckbereich zwischen der Kammerabdeckung
und der Seitenwand der Bunkerkammer ein Umlenkblech oder dergleichen
vorgesehen ist, das dazu beiträgt,
die aufströmende
emissionshaltige Luft in Richtung zur Absaugöffnung der Absaugeinrichtung
zu leiten.
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Im
Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung ist festgestellt worden,
daß es
günstig
ist, daß das
Absauggehäuse
zumindest bereichsweise im Querschnitt polygonal ausgebildet ist.
Die bei einer im Querschnitt polygonalen Ausbildung gebildeten glatten
und geneigten Flächen
tragen dazu bei, daß angesaugte
Partikel, die sich auf den Innenflächen des Absauggehäuses niederschlagen,
in eine bestimmte Richtung abgeleitet werden. Durch entsprechende
Ausbildung kann dabei vorgesehen werden, daß die einzelnen Schrägen dafür sorgen,
daß Partikel
aufgrund des Schwerkrafteinflusses und der Strömung im Absauggehäuse in Richtung
zu bestimmten Sammelbereichen transportiert werden.
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Um
eine möglichst
vollständige
Absaugung zu gewährleisten,
bietet es sich im übrigen
an, an gegenüberliegenden
Längsseiten
der Kammeröffnung jeweils
wenigstens eine Absaugeinrichtung vorzusehen. Dies ist insbesondere
dann günstig,
wenn die Befüllung
der Bunkerkammer über
ein Schienenfahrzeug erfolgt und das Schüttgut auf beiden Längsseiten
des Schienenfahrzeugs in die darunter befindliche Bunkerkammer eingefüllt wird.
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Von
weiterem Vorteil im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung
ist es außerdem,
eine Sensorik vorzusehen, die ein Fahrzeug oder das Heranna hen eines
Fahrzeugs im Bereich der Bunkeranlage detektiert und dadurch die
Absaugung aktiviert. Die Absaugung kann in diesem Zusammenhang über einen
vorgegebenen Zeitraum aktiviert bleiben. Es können aber auch entsprechende
Sensoren vorgesehen sein, die das Verlassen der Bunkeranlage oder aber
das Wegbewegen des Fahrzeugs überwachen. In
jedem Falle lassen sich die Betriebskosten der Absaugung durch eine
derartige Erkennungseinrichtung verringern.
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Im
einzelnen gibt es eine Vielzahl von Möglichkeiten, die erfindungsgemäße Bunkerkammer auszugestalten
und weiterzubilden, wobei einerseits auf die einzelnen Patentansprüche und
andererseits auf die nachfolgende detaillierte Beschreibung eines bevorzugten
Ausführungsbeispiels
der Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnung verwiesen wird. In
der einzigen Figur ist dabei eine schematische Querschnittsansicht
des Befüllvorgangs
einer erfindungsgemäßen offenen
Bunkeranlage gezeigt.
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Bei
der dargestellten Bunkeranlage 1 handelt es sich um eine
offene Bunkeranlage, das heißt um
eine solche, die nach außen
hin nicht gekapselt ist. Die Bunkeranlage 1 ist zur Aufnahme
von Schüttgütern 2 vorgesehen,
die aus Schienenfahrzeugen 3 abgekippt werden. Es versteht
sich, daß selbstverständlich auch
aus anderen Fahrzeugen, beispielsweise aus Lastkraftwagen, Schüttgüter 2 in
die Bunkeranlage 1 abgekippt werden können. Dargestellt ist im übrigen eine
Bunkerkammer 4 der Bunkeranlage 1. Es versteht
sich, daß die
Bunkeranlage 1 eine Mehrzahl von Bunkerkammern 4 aufweisen
kann, die hintereinander und/oder nebeneinander angeordnet sein
können.
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Vorgesehen
ist nun, daß auf
die Bunkerkammer 4 eine den Öffnungsquerschnitt der Bunkerkammer 4 an
sich nach oben verengende Kammerabdeckung 5 aufgesetzt
ist. Die Kammerabdeckung 5 hat eine im wesentlichen horizontale
Erstreckung und weist wenigstens eine langgestreckte Kammeröffnung 6 auf, über die
das Schüttgut 2 in
die Bunkerkammer 4 abgeworfen wird.
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Wie
aus der Zeichnung erkennbar ist, befindet sich im Bereich der Kammeröffnung 6 ein
in Längsrichtung
der Kammeröffnung 6 verlaufender Fahrweg 7 für das Schienenfahrzeug 3.
Im übrigen
ist die lichte Breite der Kammeröffnung 6 an
die Lichtraumbreite des Schienenfahrzeugs 3 angepaßt. Die Licht raumbreite
beschreibt dabei die Breite des Schienenfahrzeugs 3 einschließlich der
Breite, die sich durch den Schüttgutabwurf
ergibt. Um Beschädigungen
und übermäßigen Verschleiß zu vermeiden, sollte
der Abwurf des Schüttgutes
nicht auf die Ränder
der Kammerabdeckung 5 fallen. Sollte es dennoch verschiedentlich
zu einem Kontakt kommen, sind an der Kammerabdeckung 5 an
beiden Längsseiten
der Kammeröffnung 6 Ablaufschrägen 8 vorgesehen,
die in die Bunkerkammer 4 hineingerichtet sind.
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Oberhalb
der Kammeröffnung 6 findet
sich eine tunnelförmige
Fahrzeugabschirmung 9, die mit ihren unteren Enden auf
die Oberseite der Kammerabdeckung 5 aufgesetzt ist, so
daß sich
kein Spalt zwischen den unteren Rändern der Fahrzeugabschirmung 9 und
der Oberseite der Kammerabdeckung 5 ergibt. Im übrigen ist
die Fahrzeugabschirmung 9 von der Form und vom Querschnitt
her an das Lichtraumprofil 10 des Schienenfahrzeugs 3 angepaßt. Außerdem erstreckt
sich die Fahrzeugabschirmung 9 zumindest über die
Länge der
Kammeröffnung 6.
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Die
Bunkeranlage 1 weist weiterhin grundsätzlich wenigstens eine, vorliegend
zwei Absaugeinrichtungen 11 zur Absaugung der beim Abkippen
entstehenden Emissionen des Schüttgutes 2 auf.
Jede der Absaugeinrichtungen 11 erstreckt sich dabei in Längsrichtung
der Kammeröffnung 6 und
parallel zu dieser. Im übrigen
ist jede der Absaugeinrichtungen 11 im Bereich der Kammeröffnung 6 vorgesehen
und derart ausgebildet, daß sich
eine linienförmige
Absaugung ergibt. Wichtig ist, daß sich die beiden Absaugeinrichtungen 11 innerhalb
der Bunkerkammer 4 befinden, nämlich unterhalb der Kammerabdeckung 5.
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Im übrigen zeigt
die Figur, daß jede
der Absaugeinrichtungen 11 ein Absauggehäuse 12 aufweist,
das einen Absaugschlitz 13 aufweist. Der Absaugschlitz 13 ist
langgestreckt und erstreckt sich zumindest im wesentlichen über die
gesamte Länge
der Kammeröffnung 6.
Im übrigen
ist der Absaugschlitz 13 mit seiner Öffnung zur Unterseite der Kammerabdeckung 5 bzw.
zur nächstliegenden
Seitenwandung 14, 15 gerichtet, d. h., daß beispielsweise
der Absaugschlitz 13 der rechten Absaugeinrichtung 11 auf die
rechte Seitenwand 14 gerichtet ist.
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Im übrigen zeigt
die Figur auch, daß jedes der
Absauggehäuse 12 einstückig mit
der Kammerabdeckung 5 ausgebildet ist. Aufgrund der Einstückigkeit
ist es dabei so, daß die
Kammerabdeckung 5 zumindest bereichsweise Mantelflächen des Absauggehäuses 12 bildet.
Aufgrund der gewählten Anordnung
bildet damit das Absauggehäuse 12 jeweils
die Längsränder bzw.
-kanten der Kammeröffnung 6.
Das Absauggehäuse 12 der
Absaugeinrichtungen 11 ist jeweils zumindest bereichsweise
polygonal ausgebildet, wobei grundsätzlich aber auch ein schneckengehäuseförmiger Querschnitt
gewählt werden
könnte.
Die Absaugung der Abluft aus dem Absauggehäuse 12 erfolgt an
jeder Absaugeinrichtung 11 über eine Mehrzahl von Absaugrohren 16, wovon
vorliegend für
jede Absaugeinrichtung 11 lediglich eines dargestellt ist.
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Nicht
dargestellt ist eine Erkennungseinrichtung zur Fahrzeugerkennung
im Bereich der Bunkeranlage zur Steuerung der Absaugeinrichtung,
so daß die
Absaugung letztlich lediglich erfolgt, wenn auch tatsächlich Emissionen
anfallen. Im übrigen
versteht es sich, daß auch
im Bereich des Bunkers eine entsprechende Emissionserkennung vorgesehen
sein könnte,
die mit der Absaugeinrichtung gekoppelt ist.
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Nachfolgend
werden noch kurz die beim Abwerfen des Schüttgutes 2 entstehenden
Strömungen in
der Bunkerkammer 4 erläutert.
Beim Abwerfen des Schüttgutes 2 wird
im Bereich des fallenden Schüttgutes
eine Strömung
induziert, die nach unten gerichtet ist. Nach Auftreffen auf das
sich in der Bunkerkammer 4 befindliche Schüttgut wird
die Strömung umgelenkt.
Es entsteht dann eine an den Seitenwandungen 14, 15 nach
oben gerichtete Strömung.
Die nach oben gerichtete Strömung
wird im Bereich der Kammerabdeckung 5 erneut umgelenkt,
wobei sich im oberen Bereich eine Wirbelbildung ergibt, wie dies durch
die Bewegungspfeile dargestellt ist. Diese Wirbelbildung führt bereits
dazu, daß der
Anteil der nach außen
austretenden Emissionen gegenüber
einer Bunkerkammer ohne Kammerabdeckung erheblich verringert ist.
Die im Bereich der Kammeröffnung 6 angeordneten
und jeweils zu der benachbarten Seitenwandung 14, 15 geöffneten
Absauggehäuse 12 nehmen
nun einen großen
Teil der auftretenden staubförmigen
Emissionen auf, was letztlich wiederum zur Verringerung der nach
außen
austretenden Emissionen beiträgt.
Da aufgrund der Strömungsführung innerhalb
des Bunkers die Emissionen durch die aufsteigende Strömung und
die Wirbelströmung
bereits den Ab saugeinrichtungen zugeführt werden, sind nur sehr geringe
Luftströme
mechanisch zu fördern,
so daß wiederum
der technische Aufwand und damit die Kosten minimiert werden können.
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- 1
- Bunkeranlage
- 2
- Schüttgut
- 3
- Schienenfahrzeug
- 4
- Bunkerkammer
- 5
- Kammerabdeckung
- 6
- Kammeröffnung
- 7
- Fahrzeug
- 8
- Ablaufschräge
- 9
- Fahrzeugabschirmung
- 10
- Lichtraumprofil
- 11
- Absaugeinrichtung
- 12
- Absauggehäuse
- 13
- Absaugschlitz
- 14
- Seitenwand
- 15
- Seitenwand
- 16
- Absaugrohr