DE112011103004T5

DE112011103004T5 - Stationäre pneumatische Schüttgut-Fördervorrichtung zum Beladen und/oder Entladen eines Schiffs

Info

Publication number: DE112011103004T5
Application number: DE112011103004T
Authority: DE
Inventors: Lorenz Reich; Thomas Schöllhorn; Bernhard Stark; Bruno Zinser; Egon Zechner; Malcolm Cartwright; Harald Flügel; Rudolf Fühl; Ulrich Wurster
Original assignee: Coperion GmbH
Current assignee: Coperion GmbH
Priority date: 2010-09-09
Filing date: 2011-09-09
Publication date: 2013-06-27
Also published as: WO2012032135A1; DE102011003130A1; WO2012032135A8

Abstract

Eine stationäre pneumatische Schüttgut-Fördervorrichtung (6; 8) dient zum Beladen oder Entladen eines Schiffs. Die Fördervorrichtung hat ein Hebezeug (35) und mindestens ein an diesem montiertes Förderrohr (7). Am schiffseitigen Abschnitt (49) des Förderrohrs (7) ist ein Kugelgelenk (62) angeordnet. Zur Ankopplung des Kugelgelenks (62) an das Schiff (3) dient eine schiffseitige Anschlusseinrichtung (63). Es resultiert eine Fördervorrichtung, deren Eignung zur pneumatischen Langsamförderung gegeben ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine stationäre pneumatische Schüttgut-Fördervorrichtung zum Beladen und/oder Entladen eines Schiffs.
Krane bzw. Ausleger als Bestandteile von Fördervorrichtungen sind bekannt beispielsweise aus der US 7,610,934 B2 , US 3,451,427 , der DE 27 41 801 A1 und der DE 21 00 940 C3 . Aus der DE-OS 1 931 008 ist ein Kugelgelenk für pneumatische Förderrohre bekannt.
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Fördervorrichtung der eingangs genannten Art derart weiterzubilden, dass deren Eignung insbesondere zur pneumatischen Langsamförderung, also zur Pfropfenförderung von Schüttgut, gegeben ist.
Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß gelöst durch eine Schüttgut-Fördervorrichtung mit den im Anspruch 1 angegebenen Merkmalen.
Erfindungsgemäß wurde erkannt, dass ein Kugelgelenk zur Ankopplung des Förderohrs an das Schiff zur Möglichkeit führt, das Förderrohr so am Ausleger zu führen, dass längs des Verlaufs des Förderrohrs eine Aufnahme von Kräften möglich ist, die bei der Langsamförderung insbesondere bei Umlenkungen des Förderrohrs vom Schüttgut auf das Förderrohr und dessen tragende Elemente übertragen werden. Das Kugelgelenk erlaubt gleichzeitig einen guten Ausgleich von Relativbewegungen des Auslegers zum Schiff in den maßgeblichen Richtungen. Benachbarte Ausleger können aufgrund der Kugelgelenk-Verbindung des Förderrohrs und der daraus resultierenden Möglichkeit, das Förderrohr kompakt zu führen, nahe benachbart zueinander angeordnet sein, was eine vorteilhaft kompakte Führung auch einer Mehrzahl von Förderrohren erlaubt. Auf diese Weise lässt sich auf relativ engem Raum ein Beladen bzw. Entladen eines Schiffs mit hohem Förderdurchsatz gewährleisten. Der Ausleger kann Teil eines Hebezeuges sein.
Das mindestens eine Förderrohr der Schüttgut-Fördervorrichtung kann Rohrabschnitte aufweisen, die jeweils in sich nicht flexibel und aus einem starren Material, insbesondere aus Metall, ausgeführt sind. Das mindestens eine Förderrohr kann also ausschließlich aus gelenkig oder längs der Förderrichtung zueinander verlagerbaren starren Förderrohrabschnitten bestehen. Das Förderrohr ist dann insgesamt stabil ausgeführt. Probleme, die darauf zurückzuführen sind, dass flexible Förderrohrabschnitte geringere Kräfte aufnehmen können, die das Schüttgut beim Fördern auf das Förderrohr ausübt, entfallen.
Die Fördervorrichtung kann zur pneumatischen Langsamförderung des Schüttguts, also zu einer Förderung von durch Luftkissen voneinander getrennten Schüttgutpfropfen, oder zur pneumatischen Dichtstromförderung, also einer Förderung des Schüttguts in Form einer hoch aufgeladenen, also eine hohe Beladung aufweisenden Fließförderung, oder zur pneumatischen Flugförderung ausgestaltet sein.
Die Schüttgut-Fördervorrichtung kann stationär, also mit mindestens einem landseitig montierten Förderrohr und einer schiffsseitigen, also zum Andocken an das Schiff ausgeführten, Anschlusseinrichtung, oder kann mobil, also mit einem schiffsseitig montierten Förderrohr und einer landseitigen, also zum Andocken an hafenseitige Förderkomponenten ausgeführten, Anschlusseinrichtung, die am Schiff montiert ist, ausgebildet sein.

Eine Flugförderung, eine Langsamförderung oder eine Dichtstromförderung im Sinne dieser Anmeldung liegt vor, wenn die Förderparameter „Förderdruck”, „Endgeschwindigkeit”, „Anfangsgeschwindigkeit”, „Beladung” und „Pfropfenbildung” die Kriterien erfüllen, die nachfolgend für verschiedene Förderprinzipien, nämlich für die Druckförderung einerseits und für die Saugförderung andererseits, sowie für zwei unterschiedliche Schüttguttypen, nämlich für Granulat mit einer mittleren Korngröße > 500 μm und für Pulver mit einer mittleren Korngröße < 800 μm, angegeben sind. Als Granulat wird dabei das Endprodukt eines Granulierprozesses bezeichnet. Die Breite einer Kornverteilung ist durch einen relativen Abstand einer Partikelgröße X10 und X90 definiert. X10 ist dabei diejenige Partikelgröße im Vergleich zu der die Partikel von 10% des Gewichts einer entnommenen Probenmenge kleiner sind. X90 ist dabei diejenige Partikelgröße im Vergleich zu der die Partikel von 90% des Gewichts einer entnommenen Probenmenge kleiner sind. Bezogen wird diese Differenz X90 – X10 auf eine Partikelgröße X50, also diejenige Partikelgröße, im Vergleich zu der die Partikel eines halben Probengewichts einer entnommenen Probenmenge kleiner sind. Bei einer engen Kornverteilung gilt (X90 – X10)/X50 < 0,5. Zudem gilt für eine enge Kornverteilung X90/X10 < 1,5. Sobald zumindest einer der beiden Werte überschritten wird, liegt keine enge Kornverteilung mehr vor, sondern eine breite Kornverteilung. Druckförderung Granulat (> 500 μm, enge Kornverteilung, granuliert)

	Flugförderung	Langsamförderung	Dichtstromförderung
Förderdruck	0,2–6 bar	0,5–6 bar	0,4–4 bar
Endgeschwindigkeit	20–50 m/s	4–12 m/s	8–35 m/s
Anfangsgeschwindigkeit	10–20 m/s	1–4 m/s	6–10 m/s
Beladung	0,01–25	3–80	10–60
Pfropfenbildung	Nein	Ja	Nein

Eine Beladung liegt bei der Langsamförderung insbesondere im Bereich zwischen 3 und 80. Bei Granulaten stellt sich eine Dichtstromförderung mit geringer Wahrscheinlichkeit ein. Üblicherweise findet dort eine Flugförderung oder eine Langsamförderung statt. Saugförderung Granulat (> 500 μm, enge Kornverteilung, granuliert)

	Flugförderung	Langsamförderung	Dichtstromförderung
Förderdruck	≥ –0,5 bar	≥ –0,8 bar	≥ –0,8 bar
Endgeschwindigkeit	20–50 m/s	4–12 m/s	8–30 m/s
Anfangsgeschwindigkeit	10–20 m/s	1–8 m/s	6–10 m/s
Beladung	0,01–10	3–80	1–45
Pfropfenbildung	Nein	Ja	Nein

Eine Beladung liegt bei der Langsamförderung insbesondere im Bereich zwischen 3 und 80. Bei Granulaten stellt sich eine Dichtstromförderung mit geringer Wahrscheinlichkeit ein. Üblicherweise findet dort eine Flugförderung oder eine Langsamförderung statt. Druckförderung Pulver (< 800 μm)

	Flugförderung	Langsamförderung	Dichtstromförderung
Förderdruck	0,2–6 bar	0,8–6 bar	0,8–4 bar
Endgeschwindigkeit	20–30 m/s	5–12 m/s	8–35 m/s
Anfangsgeschwindigkeit	10–20 m/s	1–8 m/s	6–10 m/s
Beladung	0,01–10	3–45	1–100
Pfropfenbildung	Nein	Ja	Nein

Eine Beladung liegt bei der Langsamförderung insbesondere im Bereich zwischen 3 und 45. Saugförderung Pulver (< 800 μm)

	Flugförderung	Langsamförderung	Dichtstromförderung
Förderdruck	≥ –0,5 bar	≥ –0,8 bar	≥ –0,8 bar
Endgeschwindigkeit	20–50 m/s	4–12 m/s	8–35 m/s
Anfangsgeschwindigkeit	10–20 m/s	1–8 m/s	6–10 m/s
Beladung	0,01–10	3–45	1–60
Pfropfenbildung	Nein	Ja	Nein

Eine Beladung liegt bei der Langsamförderung insbesondere im Bereich zwischen 3 und 45.
Als Förderdruck wird der Druck des Fördergases im Bereich der Aufgabe des Schüttguts zur Förderung angegeben. Die Endgeschwindigkeit ist die Geschwindigkeit des Fördergases am Ende des jeweiligen Förderweges.
Die Anfangsgeschwindigkeit ist die Geschwindigkeit des Fördergases am Anfang des jeweiligen Förderweges, also am Ort der Aufgabe des Schüttguts. Unter Pfropfenbildung versteht man einen Förderzustand, bei dem sich Fördergaskissen im Schüttgut bilden.
Die Beladung ist dabei definiert als der Quotient aus der Masse des mit einer bestimmten Fördergasmenge geförderten Schüttgutes und der Masse des hierzu verwendeten Fördergases. Die erfindungsgemäße Langsamförderung bzw. Dichtstromförderung liegt vor, wenn diese Beladung einen Wert von mindestens 3 hat, wenn also in einem gegebenen Fördervolumen des Beladesystems, durch welches das Schüttgut gefördert wird, die Masse des Schüttguts mindestens drei mal so groß ist wie die Masse des in diesem Fördervolumen vorliegenden Fördergases. Wenn mit dem Beladesystem sehr lange Förderwege überbrückt werden, die größer sind als z. B. 800 m, liegt eine Dichtstromförderung im Sinne der Anmeldung auch dann noch vor, wenn die Beladung unter den Wert von drei fällt. Ein derartiger Transport war im Stand der Technik aufgrund der mit der Langsamförderung bzw. Dichtstromförderung bzw. mit der insbesondere hoch aufgeladenen Flugförderung im Bereich von Umlenkungen auftretenden Kräften bislang nicht in Betracht gezogen worden. Erfindungsgemäß wurde erkannt, dass diese Kräfte im Bereich von Umlenkungen im Belade/Entlade-Förderweg nicht nur in den stationären Förderstrecken des Beladesystems, sondern auch an der Schnittstelle Hafen/Schiff mittlerweile beherrschbar sind. Mit der Langsamförderung bzw. Dichtstromförderung bzw. der Flugförderung lässt sich ein sehr großer Schüttgutdurchsatz realisieren, sodass das Beladesystem auf einen kontinuierlichen Betrieb ausgelegt sein kann, der der Produktionsmenge einer Schüttgut-Produktionsanlage, insbesondere einer Kunststoff-Produktionsanlage, entspricht. Ein effizienter Schüttguttransport, bei dem keine große Lagerhaltung betrieben werden muss, ist die Folge. Eine mittlere Korngröße des zu verladenden Schüttguts kann im Bereich zwischen 10 μm und 10 mm, insbesondere im Bereich zwischen 50 μm und 6 mm, beispielsweise im Bereich zwischen 50 μm und 200 μm oder im Bereich zwischen 2 mm und 6 mm liegen. Bei der Langsamförderung bzw. Dichtstromförderung bzw. Flugförderung kann im Bereich einer Produktaufgabe, also im Bereich einer Zusammenführung des Schüttguts mit dem Fördergas, eine Gasgeschwindigkeit (Anfangsgeschwindigkeit) im Bereich zwischen 1 m/s bis 20 m/s, insbesondere im Bereich zwischen 1 m/s bis 8 m/s oder im Bereich zwischen 6 m/s bis 20 m/s, beispielsweise im Bereich zwischen 2 m/s bis 3 m/s oder im Bereich zwischen 10 m/s bis 15 m/s liegen. Am Ende einer Förderleitung für die Langsamförderung bzw. Dichtstromförderung bzw. Flugförderung kann die Gasgeschwindigkeit (Endgeschwindigkeit) im Bereich zwischen 4 m/s bis 50 m/s, insbesondere im Bereich zwischen 4 m/s bis 12 m/s oder im Bereich zwischen 8 m/s bis 50 m/s, beispielsweise im Bereich zwischen 8 m/s bis 10 m/s oder im Bereich zwischen 25 m/s bis 30 m/s liegen. Die Gasgeschwindigkeit wird in Abhängigkeit von der Art des Schüttguts, vom Förderleitungsdurchmesser und von der Förderleitungslänge für die Langsamförderung bzw. Dichtstromförderung bzw. Flugförderung vorgegeben. Soweit Granulate gefördert werden, liegt im Bereich der Produktaufgabe die Gasgeschwindigkeit beispielsweise im Bereich zwischen 1 m/s bis 5 m/s. Am Ende der Förderleitung kann die Gasgeschwindigkeit bei der Granulatförderung im Bereich bis beispielsweise maximal 12 m/s liegen. Soweit ein Pulver gefördert wird, kann die Gasgeschwindigkeit im Bereich einer Produktaufgabe z. B. im Bereich zwischen 5 m/s bis 25 m/s liegen und am Ende der Förderleitung eine Gasgeschwindigkeit von beispielsweise bis zu 50 m/s erreichen. Im Bereich der hohen Gasgeschwindigkeiten kann es sein, dass keine Pfropfenbildung mehr vorliegt. Bei Gasgeschwindigkeiten am Ende der Förderleitung, die unter 15 m/s liegen, liegt eine Langsamförderung vor. Bei darüberliegenden Gasgeschwindigkeiten liegt in der Regel eine Dichtstromförderung vor. Je größer ein Förderleitungsdurchmesser und/oder je länger eine Förderleitungslänge ist, desto größer ist die vorgegebene Gasgeschwindigkeit. Das Beladesystem kann den gesamten Förderweg zwischen der Schüttgut-Produktionsanlage und dem Schiff überbrücken. Alternativ ist es möglich, einen Teil dieses Verladewegs über Schüttgut-Transportmobile, die vom Beladesystem unabhängig sind, zu überbrücken, so dass das Beladesystem einen Transportweg zwischen einem Entladeort der Transportmobile und dein Schiff überbrückt. Das Beladesystem kann eine Mehrzahl der Zwischen-Lagerbehälter aufweisen. Aus mindestens zwei dieser Zwischen-Lagerbehälter kann das Schüttgut zum Fördern in das Schiff parallel gleichzeitig abgezogen werden. Auch aus drei oder noch mehr der Zwischen-Lagerbehälter kann das Schüttgut zum Fördern in das Schiff gleichzeitig abgezogen werden. Ein Beladesystem mit einer solchen Mehrzahl von Zwischen-Lagerbehältern, aus denen das Schüttgut parallel zum Fördern in das Schiff abgezogen werden kann, ist unabhängig vom Förderverfahren ein wesentlicher Aspekt der Erfindung.
Das Förderrohr kann eine Mehrzahl von Teleskop-Schüssen aufweisen. Die Teleskop-Schüsse des Förderrohrs können von einem Tragwerk getragen werden. Das Tragwerk für die Teleskop-Schüsse des Förderrohrs kann eine rohr- oder kastenförmige Struktur aufweisen oder als Gittertragwerk ausgestaltet sein. Die rohr- oder kastenförmige Struktur des Tragwerks kann genau ein Förderrohr oder auch mehrere Förderrohre tragen. Das Gittertragwerk kann mehrere Förderrohre gemeinsam tragen. Das Gittertragwerk kann aus einen Vollprofil oder aus einem Hohlprofil gefertigt sein.
Eine konusförmige Ausführung des Kugelgelenks nach Anspruch 2 optimiert dessen Einsatz bei der Langsamförderung, da ein möglichst geringer Druckverlust resultiert. Der Konuswinkel des konusförmigem Förderleitungsabschnitts kann maximal 20°, kann maximal 10° und kann insbesondere maximal 5°, z. B. genau 5°, betragen. Der Konus kann in einem inneren oder in einem äußeren Gelenkteil des Kugelgelenks angeordnet sein. Der konusförmige Förderleitungsabschnitt kann zwischen zwei Anschlüssen so verlagerbar gestaltet sein, dass eine Richtung, in der sich der konusförmige Förderleitungsabschnitt verengt, durch Drehen des Kugelgelenks relativ zum Förderohr umgekehrt werden kann. Mit ein und demselben Kugelgelenk mit dem konusförmigen Förderleitungsabschnitt lässt sich dann die Schüttgut-Fördervorrichtung bzw. das Beladesystem als Belade-Fördervorrichtung und als Entlade-Fördervorrichtung mit umgekehrter Förderrichtung verwenden. Die Verlagerung des konusförmigen Förderleitungsabschnitts kann manuell oder angetrieben, beispielsweise pneumatisch oder elektrisch angetrieben, erfolgen.
Eine Mehrzahl von Förderrohren nach Anspruch 3 kann an ein und demselben Arm oder kann an zueinander benachbarten Armen gelagert sein. Dies ermöglicht ein Beladen bzw. Entladen eines Schiffs mit hohem Förderdurchsatz auf relativ engem Raum. Eine Mehrzahl Container oder Behälter auf dem Schiff oder am Hafen kann gleichzeitig beladen und/oder entladen werden. Der Tragrahmen ermöglicht ein Überbrücken längerer Förderwege mit dem mindestens einen Förderrohr, da dieses nicht selbsttragend ausgeführt sein muss. Die Förderrohre können vom Tragrahmen eingefasst sein. Alternativ ist es möglich, die Förderrohre unterhalb und/oder oberhalb des Tragrahmens zu führen.
Eine zusätzliche Fördergas-Versorgungsleitung nach Anspruch 4 erlaubt die Zuführung von Fördergas zum Schiff zum Entladen von diesem. Das Schiff muss dann keine eigene Fördergasquelle haben. Ebenso kann beim Beladen das Fördergas an Land zurückgeführt werden, um dort aufbereitet und/oder zurück an die Atmosphäre abgegeben zu werden. Bei der Aufbereitung kann das Fördergas insbesondere gefiltert werden. Über einen Ansaugfilter, der als Atmungsfilter für das System wirken kann, kann zusätzliches Fördergas angesaugt oder abgeführt werden. Zumindest ein Teil der verwendeten Fördergasmenge kann in einem Kreislauf geführt werden.
Ein Verlauf von Förderrohrabschnitten nach Anspruch 5 hat sich für die Langsamförderung als besonders vorteilhaft herausgestellt. Bei entsprechend horizontalen bzw. vertikalem Verlauf von Förderleitungsabschnitten oder den gesamten Förderleitungen resultiert eine besonders effiziente Langsamförderung. Gerade Abschnitte des Förderrohrs können ausschließlich vertikal in einem Winkelbereich von maximal 20° oder von maximal 10° abweichend zur Vertikalen oder horizontal in einen Winkelbereich zwischen 20° Steigung und 40° Gefälle verlaufen.
Ein Verhältnis zwischen einem Bogenradius und einem Förderrohrdurchmesser im Bereich nach Anspruch 6 führt einerseits zu geringem Druckverlust bei der Langsamförderung bei gleichzeitig möglichst geringen Umlenkkräften. Das Verhältnis R/D kann im Bereich zwischen eins und zehn und im Bereich zwischen eins und sieben liegen. Das Verhältnis R/D kann insbesondere fünf betragen.
Eine symmetrische Anordnung des Kugelgelenks nach Anspruch 7 verhindert, dass unerwünschte Drehmoment-Beiträge als Folge von bei der pneumatischen Förderung entstehenden Kräften resultieren.
Eine Mehrzahl von Drehgelenken nach Anspruch 8 führt zu vorteilhaften weiteren Bewegungs-Freiheitsgraden des Förderrohrs im Bereich von dessen Führung am Hebezeug der Fördervorrichtung. Prinzipiell ist es sogar möglich, ausschließlich mit Drehgelenken zu arbeiten, also auf das Kugelgelenk zu verzichten. Anstelle des Kugelgelenks kann dann eine Mehrzahl der Drehgelenke eingesetzt werden.
Ein ausbalanciert gelagerter Förderrohr-Ausleger nach Anspruch 9 gewährleistet, dass der Ausleger nicht unerwünscht ein Drehmoment und Kräfte auf tragende Komponenten der Fördervorrichtung überträgt.
Eine Rohr-Gelenkeinheit nach Anspruch 10 lässt sich konstruktiv unaufwändig ausgestalten.
Dies gilt besonders für eine Zylinder-Gelenkeinheit nach Anspruch 11. Soweit die Fördervorrichtung mehrere parallel zueinander verlaufende Förderrohre aufweist, können mehrere Zylinder-Gelenkeinheiten längs der Gelenkachse oder mit parallel zueinander verlaufenden Gelenkachsen nebeneinander angeordnet sein. Rohr-Gelenkverbindungen können durch Kombinationen der verschiedenen Gelenktypen gebildet sein. Auch eine Kombination mindestens eines Gelenktyps, also einer Zylinder-Gelenkeinheit oder eines Drehgelenks, mit einem Kugelgelenk ist möglich.
Soweit Zylinder-Gelenkeinheiten genutzt werden, ist es prinzipiell auch möglich, anstelle eines Kugelgelenks eine Gelenkverbindung mit zwei Zylinder-Gelenkeinheiten einzusetzen, die jeweils ein Verschwenken zweier Rohrabschnitte um eine Gelenkachse ermöglichen, die senkrecht auf dem Rohr-Leitungsweg für das Schüttgut steht, wobei die Gelenkachsen der beiden Zylinder-Gelenkeinheiten jeweils parallel zu aufeinander senkrecht stehenden Achsen ausgeführt sein können. Soweit alle drei Gelenkbewegungs-Freiheitsgrade eines Kugelgelenks durch eine Gelenkverbindung mit zwei Zylinder-Gelenkeinheiten ersetzt werden, so kann zusätzlich zu den beiden Zylinder-Gelenkeinheiten noch ein Drehgelenk nach Anspruch 8 zum Einsatz kommen. Bei Verwendung genau eines Zylinder-Gelenks kann ein Kugelgelenk, je nachdem, ob zwei oder drei Kugelgelenk-Bewegungsfreiheitsgrade ersetzt werden sollen, auch durch eine Zylinder-Gelenkeinheit und durch zwei Drehgelenke ersetzt werden.
Die Förderleitungen der Fördervorrichtung können eine Mehrzahl von parallel zueinander verlaufenden Einzelleitungen aufweisen. Einzelne Rohrleitungen für die Förderluftzuführung oder für die Förderluftabführung können oberhalb oder unterhalb der parallel zueinander verlaufenden Einzelleitungen zur Schüttgutförderung angeordnet sein. Hierbei kann insbesondere eine 4 + 1-Struktur mit vier parallel zueinander verlaufenden Einzelleitungen zur Schüttgutförderung und einer Förderluftzuführleitung bzw. Förderluftabführleitung zum Einsatz kommen. Entsprechend kann auch eine 5 + 1-Struktur oder generell eine X + 1-Struktur zum Einsatz kommen, wobei X den Wert 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 10 oder noch höher haben kann. Die Rohrleitungen für die Förderluftzuführung oder für die Förderluftabführung können insgesamt oder abschnittsweise auch als flexible Schlauchleitungen ausgeführt sein.
Ein Rohr-Paket nach Anspruch 12 erhöht den Förderdurchsatz.
Eine Drehdurchführung nach Anspruch 13 erleichtert die Rohr-Paketführung und ermöglicht einen Winkelausgleich, der z. B. für einen Horizontal- bzw. Vertikalausgleich durch die Schüttgut-Fördervorrichtung genutzt werden kann. Die Drehdurchführung kann so gestaltet sein, dass zu Wartungszwecken ein Verschwenken der beiden in Förderrichtung benachbarten Rohr-Paketabschnitte um die Gelenkachse um 360° möglich ist. Im Förderbetrieb kann die Drehdurchführung einen Schwenkwinkel ermöglichen, der größer sein kann als 10°, größer sein kann als 20° und der größer sein kann als 30°.
Eine Drehdurchführung nach Anspruch 14 lässt sich konstruktiv mit geringem Aufwand auch mit starren Förderrohrabschnitten im Bereich der Drehdurchführung realisieren. Alternativ ist es möglich, im Bereich der Drehdurchführung flexible Leitungsabschnitte für die Schüttgut-Förderrohre und/oder einen ebenfalls durch die Drehdurchführung führbaren Fördergas-Leitungsabschnitt vorzusehen. Auch eine Fördergas-Versorgungsleitung kann durch die Drehdurchführung hindurchgeführt sein.
Das mindestens eine Förderrohr oder das Förderrohr-Paket kann horizontal in einem Winkelbereich zwischen 30° Steigung und 45° Gefälle und/oder vertikal in einem Winkelbereich von maximal 30° Abweichung zur Vertikalen verlaufen. Ein derartiger Förderrohrverlauf hat sich insbesondere für die Langsamförderung als besonders vorteilhaft herausgestellt. Bei entsprechend horizontalem bzw. vertikalem Verlauf von Förderleitungsabschnitten oder den gesamten Förderleitungen resultiert eine besonders effiziente pneumatische Förderung. Das Beladesystem und das Entladesystem können ein Förderlogistik-System aufweisen, mit dem eine Dokumentation des verladenen Schüttguts und auch eine Gewichtsbilanzierung des auf das Schiff geladenen Schüttguts möglich ist.
Unabhängig von einer Neigung der Förderleitungen können Innenwände der Förderleitungen, die mit dem Schüttgut in Berührung kommen, glatt oder, in einer alternativen Ausführung, definiert rau ausgeführt sein. Zur Ausführung definiert rauer Innenwände der Förderleitungen können diese zum Beispiel kugelgestrahlt werden. Kugelgestrahlte Oberflächen sind besonders bei hohen Fördergeschwindigkeiten von Vorteil, da hierdurch eine unerwünschte Bildung von dünnen Fäden aus dem Material des Schüttguts, die auch als Engelshaar bekannt sind und bei Kunststoff-Schüttgütern auftreten können, vermieden ist. Die Rohre der Förderleitungen können entweder aus kaltgewalzten, warmgewalzten oder stranggepressten Werkstoffen gefertigt sein. Die jeweilige Beschaffenheit der Oberflächen wird je nach Förderverfahren und Schüttguttyp ausgewählt. Bei der Langsamförderung kann eine glatte Oberfläche zum Einsatz kommen. Bei der Dichtstromförderung kann eine leicht aufgeraute Oberfläche, z. B. eine warmgewalzte Oberfläche, zum Einsatz kommen.
Zur Parametrisierung der Rauhigkeit werden die Parameter Mittenrauwert Ra gemäß DIN EN ISO 4287:1998 und gemittelte Rauhtiefe Rz verwendet. Die gemittelte Rauhtiefe Rz ist der Mittelwert aus fünf gemessenen maximalen Profilhöhen. Für kaltgewalzte Werkstoffe, meist aus Edelstahl gilt Ra < 3 μm, insbesondere 0,5 μm < Ra < 1,6 μm. Für warmgewalzte Werkstoffe gilt 3 μm < Ra < 20 μm, insbesondere 2 μm < Ra < 20 μm. Für kugelgestrahlte Oberflächen gilt 30 μm < Rz < 70 μm. Für kugelgestrahlte Aluminiumoberflächen gilt insbesondere 40 μm < Rz < 120 μm.
Soweit eine glatte Oberfläche der Rohr-Innenwände gewünscht ist, kann auch nahtlos gepresstes Aluminium zum Einsatz kommen. Hierbei gilt insbesondere 1 μm < Ra < 5 μm.
Die Fördervorrichtung kann eine Meß- und Überwachungseinrichtung für die Überwachung einer Andockposition der Anschlusseinrichtung zur Ankopplung hafenseitig montierten Komponenten der Fördervorrichtung an das Schiff und umgekehrt aufweisen. Diese Meß- und Überwachungseinrichtung kann mit einer Notabkoppeleinrichtung der Fördervorrichtung zusammenarbeiten.
Für Hebe- und Bewegungselemente der Fördervorrichtung kann eine Kraftfreischaltung vorgesehen sein.
Hebe- und Bewegungselemente der Fördervorrichtung können mit einem Gegengewicht verbunden sein, welches ein ausgleichendes Drehmoment auf ein sonstiges Drehmoment der Hebe- und Bewegungselemente ausübt und entsprechend eine ausbalancierte Lagerung der Hebe- und Bewegungselemente erlaubt.
Ein Drehgelenk, das nachfolgend im Zusammenhang mit den Figuren noch näher erläutert wird, soll unabhängig von der sonstigen Schüttgut-Fördervorrichtung eine erfindungswesentliche Komponente der Anmeldung sein. Wesentlich ist dabei besonders eine Kombination einer Gelenkeinheit des Drehgelenks mit einer schnell montierbaren und demontierbareren Verbindung zwischen einem drehbar gelagerten Förderrohrabschnitt und dem Drehgelenk.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert. In dieser zeigen:
1 stark schematisch ein Beladesystem zum Verladen von Schüttgut von Lastwagen auf ein Schiff und ein Entladesystem zum Verladen von Schüttgut von einem Schiff auf Lastwagen;
2 perspektivisch eine stationäre pneumatische Schüttgut-Fördervorrichtung zum Beladen und/oder Entladen eines Schiffs am Beispiel eines Gelenkkrans;
3 einen Verlauf sowie Beweglichkeits-Freiheitsgrade eines an einem Hebezeug der Fördervorrichtung nach 2 montierten Förderrohrs;
4 bis 7 Momentaufnahmen der an das Schiff angekoppelten Fördervorrichtung mit verschiedenen Bewegungsstellungen des Hebezeuges und des Förderrohrs;
8 im axialen Längsschnitt ein am schiffseitigen Ende des Förderrohrs angeordnetes Kugelgelenk;
9 perspektivisch ein Drehgelenk des Förderrohrs, welches eine Verdrehung von diesem in einem im Bereich des Drehgelenks verlaufenden Rohr-Längsachsenabschnitt ermöglicht;
10 einen axialen Längsschnitt durch die Fördervorrichtung im Bereich des Drehgelenks nach 9;
11 und 12 in zu 3 ähnlichen Darstellungen weitere Ausführungen von beweglichen Förderrohren mit zugeordneten Gelenkanordnungen;
13 eine Außenansicht des Kugelgelenks nach 8 in Förder-Stellung „gerader Förderweg”;
14 das Kugelgelenk nach 13 in Förderstellung „abgewinkelter Förderweg”;
15 eine Seitenansicht des Kugelgelenks in der Stellung nach 13;
16 eine Seitenansicht des Kugelgelenks in der Stellung nach 14;
17 einen axialen Längsschnitt durch das Kugelgelenk in der Stellung nach den 14 und 16;
18 in einer 17 entsprechenden Schnittdarstellung das Kugelgelenk mit weggelassener äußerer Dichtmanschette;
19 bis 21 Varianten einer Lagerung einer Gelenkkugel des Kugelgelenks in einer Gelenkpfanne des Kugelgelenks, die anstelle einer Lagerung nach 18 zum Einsatz kommen können;
22 das Detail XXII in 20;
23 das Detail XXIII in 21;
24 in einer zu 14 ähnlichen perspektivischen Ansicht das Kugelgelenk in der Ausführung nach den 21 und 23;
25 eine Aufsicht auf eine der Fördervorrichtungen mit einer Mehrzahl von Hebezeugen;
26 schematisch eine weitere Ausführung einer Belade-Fördervorrichtung mit einer Förderleitung, die zwischen einem landseitigen und einem schiffseitigen Förderabschnitt Rohr-Abschnitte aufweist, die miteinander über Rohr-Gelenkverbindungen verbunden sind, wobei einige der Rohr-Gelenkverbindungen in Rohr-Gelenkeinheiten unterteilt sind, die eine Verschwenkung der Rohr-Abschnitte zueinander um genau eine Gelenkachse ermöglichen;
27 eine weitere Ausführung einer Entlade-Fördervorrichtung mit einem Förderrohr, das, analog zum Belade-Förderrohr nach 26, in miteinander gelenkig verbundene Rohr-Abschnitte unterteilt ist;
28 schematisch eine Variante für eine Schüttgutförderung bei der Entlade-Fördervorrichtung nach 27 im Bereich einer hafenseitigen Sichtereinrichtung;
29 perspektivisch eine der Rohr-Gelenkeinheiten der Ausführung nach 26 und 27, ausgebildet als Zylinder-Gelenkeinheit;
30 einen axialen Längsschnitt durch die Zylinder-Gelenkeinheit nach 29 senkrecht zu deren Gelenkachse;
31 einen Schnitt gemäß Linie XXXI-XXXI in 30;
32 eine Rohr-Gelenkverbindung mit zwei hintereinander angeordneten Rohr-Gelenkeinheiten nach 29 mit Gelenkachsen, die parallel zu aufeinander senkrecht stehenden Achsen verlaufen;
33 eine Ansicht aus Blickrichtung XXXIII in 32;
34 einen Schnitt gemäß Linie XXXIV-XXXIV in 33;
35 perspektivisch eine weitere Ausführung einer Rohr-Gelenkverbindung mit einer Zylinder-Gelenkeinheit entsprechend 29, und einer Dreh-Gelenkeinheit;
36 einen axialen Längsschnitt durch die Rohr-Gelenkverbindung nach 35 senkrecht zur Gelenkachse von deren Zylinder-Gelenkeinheit;
37 einen Schnitt gemäß Linie XXXVII-XXXVII in 36;
38 teilweise im Schnitt ein Förderrohr mit jeweils an beiden Enden angeordneten Kugelgelenken, die beide sich in Förderrichtung konisch verjüngende Förderleitungsabschnitte aufweisen, in einer Beladestellung „Schiff leer”;
39 das Förderrohr nach 38 in der Beladestellung „Schiff voll”;
40 das Förderrohr nach 38 in der Entladestellung „Schiff voll”;
41 das Förderrohr nach 38 in der Entladestellung „Schiff leer”;
42 eine weitere Ausführung eines Förderrohrs mit einem Kugelgelenk mit einem sich in Förderrichtung konisch verjüngenden Förderleitungsabschnitt und einem Kugelgelenk mit zylindrischen Förderleitungsabschnitt in einer Beladestellung „Schiff leer”;
43 das Förderrohr nach 42 in der Beladestellung „Schiff voll”;
44 das Förderrohr nach 42 in der Entladestellung „Schiff voll”;
45 das Förderrohr nach 42 in der Entladestellung „Schiff leer”;
46 einen Querschnitt durch eine Mehrzahl von Förderrohren nach 38 bzw. 42, die in Form eines Rohr-Paketes, gruppiert um einen zentralen Tragrahmen, angeordnet sind, wobei das Rohr-Paket bei einer Belade-Fördervorrichtung oder bei einer Entlade-Fördervorrichtung zum Einsatz kommen kann;
47 bis 51 stark schematisch ebenfalls im Querschnitt und in einer zur 46 ähnlichen Darstellung weitere Packungsvarianten der Förderrohre in Rohr-Pakete;
52 einen Förderturm und einen Förderausleger einer Fördervorrichtung, die zum Entladen oder Beladen des Schiffs mit Schüttgut dienen kann, wobei ein Ausleger eines Förderturms der Fördervorrichtung über ein Gegengewicht entlastet ist;
53 perspektivisch eine weitere Ausführung einer stationären pneumatischen Schüttgut-Fördervorrichtung zum Beladen und/oder Entladen eines Schiffs am Beispiel eines Gelenkkrans mit mehreren Förderrohrleitungen in einer Schwenkstellung um eine vertikale Achse;
54 eine Aufsicht auf den Gelenkkran in der Schwenkstellung nach 53;
55 eine zu 53 ähnliche Ansicht des Gelenkkrans in einer Ausgangs-Schwenkstellung;
56 eine Aufsicht auf den Gelenkkran in der Stellung nach 55; und
57 vergrößert eine Aufsicht auf einen Drehteller als Drehdurchführung für eine Mehrzahl von Schütt-Förderrohren zum Verschwenken zweier Kranfußabschnitte des Gelenkkrans nach 53 um dessen vertikale Gelenkachse;
58 in einer perspektivischen Ausschnittsdarstellung eine weitere Ausführung einer Drehdurchführung für eine Mehrzahl von Schüttgut-Förderrohren zum Verschwenken zweier Kranfußabschnitte des Gelenkkrans nach 53 um dessen vertikale Gelenkachse; und
59 in einer zu 57 ähnlichen Ansicht eine geschnittene Aufsicht auf die Drehdurchführung nach 58.
1 zeigt schematisch diejenigen Komponenten, die zum Transport von Schüttgut von einer Produktionsanlage bis bin zu einem hiervon weit entfernten Zielort zum Einsatz kommen. Als Schüttgut wird Kunststoffgranulat, zum Beispiel gängige Massenkunststoffe (Polyolefine wie Polypropylen (PP) oder Polyethylen (PE)) oder andere polymere Kunststoffe, zum Beispiel Polyethylenterephthalat (PET) oder Polyethersulfon (PES) oder Polyester, gefördert. Neben Schüttgut in Granulatform kann auch Schüttgut in Pulverform gefördert werden, beispielsweise PTA-(gereinigte Terephtalsäure-)Pulver.
Schematisch unterteilt ist die 1 in drei Systemabschnitte, die durch strichpunktierte Linien voneinander getrennt sind. Links dargestellt ist ein Beladesystem 1 zum Verladen von Schüttgut von Transportmobilen in Form von Lastkraftwagen 2 auf ein Schiff 3. Rechts ist in der 1 ein Entladesystem 4 zum Verladen des Schüttguts vom Schiff 3 auf Transportmobile, wiederum in Form von Lastkraftwagen 2, dargestellt. Zwischen dein Beladesystem 1 und dem Entladesystem 4 ist in der 1 ein Schiffsystem 5 dargestellt. Das Beladesystem 1 steht mit dem Schiffsystem 5 über eine Hafen/Schiff-(shore to ship)Fördervorrichtung 6 mit mindestens einer Förderleitung bzw. einem Förderrohr 7 in Schüttgut-Förderverbindung. Das Schiffsystem 5 steht mit dem Entladesystem 4 über eine Schiff/Hafen-(ship to shore)Fördervorrichtung 8 mit mindestens einer Förderleitung bzw. einem Förderrohr 9 in Schüttgut-Verbindung. Die beiden Fördervorrichtungen 6, 8 sind so gestaltet, dass sie Schiffsbewegungen gegenüber stationären Hafenkomponenten des Beladesystems 1 bzw. des Entladesystems 4 ausgleichen können.
Das Schüttgut wird im Beladesystem 1 von Lastkraftwagen 2, die in Form von Tankwagen das Schüttgut von einer Produktionsstätte zum Beladesystem 1 transportieren, über einen flexiblen Förderleitungsabschnitt 10 entladen. Diese Entladung geschieht mittels Langsamförderung.
Jeder der Lastkraftwagen 2 hat einen Fördergas-Anschluss 11, über den Fördergas, im dargestellten Ausführungsbeispiel Luft, über eine Fördergas-Zuleitung 12 von einer Fördergasquelle 13 zugeführt wird. Die Fördergasquelle 13 ist als Verdichternetz mit einer Mehrzahl von Verdichtereinrichtungen 14 ausgeführt, von denen in der 1 drei Verdichtereinrichtungen 14 dargestellt sind, die eine gemeinsame Haupt-Fördergas-Zuleitung 15 speisen. Von den Verdichtereinrichtungen 14 wird die Förderluft über Ansaugfilter von außen angesaugt, die an die Umgebungsbedingungen angepasst sind. Es kann eine Ansaugeinrichtung mit einem derartigen Ansaugfilter auch für mehrere der Verdichtereinrichtungen 14 genutzt werden. Die Filter in den Fördergasleitungen haben jeweils eine Differenzdrucküberwachung, sodass festgestellt werden kann, wann die Filterkörper gewartet werden müssen. Das durch den oder die Ansaugfilter angesaugte Fördergas durchtritt zunächst einen Saugschalldämpfer und tritt dann in eine Verdichterstufe, angetrieben über einen Hauptmotor M, ein. Nach der Verdichterstufe durchtritt das verdichtete Fördergas einen Druckschalldämpfer. In einer gestrichelt angedeuteten Schallhaube jeder der Verdichtereinrichtungen 14 ist noch ein Sicherheitsventil angeordnet. Nach Austritt aus der Schallhaube tritt das verdichtete Fördergas zunächst in einen Wärmetauscher ein und durchtritt im Anschluss hieran einen Sicherheitsfilter mit integriertem Wasserabscheider, bevor das verdichtete Fördergas in der Haupt-Fördergas-Zuleitung 15 zur Verfügung steht. Eine Fördergas-Zufuhr aus der Haupt-Fördergas-Zuleitung 15 in stromab gelegene, einzelne Fördergas-Zuleitungen 12 wird über eine Luftmengen-Regelvorrichtung 16 geregelt.
Jeder der einzelnen Fördergas-Zuleitungen, die von der Haupt-Fördergas-Zuleitung 15 abzweigen, kann alternativ oder zusätzlich noch eine eigene Luftmengen-Regeleinrichtung zur Vorgabe einer Luftmenge in der jeweiligen Fördergas-Zuleitung zugeordnet sein.
Der dem beladeseitigen Lastkraftwagen 2 nachgeordnete, flexible Förderleitungsabschnitt 10 ist über eine Zellenradschleuse 17 mit einem nicht dargestellten Zwischen-Lagerbehälter des Beladesystems 1 verbunden. Auch eine Mehrzahl von Zwischen-Lagerbehältern kann vorgesehen sein. Der Zwischen-Lagerbehälter steht über eine Zellenradschleuse 17 abgabeseitig mit einem Fördergas-Aufgabeort 18 in Schüttgut-Förderverbindung. Am Fördergas-Aufgabeort 18 mündet eine weitere Fördergas-Zuleitung 19 in die Förderleitung 7 zur Langsamförderung des Schüttguts über die Hafen/Schiff-Fördervorrichtung 6 in Schiffs-Lagerbehälter 20. Von hafenseitigen Komponenten des Beladesystems bzw. der Belade-Fördervorrichtung 1 bis zum Schiff kann das Förderrohr bzw. die Förderleitung 7 horizontal einen Weg von beispielsweise 10 m bis 14 m überwinden. Längs dieses Weges kann die Förderleitung bzw. das Förderrohr 7 auskragend, also bodenseitig nicht abgestützt, gestaltet sein. Jeweils ein schiffseitiger Förderleitungsabschnitt 21, der der Hafen/Schiff-Fördervorrichtung 6 nachgeordnet ist, steht über Zuleitungsabschnitte 22 mit einer Mehrzahl der Schiffs-Lagerbehälter 20, im dargestellten Beispiel mit jeweils drei der Schiffs-Lagerbehälter 20, in Schüttgut-Förderverbindung.
Bodenseitig sich verjüngende Konusabschnitte 23 der Schiffs-Lagerbehälter 20 münden wiederum hin zu jeweils einer Zellenradschleuse 24 aus. Letztere stehen abgabeseitig über einen Fördergas-Aufgabeort 25 mit einer Fördergas-Zuleitung 26 in Fluidverbindung. Bei der Fördergasquelle, die die Fördergas-Zuleitung 26 mit Fördergas versorgt, kann es sich um die Fördergasquelle 30 handeln. In diesem Fall steht die Fördergas-Zuleitung 26 mit der Haupt-Fördergas-Zuleitung 15 in Fluidverbindung. Alternativ oder zusätzlich kann das Schiffsystem 5 eine eigene Fördergasquelle 27 aufweisen, wie in der 1 am Beispiel eines Kompressors dargestellt. Die Aufgabeorte 25 stehen über eine weitere Schüttgut-Förderleitung 28 und, beim Entladevorgang, über die Schiff/Hafen-Fördervorrichtung 8 mit der entladeseitigen Förderleitung 9 in Fluidverbindung. Was die auskragende Gestaltung und die Überwindung eines horizontalen Weges angeht, gilt für die Förderleitung bzw. das Förderrohr 9, was vorstehend für die Förderleitung bzw. das Förderrohr 7 bereits ausgeführt wurde.
Die Förderluftquelle 13 ist so leistungsfähig ausgebildet, dass parallel ein Beladen des Zwischen-Lagerbehältes des Beladesystems 1 mit Schüttgut und gleichzeitig ein Abführen von Schüttgut aus dem Zwischen-Lagerbehälter des Beladesystems 1 über die Hafen-Schiff-Fördervorrichtung 6 möglich ist.
Im Entladesystem 4 ist der Förderleitung 9 mindestens ein nicht näher dargestellter Zwischen-Lagerbehälter nachgeordnet. Letzterer steht mit Abgabe-Anschlüssen 29 zum Anschluss an das Schüttgut entladeseitig aufnehmenden Lastkraftwagen 2 in Schüttgut-Förderverbindung. Die Abgabe-Anschlüsse 29 können gasdicht ausgeführt sein.
Zum Entladen kann die schiffseitige Fördergas-Zuleitung 26 mit einer entladeseitigen Fördergasquelle 30, deren Aufbau der Fördergasquelle 13 des Beladesystems 1 entspricht, über eine Haupt-Fördergas-Zuleitung 15 und eine Luftmengen-Regelvorrichtung 16 in Fluidverbindung stehen.
Entsprechend der Anzahl der Zwischen-Lagerbehälter des Beladesystems 1 bzw. der Zwischen-Lagerbehälter des Entladesystems 4 und entsprechend der geforderten, pro Zeit zu fördernden Schüttgutmenge wird die Kapazität der Fördergasquellen 13, 30 ausgelegt.
Auch die Schiffs-Lagerbehälter 20 können das gleiche Fassungsvermögen haben wie die hafenseitigen Zwischen-Lagerbehälter. In der Praxis können Lagerbehältergruppen der Schiffs-Lagerbehälter 20, beispielsweise jeweils drei der Schiffs-Lagerbehälter 20 einer Lagerbehältergruppe der Zwischen-Lagerbehälter zugeordnet sein. Beim Beladen des Schiffs 3 können dann drei der Zwischen-Lagerbehälter der hafenseitigen Lagerbehältergruppe zur vollständigen Befüllung der zugehörigen Lagerbehältergruppe der Schiffs-Lagerbehälter 20 noch entleert werden, während gleichzeitig ein vierter der Zwischen-Lagerbehälter dieser Lagerbehältergruppe schon wieder befüllt wird, um anschließend ein nahtloses Befüllen der nächsten Lagerbehältergruppe der Schiffs-Lagerbehälter 20 zu gewährleisten. Insgesamt können auf dem Schiff 3 und beim Beladesystem 1 beispielsweise zwanzig derartiger Lagerbehältergruppen vorhanden sein.
Die Zwischen-Lagerbehälter des Beladesystems 1 und die Zwischen-Lagerbehälter des Entladesystems 4 können das gleiche Fassungsvermögen aufweisen.
Der Beladevorgang wird von einer zentralen hafenseitigen, also stationären, Steuereinrichtung 31 durchgeführt, die in der 1 schematisch dargestellt ist und die insbesondere die Beladung des Zwischen-Lagerbehälters des Beladeystems 1 sowie der Schiffs-Lagerbehälter 20 über die Hafen-Schiff-Fördervorrichtung 6 steuert.
Eine Steuerung des Entladevorgangs geschieht durch eine zentrale hafenseitige, also stationäre, Steuereinrichtung 32, die in der 1 ebenfalls schematisch dargestellt ist. Die Steuereinrichtung 32 steuert insbesondere zentral den Entladevorgang vom Schiff 3 zum Zwischen-Lagerbehälter des Entladesystems 4 über die Schiff/Hafen-Fördervorrichtung 8. Mit den schiffseitigen Komponenten steht die Steuereinrichtung 32 beim Entladen über entsprechende Signaleinrichtungen in Signalverbindung. Diese Signalverbindung kann kabelgebunden und/oder drahtlos sein.
Die Förderleitungen 7, 9, bei denen das Schüttgut mittels Langsamförderung gefördert wird, verlaufen abschnittsweise horizontal in einem Winkelbereich zwischen 20° Steigung und 40° Gefälle und/oder vertikal in einem Winkelbereich von maximal 20° Abweichung zur Vertikalen. Beispielsweise die Schüttgut-Förderleitung 7 ist aus mehreren Förderleitungsabschnitten zusammengesetzt, die entweder im vorstehend beschriebenen Sinn horizontal oder vertikal verlaufen.
2 zeigt eine der Schüttgut-Fördervorrichtungen 6, 8 stärker im Detail, die als die Hafen/Schiff-Fördervorrichtung 6 oder als die Schiff/Hafen-Fördervorrichtung 8 zum Einsatz kommen kann. Dies wird nachfolgend anhand der Hafen/Schiff-Fördervorrichtung 6 näher erläutert. Die Fördervorrichtung 6 ist als Gelenkkran ausgebildet, der über einen Kranfuß 33 stationär an einer hafenseitigen Kaimauer 34 festgelegt ist. Ein Hebezeug 35 der Fördervorrichtung 6 hat einen Ausleger mit einem vertikalen Schwenkarm 36 und einem horizontalen Schwenkarm 37. Über ein Vertikal-Schwenkarmgelenk 38, über welches eine vertikale Schwenkbewegung des vertikalen Schwenkarms 36 möglich ist, ist der vertikale Schwenkarm 36 um eine horizontale Schwenkachse 39 am Kranfuß 33 angelenkt. Über ein weiteres Vertikal-Schwenkgelenk 40, über das eine vertikale Schwenkbewegung des horizontalen Schwenkarms 37 möglich ist, ist der horizontale Schwenkarm 37 um eine horizontal verlaufende und von der Schwenkachse 39 vertikal beabstandete weitere Schwenkachse 41 am vertikalen Schwenkarm 36 angelenkt.
Auf der der Schwenkachse 39 gegenüberliegenden Seite sind am vertikalen Schwenkarm 36 Ausgleichsgewichte 42 festgelegt. An der der Schwenkachse 41 gegenüberliegenden Seite sind am horizontalen Schwenkarm 37 Ausgleichsgewichte 43 festgelegt. Die Ausgleichsgewichte 42, 43 sind hinsichtlich ihres Gewichts und ihres Abstandes zu den Schwenkachsen 39, 41 so bemessen, dass sich die auf die Schwenkachsen 39, 41 wirkenden Drehmomente einerseits der Schwenkarme 36, 37 und andererseits der Ausgleichsgewichte 42, 43 ausgleichen. Zum Halten der jeweiligen Schwenkposition der beiden Schwenkarme 36, 37 um die Schwenkachsen 39, 41 muss daher praktisch kein resultierendes Drehmoment aufgenommen werden. Aufgrund der Ausgleichsgewichte 42, 43 ist ein Förderrohr-Ausleger des Hebezeugs 35, also die beiden Schwenkarme 36, 37, also ausbalanciert an einem Auslegerträger, also am Kranfuß 33, gelagert.
Der Kranfuß 33 ist unterteilt in zwei Kranfußabschnitte, nämlich in einen unteren Kranfußabschnitt 33a, der an Kaimauer 34 festgelegt ist, und in einen oberen Kranfußabschnitt 33b, der über das Kran-Schwenkarmgelenk 38 am vertikalen Schwenkarm 36 festgelegt ist. Die beiden Kranfußabschnitte 33a, 33b sind relativ zueinander um eine vertikale Drehachse 44 drehbar und entsprechend miteinander über ein Kranfuß-Drehgelenk 45 verbunden.
Am Hebezeug 35 ist das Förderrohr 7 so montiert, dass es um eine Mehrzahl von Bewegungsfreiheitsgraden beweglich ist.
Zur Erleichterung der Beschreibung von Lagebeziehungen wird nachfolgend im Zusammenhang mit der Fördervorrichtung 6, 8, also im Zusammenhang mit dem Gelenkkran, ein kartesisches xyz-Koordinatensystem verwendet. Die x-Achse verläuft parallel zu den Schwenkachsen 39, 41 und längs der Kaimauer 34. Die y-Achse verläuft horizontal, bei exakt horizontal verlaufendem horizontalem Schwenkarm 37 also längs diesem, und senkrecht zur Kaimaurer 34. Die z-Achse verläuft vertikal, also parallel zum Kranfuß 33.
3 zeigt eine Führung sowie Bewegungs-Freiheitsgrade der Förderleitung 7 der Fördervorrichtungen 6, 8 im Bereich des dort nicht dargestellten Hebezeugs 35 des Gelenkkrans. Am Ort des Kranfuß-Drehgelenks 45 weist die Förderleitung bzw. Förderrohr 7 ein Förderleitungs-Drehgelenk 46 auf. Das Förderleitungs-Drehgelenk 46 ermöglicht eine Verdrehung des Förderrohrs 7 um dessen im Bereich dieses Drehgelenks 46 verlaufenden Rohr-Längsachsenabschnitt 47, der längs der Drehachse 44 verläuft, die mit einer zentralen Symmetrieachse des Kranfußes 33 zusammenfällt. Das Drehgelenk 46 sowie die nachfolgend im Zusammenhang mit der Förderleitung 7 beschriebenen Drehgelenke definieren Gelenkachsen, die mit Dreh- bzw. Schwenkachsen des Gelenkkrans zusammenfallen.
Von einem kaiseitigen Förderleitungsabschnitt 48 hin zu einem schiffseitigen Förderleitungsabschnitt 49 verläuft die Förderleitung 7 ausgehend vom Rohr-Längsachsenabschnitt 47 zunächst in einem Bogenabschnitt 50 in einem 45°-Bogen, der von einem längs der z-Richtung führenden Verlauf in einen in der xz-Ebene liegenden Verlauf übergeht. Bogenwinkel der Bögen zwischen den verschiedenen Förderleitungsabschnitten des Förderrohrs 7 können 30° bis 90° betragen. Ein Bogenradius R dieses Bogenabschnitts 50 verhält sich zu einem Rohrleitungsdurchmesser D der Förderleitung 7 folgendermaßen: 1 ≤ R/D ≤ 15, bevorzugt 3 ≤ R/D ≤ 10 und mehr bevorzugt 4 ≤ R/D ≤ 7. Bei der dargestellten Ausführung gilt R/D = 5.
Nach dem Bogenabschnitt 50 in Richtung auf den schiffseitigen Förderleitungsabschnitt 49 zu verläuft die Förderleitung 7 zunächst ein Stück weit in der xz-Ebene und verläuft dann über einen weiteren Bogenabschnitt 51 ein Stück weit parallel zur z-Richtung und geht dann über einen weiteren Bogenabschnitt 52 in einen Rohr-Längsachsenabschnitt 53 über, der eine Drehachse für ein weiteres Förderleitungs-Drehgelenk 54 längs der x-Achse vorgibt die mit der Drehachse 39 zusammenfällt. Über einen weiteren Bogenabschnitt 55 geht der Rohr-Längsachsenabschnitt 53 in einen parallel zur z-Achse verlaufenden Abschnitt der Förderleitung 7 und anschließend über einen weiteren Bogenabschnitt 56 in einen weiteren, parallel zur x-Achse verlaufenden Rohr-Längsachsenabschnitt 57 über, der eine Drehachse für ein weiteres Förderleitungs-Drehgelenk 58 vorgibt, die mit der Drehachse 41 zusammenfällt. Über einen weiteren Bogenabschnitt 59 geht der Rohr-Längsachsenabschnitt 57 in einen parallel zur y-Achse verlaufenden Abschnitt der Förderleitung 7, über einen anschließenden weiteren Bogenabschnitt 60 in einen in der xy-Ebene verlaufenden weiteren Abschnitt der Förderleitung 7 und über einen weiteren Bogenabschnitt 61 in den schiffseitigen, längs der y-Achse verlaufenden Förderleitungsabschnitt 49 über. Für alle Bogenabschnitte 50, 51, 52, 55, 56, 59, 60 und 61 gelten die vorstehend für den Bogenabschnitt 50 angegebenen R/D-Verhältnisse. Insgesamt hat die Förderleitung 7 im Bereich der Fördervorrichtung 6, 8 acht derartige Bogenabschnitte. Anstelle eines 90°-Bogens kann bei den Bogenabschnitten 50, 51, 52, 55, 56, 59, 60 und 61, insbesondere bei den Bogenabschnitten 50, 51, 60 und 61 auch jeweils ein 45°-Bogen eingesetzt werden. Es können Bögen im Bereich zwischen einem 30°-Bogen und einem 60°-Bogen für die Bogenabschnitte 50, 51, 52, 55, 56, 59, 60 und 61 zum Einsatz kommen.
Gerade Förderrohrabschnitte der Förderleitung 7 verlaufen im Bereich der Fördervorrichtungen 6, 8 ausschließlich vertikal in einem Winkelbereich von maximal 20° Abweichung zur Vertikalen oder horizontal in einem Winkelbereich zwischen 20° Steigung und 40° Gefälle. Die Angaben ”Steigung” und ”Gefälle” beziehen sich jeweils auf die Förderrichtung des Schüttguts.
Am dem Schiff zugewandten Ende des schiffseitigen Förderleitungsabschnitts 49 ist ein Kugelgelenk 62 des Förderrohrs 7 angeordnet.
Das Kugelgelenk 62 erlaubt eine Verschwenkung des schiffseitigen Förderleitungsabschnitts 49 zum mit dem Förderleitungsabschnitt 21 des Schiffsystems 5 über eine Anschlusseinrichtung 63, beispielsweise einen Flansch, verbundenen schiffsfesten Förderleitungsabschnitt 64 der Förderleitung 7 unabhängig um zwei parallel zur x-Achse und parallel zur z-Achse liegende Schwenkachsen 65, 66. Als weiterer Drehfreiheitsgrad kann eine Verdrehung des schiffseitigen Förderleitungsabschnitts 49 relativ zum schiffsfesten Förderleitungsabschnitt 64 um eine parallel zur y-Achse verlaufende Drehachse gewährleistet sein. Auch die nachfolgend beschriebenen Kugelgelenke gewährleisten derartige Relativ-Beweglichkeiten um zwei bzw. drei Freiheitsgrade 17.
Das Kugelgelenk 62 kann kardanisch am horizontalen Schwenkarm 37 aufgehängt sein. Anstelle einer kardanischen Aufhängung kann auch eine Verbindung des Kugelgelenks 62 mit dem Schwenkarme 37 vorliegen, bei der ein Gelenkelement des Kugelgelenks 62 am Schwenkarm fest und das andere Gelenkelement des Kugelgelenks 62 fest mit der Anschlusseinrichtung 63 verbunden ist.
Der Förderleitungsabschnitt 64 hat, insbesondere im Inneren des Kugelgelenks 62, einen konischen Verlauf. Im Regelfall ist das Kugelgelenk 62 so angeordnet, dass der Förderleitungsabschnitt 64 sich in Förderrichtung konisch verjüngt. Alternativ kann ein konischer Verjüngungsabschnitt des Förderrohrs dein Kugelgelenk auch nachgeordnet sein, wie nachfolgend am Beispiel eines Trichter-Rohrabschnitts in Verbindung mit den 42 bis 45 noch erläutert wird.
Insgesamt hat also die Förderleitung 7 in der Anordnung nach 3 mindestens sechs Schwenk-Freiheitsgrade, nämlich einen Schwenk-Freiheitsgrad um eine zur z-Achse parallele Achse über das Drehgelenk 47, einen Schwenk-Freiheitsgrad um eine zur x-Achse parallele Achse über das Drehgelenk 54, einen weiteren Schwenk-Freiheitsgrad um eine zur x-Achse parallele Achse über das Drehgelenk 58 und drei Schwenk-Freiheitsgrade um zur x-Achse, zur y-Achse und zur z-Achse parallele Schwenkachsen 65, 66, 66a über das Kugelgelenk 62.
Das Kugelgelenk 62 ist auf einer Symmetrieebene des Hebezeugs 35 angeordnet, die von den beiden Schwenkarmen 36, 37 aufgespannt wird.
Die Fördervorrichtungen 6, 8 können jeweils eine Mehrzahl von Hebezeugen 35 mit zugeordneten Förderleitungen 7 aufweisen, wie vorstehend im Zusammenhang mit den 2 und 3 beschrieben, die bogenförmig auf der Kaimauer 34 im Abstand von beispielsweise 4 m zueinander so angeordnet sind, dass die zugehörigen schiffseitigen Förderleitungsabschnitte 49 im Abstand von 0,5 m bis 1,5 m zueinander parallel geführt werden können. Eine entsprechende Anordnung der Fördervorrichtungen 6, 8 ist in der 25 dargestellt.
Eine Mehrzahl derartiger schiffseitiger Förderleitungsabschnitte 49 kann auch, wie in der 3 schematisch angedeutet, von einen gemeinsamen Förderrohr-Tragrahmen 67 getragen werden, der mit einem Tragrahmen der Hebezeuge 35 der zugehörigen Gelenkkrane verbunden ist. Grundsätzlich kann auch ein einziger Gelenkkran eine Mehrzahl, beispielsweise genau zwei, derartiger schiffseitiger Förderleitungsabschnitte 49 über einen derartigen Förderrohr-Tragrahmen 67 tragen, der dann beispielsweise mit dem horizontalen Schwenkarm 37 des Hebezeugs 35 verbunden ist. Der horizontale Schwenkarm 37 kann auch die Funktion des Tragrahmens 67 übernehmen. Bei der Ausführung als Schiff/Hafen-Fördervorrichtung 8 kann ein solcher Förderrohr-Tragrahmen 67 gleichzeitig auch die Fördergas-Zuleitung 15 tragen, die in der 3 strichpunktiert angedeutet ist.
Über die Schiff/Hafen-Fördervorrichtung 8 kann dann die Förderluft zum beispielsweise pneumatischen Entladen des Schüttguts aus den Schiffs-Lagerbehältern 20 zugeführt werden.
Die 4 bis 7 zeigen verschiedene Momentaufnahmen der Fördervorrichtungen 6, 8 beim Belade- bzw. Entladebetrieb. Dargestellt sind in den 4 und 5 zwei Situationen, bei denen zum einen das Schiff 3 gegenüber der Kaimauer 34 weit abgesenkt und zum anderen weit angehoben vorliegt (Relativbewegung Schiff/Kaimauer in z-Richtung). Die 6 und 7 zeigen den 4 und 5 entsprechende Situationen, bei denen das Schiff 3 jeweils noch zusätzlich ein Stück weit von der Kaimauer 34 entfernt vorliegt (zusätzliche Relativbewegung Schiff/Kaimauer in y-Richtung).
Einer Vertikalbewegung des Schiffs 3 (vgl. den Unterschied zwischen den 4 und 5 bzw. den 6 und 7) folgt der Gelenkkran der Fördervorrichtungen 6, 8 durch ein Verschwenken im Wesentlichen um die Schwenkachse 41. Die weitere, hierzu parallele Schwenkachse 39 ermöglicht die Anpassung des Gelenkkrans der Fördervorrichtungen 6, 8 an den Abstand des Schiffs 3 von der Kaimauer 34. Eine weitere Anpassung einer Relativbewegung des Schiffs 3 relativ zur Kaimauer 34 längs der x-Richtung wird durch ein Verschwenken des Gelenkkrans der Fördervorrichtungen 6, 8 um die Drehachse 44 ausgeglichen.
Das Kugelgelenk 62 stellt dabei sicher, dass bei den verschiedenen Anlenkwinkeln des schiffseitigen Förderleitungsabschnitts 49 je nach Relativposition des Schiffs 3 zur Kaimauer 34 eine Förderverbindung des schiffseitigen Förderleitungsabschnitts 49 der Förderleitung 7 zum schiffsfesten Förderleitungsabschnitt 64 und weiter zum Förderleitungsabschnitt 21 des Schiffsystems vorliegt.
8 zeigt das Kugelgelenk 62 im Detail. Das Kugelgelenk 62 ist für eine Fördervorrichtung in der 8 von links nach rechts ausgelegt. In der in der 8 gezeigten Orientierung könnte das Kugelgelenk 62 beim Gelenkkran nach den 4 bis 7 verbaut sein, wenn dieser Teil der Hafen/Schiff-Fördervorrichtung 6 ist. Zum Einbau in eine Schiff/Hafen-Fördervorrichtung 8 in der Orientierung nach den 4 bis 7 müsste das Kugelgelenk 62, ausgehend von der Orientierung nach 8 um 180° um die z-Achse gedreht verbaut werden. Nachfolgend wird das Kugelgelenk 62 als Bestandteil der Hafen/Schiff-Fördervorrichtung 6 erläutert.
Stationär mit dem schiffseitigen Förderleitungsabschnitt 49 verbunden ist eine Gelenkpfanne bzw. Gelenkaufnahme 68 des Kugelgelenks 62. In der Gelenkpfanne 68 gleitet eine Gelenkkugel 69. Gelagert ist die Gelenkkugel 69 in der Gelenkpfanne 68 über abriebfeste Lagerelemente 70 aus Kunststoff. Alternativ können die Lagerelemente 70 auch aus Metall gefertigt sein.
Die Gelenkkugel 69 gibt, wenn das Kugelgelenk 62 zum Beladen schiffsseitig montiert ist, den schiffsfesten Förderleitungsabschnitt 64 der Förderleitung 7 vor. Am schiffseitigen Ende des Förderleitungsabschnitts 64 ist die Anschlussvorrichtung 63, also der Verbindungsflansch zum Förderleitungsabschnitt 21 des Schiffsystems 5, ausgeführt. Wenn das Kugelgelenk 62 zum Entladen montiert ist, ist die Gelenkpfanne 68 schiffsseitig montiert.
Der schiffsfeste Förderleitungsabschnitt 64 ist zum Übergang zum Förderleitungsabschnitt der Gelenkpfanne 68, der hin zum schiffseitigen Förderleitungsabschnitt 49 führt, konusförmig ausgeführt mit einem Konuswinkel zwischen den einander gegenüberliegenden Wänden des schiffsfesten Förderleitungsabschnitts 64 von 5°. Dieser Konuswinkel kann bei alternativen Ausführungen des Kugelgelenks 62 maximal 20°, maximal 10° und insbesondere maximal 5°, betragen. Der schiffsseitige Förderleitungsabschnitt 64 verjüngt sich in Förderrichtung. Beim Kugelgelenk 62 nach 8 ist dieser Konusabschnitt in der Gelenkkugel 69, also im inneren Gelenkteil des Kugelgelenks 62, angeordnet. Alternativ ist es auch möglich, den Konusabschnitt im äußeren Gelenkteil des Kugelgelenks 62 anzuordnen.
Anhand der 9 und 10 werden Details der Drehgelenke 46, 54, 58 am Beispiel des Drehgelenks 54 erläutert. Die anderen beiden Drehgelenke 46, 58 sind entsprechend dem Drehgelenk 54 aufgebaut.
Das Drehgelenk 54 hat ein Festlager 71 in Form einer Halterung eines dein Bogenabschnitt 52 zugewandten Teils des Rohr-Längsachsenabschnitts 53 an einem Rahmenabschnitt 72 des Kranfußabschnitts 33b. In dem Festlager 71 ist eine Förderdurchführung integriert. Über Flanschverbindungen 73, 74 ist einerseits der Bogenabschnitt 52 mit dem Festlager 71 und andererseits das Drehgelenk 54 mit dem Festlager 71 verbunden. Eine Gelenkeinheit 54a des Drehgelenks 54 verbindet den festlagerseitigen Abschnitt des Rohr-Längsachsenabschnitts 53 mit einem führungslagerseitigen Abschnitt des Rohr-Längsachsenabschnitts 53, der in einem Führungslager 75 geführt ist. Das Führungslager 75 ist wiederum am Rahmenabschnitt 72 des Kranfußabschnitts 33b festgelegt. Das Führungslager 75 kann sich im zugehörigen Bereich des Rohr-Längsachsenabschnitts 53 um die Schwenkachse 39 drehen.
Das Festlager 71 ist als Axial-/Radiallager ausgebildet. Das Führungslager 75 ist als Radiallager ausgebildet.
Zwischen dein führungslagerseitigen Bereich des Rohr-Längsachsenabschnitts 53 und der Gelenkeinheit 54a ist ein Rohr-Verbindungsstück 76 des Rohr-Längsachsenabschnitts 53 angeordnet. Das Rohr-Verbindungsstück 76 ermöglicht eine leichte und schnelle Demontage einer Verbindung zwischen dem führungslagerseitigen Rohr-Längsachsenabschnitts 53 und der Gelenkeinheit 54a des Drehgelenks 54. Das Rohr-Verbindungsstück 76 kann als Muffe, z. B. als Schlauchabschnitt, ausgeführt sein, der über Schellen einerseits mit der Gelenkeinheit 54a und andererseits mit dein führungslagerseitigen Rohr-Längsachsenabschnitt 53 verbunden ist.
Anstelle der Gelenkeinheit 54a kann beim Drehgelenk 54 auch ein entsprechend längeres und als flexibler Schlauch ausgeführtes Rohr-Verbindungsstück 76 zwischen dem Festlager 71 und dem Führungslager 75 angeordnet sein, sodass das Rohr-Verbindungsstück 76 eine Schwenkbarkeit des führungslagerseitigen Rohr-Längsachsenabschnitts 53 zur festlagerseitigen Durchführung um die Schwenkachse 39 ermöglicht.
Das Festlager 71 kann mit Gummipuffern ausgerüstet werden, um Kräfte, die auf das Förderrohr 7 im Bereich der Bogenabschnitte 52, 55 und im Bereich des Lagers 71 und der Gelenkeinheit 54a auftreten, gedämpft auf den Rahmenabschnitt 72 zu übertragen.
Sämtliche Wandübergänge zwischen den einzelnen, die Gelenkverbindung 54 längs der Förderrichtung aufbauenden und aufeinander folgenden Komponenten einer Rohr-Innenwand der Förderleitung 7 sind als glatte, kantenfreie Übergänge ausgeführt.
Die 11 und 12 zeigen zwei alternative Führungen der Förderleitung 7 im Bereich der Fördervorrichtungen 6 bzw. 8, die anstelle der Führung der Förderleitung 7 zum Einsatz kommen können, wie vorstehend im Zusammenhang mit den 2 bis 7 erläutert wurde. Diese alternativen Führungen der Förderleitung 7 werden nachfolgend nur dort beschrieben, wo sie sich von der Führung gemäß der 2 bis 7 unterscheiden.
Ausgehend vom kaiseitigen Förderleitungsabschnitt 48, der längs der z-Achse verläuft, geht die Förderleitung 7 bei der Führung nach 11 über ein erstes Kugelgelenk 77 zunächst in einen weiteren, ebenfalls längs der z-Achse verlaufenden Förderleitungsabschnitt 78 über, der über einen nach Art eines Schwanenhalses ausgeführten und sich entsprechend krümmenden Bogenabschnitt 79 zunächst von der schiffsseitigen Kaimauer 34 wegführenden Verlauf und dann in einen zur schiffsseitigen Kaimauer 34 hinführenden Verlauf übergeht. Dort ist der Bogenabschnitt 79 über ein weiteres Kugelgelenk 80 mit dem schiffseitigen Förderleitungsabschnitt 49 der Förderleitung 7 verbunden.
Über das Kugelgelenk 77 ist ein Verschwenken des Förderleitungsabschnitts 78 relativ zum kaiseitigen Förderleitungsabschnitt 48 um zwei Achsen möglich, die einerseits parallel zur x-Achse und andererseits zur z-Achse verlaufen. Diese Verschwenkbarkeit ist in der 11 durch gestrichelte Verschwenkbarkeitsgrenzen des Förderleitungsabschnitts 78 angedeutet.
Das weitere Kugelgelenk 80 ermöglicht wiederum ein Verschwenken des schiffseitigen Förderleitungsabschnitts 49 relativ zum Bogenabschnitt 79 um zwei zueinander senkrechte Achsen, die einerseits parallel zur x-Achse und andererseits parallel zur z-Achse verlaufen. Auch diese Verschwenkbarkeit des schiffseitigen Förderleitungsabschnitts 49 ist durch gestrichelte Schwenkbereichsgrenzen angedeutet.
Das Bogengelenk 79 ist als Schwanenhals-Abschnitt ausgeführt. Das Bogengelenk 79 kann formstabil ausgeführt sein. Die drei Kugelgelenke 77, 80, 62 werden wiederum von dem Kranfuß 33, dem vertikalen Schwenkarm 36 und dem horizontalen Schwenkarm 37 getragen.
Der Verlauf der Förderleitung 7 mit drei Kugelgelenken 77, 80, 62 ermöglicht ebenfalls ein Ausgleichen von Relativbewegungen des Schiffs 3 zur Kaimauer 34, wie vorstehend insbesondere im Zusammenhang mit den 4 bis 7 erläutert.
Alternativ zur Führung der Förderleitung 7 nach 11 mit drei Kugelgelenken 77, 80, 62 ist auch eine Führung mit zwei Kugelgelenken am Ort der Kugelgelenke 77 und 62 möglich, bei dein das zwischenliegende Kugelgelenk durch mindestens ein Drehgelenk nach Art des Drehgelenks 58 der Ausführung nach 3 mit zugehörigem Bogenverlauf der Förderleitung 7 ersetzt ist. Anstelle des Kugelgelenks 80 kann also auch ein Drehgelenk zum Einsatz kommen, welches eine Verschwenkung des Bogenabschnitts 79 zum schiffseitigen Förderleitungsabschnitt 49 um eine zur x-Achse parallele Schwenkachse ermöglicht.
Beim Förderleitungsverlauf nach 12, der ansonsten dem Verlauf nach 3 entspricht, ist das Kugelgelenk 62 ersetzt durch drei hintereinander angeordnete Förderleitungs-Drehgelenke 81 bis 83. Zur Anschlusseinrichtung 63 hin geht der schiffseitige Förderleitungsabschnitt 49 zunächst über einen Bogenabschnitt 84, der parallel zur xy-Ebene verläuft, in einen längs der x-Richtung verlaufenden Rohr-Längsachsenabschnitt 85 mit dein Drehgelenk 81, anschließend über einen weiteren Bogenabschnitt 86, der parallel zur xz-Ebene verläuft, in einen weiteren Rohr-Längsachsenabschnitt 87 mit dem Drehgelenk 82 und schließlich über einen weiteren Bogenabschnitt 88, der parallel zur yz-Ebene verläuft, in einen Rohr-Längsachsenabschnitt 89 mit dem Drehgelenk 83 über.
Eine Gelenkachse des Drehgelenks 81 verläuft parallel zur x-Achse. Eine Gelenkachse des Drehgelenks 82 verläuft parallel zur z-Achse. Eine Drehgelenkachse des Drehgelenks 83 verläuft parallel zur y-Achse.
Zwischen dem schiffseitig letzten Drehgelenk 83 und der Anschlusseinrichtung 63 liegt wiederum der schifffeste Förderleitungsabschnitt 64.
Die Anordnung mit den drei Drehgelenken 81 bis 83 übernimmt die Funktion des Kugelgelenks 62, wie vorstehend erläutert.
Anhand der 13 bis 24 werden nachfolgend verschiedene Ausführungen des Kugelgelenks 62 beschrieben, die am Ort der vorstehend beschrieben Kugelgelenke der Fördervorrichtungen 6 bzw. 8 zum Einsatz kommen können. Das Kugelgelenk 62 hat die Gelenkkugel bzw. den Gelenkkopf 69, die um drei Achsen schwenkbar in der Gelenkaufnahme bzw. Gelenkpfanne 68 aufgenommen ist. Der Förderleitungsabschnitt 64 ist im Bereich des Kugelgelenks 62 konusförmig ausgeführt. Ein Konuswinkel dieses konusförmigen Förderleitungsabschnitts 64 beträgt 5°. Dieser Konuswinkel kann bei alternativen Ausführungen des Kugelgelenks 62 maximal 20°, maximal 10° und insbesondere maximal 5°, betragen. Die konusförmige Ausführung kann, wie in den 13 bis 24 dargestellt, in einem inneren Gelenkteil des Kugelgelenks 62, also in der Gelenkkugel 69, oder alternativ auch in einem äußeren Gelenkteil des Kugelgelenks angeordnet sein. Der Konus des Förderleitungsabschnitts 64 verjüngt sich in Förderrichtung.
Am Übergang zwischen von außen zugänglichen und beim Verschwenken des Kugelgelenks 62 gegeneinander beweglichen Abschnitten ist zwischen einer Außenwand des Förderleitungsabschnitts 64 und einem Flanschring 90 der Gelenkaufnahme 68 eine Dichtmanschette 91 angeordnet. Diese sorgt für einen dichten Übergang zur Umgebung zwischen dem gelenkkugelfesten Förderleitungsabschnitt 64 und der Gelenkaufnahme 68 unabhängig von einer Schwenkstellung des Kugelgelenks 62.
Für eine Lagerung der Gelenkkugel 69 in der Gelenkaufnahme 68 werden nachfolgend anhand der 18 bis 21 verschiedene Lösungen beschrieben. Bei der Ausführung der Gelenkkugel 69 nach den 17 und 18 dient zur Lagerung ein mit PTFE beschichteter Stahlring 92, der an der Gelenkaufnahme 68 festgelegt ist und auf dem beim Verschwenken des Kugelgelenks 62 ein verchromter Kalottenabschnitt 93 der Gelenkkugel 69 gleitet. Der Stahlring 92 ist mit dem Flanschring 90 verschraubt, der seinerseits mit einem Außengehäuse der Gelenkaufnahme 68 verschraubt ist.
Bei der Ausführung des Kugelgelenks 62 nach 19 weist der Stahlring 92 dem Kalottenabschnitt 93 zugewandt einen Kunststoffeinsatz 94 auf, an dem der Kalottenabschnitt 93 gleitet. Letzterer ist bei der Ausführung nach 19 nicht verchromt ausgeführt.
Bei der Ausführung des Kugelgelenks 62 nach 20 ist anstelle des Stahlrings 92 ein Kunststoffring 95 eingesetzt, an dem der Kalottenabschnitt 93 der Gelenkkugel 69 gleitet. Auch bei der Ausführung nach 20 ist der Kalottenabschnitt nicht verchromt ausgeführt.
Bei der Ausführung des Kugelgelenks 62 nach 21 ist dieser nicht separat zur Verschraubung des Flanschrings 90 am Außengehäuse der Gelenkaufnahme 68 mit eigenen Befestigungselementen am Flanschring 90 befestigt, wie dies bei der Ausführung nach 20 der Fall ist, sondern wird zwischen einem Klemmeblech 96 und dem Außengehäuse der Gelenkaufnahme 68 geklemmt, wobei Schraubverbindungen, über die das Klemmblech 96 mit dem Außengehäuse der Gelenkaufnahme 68 verschraubt ist, den Kunststoffring 95 bei der Ausführung nach 21 durchtreten.
Der Kunststoffring 95 ist bei der Ausführung nach 21 als in Umfangsrichtung um eine Förderachse mehrteilig ausgeführter Ring gestaltet, wie der 24 zu entnehmen ist.
22, 23 zeigen zwei Varianten einer Dichtung zwischen der Gelenkkugel 69 und der Gelenkaufnahme 68. Über diese Dichtung sind diese beiden Gelenkkörper druckdicht gegeneinander abgedichtet, so dass im Kugelgelenk 62 ein für die pneumatische Langsamförderung erforderlicher Förderdruck gehalten werden kann.
Bei der Ausführung einer Dichtung 97 nach 22 schließt die Dichtung 97 den Förderleitungsabschnitt 64 zur Gelenkaufnahme 68 hin über einen umlaufenden Dichtungsring 98 ab. Der Dichtungsring 98 ist in einer Dichtungsnut 99 gehaltert, die in der Gelenkkugel 69 ausgeführt ist, und dichtet die Gelenkkugel 69 gegen die Gelenkpfanne 68 über einen frei überstehenden Kantenbereich des Dichtungsrings 98 ab. Dieser freie Kantenbereich des Dichtungsrings 98 liegt an einer inneren Mantelwand 100 der Gelenkaufnahme 68 an.
Bei der Ausführung der Dichtung 97 zwischen der Gelenkkugel 69 und der Gelenkaufnahme 68 nach 23 dient ein umlaufender Dichtungsring 101 mit zur inneren Mantelwand 100 ballig zulaufender Kontur als einziges Dichtelement. Der Dichtungsring 101 ist, ähnlich wie der Dichtungsring 98 der Ausführung nach 22, in einer Umfangsnut der Gelenkkugel 69 gehalten und liegt über den ballig zulaufenden Abschnitt an der inneren Mantelwand 100 an.
Durch entsprechende Verdrehung des mindestens einen Kugelgelenks und entsprechende Anpassung des Konusverlaufs des schiffsfesten Förderleitungsabschnitts 64 an die jeweilige Förderrichtung, kann ein als Hafen/Schiff-Fördervorrichtung 6 ausgeführter Gelenkkran zur einer Schiff/Hafen-Fördervorrichtung 8 umgebaut werden. Eine entsprechende Verdrehung des mindestens einen Kugelgelenks kann manuell, pneumatisch oder auch elektrisch angetrieben erfolgen.
Die Fördervorrichtungen 6, 8 können eine in der Zeichnung nicht näher dargestellte Notabkopplungseinrichtung zur Sicherstellung einer im Notfall schnellen Abkopplung zwischen der hafenseitigen Förderleitung 7 und dem Schiff 3 aufweisen. Diese Notabkopplungseinrichtung kann eine Mehrzahl von Anschlussflansche der Förderleitung 7 hintergreifende Klauen aufweisen, die sich ab einer vorgegebenen Zugkraft löst, die auf die Hauptfördervorrichtung 6, 8 bzw. auf die Förderleitungen 7, 9 ausgeübt wird.
Auch andere Systeme zur Fixierung der Förderleitungen 7, 9 am Schiff 3 über eine Notabkopplungseinrichtung sind möglich, z. B. eine Verbindung über eine schiffs- oder hafenseitige Koppelkugel mit einer hafen- oder schiffsseitigen Koppelkugelaufnahme, wobei die Koppelkugelaufnahme die Koppelkugel ab einer vorgegebenen Zugkraft freigibt. Die Notabkopplungseinrichtung kann eine Mess- und Überwachungseinrichtung zum Vermessen einer Koppelverbindung zwischen der hafenseitigen Förderleitung 7 und dem Schiff 3, insbesondere zum Vermessen und Überwachen eines Andockkorbes aufweisen.
Nach dein Andocken kann die Anschlusseinrichtung 63 kraftfrei geschaltet werden. Ein Bewegungsraum zwischen dem Schiff 3 und der Kaimauer 34 über eine Mess- und Überwachungseinrichtung überwacht werden. Diese Mess- und Überwachungseinrichtung kann ein Wegmesssystem beinhalten, welches Längen und Winkel in Bezug auf eine Relativverlagerung des Schiffs 3 zur Kaimauer 34 misst. Diese Mess- und Überwachungseinrichtung kann mit einer Notabkoppeleinrichtung in Signalverbindung stehen.
Anhand der 26 wird nachfolgend eine weitere Ausführung einer Belade-Fördervorrichtung 102, also einer Hafen/Schiff-Fördervorrichtung, beschrieben. Komponenten, die denjenigen entsprechen, die vorstehend unter Bezugnahme auf die 1 bis 25 bereits erläutert wurden, tragen die gleichen Bezugsziffern und werden nicht nochmals im Einzelnen diskutiert.
Ein Förderrohr 7, das bei der Belade-Fördervorrichtung 102 den Schüttgut-Lagerbehälter 103 des Beladesystems 1 mit einer schiffseitigen Andockstation bzw. Anschlusseinrichtung 63 verbindet, ist in eine Mehrzahl von starren Rohrabschnitten unterteilt. Jeder dieser Rohrabschnitte ist also in sich nicht flexibel und ist aus einem starren Material, insbesondere aus Metall. Ein erster Förderrohrabschnitt 104 verläuft zwischen einem Austragsabschnitt des Lagerbehälters 103 und einer ersten Rohr-Gelenkeinheit, die als Zylinder-Gelenkeinheit 102 ausgeführt ist. Der Förderrohrabschnitt 104 weist zwischen dem Lagerbehälter 103 und der Zylinder-Gelenkeinheit 105 zwei 90°-Bögen auf. Ab der Zylinder-Gelenkeinheit 105 ist der weitere Verlauf des Förderrohrs 7 in zwei unterschiedlichen Stellungen des Schiffs 3 gezeigt. Die Zylinder-Gelenkeinheit 105 verbindet den Förderrohrabschnitt 104 mit einem in Förderrichtung nachgeordneten, gerade verlaufenden Förderrohrabschnitt 106. Dieser wird von einem nicht dargestellten vertikalen Schwenkarm getragen, der dem Schwenkarm 36 des Hebezeugs 35 nach 2 entspricht.
Die Zylinder-Gelenkeinheit 105 ermöglicht ein Verschwenken des Förderrohrabschnitts 106 relativ zum Förderrohrabschnitt 104 um eine Gelenkachse 107, die senkrecht auf dem Rohr-Leitungsweg für das Schüttgut am Übergang zwischen den Rohrabschnitten 104, 106 steht. Diese Gelenkachse 107 steht senkrecht auf der Zeichenebene der 26.
Die 29 bis 31 zeigen die Zylinder-Gelenkeinheit 105 stärker im Detail. Die Zylinder-Gelenkeinheit 105 hat einen Starr-Förderabschnitt 108, der über eine Flanschverbindung mit dem benachbarten Förderrohrabschnitt 104 verbunden ist. Benachbart zur Gelenkachse 107 erweitert sich der Starr-Förderabschnitt 108 zu einem Zylinder-Gelenkgehäuse 109, das zwei gegenüberliegende Gelenkaufnahmen 110 aufweist. Weiterhin hat die Zylinder-Gelenkeinheit 105 einen Gelenk-Förderabschnitt 111 der wiederum über eine Flanschverbindung mit dem Förderrohrabschnitt 106 verbindbar ist. Ein Förder-Innenraum des Gelenk-Förderabschnitts 111 verläuft bis etwa auf Höhe der Gelenkachse 107 zylindrisch, und ab dann sich konisch erweiternd bis zur Ausmündung hin zum Förderweg des Starr-Förderabschnitts 108. Der Gelenk-Förderabschnitt 111 hat zwei Gelenk-Wellenstummel, die in den Gelenkaufnahmen 110 aufgenommen sind. Eine umlaufende Dichtung 112 dichtet den Starr-Förderabschnitt 108 gegen den Gelenk-Förderabschnitt 111 ab, sodass bei der Förderung des Schüttguts die Zylinder-Gelenkeinheit 105 unabhängig von der Stellung des Starr-Förderabschnitts zum Gelenk-Förderabschnitt 108 nach außen abgedichtet ist.
Der Gelenk-Förderabschnitt 111 kann zwischen den beiden in der 30 dargestellten Schwenk-Extrempositionen relativ zum Starr-Förderabschnitt 108 um einen Schwenkwinkel S von 60° um die Gelenkachse 107 verschwenkt werden. Auch andere Schwenkwinkel S im Bereich zwischen 20° und 90° sind möglich.
In Förderrichtung stromabwärts ist der Förderrohrabschnitt 106 mit einer weiteren Zylinder-Gelenkeinheit 113 verbunden, die entsprechend der Zylinder-Gelenkeinheit 105 aufgebaut ist. Eine Gelenkachse 114 der Zylinder-Gelenkeinheit 113 verläuft parallel zur Gelenkachse 107 der Zylinder-Gelenkeinheit 105, also ebenfalls senkrecht zur Zeichenebene in 26.
Der Zylinder-Gelenkeinheit 113 ist in Förderrichtung nachgeordnet ein weiterer Förderrohrabschnitt 115 des Förderrohrs 7. Ab der Zylinder-Gelenkeinheit 113 ist der weitere Verlauf des Förderrohrs 7 wiederum in zwei Stellungen des Schiffs 3 relativ zum Hafen dargestellt, wobei eine dieser Stellungen gestrichelt angedeutet ist.
Der Förderrohrabschnitt 115 ist als 90°-Bogen ausgeführt. Der Förderrohrabschnitt 115 verbindet die Zylinder-Gelenkeinheit 113 mit einer weiteren Zylinder-Gelenkeinheit 116 mit Gelenkachse 117. Die Zylinder-Gelenkeinheit 116 ist wiederum entsprechend der Zylinder-Gelenkeinheit 105 aufgebaut. Die Gelenkachse 117 verläuft wiederum senkrecht zum Rohr-Leitungsweg für das Schüttgut, gleichzeitig aber in der Zeichenebene der 26, sodass die Gelenkachsen 107 und 114 einerseits und die Gelenkachse 117 andererseits parallel zu aufeinander senkrecht stehenden Koordinatenachsen verlaufen.
Der Zylinder-Gelenkeinheit 116 ist in Förderrichtung des Schüttguts nachgeordnet ein weiterer, gerade verlaufender Förderrohrabschnitt 118. Dieser verbindet die Zylinder-Gelenkeinheit 116 mit dein schiffsseitigen Kugelgelenk 62. Das Kugelgelenk 62 ist über einen weiteren Förderrohrabschnitt 119 mit der Andock-Station 63 verbunden.
Der gerade verlaufende Förderrohrabschnitt 118 wird von einen nicht dargestellten horizontalen Schwenkarm getragen, der dem horizontalen Schwenkarm 37 der Ausführung nach 2 entspricht.
Über die Schwenkbewegung, die die Zylinder-Gelenkeinheit 105 ermöglicht, lässt sich eine Verlagerungsbewegung des Schiffs 3 relativ zur Kaimauer 34 in der y-Richtung von +/–4,5 m ausgleichen. Über die Schwenkbeweglichkeit der Zylinder-Gelenkeinheit 113 und des Kugelgelenks 62 lässt sich eine Relativbewegung des Schiffs 3 relativ zur Kaimauer 34 in der z-Richtung von +/–3 m ausgleichen. Über die Schwenkbeweglichkeit der Zylinder-Gelenkeinheit 116 und des Kugelgelenks 62 lässt sich eine Verlagerung des Schiffs 3 relativ zur Kaimauer 34 in der x-Richtung um +/–4 m ausgleichen.
Abhängig von der Dimensionierung der Förderrohrabschnitte der Belade-Fördervorrichtung 102 lassen sich Horizontal-Verlagerungen und Vertikal-Verlagerungen des Schiffs 3 in einem Bewegungsbereich +/–10 m ausgleichen.
Anstelle der Zylinder-Gelenkeinheit 116 kann zwischen den Förderrohrabschnitten 115 und 118 auch ein Kugelgelenk nach Art des Kugelgelenks 62 eingesetzt sein, was den Vertikalausgleich der z-Richtung vergrößern hilft.
Die Förderrohrabschnitte 104 und 119 stellen zwei starre, also in sich nicht flexible Rohr-Endabschnitte des Förderrohrs 7 dar. Diese Rohr-Endabschnitte werden von einem Rohr-Mittelabschnitt verbunden, der die Förderrohrabschnitte 106, 115 und 118 aufweist. Jeder dieser Förderrohrabschnitte 106, 115, 118 ist in sich starr ausgeführt. Aufgrund der Rohr-Gelenkverbindungen mit den Gelenkeinheiten 106, 115, 118 und 62, die ebenfalls zum Rohr-Mittelabschnitt gehören, sind die beiden Rohr-Endabschnitte des Förderrohrs 7 relativ zueinander translationsbeweglich. Es ist also eine Verlagerung dieser beiden Rohr-Endabschnitte relativ zueinander um mindestens einen Translations-Freiheitsgrad, im Fall der Ausführung nach 26 sogar um alle drei Translations-Freiheitsgrade x, y und z möglich.
Anhand der 27 wird nachfolgend eine weitere Ausführung einer Entlade-Fördervorrichtung 120, also einer Schiff/Hafen-Vorrichtung, beschrieben. Komponenten, die denjenigen entsprechen, die vorstehend unter Bezugnahme auf die 1 bis 26 und insbesondere unter Bezugnahme auf die 26 bereits erläutert wurden, tragen die gleichen Bezugsziffern und werden nicht nochmals im Einzelnen diskutiert.
Zur Entlade-Fördervorrichtung 120 gehört ein Förderrohr 9. Dieses hat schiffsseitig einen Förderrohrabschnitt 121, der, wie vorstehend bereits erläutert, über eine Anschlusseinrichtung mit einer Andockstation 63 des Schiffs 3 verbindbar ist. Über ein Kugelgelenk 62 ist der Förderrohrabschnitt 121 mit einem geraden Förderrohrabschnitt 122 des Förderrohrs 9 verbunden. Der gerade Förderabschnitt 122 wird von einem nicht dargestellten horizontalen Schwenkarm nach Art des Schwenkarms 37 getragen.
Eine Zylinder-Gelenkeinheit 123 verbindet den Förderrohrabschnitt 122 mit einem als 90°-Bogen ausgeführten, in Förderrichtung nachgeordneten Förderrohrabschnitt 124. Die Zylinder-Gelenkeinheit 123 ist entsprechend der Zylinder-Gelenkeinheit 105 der Ausführung nach 26 aufgebaut. Eine Gelenkachse 125 der Zylinder-Gelenkeinheit 123 liegt in der Zeichenebene der 27 und steht senkrecht auf dem Rohr-Leitungsweg für das Schüttgut.
Eine weitere Zylinder-Gelenkeinheit 126 verbindet den Förderrohrabschnitt 124 mit einem weiteren, in Förderrichtung nachgeordneten, geraden Förderrohrabschnitt 127. Die Zylinder-Gelenkeinheit 126 ist wiederum entsprechend der Zylinder-Gelenkeinheit 105 der Ausführung nach 26 aufgebaut. Eine Gelenkachse 128 der Zylinder-Gelenkeinheit 126 steht senkrecht auf der Zeichenebene der 27.
Der im Wesentlichen vertikal verlaufende gerade Förderabschnitt 127 wird von einem vertikalen Schwenkarm nach Art des Schwenkarms 36 getragen. Die beiden Schwenkarme zum Tragen der Förderrohrabschnitte 122, 127 bilden einen Ausleger bei der Ausführung nach 27, an dem das Förderrohr 9 montiert ist.
Eine weitere Zylinder-Gelenkeinheit 129 verbindet den Förderrohrabschnitt 127 mit einem weiteren, in Förderrichtung nachgeordneten Förderrohrabschnitt 130, der mehrere 90°-Bögen aufweist. Eine Gelenkachse 131 der Zylinder-Gelenkeinheit 129 steht senkrecht auf der Zeichenebene der 27. Der Förderrohrabschnitt 130 stellt einen Rohr-Endabschnitt dar, der das Förderrohr 9 mit der Sichtereinrichtung 132 für das Schüttgut verbindet. Ausgangsseitig steht mit der Sichtereinrichtung 132 eine Mehrzahl von das entladende Schüttgut aufnehmenden Lagerbehältern 133 in Förderverbindung, von denen in der 27 einer der Lagerbehälter 133 dargestellt ist. Eine Förderleitung 134, die die Sichtereinrichtung 132 mit den Lagerbehältern 133 verbindet, verläuft horizontal.
28 zeigt eine Variante einer Förderanbindung der Sichtereinrichtung 132 mit den entladeseitigen Lagerbehältern 133, die bei der Entlade-Fördervorrichtung 120 zum Einsatz kommen kann. Dort steht die Sichtereinrichtung 132 mit den Lagerbehältern 133 über Förderleitungen 135 in Förderverbindung, die zwischen der Sichteinrichtung 132 und den Lagebehältern 133 leicht geneigt verlaufen.
Die beiden Varianten der Förderverbindung zwischen der Sichtereinrichtung 132 und den Lagerbehältern 133 nach den 27 und 28 gewährleisten einen schonenden Transport des Schüttguts von der Sichtereinrichtung 132 in die Lagerbehälter 133 mit sehr geringen Abrieb, der kleiner sein kann als 50 ppm.
Die Gelenkigkeit des Förderrohrs 9 um die Zylinder-Gelenkeinheit 129 gewährleistet einen Horizontalausgleich (y-Richtung) einer Schiffsbewegung relativ zur Kaimauer 34 um +/–4,5 m. Eine Gelenkigkeit des Förderrohrs 9 durch die Zylinder-Gelenkeinheit 126 und das Kugelgelenk 62 gewährleistet einen Vertikalausgleich (z-Richtung) der Schiffsbewegung relativ zur Kaimauer 34 um +6 m/–4 m. Zusätzlich gewährleistet eine Gelenkigkeit des Förderrohrs 9 um die Zylinder-Gelenkeinheit 123 und das Kugelgelenk 62 einen Horizontalausgleich (x-Richtung) einer Relativbewegung des Schiffs 3 längs der Kaimauer 34 um +/–4 m.
Abhängig von der Dimensionierung der Förderrohrabschnitte der Entlade-Fördervorrichtung 120 lassen sich Horizontal-Verlagerungen und Vertikal-Verlagerungen des Schiffs 3 in einem Bewegungsbereich +/–10 m ausgleichen.
Die 32 bis 34 zeigen eine Doppel-Zylinder-Gelenkeinheit 136, die aus zwei zusammenmontierten einzelnen Zylinder-Gelenkeinheiten nach Art der Zylinder-Gelenkeinheit 105 zusammengesetzt ist. Die Gelenkachsen 107 der beiden die Doppel-Zylinder-Gelenkeinheit 136 aufbauenden Zylinder-Gelenkeinheiten 105 verlaufen parallel zu aufeinander senkrecht stehenden Koordinatenachsen. Bei der Doppel-Zylinder-Gelenkeinheit 136 sind die beiden Starr-Förderabschnitte 108 der beiden Zylinder-Gelenkeinheiten 105 über ihre zugehörigen Flansche miteinander verbunden.
Die Doppel-Zylinder-Gelenkeinheit 136 kann, bei entsprechender Adaption des Verlaufs der angrenzenden Förderrohrabschnitte, als Ersatz der beiden Zylinder-Gelenkeinheiten 113, 116 der Ausführung nach 26 oder 123, 126 der Ausführung nach 27 dienen. Eine entsprechende Adaption des Verlaufs der angrenzenden Förderrohrabschnitte vorausgesetzt, kann die Doppel-Zylinder-Gelenkeinheit auch eines der vorstehend beschriebenen Kugelgelenke 62 ersetzen. Hierbei kann zusätzlich auch noch ein Drehgelenk (Swivel) vorgesehen sein, wie vorstehend bereits erläutert, z. B. im Zusammenhang mit den Drehgelenken 46 oder 81. Ein Drehgelenk wird nachfolgend zudem im Zusammenhang mit der 37 beschrieben (vgl. Drehgelenk 140).
Anhand der 35 bis 37 wird nachfolgend eine weitere Doppel-Gelenkeinheit 137 beschrieben, die zur gelenkigen Verbindung von Förderrohrabschnitten der vorstehend erläuterten Varianten von Fördervorrichtungen zum Einsatz kommen kann. Komponenten, die denjenigen entsprechen, die vorstehend unter Bezugnahme auf die 1 bis 34, insbesondere unter Bezugnahme auf die 29 bis 34, bereits erläutert wurden, tragen die gleichen Bezugsziffern und werden nicht nochmals im Einzelnen diskutiert.
Die Doppel-Gelenkeinheit 137 hat zunächst eine Zylinder-Gelenkeinheit 138, die abgesehen von einem endseitigen Verbindungsabschnitt eines Gelenk-Förderabschnitts 139 der Zylinder-Gelenkeinheit 105 nach den 29 bis 31 entspricht. Der Gelenk-Förderabschnitt 139 der Doppel-Gelenkeinheit 137 verbindet den Starr-Förderabschnitt 108 mit einem Drehgelenk in Form einer Förderleitungs-Dreh-Gelenkeinheit 140. Letztere weist einen Drehanschluss-Förderabschnitt 141 auf, der über ein Drehlager 142, das als Kugellager ausgeführt ist, mit dem Gelenk-Förderabschnitt 139 verbunden ist. Über eine O-Ringdichtung 143 ist der Gelenk-Förderabschnitt 139 gegen den Drehanschluss-Förderabschnitt 141 abgedichtet. Das Drehlager 142 ermöglicht ein Verschwenken des Drehanschluss-Förderabschnitts 141 relativ zum Gelenk-Förderabschnitt 139 um eine Gelenkachse 144, die längs des Rohr-Leitungsweges für das Schüttgut verläuft. Beim Verschwenken des Gelenk-Förderabschnitts 139 um die Gelenkachse 107 der Zylinder-Gelenkeinheit 138 verschwenkt auch die Gelenkachse 144. Dies ist in der 36 dargestellt, die verschiedene Schwenkpositionen des Gelenk-Förderabschnitts 139 darstellt. Die Schwenkbewegung der Gelenkachse 144 erfolgt dabei über den Schwenkwinkel S.
Je nach den Anforderungen, die an die Freiheitsgrade einer Bewegung von miteinander gelenkig verbundenen Förderrohrabschnitten gestellt werden, kann die Doppel-Gelenkeinheit 137 zum Ersatz von Gelenkverbindungen zwischen Förderrohrabschnitten herangezogen werden, die vorstehend erläutert wurden, beispielsweise zum Ersatz eines Kugelgelenks oder zum Ersatz zweier Zylinder-Gelenkeinheiten.
Anhand der 38 bis 45 werden nachfolgend zwei Varianten eines Förderrohrabschnitts mit zwei Kugelgelenken beschrieben, die bei der vorstehend erläuterten Fördervorrichtung zum Einsatz kommen können. Komponenten, die denjenigen entsprechen, die vorstehend unter Bezugnahme auf die 1 bis 37 und insbesondere unter Bezugnahme auf die 8 und 13 bis 24 bereits erläutert wurden, tragen die gleichen Bezugsziffern und werden nicht nochmals im Einzelnen diskutiert.
Eine Schüttgut-Förderrichtung ist in den 38 bis 45 durch Richtungspfeile F dargestellt.
Die Ausführung nach den 38 bis 45 hat einen Förderrohrabschnitt mit an beiden Enden des Förderrohrabschnitts 145 angebrachten Kugelgelenken 62 nach Art der 8 und 13 bis 24.
38 zeigt die Beladestellung „Schiff leer” des Förderrohrabschnitts 145, bei der das eingangsseitige Kugelgelenk 62 tiefer liegt als das ausgangsseitige Kugelgelenk.
39 zeigt die Beladestellung „Schiff voll” des Förderrohrabschnitts 145, bei dem das eingangsseitige Kugelgelenk 62 höher liegt als das ausgangsseitige Kugelgelenk 62. Im Bereich einer Einmündung des Förderrohrabschnitts 145 in den konischen Förderleitungsabschnitt 64 des ausgangsseitigen Kugelgelenks 62 ergibt sich hierbei ein Totraum 146, der in der 39 schraffiert angedeutet ist.
Die entsprechenden Verhältnisse bei den Entladestellungen „Schiff voll” und „Schiff leer” zeigen die 40 und 41. Bei der Entladestellung „Schiff leer”, bei der das eingangsseitige Kugelgelenk 62 höher liegt als das ausgangsseitige Kugelgelenk 62, ergibt sich im Bereich des Übergangs zwischen den Förderrohrabschnitten 145 und dem konischen Förderleitungsabschnitt 64 des ausgangsseitigen Kugelgelenks 62 wiederum ein Totraum 147, der ebenfalls schraffiert angedeutet ist.
Zum Leerblasen bzw. Ausblasen der Toträume 146, 147 kann der Forderrohrabschnitt 145 mit einer geeigneten Entleerungshilfe, z. B. in Form mindestens einer Druckeinblasstelle, ausgerüstet sein.
Eine derartige Leerblaseinrichtung kann auch bei den beschriebenen Zylinder-Gelenkeinheiten zum Einsatz kommen.
Die 42 bis 45 zeigen den Förderrohrabschnitt 145, wobei an einem Ende von diesem ein Kugelgelenk 62 nach Art der 8 und 13 bis 24 mit konisch verlaufenden Förderleitungsabschnitt 64 und am anderen Ende ein Kugelgelenk 148 angebracht ist, das anstelle des konischen Förderleitungsabschnitts einen den Förderrohrabschnitt 145 zylindrisch fortsetzenden Förderleitungsabschnitt 149 aufweist.
Eine Gelenkaufnahme 150 des Kugelgelenks 148 geht im sich an das Kugelgelenk 148 anschließenden Förderweg über einen sich konisch verjüngenden Trichter-Rohrabschnitt 151 in den in Förderrichtung nachgeordneten Förderrohrabschnitt 152 über.
Die 42 bis 45 zeigen wiederum die Beladestellungen „Schiff leer” (42), „Schiff voll” (43) und die Entladestellungen „Schiff voll” (44) und „Schiff leer” (45). Aufgrund des stufenfreien Übergangs eines in Schwerkraftrichtung unteren Förderrohrabschnitts des jeweiligen Förderleitungsabschnitts 149 im Bereich des Kugelgelenks 148 hin zur Gelenkaufnahme entfällt bei der Ausführung nach den 42 bis 45 ein den Toträumen 146, 147 vergleichbarer Totraum.
Anstelle einzelner oder einreihig nebeneinander angeordneter Förderrohre 7 bzw. Förderrohrabschnitte 9 wie bei den vorstehend erläuterten Ausführungen können mehrere Förderrohre auch in einem Rohr-Paket von Förderrohren geführt sein. Verschiedene Gestaltungen derartiger Rohr-Pakete werden nachfolgend anhand der 46 bis 51 erläutert. Die 46 bis 51 zeigen jeweils einen Querschnitt durch das jeweilige Rohr-Paket.
46 zeigt ein Förderrohr-Paket 153 mit Förderrohren 154, die um einen gemeinsamen Tragrahmen 155 gruppiert sind. Die Funktion des Tragrahmens 155 entspricht derjenigen der Schwenkrahmen 36, 37, die vorstehend bereits erläutert wurden. Der Tragrahmen 155 hat ein zentrales Tragrohr 156, das über eine innere Profilstruktur 157 mit Armierungs- und Profilstrukturen verstärkt ist. Die Profilstruktur 157 kann auch Bestandteil einer Ankoppeleinrichtung bzw. Anschlusseinrichtung für den Tragrahmen 155 sein. Um das Tragrohr 156 sind die Förderrohre 154 in Umfangsrichtung gleich verteilt herum gruppiert.
Bei der Ausführung nach 46 liegen fünf der Förderrohre 154 mit einer Nennweite im Bereich zwischen 200 mm und 350 mm, insbesondere im Bereich von 300 mm, vor. Auch andere Nennweiten sind möglich. Bei nicht dargestellten Ausführungen des Pakets 153 können auch drei, vier, sechs, sieben, acht, neun oder noch mehr der Förderrohre 154 in Umfangsrichtung um den Tragrahmen 155 gruppiert sein.
47 zeigt eine Variante eines Förderrohr-Pakets 158, bei der der Tragrahmen 155 als Rechteck-Profil ausgeführt ist. Um den Tragrahmen 155 herum sind nach Art eines 2 × 2-Arrays vier der Förderrohre 154 herumgruppiert, die in nicht dargestellter Weise vom Tragrahmen 155, beispielsweise über Verbindungsstreben, gehalten werden.
48 zeigt eine weitere Ausführung eines Förderrohr-Pakets 159. Dort sind zwei Reihen 160, 161 der Förderrohre 154 versetzt zueinander um den halben Abstand zweier Förderrohre 154 angeordnet. Jede der Reihen 160, 161 umfasst vier der Förderrohre 154. Auch eine andere Anzahl Förderrohre innerhalb einer der Reihen 160, 161 ist möglich. Die beiden Förderrohr-Reihen 160, 161 werden beide vom Tragrahmen 155 über nicht dargestellte Streben getragen. Der Tragrahmen 155, der wiederum als Rechteck-Profil ausgeführt ist, ist bei der Ausführung nach 48 oberhalb der beiden Förderrohrreihen 160, 161 angeordnet.
49 zeigt eine weitere Ausführung eines Förderrohr-Pakets 162. Fünf der Förderrohre 154 sind wie die Augen der Würfelzahl „fünf” angeordnet. Die Förderrohre 154 werden von einem wieder als Rechteck-Profil ausgebildeten Tragrahmen 155 getragen, der bei der Ausführung nach 49 unterhalb des zentralen Förderrohrs 154 angeordnet ist.
50 zeigt eine weitere Ausführung eines Förderrohr-Pakets 163. Insgesamt hat das Paket 163 neun Förderrohre 154, die nach Art eines 3 × 3-Arrays angeordnet sind, das bei der Anordnung nach 50 im Querschnitt rautenförmig ist. Getragen werden die Förderrohre 154 bei der Ausführung nach 50 über einen wiederum als Rechteck-Profil ausgeführten Tragrahmen 155, der bei der Ausführung nach 50 nahe eines in Bezug auf das 3 × 3-Array eckseitigen Förderrohrs 154 angeordnet ist. Der Verlauf von Haupt-Verbindungsstreben 164 zur Verbindung der Förderrohre 154 mit dem Tragrahmen 155 ist in der 50 strichpunktiert angedeutet. Andere Verbindungsstreben sind weggelassen.
51 zeigt eine weitere Ausführung eines Förderrohr-Pakets 165. Dieses hat insgesamt sechs Förderrohre 154, die hexagonal dicht gepackt im gesamten Paket-Querschnitt etwa dreieckig so angeordnet sind, dass in einer Grundreihe drei der Förderrohre 154, in einer darüberliegenden Reihe zwei der Förderrohre 154 und nochmals darüberliegend und tragrahmenseitig eines der Förderrohre 154 angeordnet sind. Der Tragrahmen 155 ist bei der Ausführung nach 51 wiederum als Rechteck-Profil ausgeführt.
Bei den vorstehend beschriebenen Varianten von Förderrohr-Paketen kann, soweit die Förderrohre 154 selbsttragend miteinander verbunden sind, auf den jeweiligen Tragrahmen 155 auch verzichtet werden.
Anhand der 52 wird nachfolgend eine weitere Ausführung eines Förderturms 166 und eines Förderauslegers 167 beschrieben, die beispielsweise anstelle des Kranfußes 33 und der Schwenkarme 36, 37 der Ausführung nach der 2 zum Einsatz kommen können. Komponenten, die denjenigen entsprechen, die vorstehend unter Bezugnahme auf die 1 bis 51 bereits erläutert wurden, tragen die gleichen Bezugsziffern und werden nicht nochmals im Einzelnen diskutiert.
Ein Förderrohr-Tragrahmen 168, der anstelle der vorstehend beschriebenen Förderrohr-Tragrahmen 9 oder 155 zum Einsatz kommen kann, ist oberhalb der Förderrohre des Förderauslegers 167 angeordnet, von denen in der 52 nur das Förderrohr bzw. der schiffseitige Förderleitungsabschnitt 49 sichtbar ist. Insgesamt trägt der Förderrohr-Tragrahmen 168 sechs Förderrohre, die senkrecht zur Zeichenebene der 52 nebeneinander angeordnet sind.
Der Förderrohr-Tragrahmen 168 hat ein zentrales Rechteck-Rahmenprofil 169, das vom Förderturm 166 über ein Verbindungsseil 170 getragen wird. Über zusätzliche Umlenkrollen 171, 172 ist das Seil 170 auf die vom Förderausleger 167 abgewandte Seite des Förderturms 166 geführt. Ein Ende des so geführten Seils 170 ist mit einem Gegengewicht 173 verbunden. Das Gegengewicht 173 übt auf den Förderturm 166 ein das Drehmoment des Förderauslegers 167 ausgleichendes Drehmoment aus, sodass eine Windenkraft zur Veränderung eines Auslegerwinkels des Förderauslegers 167 klein gehalten werden kann. Das Gegengewicht 173 erlaubt also eine ausbalancierte Lagerung des Auslegers 167 am Förderturm 166. Das Rechteck-Rahmenprofil 169 trägt eine Andockstation 174, die der Funktion der Andockstation bzw. Anschlusseinrichtung 63 der Ausführung nach den 2 oder 26 entspricht.
Anhand der 53 bis 57 wird nachfolgend eine weitere Ausführung einer Fördervorrichtung beschrieben, die als Hafen/Schiff-Fördervorrichtung 6 oder als Schiff/Hafen-Fördervorrichtung 8 zum Einsatz kommen kann. Komponenten, die denjenigen entsprechen, die vorstehend unter Bezugnahme auf die 1 bis 52 und insbesondere unter Bezugnahme auf die 2 bereits erläutert wurden, tragen die gleichen Bezugsziffern und werden nicht nochmals im Einzelnen diskutiert.
Die Fördervorrichtung 6, 8 nach den 53 bis 57 trägt insgesamt vier nebeneinander verlaufende Förderleitungen bzw. Förderrohre 7, die insbesondere in den Aufsichten der 54 und 56 mit 7a, 7b, 7c und 7d durchnummeriert sind. Die Förderrohre 7a bis 7d werden vom Niveau der Kaimauer 34 aus zunächst zu einer Dreheinrichtung bzw. Drehdurchführung 175 in Form eines um eine zur z-Achse parallele Schwenkachse verschwenkbaren Drehtellers geführt. Der Drehteller 175 wird von einem kaimauerfesten Kranfußabschnitt 33a der Fördervorrichtung 6, 8 getragen. Der Drehteller 175 ermöglicht eine Verschwenkung eines kaimauerseitigen Rohr-Paketabschnitts 176 mit Abschnitten der Förderrohre 7a bis 7d zu einem im Kranfußabschnitt 33b geführten Rohr-Paketabschnitt 177. Die parallel zur z-Richtung verlaufende Gelenkachse 178 des Drehtellers 175 verläuft parallel zum Förderweg für das Schüttgut durch den Drehteller 175.
57 zeigt schematisch eine Aufsicht auf den Drehteller 175. Dieser hat eine kaimauerfeste Drehscheibe 179 mit Förder-Durchführungen 180a, 180b, 180c und 180d, an die von der Kaimauer 34 her die Förderrohrabschnitte 7a bis 7d dicht angeflanscht sind. Weiterhin hat der Drehteller 175 eine um die Gelenkachse 178 verschwenkbare zweite Drehscheibe, die flächig dicht auf der Drehscheibe 179 aufliegt und von der in der 57 gestrichelt lediglich Förder-Durchführungen 182a, 182b, 182c und 182d gestrichelt dargestellt sind, die zu den Förder-Durchführungen 180a bis 180d der kaimauerfesten Drehscheibe 179 jeweils fluchten. Die Förderrohre des Rohr-Paketabschnitts 176 münden in die Förder-Durchführungen 180a bis 180d der Drehscheibe 179. Die Förderrohre des Rohr-Paketabschnitts 177 münden in die Förder-Durchführungen 182a bis 182d der hierzu verschwenkbaren Drehscheibe. In der Ausgangs-Schwenkstellung überlappen Durchgangsöffnungen der Förder-Durchführungen 180, 182 im Drehteller 175 maximal.
Dargestellt ist die Situation, bei der die um die Gelenkachse 178 schwenkbare Drehscheibe, die Teil des schwenkbaren Kranfußabschnitts 33b ist, um einen Schwenkwinkel α von etwa 10° entgegen dem Uhrzeigersinn um die Gelenkachse 178 relativ zur kaimauerfesten Drehscheibe 179 verschwenkt ist. Schraffiert sind in der 57 diejenigen Querschnittsbereiche der Förder-Durchführungen 180, 182 dargestellt, die bei diesem Schwenkwinkel überlappen und durch die eine Schüttgut-Förderung durch den Drehteller 175 erfolgen kann. Einen entsprechenden Durchmesser der Förder-Durchführungen 180, 182 und/oder einen entsprechend geringen Abstand dieser Durchführungen 180, 182 zur Gelenkachse 178 vorausgesetzt, sind diese fluchtenden Durchgänge auch bei größeren Schwenkwinkeln der Dreheinrichtung 175 für die Durchförderung des Schüttguts ausreichend groß.
Die 53 und 54 zeigen beispielhaft eine Verschwenkung der Dreheinrichtung 175 um einen Winkel α von etwa 30° entgegen dem Uhrzeigersinn um die Gelenkachse 178, ausgehend von einer in den 55 und 56 gezeigten Ausgangsstellung, in der eine Projektion des horizontalen Schwenkarms 37 auf die xy-Ebene parallel zur y-Richtung verläuft. In der ausgeschwenkten Stellung nach den 53 und 54 ergibt sich ein Horizontalausgleich Δx von etwa 4 m.
Bei der Fördervorrichtung 6, 8 nach den 53 bis 57 weist der vertikale Schwenkarm 36 zwei parallel beabstandet zueinander verlaufende Schwenk-Teilarme 183, 184 auf, die schwenkbar um eine gemeinsame, horizontal verlaufende Gelenkachse 185 an den Kranfußabschnitt 33b angelenkt sind. An den gegenüberliegenden Enden sind die Schwenk-Teilarme 183, 184 gelenkig mit einem Joch 186 verbunden, an dem wiederum der horizontale Schwenkarm 37 festgelegt ist. Zwischen den Gelenkverbindungen der Schwenk-Teilarme 183, 184 am Kranfußabschnitt 33b sind Zylinder-Gelenkeinheiten 187 nach Art der Zylinder-Gelenkeinheiten 105 der 29 bis 31 angeordnet, die Abschnitte der Förderrohre 7a bis 7d gelenkig jeweils um eine horizontale Gelenkachse 188 miteinander verbinden.
Nur in der Schwenk-Ausgangsstellung nach den 55 und 56 verlaufen die Gelenkachsen 188 der Zylinder-Gelenkeinheiten 187 koaxial zueinander. Bei einem Schwenkwinkel α ≠ 0 verlaufen die Gelenkachsen 188a bis 188d zum Längenausgleich horizontal verlaufender Abschnitte 189a bis 189a der Förderrohre 7a bis 7d beabstandet zueinander. Oberhalb der Zylinder-Gelenkeinheiten 187 verlaufen die Förderrohre 7a bis 7d über einen Bogenabschnitt zu weiteren Zylinder-Gelenkeinheiten 190, die jeweils wiederum eine horizontal verlaufende Gelenkachse 191 haben und nach Art der Zylinder-Gelenkeinheiten 105 nach den 29 bis 31 ausgeführt sind. Auch die Gelenkachsen 191a bis 191d verlaufen bei einem Schwenkwinkel α ≠ 0 zum Längenausgleich der horizontal verlaufenden Abschnitte 189a bis 189d der Förderrohre 7a bis 7d beabstandet zueinander (vgl. 54). Die Förderrohrabschnitte 189a bis 189d verbinden die jeweilige Zylinder-Gelenkeinheit 190 mit einem Kugelgelenk 62, das Teil der Andockstation 174 ist.
Zwischen den Zylinder-Gelenkeinheiten mit Gelenkachsen 188 und 191 hat jedes der Förderrohre 7a bis 7d noch ein Drehgelenk nach Art der Drehgelenke 46 oder 54 der Ausführung nach 3.
Auch die Gelenkachsen 191 der Zylinder-Gelenkeinheiten 190 verlaufen nur in der Schwenk-Ausgangsstellung nach den 55 bis 56 koaxial zueinander. In Schwenkstellungen mit α ≠ 0 verlaufen die Gelenkachsen 191a bis 191d, die den Zylinder-Gelenkeinheiten 190 der jeweiligen Förderrohre 7a bis 7d zugeordnet sind, beabstandet zueinander (vergleiche 54). Diese Verlagerbarkeit der Gelenkachsen 188a bis 188d sowie 191a bis 191d und die zugehörigen Bewegungsfreiheitsgrade der Rohrabschnitte der Förderrohre 7a bis 7d ermöglichen eine Verschwenkung der Andockstationen 174 insbesondere um die z-Achse, sodass auch beispielsweise in der Schwenkstellung nach den 53 und 54 die Andockstation 174 parallel zu einem schiffseitigen Gegenstück für die Andockstation 174 angeordnet sein kann, wie in der 54 gestrichelt angedeutet.
Im Bereich des Übergangs zwischen den Durchgangsöffnungen 180a bis 180d und 182a bis 182d können die Drehdurchführungen 175, 192 Druckeinblasstellen aufweisen, über die ggf. vorliegende Toträume ausgeblasen werden können.
In der 55 sind Gegengewichte 192a, 192b gestrichelt angedeutet. Das Gegengewicht 192a stellt eine Verlängerung des horizontalen Schwenkarms 37 über die parallel zum Joch 186 verlaufende Gelenkachse zwischen dem horizontalen Schwenkarme 37 und den Schwenk-Teilarmen 183, 184 hinaus dar. Das Gegengewicht 192b stellt eine Verlängerung jeweils der Schwenk-Teilarme 183, 184 über die Gelenkachse 185 hinaus dar. Über die Gegengewichte 192a, 192b sind der horizontale Schwenkarm 37 einerseits und der durch die Schwenk-Teilarme 183, 184 gebildete vertikale Schwenkarm der Fördervorrichtung 6, 8 andererseits ausbalanciert gelagert. Die Gegengewichte 192a, 192b entsprechen in ihrer Funktion den Ausgleichsgewichten 42, 43.
Anhand der 58 und 59 wird nachfolgend eine weitere Ausführung einer Drehdurchführung 192 für die Förderrohre 7a bis 7d zum Verschwenken der Kranfußabschnitte 33a, 33b der Fördervorrichtung 6, 8 um deren vertikale Gelenkachse beschrieben. Komponenten, die denjenigen entsprechen, die vorstehend unter Bezugnahme auf die 1 bis 57 und insbesondere auf die 53 bis 57 bereits erläutert wurden, tragen gleiche Bezugsziffern und werden nicht nochmals im Einzelnen diskutiert.
Im Unterschied zur Ausführung nach 57 sind bei der Ausführung nach den 58 und 59 die Förder-Durchführungen 182a bis 182d in der fest zum schwenkbaren Kranfußabschnitt 33b ausgeführten Scheibe der Drehdurchführung 192 als Langloch-Öffnungen ausgeführt, die sich in Umfangsrichtung um die Gelenkachse 178 erstrecken. Eine Weite der Langloch-Öffnungen 182a bis 182d in radialer Richtung entspricht einer Nennweite der Förderrohre 7a bis 7d. Von oben, also vom schwenkbaren Kranfußabschnitt 33b her, münden die Förderrohre 7a bis 7d in die Langloch-Öffnungen 182a bis 182d jeweils über einen Langloch-Rohrerweiterungsabschnitt 193a bis 193d ein. Zur Vergrößerung der Anschaulichkeit ist der Langloch-Rohrerweiterungsabschnitt 193d in der 58 transparent dargestellt. Ausgehend von den jeweiligen Langloch-Öffnungen 182a bis 182d verjüngen sich die Langloch-Rohrerweiterungsabschnitte 193a bis 193d konisch bis zu einen Anschlussflansch, dessen Nennweite der Nennweite der Förderrohre 7a bis 7d entspricht. Über die Drehdurchführung 192 ist eine Verschwenkung des Kranfußabschnitts 33b zum Kranfußabschnitt 33a um die Gelenkachse 178 um einen Schwenkwinkel α (vgl. 59) um etwa 30° möglich, ohne dass ein Förderdurchgang durch die Drehdurchführung 192 kleiner ist als die Nennweite der Förderrohre 7a bis 7d. Die Langloch-Rohrerweiterungsabschnitte 193a bis 193d verjüngen sich konisch in Förderrichtung des Schüttguts.
Die vom Kranfuß 33b gebildete verschwenkbare Scheibe der Drehdurchführung 192 ist gegen die kaimauerfeste Drehscheibe 179 abgedichtet.
Längs der Gelenkachse 178 kann durch die Drehdurchführungen 175, 192 die Fördergas-Zuleitung 15 verlaufen, wie in den 57 bis 59 dargestellt.
Vorstehend beschriebene Ausgestaltungen von Belade-Förderrohren können genauso als Entlade-Förderrohre zum Einsatz kommen. Für die Entladung muss die Anordnung dieser Förderrohrgestaltungen genau umgedreht werden, so dass im Förderweg der Entladung die Abfolge der Komponenten der Förderrohre die gleiche ist wie im Förderweg der Beladung. Entsprechendes gilt, wenn vorstehend Entlade-Förderrohre beschrieben sind, die in umgekehrter Anordnung auch als Belade-Förderrohre eingesetzt werden können.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

US 7610934 B2 [0002]
US 3451427 [0002]
DE 2741801 A1 [0002]
DE 2100940 C3 [0002]
DE 1931008 [0002]

Zitierte Nicht-Patentliteratur

DIN EN ISO 4287:1998 [0035]

Claims

Stationäre pneumatische Schüttgut-Fördervorrichtung (6; 8; 102; 120) zum Beladen und/oder Entladen eines Schiffs (3) – mit einem Ausleger (36, 37; 167), – mit mindestens einem am Ausleger (36, 37; 167) montierten Förderrohr (7), – mit einem am schiffseitigen Abschnitt (49) des Förderrohrs (7; 9) angeordneten Kugelgelenk (62), – mit einer schiffseitigen Anschlusseinrichtung (63) zur Ankopplung des Kugelgelenks (62) an das Schiff (3).
Schüttgut-Fördervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein Förderleitungsabschnitt (64) im Bereich des Kugelgelenks (62; 62, 77, 80) konusförmig ausgeführt ist.
Schüttgut-Fördervorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch eine Mehrzahl von Förderrohrabschnitten (49; 154; 189a bis 189d), die von einem gemeinsamen Förderrohr-Tragrahmen (67; 155) getragen werden, der mit einem Tragrahmen des Auslegers (26, 37; 167) verbunden ist.
Schüttgut-Fördervorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Förderrohr-Tragrahmen (67) auch eine Fördergas-Versorgungsleitung (15) zum Zuführen von Fördergas zum Schiff (3) trägt.
Schüttgut-Fördervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass gerade Abschnitte des Förderrohrs (7; 9) ausschließlich vertikal in einem Winkelbereich von maximal 20° Abweichung zur Vertikalen oder horizontal in einem Winkelbereich zwischen 20° Steigung und 40° Gefälle verlaufen, wobei zwischen den geraden Förderrohrabschnitten Bogen-Förderrohrabschnitte (50, 51, 53, 55, 56, 59, 60, 61; 79; 50, 51, 52, 55, 56, 59, 84, 86, 88) verlaufen.
Schüttgut-Fördervorrichtung nach Anspruch 5, gekennzeichnet durch ein Verhältnis zwischen einem Bogenradius R der Bogenabschnitte und einem Durchmesser D des Förderrohrs gemäß folgender Relation: 2,5 ≤ R/D ≤ 15.
Schüttgut-Fördervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Kugelgelenk (62) auf einer Symmetrieebene des Auslegers (36, 37; 167) angeordnet ist.
Schüttgut-Fördervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Förderrohr (7) eine Mehrzahl von Drehgelenken (46, 54, 58; 56, 54, 58, 81 bis 83; 140) aufweist, wobei jedes der Drehgelenke (46, 54, 58; 56, 54, 58, 81 bis 83; 140) eine Verdrehung des Förderrohrs (7; 9) um dessen im Bereich des Drehgelenks (46, 54, 58; 56, 54, 58, 81 bis 83) verlaufenden Rohr-Längsachsenabschnitt (47, 53, 57; 47, 53, 57, 85, 87, 89) ermöglicht.
Schüttgut-Fördervorrichtung nach einem Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das der Förderrohr-Ausleger (36, 37; 167) ausbalanciert an einem Auslegerträger (33; 2) gelagert ist.
Schüttgut-Fördervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, gekennzeichnet durch mindestens eine Rohr-Gelenkeinheit (105, 113, 116; 123, 126, 129; 187, 190), die ein Verschwenken von Abschnitten des Förderrohrs (7; 7a bis 7d) relativ zueinander um genau eine Gelenkachse ermöglicht.
Schüttgut-Fördervorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Rohr-Gelenkeinheit Gelenkeinheit (105, 113, 116; 123, 126, 129; 187, 190) als Zylinder-Gelenkeinheit ausgebildet ist, die ein Verschwenken zweier Rohrabschnitte um eine Gelenkachse ermöglicht, die senkrecht auf dem Rohr-Leitungsweg für das Schüttgut steht.
Schüttgut-Fördervorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Mehrzahl von Förderrohren (7a bis 7d; 154) in einem Rohr-Paket (153; 185; 159; 162; 165) von Förderrohren geführt ist.
Schüttgut-Fördervorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Mehrzahl von Förderrohren (7a bis 7d) über eine Drehdurchführung (175) geführt ist, die eine Verschwenkung zweier in Förderrichtung benachbarter Rohr-Paketabschnitte (176, 177) relativ zueinander um eine Gelenkachse (178) ermöglicht, die parallel zu einem Förderweg für das Schüttgut durch die Drehdurchführung (175) verläuft.
Schüttgut-Fördervorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Drehdurchführung (175) eine Rohr-Durchführung mit zwei gegeneinander um die Gelenkachse (178) verschwenkbaren Scheiben (179) aufweist, die in einer Ausgangs-Schwenkstellung miteinander maximal überlappende Durchgangsöffnungen (180a bis 180d, 182a bis 182d) aufweisen, in die die Förderrohre jeweils eines der beiden relativ zueinander verschwenkbaren Rohr-Paketabschnitte (176, 177) einmünden.
Schüttgut-Fördervorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine der überlappenden Durchgangsöffnungen (182a bis 182d) als Langloch-Öffnung ausgeführt ist, die sich in Umfangsrichtung um die Gelenkachse (178) erstreckt, wobei die Förderrohre (7a bis 7d) in die Langloch-Öffnungen von einer Seite her über einen Langloch-Rohrerweiterungsabschnitt (193a bis 193d) einmünden.