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Einrichtung zum Niedertragen von Schüttgut Zum Beschicken von Laderäumen
in Schiffen oder von Lagerplätzen aus großer Höhe kann in einfachster Weise ein
Fallrohr dienen, das bis nahe über den Boden des Laderaumes oder des Lagerplatzes
reicht und gegebenenfalls unten einen Auswurfkrümmer hat. Hierbei trifft das Gut
mit der der großen Fallhöhe entsprechenden Geschwindigkeit auf den Boden bzw. die
Krümmerwand auf, was eine Beschädigung des Gutes, Staubentwicklung und einen hohen
Verschleiß des Fallrohres im unteren Bereich sowie gegebenenfalls des Krümmers zur
Folge hat.
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In denjenigen Fällen, in denen das Gut in unmittelbarer Nähe des
unteren Fallrohrendes gelagert werden soll, kann durch geschicktes Steuern des Fallrohres
das laufende Gut in dem bereits gelagerten abgebremst werden. Das geschieht, indem
das Fallrohrende in geringem Maß in das gelagerte Gut eintaucht. Diese Maßnahme
ist aber nicht durchführbar, wenn das Gut nicht in unmittelbarer Nähe des unteren
Fallrohrendes, sondern erst nach Überwindung einer größeren Strecke gelagert werden
soll, z. B. beim Trimmen von Zwischendeckschiffen.
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Um auch in einem solchen Fall die erwähnten Nachteile zu vermeiden,
läßt man bei bekannten Niedertrageeinrichtungen das Gut ebenfalls nicht frei aus
dem Fallrohr austreten, sondern staut es an dessen unterem Ende, so daß das Gut
das Fallrohr ausfüllt und an dessen oberem Ende mit einer geringen Fallhöhe aufgegeben
wird. Da hierbei für das Austragen des Gutes aus dem Fallrohr in einem mehr oder
weniger weit reichenden Strahl nicht die potentielle Energie der in dem Fallrohr
befindlichen Gutsäule durch Umwandlung in kinetische Energie ausgenutzt wird, ist
man genötigt, am unteren Ende des Fallrohres eine mit einem Antrieb versehene Austragvorrichtung
anzubringen, z. B. ein an einem Ausleger gelagertes Förderband oder eine Schleudervorrichtung.
Hiermit ist aber der Nachteil verbunden, daß eine solche Vorrichtung sowie die zugehörigen
Energiezuführungsmittel erforderlich sind und entsprechende Anschaffungskosten verursachen.
Außerdem besteht vor allem in Laderäumen die Gefahr einer Beschädigung und die Notwendigkeit
der Wartung sowie der Instandsetzung einer solchen Vorrichtung, was erhebliche Betriebskosten
verursacht.
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Überdies sind die Austragvorrichtungen wegen ihres Energieverbrauches
unwirtschaftlich, da jeweils zuerst vorhandene Lageenergie vernichtet und danach
neue Energie zugeführt werden muß. Auch der erwähnte Verschleiß setzt die Wirtschaftlichkeit
der Anlage herab.
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Bei einer anderen bekannten Niedertrageeinrich-
tung wird das Gut
ebenfalls in einem Fallrohr gestaut, indem ein am unteren Ende des Fallrohres befindlicher
Austrittsstutzen durch eine Klappe abgeschlossen wird. Wenn die Klappe geöffnet
wird, rutscht das Gut aus dem Fallrohr heraus, ohne einen nennenswerten Austrittsstrahl
zu bilden. Damit trotzdem das austretende Gut möglichst weit über dem Boden des
zu beladenden Schiffes verbreitert wird, ist vorgesehen, daß die untere Hälfte des
Fallrohres in einem Scharniergelenk verschwenkt wird. Das bringt aber den Nachteil
mit sich, daß im Bereich des Scharniergelenkes die untere Hälfte des Fallrohres
gegenüber der oberen Hälfte klafft und daher umständliche Vorkehrungen getroffen
werden müssen, um die hierdurch entstehende Öffnung unter Anpassung an die Winkelstellung
der beiden Fallrohrhälften zu schließen. Alternativ hierzu ist vorgeschlagen, daß
das Fallrohr als ein biegsames Metallrohr oder aus gelenkig miteinander verbundenen
Abschnitten bestehen kann, um die Klappe zu allen Teilen des Laderaumes zu bringen.
Eine solche unstarre Ausbildung des Fallrohres ist aber konstruktiv und betriebsmäßig
ungünstig.
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Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung
zum Niedertragen von Schüttgut so zu gestalten, daß eine Verteilung des niedergetragenen
Schüttgutes in einem beträchtlichen Umkreis mit besonders einfachen Mitteln und
unter Schonung des Gutes und des Fallrohres an seinem Austrittsende ermöglicht wird.
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Die Erfindung geht aus von einer Einrichtung zum Niedertragen von
Schüttgut in einem Fallrohr, an dessen unterem Ende sich ein Auswurfkrümmer befindet
und in dem das Gut derart gestaut wird, daß die Gutaufgabe mit einer nur in geringen
Grenzen schwankenden Fallhöhe erfolgt; und die Erfindung besteht darin, daß im Fallrohr
oberhalb des Auswurfkrümmers
eine den Schüttgutstrom einschnürende
Verengung vorgesehen ist.
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Hierdurch wird der Fortschritt erzielt, daß die potentielle Energie
des Schüttgutes, das zwischen der Verengung und dem Aufgabeende des Fallrohres angestaut
wird, zur Erzeugung eines Auswurfstrahles mit einer gewünschten Weite ausgenutzt
und folglich nicht eine Schleudervorrichtung od. dgl. zur Erzeugung eines Auswurfstrahles
benötigt wird. Demgemäß sind die Kosten für die Anschaffung, die Wartung und die
Instandsetzung der Einrichtung verhältnismäßig gering. Da die Fallhöhe des Schüttgutes
ausgehend von der Verengung nicht groß ist, werden eine Beschädigung des Gutes,
eine Staubentwicklung und ein Verschleiß des Auswurfkrümmers weitgehend vermieden.
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Beispielsweise kann die nahe über dem Auswurfkrümmer angeordnete
Verengung düsenartig gestaltet sein. Zur Erzielung verschieden großer Gutaustrittsgeschwindigkeiten
und damit verschiedener Wurfweiten wird man in verschiedenen Höhen angeordnete Mittel
zur Verengung des Fallrohres vorsehen.
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Es kann aber auch die Verengung an ein und derselben Stelle des Fallrohres
veränderbar sein, um die in der Zeiteinheit durch die Verengung tretende Gutmenge
zu regeln. Dies geschieht zu dem Zweck, um eine Kontinuität des niedergetragenen
Gutstromes zu gewährleisten, d. h., daß jederzeit die Gutmenge, die aus dem Krümmer
des Fallrohres austritt, gleich ist der Menge, die während derselben Zeit oben in
das Fallrohr aufgegeben wird. Beispielsweise kann die Innenfläche des Fallrohres
im Bereich der Verengung durch einen elastischen Stoff, z. B. Gummi, gebildet werden.
Es kann sich hierbei um eine Auskleidung des Fallrohres in dem betreffenden Bereich
handeln, die zur Bildung einer mehr oder weniger ausgeprägten Verengung aufgebläht
wird. Das kann z. B. mit Hilfe von Druckluft geschehen, die in den Zwischenraum
zwischen der Auskleidung und dem betreffenden Abschnitt des Fallrohres eingeblasen
wird. An Stelle von Druckluft ist unter Umständen auch Wasser oder eine andere Flüssigkeit
verwendbar. Zum Regeln der Änderungen der Verengung kann eine Einrichtung vorgesehen
werden, die von einem die jeweilige Höhe des Gutes in dem Fallrohr ermittelnden
Meßglied beeinflußt wird. Hierdurch wird die Kontinuität des Abfließens gewährleistet.
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Zusätzlich kann zur Beeinflussung der Wurfweite des Austrittstrahles
des Gutes der Auslaufkrümmer mit einer beweglichen, gesteuerten Verlängerung versehen
werden, mittels deren Neigung und Länge der Grenzreibungsschicht im Krümmer geändert
werden können.
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In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes
dargestellt, und zwar zeigt F i g. 1 eine Niedertragseinrichtung in einem Axialschnitt
und Fig. 2 eine Einzelheit in demselben Schnitt in größerem Maßstab.
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Das Fallrohr 1, das hier z. B. einen kreisförmigen Querschnitt hat,
ist am oberen Ende mit Flanschen 2 auf einem Drehlager3 abgestützt. Dieses ruht
auf einem Kragen 4 an dem Kopf der Niedertragseinrichtung, der mit einem Stutzen
5 in das Rohr 1 eingreift und einen Aufgabetrichter 6 aufweist. Es ist mit Hilfe
von um 90° gegeneinander versetzten Gelenkbolzen 7, 8 kardanisch an einem nicht
dargestellten Traggerüst aufgehängt. In der dargestellten lotrechten Lage wird das
Fallrohr 1 durch zwei hydraulische
Stelivorrichtungen 9, 10 gehalten, die - von oben
betrachtet - um 90" gegeneinander versetzt sind und in allen durch Drehen des Rohres
1 herbeigeführten Richtungen des Gutaustrittsstrahles dessen Rückstoß aufnehmen.
Mittels der Vorrichtungen 9, 10 kann das Fallrohr 1 auch nach beliebigen Richtungen
hin, vorzugsweise entsprechend den jeweiligen Richtungen des Gutaustrittsstrahles,
geneigt werden. Es ist auch möglich, daß das Fallrohr 1 unterhalb der Drehvorrichtung
unterteilt ist durch ein Gelenk, dessen Achse senkrecht zu der lotrechten, durch
die Mitte des Rohres 1 und des anschließenden Krümmers gelegten Ebene liegt. Hierbei
benötigt man zum Verschwenken des unteren Rohrteiles aus der lotrechten Lage heraus
nur eine Stellvorrichtung, die zwischen den beiden Rohrteilen wirkt. Die Stellvorrichtungen
können natürlich statt hydraulisch auch irgendwie anders, z. B. mit mechanischen
Getrieben ausgeführt sein.
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Das Fallrohr 1 geht unten in einen Auswurfkrümmer 11 über. An diesen
schließt sich eine Schurre 12 an, die dem Krümmer 11 angepaßt und in der Bewegungsrichtung
des Gutes zur Veränderung der Weite des Austrittsstrahles verschiebbar ist.
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Am unteren, noch gerade verlaufenden Ende des Fallrohres 1 ist dieses
in zwei übereinanderliegenden Zonen mit je einer ringförmigen Haut 13 bzw. 14 aus
Gummi oder einem anderen elastischen Stoff ausgekleidet, der möglichst widerstandsfähig
gegen Verschleiß ist. Die Häute 13 und 14 sind mit ihren oberen und unteren Rändern
an dem Rohr 1 befestigt.
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F i g. 2 zeigt beispielsweise wie der obere Rand der Haut 13 mit Hilfe
eines Blechringes 15 durch Schrauben oder Niete gegen das Fallrohr 1, und zwar am
oberen Rand eines Blechschusses 16 dieses Rohres, gepreßt wird. Dabei erfolgt der
Anschluß des Schussets 16 an den darüber befindlichen Blechschußi7 mit Hilfe von
Flanschen derart, daß die Innenfläche des Schusses 17 mit der Innenfläche des Ringes
15 fluchtet, also gegenüber der Innenfläche des Schusses 16 etwas nach innen versetzt
ist. Im Bereich der erwähnten Zonen sind an das Rohr 1 Druckluftleitungen 18, 19
angeschlossen. Man kann daher wahlweise die untere oder die obere Hautl3 bzw. 14
durch Einblasen von Druckluft in die Fuge zwischen ihr und dem Rohr 1 aufblähen.
Dies ist bei der Darstellung nach F i g. 1 mit der unteren Haut 13 geschehen, so
daß diese eine düsenartige Verengung des Fallrohres in der betreffenden Zone bildet.
Die Haut 14 liegt hingegen mit ihrer ganzen Fläche dicht an dem Fallrohr 1 an.
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Durch diese Verengung wird der Gutstrom in dem Fallrohr 1 oberhalb
von ihr gebremst, so daß sich das in dem Trichter 6 eingeschüttete Out in dem Rohr
1 nur langsam nach unten bewegt. Die aufgeblähte Haut 13 wirkt sonach wie eine Drossel,
in der Weise, daß hinter dem verkleinerten Querschnitt das Gut mit Freifall-Geschwindigkèit
austritt. Es fällt von der Verengung aus frei nach unten und wirdi durch den Krümmer
11 und die Schurre 12 so umgelenkt, daß sich ein anfänglich mit schwacher Neigung
nach oben gerichteter Austrittsstrahl ergibt, dessen Weite mit Fl bezeichñet ist.
Maßgebend ftlr diese Weite und die entsprechende Austrittsgeschwindigkeit des Outstromes
ist die Fallhöhe Ht zwischen dem kleinsten Querschnitt Qi der Verengung und der
Mitte des Fördergutstrahles an seiner tiefsten Stelle. Will man eine größere Wurfweite,
etwa W2,
erzielen, wird statt der Haut 13, die Haut 14 zur Bildung
einer düsenartigen Drossel mit Hilfe von Druckluft aufgebläht, die durch das Rohr
zugeführt wird. Die Fallhöhe ist dann H2, so daß sich eine entsprechend größere
Austrittsgeschwindigkeit für den Gutstrahl ergibt.
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Naturgemäß kann man in mehr als zwei übereinanderliegenden Zonen
des Fallrohres aufblasbare Auskleidungen vorsehen, um entsprechende Änderungen der
Weite des Gutstrahles zu erzielen. Eine Regelung des Gutstrahles kann auch durch
Verschieben der Schurre 12 erfolgen. Zum Aufblähen der Auskleidungshäute ist naturgemäß
an Stelle von Druckluft auch irgendein anderes Medium, z. B.
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Wasser, anwendbar.
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Man hat es in der Hand, durch Regelung der in den Leitungen 18 bzw.
19 zugeführten Druckluft oder eines anderen Mediums das Ausmaß der Aufblähung zu
verändern, so daß sich mehr oder weniger ausgeprägte Verengungen des Fallrohres
in der betreffenden Zone ergeben. Auf diese Weise kann der Gutstrom kontinuierlich
geregelt werden. Man wird es so einrichten, daß die in der Zeiteinheit durch die
Verengung tretende Gutmenge immer gleich ist der in der Zeiteinheit durch den Trichter6
aufgegebenen Menge, so daß eine Kontinuität des Gutstromes gewahrt ist. Infolgedessen
bleibt auch die möglichst klein zu haltende Fallhöhe des Gutes an der Aufgabestelle
unverändert.
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Die Regelung der Verengung kann selbsttätig erfolgen. Zu diesem Zweck
wird die Zufuhr des zum Aufblähen der betreffenden Haut dienenden Mediums durch
einen Ist-Sollwert-Vergleich geregelt.
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Eine entsprechende Steuereinrichtung wird von einem Meßglied beeinflußt,
das jeweils die Höhe der in dem Fallrohr befindlichen Gutsäule ermittelt. Das kann
durch Abtasten oder durch Wägen dieser Säule geschehen.
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Das Fallrohr 1 kann durch Schwenken unter Vermittlung der Zapfen
7, 8 in verschiedenen Neigungen eingestellt werden. Auch ermöglicht das Drehlager
3 ein Drehen des Fallrohres um seine Achse, so daß der Austrittsstrahl in einem
Umkreis von 360" nach beliebigen Richtungen hin geleitet werden kann und in Verbindung
mit der möglichen Veränderung der Strahlweite alle in Betracht kommenden Stellen
des Laderaumes oder Lagerplatzes erreichbar sind. Zur Anpassung an verschiedene
Tiefen des Lagerraumes und zur Berücksichtigung des Ansteigens des Schüttguthaufens
auf dem Boden im Verlauf der Beladung kann die Länge des Fallrohres z. B. in bekannter
Weise
durch Teleskopverschiebung verändert werden. Es ist aber auch möglich, die gesamte
Niedertragseinrichtung mittels eines Hubgerätes zu heben und zu senken.