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Langgestreckter, zylinderförmiger Druckbehälter für Schüttgut Die
Erfindung betrifft einen langgestreckten, zylinderförmigen Druckbehälter für Schüttgut
mit einem, bezogen auf die Entleerungsstellung des Druckbehälters sich horizontal,
ganz im Innern des Druckbehälters erstreckenden, den Behälterinnenraum in einen
oberen Füllraum und einen unteren Totraum trennenden, von der einen Behälterstirnseite
zur anderen reichenden, Luftdurchlässigkeiten aufweisenden, aus trichterförmig von
allen Seiten schräg im spitzen Winkel zur Horizontalen auf eine Entleerungsstelle
zugeneigt angeordneten Auslaufschrägflächen zusammengesetzten Zwischenboden.
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Druckbehälter dieser Art bieten, weil sie in einen langgestreckten
Kubus bei maximaler Ausnutzung des Kubusvolumens einbezogen werden können, Vorteile
beim Versand und bei der Lagerung. Damit nicht sperrige Teile, die diesen Vorteil
beeinträchtigen könnten, aus dieser Kubuskontur herausragen, sind die Auslaufschrägflächen
beiDruckbehältern der hier in Frage stehenden Art innerhalb des Behälters untergebracht,
wodurch allerdings im Behälterinnern auf Kosten des Füllraums ein Totraum stehenbleibt,
der für die Schüttgutladung verlustig geht.
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Bei einem bekannten Druckbehälter der eingangs genannten Art ist
eine einzige Entleerungsstelle in der Längsmitte des Druckbehälters vorgesehen,
auf die Auslaufschrägflächen von beiden Stirnseiten her geneigt zulaufen. An beiden
Behälterenden ist der dadurch entstehende Totraum beträchtlich, weil eine bestimmte
Mindestneigung der Schrägflächen eingehalten werden muß, da sonst das Schüttgut
nicht einwandfrei zur Entleerungsstelle fließen kann. Eine solche, wenn auch schwächere
Mindestneigung ist auch einzuhalten, wenn der Schüttgutfluß durch ein Luftpolster
begünstigt wird, daß durch Preßluft aufgebaut wird, die durch bei diesem bekannten
Druckbehälter vorgesehene Luftdurchlässigkeiten der Auslaufschrägflächen gepreßt
wird.
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Aufgabe der Erfindung ist es, einen Druckbehälter der eingangs genannten
Art so auszugestalten, daß einwandfreier Schüttgutabfluß erzielbar ist bei möglichst
geringem Totraumvolumen.
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Die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß die Auslaufschrägflächen
in Form aneinandergereihter Trichter auf mehrere Entleerungsstellen zugeneigt sind.
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Bei einer trichterförmigen Anordnung der Auslaufflächen um jede Entleerungsstelle
wird die Totraumhöhe um so größer, je größer der Abstand von der Entleerungsstelle
ist. Die Erfindung vermeidet extreme Längs ausdehnungen der einzelnen Trichter und
damit große Totraumvolumina. Der nach der
Erfindung vorgesehene Zwischenboden, der
sich wegen der wiederholten Trichterstruktur bei sonst gleichen Maßverhältnissen
aus kleineren Auslaufschrägflächen zusammensetzt als der des bekannten Druckbehälters,
ist deshalb auch leichter zu versteifen. Der mit der Erfindung erzielbare Gewinn
an Füllvolumen ist bei den hier in Frage stehenden Druckbehältern von so großer
Bedeutung, daß der geringe zusätzliche Aufwand für die zusätzlichen Entleerungsstellen
demgegenüber bedeutungslos ist.
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Bedingt durch die erforderliche Mindestneigung, entstehen besonders
große Totraumvolumina in Bereichen großen Abstandes von der nächstgelegenen Entleerungsstelle.
Es empfiehlt sich also im Interesse eines minimalen Totraumvolumens bei möglichst
wenigen Entleerungsstellen, extreme Abstände zu vermeiden. Da bei den hier in Frage
stehenden Druckbehältern der Zwischenboden etwa die Flächenausdehnung eines langgestreckten
Rechteckes hat, vermeidet man die erwähnten Extremfälle gemäß einer zweckmäßigen
Weiterbildung der Erfindung, die dadurch gekennzeichnet ist, daß die zu einer Entleerungsstelle
führenden Auslaufschrägflächen etwa einen quadratischen Teil des Zwischenbodens
ausfüllen.
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Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet,
daß die zu einer Entleerungsstelle führenden Auslaufschrägflächen nach Art der Pyramidenflächen
einer Viereckspyramide angeordnet sind. Diese Ausgestaltung ermöglicht zwar nicht
überall den minimalen Neigungswinkel, ist aber mit ungekrümmten Auslaufschrägflächen
zu verwirklichen und deshalb in der Herstellung einfach.
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Die Trichterspitze der durch die Auslaufschräge gebildeten Trichter
liegt bei optimaler Raumausnutzung dicht an der Außenwandung des Druckbehälters.
Man
könnte dort einen Auslaufstutzen unmittelbar aus der Außenwandung des Druckbehälters
herausführen. Dies würde aber bedingen, daß der Auslaufstutzen in Entleerungsstellung
des Behälters, in der die Spitze des Trichters bzw. die Entleerungsstelle nach unten
weist, ebenfalls nach unten weist, und in vielen Fällen ist dort kein Platz für
den Auslaufstutzen, insbesondere wenn man, wie eingangs dargelegt, Teile vermeiden
will, die aus der Kubuskontur herausragen. Für solche Fälle empfiehlt sich eine
Weiterbildung der Erfindung, die gekennzeichnet ist durch je einen Auslaufstutzen
für jede Entleerungsstelle der von der Füllraumseite des Zwischenbodens an der zugeordneten
Entleerungsstelle ausgehend durch den Füllraum nach außen geführt ist. Bei dieser
Weiterbildung kann man die Auslaufstutzen an einer Stelle aus dem Druckbehälter
herausführen, wo dies nach Maßgabe der äußeren Platzverhältnisse, besonders bezogen
auf die eingangs dargelegte quaderförmige Außenkontur, und für eine optimale Zugänglichkeit
der herausgeführten Teile zweckmäßig ist.
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Die Luftdurchlässigkeiten der Auslaufschrägen können Düsen sein,
die z. B. nach Art eines Düsenkranzes gleichmäßig auf den Umfang eines durch die
Auslaufschrägflächen gebildeten Trichters verteilt sind. Eine solche Düsenanordnung
bedingt aber, wenn man nicht sehr viele Düsen verwendet, eine ungleichmäßige Ausbildung
der Luftrutsche. Aus diesem Grund bevorzugt die Erfindung als Luftdurchlässigkeiten
Porösitäten der Auslaufschrägflächen. Die Auslaufschrägflächen können zu diesem
Zweck vollständig aus porösem Material hergestellt sein, z. B. aus Sintermetall
oder Gewebe. Zur Erzeugung einer Luftrutsche bzw. eines Luftpolsters genügt es dann,
den Totraum von außen unter Preßluftdruck zu setzen, wozu es genügt, Druckluftzufuhrmittel
vorzusehen, die von außen in den Totraum münden.
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Die Erfindung wird nun an Hand der Zeichnung näher erläutert. In
der Zeichnung zeigt Fig. 1 ein Ausführungsbeispiel nach der Erfindung in - bezogen
auf die Entleerungsstellung des Druckbehälters - vertikalen Längsschnitt, F i g.
2 den horizontalen Längsschnitt gemäß den Pfeilen II-II aus F i g. 1 und F i g.
3 den vertikalen Querschnitt aus F i g. 1 gemäß den Pfeilen III-III.
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Gemäß Fig. 1 ist mit 1 ein Druckbehälter bezeichnet, dessen kreiszylinderförmiger
Mittelteil 40 an beiden Stirnseiten durch abgerundete und nach außen gewölbte Schalen
4, 5 abgedeckt ist. Dieser Druckbehälter 1 ist von einem quaderförmigen, stabilen
Rahmen 6 umgeben, der aus Leisten, die sich entlang der Quaderkanten erstrecken,
besteht, und der den Druckbehälter 1 eng umgibt, jedoch so, daß keine Teile des
Druckbehälters aus der Kontur des Quaders 6 nach außen herausragen. Der Rahmen 6
ist stapelfähig, und zu diesem Zweck sind die vier Rahmenstützstäbe 7 bis 10 an
ihren Enden mit formschlüssig wirkenden Versatzsicherungen 11, 12 versehen. Die
Ausgestaltung dieser Versatzsicherungen ist für die Erfindung nicht wesentlich,
sie ist durch internationale Normen weitgehend so vorgeschrieben, daß der dargestellte
Druckbehälter mit dem Rahmen im Zuge des Containerbetriebes stapelbar ist. Entsprechendes
gilt auch für Kranösen 146, 147 am oberen Ende der Rahmenstützstäbe 7 bis 10.
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Beim Stapeln stützen sich die Rahmenstützstäbe 7 bis 10 eines Rahmens
auf denen des nächsten ab, wobei die unteren Versatzsicherungen z. B. die Versatzsicherung
12 in die gegenüberliegende obere Versatzsicherung des darunterliegenden Rahmens,
also die der Versatzsicherung 11 entsprechende, eingreift, so daß die gestapelten
Rahmen bzw. Container nicht gegeneinander verrutschen können. Für die Versatzsicherungen
können zusätzlich noch Verriegelungen vorgesehen sein.
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Der Druckbehälter 1 ist innerhalb des Rahmens 6 fest aufgehängt durch
insgesamt acht Stützstreifen 24 bis 31, die paarweise von den Rahmenstützstäben
7 bis 10 im spitzen Winkel ausgehend spiegelsymmetrisch zur Rahmenlängsmitte sich
erstrecken und mit ihren freien Kanten, z. B. der Kante 32, an die gewölbte, jeweils
zugekehrte Schale 4 bzw. 5 angeschmiegt und dort verschweißt sind.
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Die Beschickung und Entleerung des Druckbehälters 1 erfolgt in der
in Fig. 1 gezeichneten Entleerungsstellung, in der der Druckbehälter auch gestapelt
und transportiert werden kann. Da der Druckbehälter für den Transport druckdicht
verschließbar ist, kann der Behälter auch in einer anderen Winkellage transportiert
und gestapelt werden.
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Der Druckbehälter 1 ist durch einen Zwischenboden 41 in einen - bezogen
auf die in Fig. 1 gezeichnete Entleerungsstellung - obengelegenen Füllraum42 und
einen daruntergelegenen Totraum 43 unterteilt. Der Zwischenboden 41 erstreckt sich
horizontal von der einen Schale 4 bis zur anderen Schale 5 längs durch den ganzen
Behälter. Der Zwischenboden ist aus mehreren im Ausführungsbeispiel insgesamt zwölf
geneigt angeordneten Auslaufschrägflächen 151 bis 162 zusammengesetzt; je vier dieser
Auslaufschrägflächen, z. B. 151 bis 154, sind nach Art der Pyramidenflächen einer
Viereckspyramide auf eine jeweils zugeordnete Entleerungsstelle 44 zu nach unten
geneigt. Jedem dieser insgesamt drei auf diese Weise durch die Auslaufschrägflächen
151 bis 162 gebildeten Trichter 47 bis 49 ist eine Entleerungsstelle 44 bis 46 zugeordnet.
Die jeweils einen Trichter, z. B. 47, bildenden Auslaufschrägflächen 151 bis 162
nehmen einen etwa quadratischen Teil des Zwischenbodens 41 ein, so daß die Auslaufschrägflächen
an ihrer der zugehörigen Entleerungsstelle abgekehrten Kante - bezogen auf die Entleerungsstellung
des Druckbehälters - gleich hoch liegen.
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Da die Auslaufschrägflächen, um einen einwandfreien Schüttgutabfluß
zur Entleerungsstelle hin zu gewährleisten, in einem bestimmten Mindestwinkel schräg
zur Horizontalen - bezogen auf die Entleerungsstellung - geneigt sein müssen, ergibt
sich dadurch ein geringes Totraumvolumen bei wenigen Entleerungsstellen. Würde man
z. B. für das dargestellte Ausführungsbeispiel nur die mittlere Entleerungsstelle
fortlassen, dann müßte man die beiden nach innen gelegenen Auslaufschrägflächen
153, 159 zur Mitte hin verlängern und da dies unter Beibehalt ihrer Winkellage geschehen
müßte, um sicheres Abrutschen des Schüttgutes zu gewährleisten, würde sich unter
diesen Verlängerungen ein erheblicher Totraum ergeben.
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Für jede Entleerungsstelle 44 bis 46 ist ein Auslaufstutzen 163 bis
165 vorgesehen, der von der Füllraumseite des Zwischenbodens 41 an der zugeordneten
Entleerungsstelle ausgehend nach außen geführt ist, und zwar wie aus F i g. 3 ersichtlich,
etwas
unterhalb der - bezogen auf die Entleerungsstellung - in der
Behältermitte gelegenen Horizontalebene, wo sich bei der kreisrunden Kontur des
Mittelteiles 40 innerhalb der quaderförmigen Containerkontur genügend Platz für
die Unterbringung von äußeren Anschlüssen findet.
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Der Druckbehälter 1 ist durch Zwischenwände 133, 134 in drei gleich
große Abteilungen 135 bis 137, denen jeweils ein Trichter 47 bis 49, mit einer Entleerungsstelle
zugeordnet ist, unterteilt.
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In der oberen Längsmitte sind den drei Entleerungsstellen 44 bis
46 genau gegenüberliegend drei druckdicht verschließbare Beschickungsöffnungen 69
bis 71 vorgesehen.
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Zur Beschickung und Entleerung befindet sich der Druckbehälter in
der in F i g. 1 gezeichneten Entleerungsstellung, bei der die Quaderfläche 17 nach
oben weist. Beschickt wird der Druckbehälter durch die Beschickungsöffnungen 69
bis 71, die zu diesem Zweck geöffnet werden. Zur Entleerung werden die Auslaufstutzen
163 bis 165 an eine äußere pneumatische Förderleitung angeschlossen, die das Schüttgut,
das an den Entleerungsstellen zusammenläuft, absaugt. Der Materialaustrieb aus den
Entleerungsstutzen 163 bis 165 kann begünstigt werden durch eine Druckbelastung
des Schüttgutes von oben durch Preßluft. Zu diesem Zweck wird der Füllraum 42 über
nicht dargestellte Druckluftzufuhrmittel, die im Füllraum in den Druckbehälter münden,
zum Entleeren mit Preßluft beschickt.
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Die Auslaufschrägflächen 151 bis 162 sind porös ausgebildet, z. B.
aus Sintermetall oder aus luftdurchlässigem gespannten Stoff. Zum Entleeren wird
der Totraum 43 über nicht dargestellte Druckluftzufuhrmittel, die in dem Totraum
münden, unter Preßluftdruck gesetzt. Die Preßluft strömt dann durch die Porösitäten
der Auslaufschrägflächen in den Füllraum und erzeugt dabei zunächst eine Luftrutsche
entlang der Auslaufschrägflächen für das Schüttgut, die das Abrutschen des Schüttgutes
zur nächstgelegenen Entleerungsstelle hin begünstigt, dann aber das Schüttgut nach
oben durchsetzt und von dort zur Druckbelastung des Schüttgutes von oben beiträgt.
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Beim Aufsteigen durch das Schüttgut trägt diese Luft zum Auflockern
des Schüttgutes im Interesse der zügigen Förderung bei. Die Porösitäten in den Auslaufschrägflächen
sind so klein, daß das Schüttgut nicht in den Totraum gelangen kann.
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Der dargestellte Druckbehälter 1 mit seinem quaderförmigen Stützrahmen
6 ist zur Verwendung im Containerbetrieb vorgesehen und weist keinerlei Teile auf,
die über die durch den Rahmen gegebenen Qua-
derkontur nach außen ragen. Um die Handhabung
zu erleichtern, können in dem Rahmen nicht dargestellte Durchbrüche zum Eingriff
der Gabel eines Gabelstaplers vorgesehen sein.