-
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur großflächigen Verteilung eines aus einem Beladekopf austretenden Schüttgut-Stromes mit den in dem Oberbegriff des Schutzanspruches 1 angegebenen Merkmalen.
-
Aus dem Stand der Technik ist es bekannt, aus dem Auslaufbereich eines Beladekopfes Schüttgutströme in vertikaler Richtung nach unten austreten zu lassen.
-
Diese bekannten Beladeköpfe, bei denen Schüttgutströme in vertikaler Richtung nach unten austreten, sind deswegen nachteilig, weil bei ihnen Kegel von Schüttgut unterhalb der Austrittsöffnung des Beladekopfes gebildet werden.
-
Auch wenn mehrere derartige Beladeköpfe nebeneinander zum Einsatz kommen, werden innerhalb des zu befüllenden Behälters mehrere, nebeneinander befindliche Kegel von abgesetztem Schüttgut gebildet.
-
Die Zwischenräume zwischen diesen Kegeln und den Wänden des zu befüllenden Behälters oder zwischen den Kegeln bleiben in Bezug auf die Aufnahme von Schüttgut ungenutzt, wodurch grundsätzlich zur Verfügung stehender Laderaum innerhalb des zu befüllenden Behälters für die Lagerung von Schüttgut – unter Einschränkung der Wirtschaftlichkeit – ungenutzt bleibt.
-
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist daher die Bereitstellung einer Vorrichtung, welche – auch im Falle eines Schüttgutes mit einem Schüttgewicht kleiner 0,6 und einer Verladeleistung im Bereich von 1 m3/h bis 300 m3/h – eine möglichst vollständige Befüllung eines zu befüllenden Behälters gestattet.
-
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe bei einer gattungsgemäßen Vorrichtung durch in dem kennzeichnenden Teil des Schutzanspruches 1 angegebenen Merkmale gelöst. Besonders bevorzugte Ausführungsformen sind Gegenstand der Unteransprüche.
-
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden anhand der Zeichnungen näher beschrieben. Es zeigen:
-
1 einen schematischen Längsschnitt durch einen tankförmigen, zu befüllenden Behälter (5), durch dessen Befüllungsöffnung ein Beladekopf (2) mit einer erfindungsgemäßen Vorrichtung (1) zur großflächigen Verteilung eines aus dem Beladekopf (2) austretenden Stromes (3) von losem Schüttgut (4) in das Innere des zu befüllenden Behälters (5) ragt, wobei diese Vorrichtung (1) eine Vielzahl von rotativ antreibbaren Einzelblättern (8) umfasst und wobei sich der Füllstand des losen Schüttgutes (4) innerhalb des zu befüllenden Behälters (5) in nahezu horizontaler Ausrichtung bis knapp unter die Decke des zu befüllenden Behälters (5) erstreckt;
-
2 eine schematische, perspektivische Ansicht auf eine erfindungsgemäße Vorrichtung zur großflächigen Verteilung eines aus einem Beladekopf (2) austretenden Stromes (3) von losem Schüttgut (4), welche einen Produktverteilungs-Rotor (10) umfasst, der vier Einzelblätter (8) trägt, wobei jedes Einzelblatt (8) eine Krümmung (11) entlang der Längsachse (15) des Einzelblattes (8) aufweist und wobei jede Krümmung (11) in Form einer Biegung ausgebildet ist;
-
3 eine schematische Draufsicht auf ein Einzelblatt (8) der in 2 dargestellten Vorrichtung (1), wobei zwischen einergedachten und nach außen gerichteten Verlängerung (12) des Anfangsbereiches (13) des Einzelblattes (8) einerseits und einer gedachten und nach außen gerichteten Verlängerung (28) des Endbereiches (14) des Einzelblattes (8) andererseits ein Winkel α eingeschlossen ist und wobei die Krümmung (11) des Einzelblattes (8) in Form einer Biegung gebogen ausgebildet ist;
-
4 eine schematische Vorderansicht eines Einzelblattes (8), welches einen in unmittelbarer Nähe der Drehachse (7) befindlichen, innenliegenden Anfangsbereich (13) und einen außenliegenden Endbereich (14) sowie einen an dem außenliegenden Endbereich (14) anschließenden, nach unten weisenden Vorsprung (17) umfasst;
-
5 eine schematische, perspektivische Ansicht auf eine erfindungsgemäße Vorrichtung zur großflächigen Verteilung eines aus einem Beladekopf (2) austretenden Stromes (3) von losem Schüttgut (4), welche einen Produktverteilungs-Rotor (10) umfasst, der vier Einzelblätter (8) trägt, wobei jedes Einzelblatt (8) eine Krümmung (11) entlang der Längsachse (15) des Einzelblattes (8) aufweist und wobei jede Krümmung (11) in Form einer Kante gekantet ausgebildet ist;
-
6 eine schematische Draufsicht auf ein Einzelblatt (8) der in 5 dargestellten Vorrichtung (1), wobei zwischen einer gedachten und nach außen gerichteten Verlängerung (12) des Anfangsbereiches (13) des Einzelblattes (8) einerseits und einer gedachten und nach außen gerichteten Verlängerung (28) des Endbereiches (14) des Einzelblattes (8) andererseits ein Winkel α eingeschlossen ist und wobei die Krümmung (11) des Einzelblattes (8) in Form einer Kante gekantet ausgebildet ist;
-
7 – zu rein veranschaulichenden Zwecken – eine schematische, perspektivische Ansicht auf eine erfindungsgemäße Vorrichtung zur großflächigen Verteilung eines aus einem Beladekopf (2) austretenden Stromes (3) von losem Schüttgut (4), welche einen Produktverteilungs-Rotor (10) umfasst, der vier Einzelblätter (8) trägt, wobei jedes Einzelblatt (8) entlang der Längsachse (15) des Einzelblattes (8) gerade ausgebildet ist und der nach unten weisende Vorsprung (17) gegenüber dem Endbereich (14) des Einzelblattes (8) eine Krümmung (21) aufweist, welche in Form einer Kante gekantet ausgebildet ist;
-
8 eine schematische Seitenansicht auf ein Einzelblatt (8) der in 7 dargestellten, erfindungsgemäßen Vorrichtung (1) zur großflächigen Verteilung eines aus einem Beladekopf (2) austretenden Stromes (3) von losem Schüttgut (4), wobei zwischen einer durch den Endbereich (14) des Einzelblattes (8) nach unten gedachten vertikalen Linie (19) einerseits und einer gedachten, nach unten gerichteten Verlängerung (29) des nach unten gerichteten Vorsprunges (17) des Einzelblattes (8) andererseits ein Winkel β eingeschlossen ist und wobei die Krümmung (21) in Form einer Kante gekantet ist;
-
9 – zu rein veranschaulichenden Zwecken – eine schematische, perspektivische Ansicht auf eine erfindungsgemäße Vorrichtung zur großflächigen Verteilung eines aus einem Beladekopf (2) austretenden Stromes (3) von losem Schüttgut (4), welche einen Produktverteilungs-Rotor (10) umfasst, der vier Einzelblätter (8) trägt, wobei jedes Einzelblatt (8) entlang der Längsachse (15) des Einzelblattes (8) gerade ausgebildet ist und der nach unten weisende Vorsprung (17) jedes Einzelblattes (8) gegenüber dem Endbereich (14) des Einzelblattes (8) eine Krümmung (21) aufweist, welche in Form einer Biegung gebogen ausgebildet ist;
-
10 eine schematische Seitenansicht auf ein Einzelblatt (8) der in 9 dargestellten, erfindungsgemäßen Vorrichtung (1) zur großflächigen Verteilung eines aus einem Beladekopf (2) austretenden Stromes (3) von losem Schüttgut (4), wobei zwischen einer durch den Endbereich (14) des Einzelblattes (8) nach unten gedachten vertikalen Linie (19) einerseits und einer gedachten, nach unten gerichteten Verlängerung (29) des nach unten gerichteten Vorsprunges (17) des Einzelblattes (8) andererseits ein Winkel β eingeschlossen ist und wobei die Krümmung (21) in Form einer Biegung gebogen ausgebildet ist;
-
11 eine schematische, perspektivische Ansicht auf eine erfindungsgemäße Vorrichtung zur großflächigen Verteilung eines aus einem Beladekopf (2) austretenden Stromes (3) von losem Schüttgut (4), welche einen Produktverteilungs-Rotor (10) umfasst, der vier Einzelblätter (8) trägt, wobei jedes Einzelblatt (8) entlang seiner Längsachse (15) eine in Form einer Kante ausgebildete Krümmung (11) aufweist, und wobei zwischen dem freien, außenliegenden Endbereich (14) des Einzelblattes (8) und dem daran nach unten anschließenden und nach unten weisenden Vorsprung (17) eine Krümmung (21) ausgebildet ist, welche in Form einer Kante gekantet ausgebildet ist;
-
12 eine schematische Draufsicht auf ein Einzelblatt (8) der in 11 dargestellten Vorrichtung (1), wobei zwischen einer gedachten und nach außen gerichteten Verlängerung (12) des Anfangsbereiches (13) des Einzelblattes (8) einerseits und einer gedachten und nach außen gerichteten Verlängerung (28) des Endbereiches (14) des Einzelblattes (8) andererseits ein Winkel α eingeschlossen ist und wobei die Krümmung (11) des Einzelblattes (8) in Form einer Kante gekantet ausgebildet ist und wobei der mittels einer Krümmung (21) abgewinkelte Vorsprung (17) sichtbar ist;
-
13 eine schematische Seitenansicht auf ein Einzelblatt (8) der in 11 dargestellten, erfindungsgemäßen Vorrichtung (1) zur großflächigen Verteilung eines aus einem Beladekopf (2) austretenden Stromes (3) von losem Schüttgut (4), wobei zwischen einer durch den Endbereich (14) des Einzelblattes (8) nach unten gedachten vertikalen Linie (19) einerseits und einer gedachten, nach unten gerichteten Verlängerung (29) des nach unten gerichteten Vorsprunges (17) des Einzelblattes (8) andererseits ein Winkel β eingeschlossen ist und wobei die Krümmung (21) in Form einer Kante gekantet ausgebildet ist;
-
14 eine schematische, perspektivische Ansicht auf eine erfindungsgemäße Vorrichtung (1) zur großflächigen Verteilung eines aus einem Beladekopf (2) austretenden Stromes (3) von losem Schüttgut (4), welche einen Produktverteilungs-Rotor (10) umfasst, der vier Einzelblätter (8) trägt, wobei jedes Einzelblatt (8) gegenüber der Strömungsrichtung (6) des Schüttgutes (4) und gegenüber der Drehachse (7) der Vorrichtung (1) schräg angestellt ist und wobei jedes Einzelblatt (8) entlang seiner Längsachse (15) eine in Form einer Biegung ausgebildete Krümmung (11) aufweist und wobei der Übergang zwischen dem freien, außenliegenden Endbereich (14) des Einzelblattes (8) und dem daran nach unten anschließenden und nach unten weisenden Vorsprunges (17) gerade und glatt ausgebildet ist;
-
15 eine schematische Seitenansicht auf einen Produktverteilungs-Rotor (10) der in 14 dargestellten, erfindungsgemäßen Vorrichtung (1) zur großflächigen Verteilung eines aus einem Beladekopf (2) austretenden Stromes (3) von losem Schüttgut (4), wobei jedes Einzelblatt (8) gegenüber der Strömungsrichtung (6) des Schüttgutes (4) und gegenüber der Drehachse (7) der Vorrichtung (1) unter Einschluss eines Winkels γ schräg gestellt ist schräg angestellt ist.
-
Wie bereits 1 zu entnehmen ist, umfasst die erfindungsgemäße Vorrichtung (1) zur großflächigen Verteilung eines aus einem Beladekopf (2) austretenden Stromes (3) von losem Schüttgut (4) in einen zu befüllenden Behälter (5) in der Regel einen um eine parallel zur Strömungsrichtung (6) des Schüttgutes (4) ausgerichtete Drehachse (7) rotativ antreibbaren Produktverteilungs-Rotor (10).
-
Vorzugsweise kann dieser Produktverteilungs-Rotor (10) ein, zwei, drei, vier, fünf, sechs, sieben, acht, neun oder mehrere um die Drehachse (7) sternförmig angeordnete Einzelblätter (8) aufweisen.
-
Von besonderer Bedeutung ist im Falle der erfindungsgemäßen Vorrichtung (1), dass – in einer entlang der Drehachse (7) gerichteten Draufsicht – jedes Einzelblatt (8) über seine gesamte Länge (9) oder lediglich in Bezug auf seinen außenliegenden Endbereich (14) entlang der Längsachse (15) des Einzelblattes (8) eine Krümmung (11) aufweisen kann.
-
Diese Krümmung (11) führt zu dem Vorteil, dass das in dem äußeren Endbereich (14) des Einzelblattes (8) befindliche lose Schüttgut (4) über die dort wirkende, besonders ausgeprägte Zentrifugalkraft einen zusätzlichen, nach außen gerichteten Impuls erhält, welcher – im Vergleich zu einem Einzelblatt (8) ohne Krümmung (11) – zu einer deutlichen Vergrößerung der Wurfweite (30) führt.
-
Wie die 3, 6 und 12 zeigen, kann – in einer Draufsicht – zwischen einer nach außen gerichteten, gedachten Verlängerung (12) des noch geraden, drehachsennahen Anfangsbereiches (13) des Einzelblattes (8) einerseits und einer entlang dem freien, außenliegenden Endbereich (14) des Einzelblattes (8) gedachten Verlängerung (28) andererseits, ein Winkel α eingeschlossen sein, der beispielsweise in dem Bereich von 10° bis 85°, vorzugsweise in dem Bereich von 20° bis 75°, insbesondere in dem Bereich von 30° bis 70°, liegt.
-
In besonders bevorzugten Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Vorrichtung (1) zur großflächigen Verteilung eines aus einem Beladekopf (2) austretenden Stromes (3) von losem Schüttgut (4) kann jedes Einzelblatt (8) – zusätzlich zu der Krümmung (11) – in Verlängerung seines außenliegenden Bereiches (14) nach unten einen nach unten weisenden Vorsprung (17) tragen (siehe 7, 8, 9, 10, 11 und 13).
-
Aus den 8, 9, 10 und 13 ist ersichtlich, dass zwischen einer durch den obenliegenden Bereich (18) des außenliegenden Bereiches (15) jedes Einzelblattes (8) gedachten vertikalen Linie (19) einerseits und einer gedachten, nach unten weisenden Verlängerung (29) des Vorsprunges (17) andererseits, unter Ausbildung einer Krümmung (21), ein Winkel β eingeschlossen ist, der beispielsweise in dem Bereich von 5° bis 85°, vorzugsweise in dem Bereich von 10° bis 70°, insbesondere in dem Bereich von 15° bis 60°, liegen kann.
-
Das Vorsehen dieser Krümmung (21) mit nach oben weisendem Vorsprung (17) führt zu dem Vorteil, dass das dem Einzelblatt (8) entlanggleitende lose Schüttgut (4) in dem Bereich des dann nach oben weisenden Vorsprunges (17) einen nach oben gerichteten Impuls verliehen bekommt. Dieser nach oben gerichtete Impuls führt zu einer deutlichen Vergrößerung der Wurfweite (30) des losen Schüttgutes (4) bei einer meist sehr beschränkten vertikalen Höhe des für die Wurfbahn zur Verfügung stehenden Raumes innerhalb des zu befüllenden Behälters (5). Denn die Wurfbahn des losen Schüttgutes (4) steigt aufgrund dieses nach oben gerichteten Impulses nach dem Verlassen des Vorsprunges (17) zunächst zumindest etwas nach oben an, was – bei abschließender Betrachtung – eine erhebliche Verlängerung der Flugbahn zur Folge hat.
-
In besonders kostengünstig herzustellenden und in den 1 bis 15 dargestellten Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Vorrichtung (1) zur großflächigen Verteilung eines aus einem Beladekopf (2) austretenden Stromes (3) von losem Schüttgut (4) kann der Anfangsabschnitt (13) jedes Einzelblattes (8) durchgehend feststehend ausgestaltet sein.
-
Alternativ hierzu kann der Anfangsabschnitt (13) jedes Einzelblattes (8) unter Einwirkung von Zentrifugalkraft während der Rotation des Produktverteilungs-Rotors (10) um seine Drehachse (7) ausklappbar – unter deutlicher Vergrößerung seiner als Hebelarm wirkenden Länge – ausgebildet sein.
-
Alternativ zur Ausklappbarkeit kann der Anfangsabschnitt (13) jedes Einzelblattes (8) beispielsweise – entlang der Längsachse (15) des Einzelblattes (8) – manuell oder elektromotorisch oder hydraulisch oder pneumatisch – zur exakten Einstellung der gewünschten Wurfweite (30) – verlängerbar, ausziehbar, ausfahrbar oder ausschiebbar ausgebildet sein.
-
In der Regel kann der Anfangsabschnitt (13) jedes Einzelblattes (8) entlang seiner Längsachse (15) eine Länge aufweisen, welche beispielsweise in dem Bereich von 5,0 cm bis 1,5 m, vorzugsweise in dem Bereich von 10,0 cm bis 1,3 m, insbesondere in dem Bereich von 18,0 cm bis 1,1 m, liegt. Mit zunehmender Länge des Anfangsabschnittes (13) des Einzelblattes (8) entlang seiner Längsachse (15) nimmt im Falle der erfindungsgemäßen Vorrichtung 1 der auf das lose Schüttgut (4) durch die Zentrifugalkraft nach außen gerichtete Impuls – und damit die Wurfweite (30) – zu.
-
Insbesondere die 14 und 15 zeigen, dass im Falle der erfindungsgemäßen Vorrichtung (1) zur großflächigen Verteilung eines aus einem Beladekopf (2) austretenden Stromes (3) von losem Schüttgut (4) – bei seitlicher Betrachtung – zwischen der vertikalen Drehachse (7) der Vorrichtung (1) oder der vertikalen Strömungsrichtung (6) des Schüttgutes (4) einerseits und einer von oben nach unten durch das Profil des jeweiligen Einzelblattes (8) verlaufenden Profilsehne (20) – mit oder ohne nach unten weisendem Vorsprung (17) – andererseits ein Anstellwinkel γ eingeschlossen sein kann.
-
Dieser Anstellwinkel γ kann beispielsweise in dem Bereich von 1,0° bis 80,0°, vorzugsweise in dem Bereich von 5,0° bis 75°, insbesondere in dem Bereich von 10,0° bis 70,0°, liegen.
-
Im Falle der erfindungsgemäßen Vorrichtung (1) zur großflächigen Verteilung eines aus einem Beladekopf (2) austretenden Stromes (3) von losem Schüttgut (4) können die Radien der beiden Krümmungen (11, 21) gleich oder voneinander verschieden sein.
-
Die beiden Krümmungen (11, 21) können – gleich oder voneinander verschieden – jeweils in Form von einer oder von mehreren Kanten gekantet (siehe 5, 6, 7, 8, 11, 12 und 13) oder in Form von einer oder von mehreren Biegungen gebogen (siehe 2, 3, 9, 10, 14 und 15) ausgebildet sein.
-
Wie bereits aus den 1, 2, 5, 7, 9, 11, 14 und 15 ersichtlich ist, können im Falle der erfindungsgemäßen Vorrichtung (1) zur großflächigen Verteilung eines aus einem Beladekopf (2) austretenden Stromes (3) von losem Schüttgut (4) die Unterseiten der Anfangsbereiche (13) der Einzelblätter (8) über ihre gesamte Länge oder abschnittsweise mit einem rotativ um die Drehachse (7) antreibbaren Träger (16) reversibel oder irreversibel in Kontakt stehen.
-
In besonders bevorzugten Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Vorrichtung (1) kann die Oberseite (33) des Trägers (16) der Oberseite eines Kegels, Spitzkegels oder Flachkegels entsprechen.
-
Beispielsweise die 2, 4, 5, 7, 9, 11, 14 und 15 zeigen, dass die Endbereiche (14) der Einzelblätter (8) den außenseitigen Rand (26) des Trägers (16) nach außen hin überragen können und dass diese nach außen überstehenden Endbereiche (14) jeweils einen sich nach unten erstreckenden Vorsprung (17) tragen können.
-
Insbesondere die 1 zeigt, dass im Falle der erfindungsgemäßen Vorrichtung (1) zur großflächigen Verteilung eines aus einem Beladekopf (2) austretenden Stromes (3) von losem Schüttgut (4) das Gehäuse (27) zur Aufnahme des rotativen Antriebes des Produktverteilungsrotors (10) – in Bezug auf die Strömungsrichtung (6) des Schüttgutes (4) – vorzugsweise stromabwärts von dem rotativ antreibbaren Träger (16) für die Einzelblätter (8) vorgesehen sein kann. Aus dem rotativen Antrieb gegebenenfalls austretende flüssige oder feste Stoffe können dann nicht mehr zur Verunreinigung des Schüttgutstromes (4) führen, sondern werden von dem Gehäuse (27) – ohne weiteres entsorgbar – aufgefangen.
-
Selbst bei einem Schüttgewicht, welches kleiner als 0,6 ist und bei einer Verladeleistung in dem Bereich von 1 m3/h bis 300 m3/h und bei Drehungen des Produktverteilungsrotors (10) in dem Bereich von 200 U/min bis 2000 U/min, kann die Wurfweite (30) der Vorrichtung (1) erstmals und in besonders vorteilhafter Weise, beispielsweise in dem Bereich von 0,8 m bis 10,0 m, vorzugsweise in dem Bereich von 1,0 m bis 8,0 m, insbesondere in dem Bereich von 1,2 m bis 7,0 m, liegen.
-
Dank des Einsatzes der erfindungsgemäßen Vorrichtung (1) zur großflächigen Verteilung eines aus einem Beladekopf (2) austretenden Stromes (3) von losem Schüttgut (4) in einen zu befüllenden Behälter (5) kann der Füllgrad des zu befüllenden Behälters (5) – selbst bei einem leichten Schüttgewicht, welches kleiner als 0,6 ist – in Bezug auf das Volumen des zu befüllenden Behälters (5) beispielsweise in dem Bereich von 80% bis 100%, vorzugsweise in dem Bereich von 82% bis 98%, insbesondere sogar in dem Bereich von 85% bis 97%, liegen.
-
Insbesondere 1 zeigt, dass die erfindungsgemäße Vorrichtung (1) mittels zwei, drei, vier, fünf, sechs oder mehreren Streben (31) in dem Bereich des Auslaufes eines Teleskoprohres (32) angebracht sein kann.
-
Alternativ hierzu kann die erfindungsgemäße Vorrichtung (1) beispielsweise mittels Streben (31) beispielsweise an einem in vertikaler Richtung verstellbaren Träger angebracht sein.
-
In besonders bevorzugten Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Vorrichtung (1) können die Streben (31) gegenüber der Vertikalen eine Schrägstellung in der Form aufweisen, dass der diagonale Abstand zwischen den untenliegenden Enden der Streben (31) kleiner als der diagonale Abstand zwischen den obenliegenden Enden der Streben (31) ist (siehe 1).
-
In diesem Falle kann die Schrägstellung der Streben (31) eine Selbstzentrierung der Vorrichtung (1) während deren Einführung in die Befüllungsöffnung des zu befüllenden Behälters (5) bewirken.
-
Zusammenfassend ist festzustellen, dass im Rahmen der vorliegenden Erfindung eine Vorrichtung (1) zur großflächigen Verteilung eines aus einem Beladekopf (2) austretenden Stromes (3) von losem Schüttgut (4) in einen zu befüllenden Behälter (5) bereitgestellt wird, welche – auch im Falle eines Schüttgutes mit einem Schüttgewicht kleiner 0,6 und einer Verladeleistung im Bereich von 1 m3/h bis 300 m3/h – eine möglichst vollständige Befüllung eines zu befüllenden Behälters (5) gestattet.
-
Die bisher gefürchtete Bildung von unnutzbaren, die Wirtschaftlichkeit stark vermindernden Zwischenräumen zwischen zahlreichen Schüttgutkegeln innerhalb des zu befüllenden Behälters (5) unterbleibt im Falle des Einsatzes der erfindungsgemäßen Vorrichtung (1) erstmals.
-
Die erfindungsgemäße Vorrichtung (1) ermöglicht vielmehr erstmals die Befüllung eines zu befüllenden Behälters mit einer im wesentlichen glatt und horizontal ausgerichteten Oberfläche des Schüttgutes, welche nunmehr sogar in unmittelbarer Nähe der Decke des zu befüllenden Behälters (5) liegen kann.
