DE2061492A1

DE2061492A1 - Elevator, insbesondere fur Senk rechtfbrderung von kornigem oder pul verfbrmigem Fordergut

Info

Publication number: DE2061492A1
Application number: DE19702061492
Authority: DE
Inventors: E B Eisenegger
Original assignee: Buehler AG
Current assignee: Buehler AG
Priority date: 1969-12-15
Filing date: 1970-12-14
Publication date: 1971-06-24
Also published as: FR2070863B1; US3687272A; FR2070863A1; SE375745B; GB1331239A; CH520610A

Description

Gebrüder Bühler AG, Uzwil (St. Gallen), Schweiz

"Elevator, insbesondere für Senkrechtförderung von körnigem oder pulverförmigem Fördergut"

Priorität: 15. Dezember 1969; Schweiz; Anmelde-Nr.: l86o2/69

Diese Erfindung betrifft einen Elevator, insbesondere für Senkrechtförderung von körnigem oder pulverförmigem Fördergut, bei welchem mindestens ein endloses Förderorgan mit an ihm befestigten Mitnehmerorganen für das Fördergut stetig bewegt wird und eine von einem Förderschacht umgebene Förderstrecke durchläuft, über dessen oberem Ende eine Auswurfhaube angeordnet ist.

Es sind Elevatoren bekannt, bei denen auf der Aussenseite eines endlosen Förderorgans Mitnehmerorgane in Form von unten geschlossenen Schöpfbechern befestigt sind. Diese Ausführung hat vor allem wegen ihrer geringen Förderleistung nicht befriedigt. Der Bechergrösse, dem Becherabstand und der Fördergeschwindigkeit sind in der Praxis Grenzen gesetzt, die Wirtschaftlichkeit, Wirkungsgrad und maximale Förderhöhe begrenzen.

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Bei anderen bekannten Ausführungsformen ist die Förderleistung deswegen ungenügend, weil der Entleerungsgrad zu klein ist. Das beruht oft auf einem zu kleinen Auswurfkegel; die Teilchen des Fördergutes behindern sich dabei gegenseitig und erfahren zahlreiche Zusammenstösse und Wandstösse, wodurch auch der Förderbruchanteil in unerwünschter Weise zunimmt. Diese Nachteile machen sich insbesondere bei hohen Fördergeschwindigkeiten bemerkbar.

Der Erfindung liegt das Bestreben zugrunde, einen Elevator mit geringem Eigengewicht, Energie- und Raumbedarf zu schaffen, der auch bei hohen Fördergeschwindigkeiten einen grossen Auswurfkegel und einen kleinen Förderbruchanteil aufweist. Erfindungsgemäss wird das dadurch erzielt, dass der Elevator Mitnehmerorgane aufweist, die oben und unten offen und trichterartig ausgebildet sind, wobei sich der Querschnitt jedes Mitnehraerorgans in Förderrichtung betrachtet allseitig erweitert und dass die quer zur Bewegungsbahn gemessene Breite der Auswurfhaube grosser ist als die des Förderschachtes.

Die Trichterform der oben und unten offenen Mitnehmerorgane und die quer zur Bewegungsbahn gemessene, grössere Breite der Auswurfhaube wirken in dem Sinne zusammen, dass, insbesondere bei hohen Fördergeschwindigkeiten, der Auswurfkegel erweitert, der Entleerungsgrad und damit auch die Förderleistung gesteigert und der Förderbruchanteil verringert werden.

Im folgenden wird als Beispiel eine Ausführungsform des Erfindungsgegenstandes anhand der Zeichnung näher beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 in Vorderansicht einen Elevator mit Auswurfhaube, jedoch ohne Tragkonstruktion, Antriebsteil und Fusskasten,

Fig. 2 eine Seitenansicht desselben Elevators aus Richtung A in Fig. 1,

Fig. 3 ein Mitnehmerorgan in der Draufsicht,

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Pig. 4 dasselbe Mitnehmerorgan in schaubildlicher Ansicht,

Fig. 5 ausschnittweise in grösseretn Masstabe eine Seitenansicht des Förderorgans,

Fig. 6 in vergrössertem Masstabe einen Ausschnitt aus Fig. 1

und
Fig. 7 in vergrössertem Masstabe einen Ausschnitt aus Fig.

Der In Fig. 1 gezeigte Elevator weist ein endloses Förderorgan 1 auf, an dem mehrere Mitnehmerorgane 2 symmetrisch zu ihm, gleichabständig in dichter Belegung befestigt sind. Es ist im Sinne der beiden Pfeile D, D, schlupflos über ein Antriebsrad 4 und einen verstellbar angeordneten, gefederten Umlenkbügel 5 bewegbar. Das Antriebsrad 4 sitzt auf einer Welle 6, die an eine nicht dargestellte Antriebsvorrichtung angekoppelt ist.

Das Förderorgan 1 bildet in der Förderebene einen in Förderrichtung D aufsteigenden Trum 7 und einen in Segenrichtung D, absteigenden Trum 8, zwischen denen sich ein Zwischenraum 9 befindet. Der aufsteigende Trum 7 ist von einem Förderschacht 11 und der absteigende Trum 8 von einem Rücklaufschacht 12 umgeben, deren innerer Schacht-Querschnitt nur wenig grosser ist als der äussere Querschnitt der Mitnehmerorgane,2. Der Oberteil des Elevators ist von einer Auswurfhaube 13 überdeckt, an deren vom Rücklaufschacht 12 schräg nach unten gerichtetes Ende ein Auswurfrohr 14 angeflanscht ist.

Die Fig. 2 zeigt, dass die Mitnehmerorgane 2 auch in Richtung der Förderebene betrachtet, symmetrisch zu jedem Trum 7, 8 des Förderorgans 1 aufgehängt sind. Sie zeigt ferner, dass die in Richtung der Welle 6 gemessene Breite F der Auswurfhaube 13 fast doppelt so gross wie die des Förderschachtes 11 ist.

Wie Fig. 3 und Fig. 4 in Draufsicht bzw. schaubildlicher Ansicht zeigen, ist das Mitnehmerorgan 2 ein oben und unten offener Schöpftrichter mit dem Schwerpunkt 22. Er ist von einer Um-

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fangswand 19 begrenzt, deren in Förderrichtung D betrachtet oberer Umfang grosser ist als der untere. Die Umfangswand 19 hat etwa die Form eines auf dem Kopfe stehenden Pyramidenstumpf-Mantels mit ovalförmigem Grundriss und ist um etwa 20 gegen die Achse geneigt. Die im eingebauten Zustand am weitesten aussen befindliche Schöpfseite 21 der Umfangswand 19 verläuft angenähert parallel zur grossen Ovalachse.

Auf der Schöpfseite 21 gegenüberliegenden Seite springt die Umfangswand 19 bis über den Schwerpunkt 22 in den Innenraum des Schöpftrichters 2 zurück und bildet so eine oben und unten offene durchgehende Rinne 23. Diese ist durch dachartig abgeschrägte Rinnenwände 25, 25' begrenzt. Von der am weitesten zurückspringenden Rinnenwand 25' geht im Innern des Schöpftrichters 2 eine dachförmige Verstrebung 24 aus, die mit ihrem anderen Ende mit der Schöpfseite 21 der Umfangswand 19 verbunden ist. Die Symmetrieebenen von Rinne 23 und Verstrebung 24 fallen beide mit der Symmetrieebene des ganzen Schöpftrichters 2 zusammen. Innerhalb dieser gemeinsamen Symmetrieebene liegt die parallel zur Förderrichtung D durch den Schwerpunkt 22 verlaufende Schwerlinie 20. An den beiden Seitenwänden 25 der Rinne 23 sind Mittel für die lösbare Befestigung des Schöpftrichters 2 am Förderorgan 1 angebracht.

Wie Fig. 5 zeigt, ist das Förderorgan 1 eine aus gleichbeschaffenen Kettengliedern 16, 16' endlos zusammengesetzte Gliederkette. Je zwei benachbarte Kettenglieder 16, 16' sind gelenkig mitten eines Kettenbolzens 17 verbunden, der gegen axiales Verschieben gesichert ist, das in den von beiden Trums 7,8 des Förderorgans 1 gebildeten Zwischenraum 9 übergreift.

An jedem Kettenglied 16, 16' der Gliederkette ist ein Mitnehmerorgan 2 lösbar im Schwerpunkt 22 aufgehängt.

• Die Wirkungsweise ist folgende:

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Der Förderprozess setzt sich aus den gleichzeitig an ' verschiedenen Stellen des Elevators ablaufenden Teilprozessen zusammen: Dem Schöpfen, dem Aufwärtstransport, dem Abwurf des Fördergutes und dem Rücklauf der leeren Mitnehmerorgane*

Das Schöpfen erfolgt am Fussteil des Elevators, der in den nicht dargestellten Fusskasten eintaucht. Die Mitnehmerorgane 2 stechen dabei mit der Schöpfseite 21 ihrer Ümfangswand 29 in das aufgeschüttete Fördergut und reissen es in ihrer Bewegungsrichtung mit. Die Schöpfwirkung wird durch die Neigung der Umfangswand 19 auf der Schöpfseite 21 unterstützt. Die dichte Aufeinanderfolge der Mitnehmerorgane 2 gewährleistet eine gute Raumausnutzung.

Der Aufwärtstransport des geschöpften Fördergutes erfolgt innerhalb des Förderschachts 11, in dem das Fördergut eine in Förderrichtung Dwandernde Hubsäule bildet. Der Transport erfolgt durch das Zusammenwirken des zwischen beiden offenen Enden des Förderschachts aufgebauten Druckunterschiedes dP und der Stützwirkung sämtlicher abgeschrägten Innenflächen der Mitnehmerorgane 2. Bei Erfüllung bestimmter Mindestanforderungen verläuft die Hubsäulenbildung stationär; Der den Förderschacht 11 am oberen Ende verlassende und zerfallende Teil der Hubsäule wird unten durch die im Fusskasten schöpfenden Mitnehmerorgane 2 laufend ergänzt.

Die unten offenen Schöpftrichter 2 tragen zur Homogenisierung der wandernden Hubsäule bei, da sie keine die vertikale Verteilung behindernde Böden aufweisen.

Von entscheidender Bedeutung ist der Umstand, dass die sich in Förderrichtung D betrachtet nach oben erweiternde Umfangswand 19 jedes Mitnehmerorgans 2 abstreifenartig den Aufbau einer aus dem transportierten Fördergut gebildeten Grenzschicht an der Innenwand des Förderschachtes 11 verhindert. Die Hubsäule bleibt daher während des Aufwärtstransportes unverändert, und es tritt kein merklicher Geschwindigkeits-, Dichte- und Druckgradient zwi-

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sehen Rand und Mitte ihres Querschnittes auf. Die V/andreibung und die durch sie bedingten oft nachteiligen Nebenerscheinungen werden so auf ein Mindestmass verringert.

Der Auswurf des aufwärts transportierten Fördergutes erfolgt innerhalb der Auswurfhaube 13 des Elevators, wo das Fördergut von den Mitnehmerorganen 2 getrennt wird. Diese Abtrennung wird durch die auf das mitgeführte Fördergut wirkenden Trägheitskräfte begünstigt, die mit zunehmender Fördergeschwindigkeit sehr stark anwachsen.

·' Wie Fig. 6 zeigt, erlauben die oben und unten offenen Schöpftrichter 2. dans das Fördergut seinen Trägheitsbahnen folgen und mit geringster Behinderung austreten kann. Das Fördergut kann bereits sehr früh, nämlich in den Anfangsstadien der Umlenkung seinen im wesentlichen tangential zum Antriebsrad 4 verlaufenden Trägheitsbahnen folgen und gleichsam durch die Oeffnungen vorauslaufender Schöpftrichter 2 hindurchschiessen. Im stationären Falle erstreckt sich der Auswurf somit über einen grösseren Winkelbereich, und zwar auch bei rascher Aufeinanderfolge der Schöpftrichter 2, wie sie bei dichter Belegung des Förderorgans und bzw. oder hoher Fördergeschwindigkeit vorliegt.

Die beschriebene Aufweitung des Auswurfkegeis wird durch die allseitige Neigung der Umfangswand 19 der Schöpftrichtor 2 wirkungsvoll unterstützt. Wie Fig. 7 zeigt, lenkt die als Abrutschfläche wirkende Umfangswand 19 das transportierte Fördergut so ab, dass der Auswurfkegel auch senkrecht zur Förderebene, d.h. in Richtung der Welle 6, aufgeweitet wird. Hierbei ist ein weiterer Vorteil des beschriebenen Elevators von Bedeutung. Das Uebergreifen der Mitnehmerorgane 2 in den Zwischenraum 9 zwischen beiden Trums 7,8 erlaubt es, letztere dichter aneinanderzurücken als es bei Elevatoren bekannter Bauart möglich ist. Dadurch verstärken sich in erwünschter Weise die Unterschiede in den Zentrifugalbe-

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schleunigungen, die die einzelnen Teilchen des Fördergutes bei der Umlenkung erfahren. Das bedeutet, dass die an der Schöpfseite 21 anliegenden Teilchen des Fördergutes früher ausgeworfen werden und steilere Bahnen zurücklegen als die auf der Gegenseite.

Das Fehlen der Böden der Schöpftrichter 2, die Neigung der Umfangswand 19 und das Uebergreifen der Mitnehmerorgane 2 in den Zwischenraum 9 wirken im gleichen Sinne zusammen. Die Aufweitung des Auswurfkegeis erhöht den Entleerungsgrad bei gleichzeitig grösserer Schonung des ausgeworfenen Fördergutes, das hierbei eine geringere Anzahl von Zusammenstössen erleidet. Durch den letztgenannten Vorteil wird der Prozentsatz an Förderbruch auch bei hohen Fördergeschwindigkeiten auf ein Mindestnass verringert und der Anwendungsbereich des Elevators auf strukturempfindliches Fördergut erweitert.

Dem weiteren Abwurfkegel des beschriebenen Elevators ist konstruktiv dadurch Rechnung getragen worden, dass die in Richtung der Welle 6 des Antriebsrades 4 gemessene Breite F der Abwurfhaube 13 fast doppelt so gross ist, wie die des Förderschachtes 11. Dafür kann aber die in der Förderebene gemessene Breite der Abwurfhaube 13 gegenüber vergleichbaren Elevatoren verringert werden, wodurch sich insgesamt eine Verringerung von Gewicht und Raumbedarf und eine kompaktere, mechanisch weniger empfindliche Bauweise ergibt.

Raumbedarf und Gewicht des Elevators werden auch noch dadurch entscheidend beeinflusst, dass seine Mitnehmerorgane 2 in den bisher unbenutzten Zwischenraum 9 zwischen beiden Trums 7,8 übergreifen. In dem in der beschriebenen Anlage verwirklichten Optimalfall befindet sich das Mitnehmerorgan 2 je zur Hälfte ausserhalb des Trums und im Zwischenraum 9 beider Trums 7,8 (Fig. 1 und 6). Dadurch wird gleichzeitig das Gewicht der Mitnehmerorgane 2 und des von ihnen transportieren Fördergutes auf ideale Weise

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verteilt. Das ist nicht nur statisch, sondern vor allem dynamisch von grosser Bedeutung.

Bei Schwerpunktsaufhängung der Mitnehmerorgane 2 verringert sich das Trägheitsmoment derselben und damit auch das des komplett bestückten Förderorganes 1 auf einen Mindestwert. Gleichzeitig sinken der Energie- und Raumbedarf. Das geringe Trägheitsmoment hat eine geringere Belastung des Förderorganes wie auch ßeiner Tragkonstruktion zur Folge, die sich in grösserer Laufruhe bei geringerem Kettenzuge bemerkbar macht.

Die gleichzeitig verringerten Eigenschwingungen der einzelnen Mitnehmerorgane 2, wie auch der Trums 7,8 erlauben weiterhin, die Sicherheitsfaktoren niedriger anzusetzen, bzw. mit höchstzulässigen Fördergeschwindigkeiten im Dauerbetrieb zu arbeiten. Ferner können die Wandstärker der Mitnehmerorgane 2 - zumindest befestigungsseitig - wegen ihrer geringeren Ausladung niedriger bemessen werden. Unter im übrigen gleichbleibenden Bedingungen und Leistungen lassen sich also Gewicht, Energie- und Raumbedarf gleichzeitig verringern und grössere Förderhöhen erzielen. Das spielt insbesondere bei mobilen Förderanlagen und bei Förderkränen, die zum Löschen von Schiffsladungen bestimmt sind, eine nicht zu unterschätzende Rolle.

Bei Wirtschaftlichkeitsberechnungen von Kettenförderern stellen der Verschleiss der Kettenglieder und der Aufwand für ihre Erneuerung sehr wichtige Kostenfaktoren dar. Es ist daher zu betonen, dass die oben genannten konstruktiven und dynamischen Vorzüge des beschriebenen Elevators, wie z.B. der geringere kettenzug und Energiebedarf, alle in dem Sinne zusammenwirken, dass der Verschleiss verringert wird. Das gilt nicht nur für die Kettenglieder 16, 16', sondern auch für andere Bestandteile des Elevators. Die beschriebenen Mitnehmerorgane lassen sich ferner aus weniger biegesteifen und bzw. oder spezifisch leichtern und billigeren Werkstoffen, wie z.B. aus Kunststoff, fertigen, wobei die geringere

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Biegesteifigkeit örtlich durch Armierung und bzw. oder geeignete · Formgebung ausgeglichen werden kann.

Anstatt des im oben beschriebenen Beispiel gewählten Trichterwinkels von 20 kann auch mit anderen, auf andere Arbeitsbedingungen oder Fördergüter abgestimmten Trichterwinkeln gear- ■ beitet werden. Der äussere Querschnitt des Mitnehmerorgans kann sich auch in nichtlinearer V/eise, wie z.B. kurvenförmig, von unten nach oben vergrössern.

Schliesslich kann für das Mitnehmerorgan auch ein anderer, wie z.B. ein kreisförmiger Querschnitt, gewählt werden. Der in Fig. 1 und 2 nicht dargestellte Fusskasten kann ferner als geschlossener Fusskasten ausgeführt werden, bei dem das Fördergut direkt in die Mitnehmerorgane einläuft.

.Patentansprüche

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Claims

>ίθ Patentansprüche

1. J Elevator, insbesondere zur Senkrechtförderung von Jrnigem oder pulverförmigem Fördergut, bei welchem mindestens ein endloses Förderorgan mit an ihm befestigten Mitnehmerorganen für das Fördergut stetig bewegt wird und eine von einem Förderschacht umgebene Förderstrecke durchläuft, über dessen oberem Ende eine Auswurfhaube angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Elevator Mitnehmerorgane (2) aufweist, die oben und unten offen und trichterartig ausgebildet sind, wobei sich der Querschnitt jedes Mitnehmerorgans (2) in Förderrichtung (D) betrachtet allseitig erweitert, und dass die quer zur Bewegungsbahn gemessene Breite (F) der Auswurfhaube (8) grosser ist als die des Förderschachts (11).

2. Elevator nach Anspruch 1, dadurch g e k e η η zeichne t,dass die Umfangswand (19) des Mitnehmerorgans (2) mindestens an einer Stelle ihres Umfangs in den Trichterinnenraum zurückspringt und so eine in Förderrichtung (D) durchgehende Rinne (23) bildet, wobei das im Innern der letzteren mit dem Förderorgan (1) verbundene Mitnehmerorgan (2) in den von beiden Trums (7, 8) des Förderorgans (1) gebildeten Zwischenraum (9) übergreift.

3. Elevator nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Aufhängepunkt jedes Mitnehmerorgans (2) mindestens angenähert auf seiner Schwerlinie (2o) liegt.

4. Elevator nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die umfangswand (19) jedes Mitnehmerorgans (2) in Förderrichtung (D) betrachtet im wesentlichen die Form eines auf dem Kopfe stehenden Pyramidenstumpf-Mantels hat.

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5. Elevator nach einem der Ansprüche 1 bis H, dadurch gekennzeichnet, dass die Rinne (23) bezüglich der Rückspringrichtung symmetrisch ausgebildet ist,und dass ihre Symmetrieebene mindestens angenähert in einer zur Förderrichtung (D) parallelen Syrametrieebene des Mitnehmerorgans (2) liegt.

6. Elevator nach einem der Ansprüche 1 bis 5> dadurch gekennzeichnet, dass die am weitesten zurückspringende Wand der Rinne (23) mit gegenüberliegenden Teilen der Umfangswand (19) verstrebt ist.

7. Elevator nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch ge kenn ζ ei chnet, dass mindestens ein Teil der die Rinne (23) begrenzenden Wände in Förderrichtung (D) betrachtet dachartig abgeschrägt ist.

8. Elevator nach einem der Ansprüche 1 bis 7> dadurch gekennzei chnet, dass das Förderorgan (1) eine endlose Gliederkette ist, die schlupflos mittels eines Antriebsrades (¹J) bewegt wird.

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