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EINRICHTUNG ZUR GIJTER3ORDERUNG IN ROHRLEITUNGEN
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Die Erfindung bezieht sich auf Fördereinrichtungen, genauer auf Einrichtungen
zur Güterbeförderung in Rohrleitungeh.
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Eine Einrichtung, ausgeführt nach der vorliegenden Ereffektiv findung,
kann besonders zur Beförderung von großen Gü terströmen von Kohle, Erz, Baustoffen
und anderen ähnlicher Gütern auf weite Entfernungen verwendet werden.
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Die Erfindung kann zur Beförderung von Behältern mit flüssigem und
stückigem Gut auf große Entfernungen sowie zur Beförderung derselben auf mittlere
Entfernungen, die sich auf einige hundert Kilometer belaufen, Anwendung finden.
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Es ist eine Einricitung zur drucklosen Beförderung von Behältern
mit Gütern in Rohrleitungen bekannt, die eine
praktisch unter Atmosphärendruck
mit Flüssigkeit zu füllende Hauptrohrleitung enthält, in deren Innerem mittels aufeinanderfolgend
angeordneter Förderer mit endlosen Zugorganen ein praktisch endloser Behälterzug
bev:e;t wird, dessen Behälter mit jedem der endlosen Zugorgane während ihrer Verschiebung
durch die Rohrleitung in Eingriff kommen.
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Die Einrichtung zur drucklosen Ctiterbeförder'ang in Rohrleitungen
gewährleistet einen billigen Transport beliebieer Massengüter mit einer ausreichend
großen Leistung.
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<> Diese Einrichtung verändert <nicht> die Eigenschaften
des Guts und bc-nöti£t keine dickwandigen Rohren und keinen Rückstrang der Rohrleitung.
Eine derartige Einrichtung gewährleistet eine hohe Förderleistung und erfordert
einen einen Investitionsaufwand für ihren Bau.
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Jedoch besitzt die bekannte Einrichtung zur drucklosen Güterbeförderung
in Rohrleitungen folgende Nachteile, die durch ihre konstruktiven Besonderheiten
bedingt sind.
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Als endloses Zugorgan der Forderer ist ein Stahl- ode Kunststoffseil
mit örtlichen Verstärkungen verwendet, die über dessen gesamte Länge gleichmäßig
verteilt sind.
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Die Behälter besitzen mit dem Seil in Eingriff gelangende Elemente,
die auf der Außenfläche der Behälter angebracht sind und einen großen Teil des mit
Flüssigkeit gefüllten Ringspaltes zwischen den Behältern und der Innenfläche
der
Rohrleitung einnehmen. Die Ausführung des Seils mit örtlichen Verstärkungen bereitet
große Schwierigkeiten, da die industrielle Erzeugung solcher Seile sehr schwierig
ist. Ein Kunststoffseil weist eine geringe Festigkeit und große Dehnungen auf, und
ein inetallischesSeil unterliegt der korrosion mcist in der es umgebenden Flüssigkeit,
als welche Wasser verwendet wird.
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Die aus den Behältern herausragenden Elemente, die fiit dem Seil
in Eingriff gelangen, vergrößern den hydrodynamischen Widerstand, wodurch der Energieaufwand
für die Beförderung der Nutzlast ansteigt, Das Ziel der vorliegenden Erfindung ist
die Beseitigung der erwähnten Nachteile.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung zur Güterbeförderung
in Rohrleitungen zu scha£-fen, in der die endlosen Zugorgane der Förderer und die
Behälter eine solche konstruktive Ausführung haben, das eine Senkung des Energieaufwandes
bei der Güterbeförderung gewährkeistet ist.
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wird Diese Aufgabe dadurch gelöst, daß in der Einrichtung zur Güterbeförderung
in Rohrleitungen, die eine praktisch unter Atmosphärendruck mit Flüssigkeit zu füllende
Rohrleitung enthält, die zur Bewegung von Behältern in ihr mittels aufeinanderfolgend
über die ganze Länge der Rohrleitung angeordneter Förderer bestimmt ist, deren Zugorgane
mit den Behältern während ihrer Verschiebung in Eingriff kommen,
erfindungsgernäß
das Zugorgan eines jeden Förderers ein durch Stützen geführtes Band mit mindestens
einer Reihe von auf seiner Länge gleichmaßig angebrachten Elementen dardaß stellt,
und in jedem Behälter zumindest eine Längsnut mit Anschlagen zum Eingriff mit den
Elementen für die Verschiebung der behälter ausgeführt ist.
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Bei einer solchen konstruKtiven Ausführung der Einrichtung nimmt
der hydraulische Widerstand bei der Bewegung der Behälter erheblich ab, was wiederum
zur Senkung des Energieaufwandes bei der Güterbeförderung führt.
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Das in Gestalt eines Bandes mit Elementen ausgeführte Zugorgan besitzt
eine größere Festigkeit und eine kleinere Dehnung bein Betrieb im Vergleich zu dem
in der bisher Dekannten Einrichtung verwendeten Seil.
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Diese Ausführung der endlosen Zugorgane in Kombination mit den Behältern
ist recht kompakt, einfach in der Herstellung und betriebssicher.
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Zweckmäßig ist der Abstand zwischen den benach-<> barten Elementen
jeder Reihe des Bandes höchstens/einem Drittel der Länge eines jeden Behälter <gleich>
Dadurch wird bei jeder beliebigen gegenseitigen Lage eines jeden Förderers und der
an diesen herankommenden Behält er eine zuverlässige Verbindung der Elemente des
Bandes mit dem entsprechenden Behälter gewährleistet.
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Es empfiehlt sich, daß daß Band eines jeden Pörderere ein ziehondes
Trum, das entsprechend dem Boden der Behälter
gekrümmt ist, und
zwei Reihen von ElementeU enthält, die sich an den Rändern des Bandes befinden,
wobei die Elemente der beiden Reihen zueinander geneigt angebracht und in jedem
Behälter entsprechend zwei Längsnuten mit Anschlägen zum Eingriff mit den elementen
des Bandes während der Verschiebung der Behälter ausgeführt nind.
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Dies erhöht die Stabilisierung der Behälter in der Rohrleitung und
gestattet, die Anzahl von Zentrierrollen zu verringern, die üblicherweise an der
Innenfläche der Rohrleitung angebracht werden.
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Zweckmäßig stellen die Anschläge der Längsnut eines jeden Behälters
Quertrennwände dar, die über die ganze Länge dieser Sut gleichmäßig verteilt sind.
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Dies erleichtert zusehends die Verbindung der Elemente mit den Behältern
im Anfangsabschnitt eines jeden Förderers und den Austritt der Elemente aus den
erwähnten Nuten am Ende des Förderers und erhöht die Wahrccheinlichkoit des Auftreffens
der Elemente des Bandes auf einen der Anschläge der Längsnut des Behälters.
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Vorteilhaft besitzt jedes Element des Bandes an seinem freien Ende
eine Rolle, deren Achse im wesentlichent zur Längsachse des Bandesvsenkrechtt verläuft.
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Das Vorhandensein der Rolle begünstigt einen stoßfreien Ein- und
Austritt des Bandelementes aus jedem Anschlag der Längsnut des Behälters.
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Zweckmäßig stellen ferner die Anschläge der Längsnut
eines
jeden Behälters Keilvorsprunge dar, die auteinanderfolgend an den Seitenwänden jeder
Nut über deren ganze Länge angeordnet sind, während die Elemente des sandes an ihren
freien Enden Keilverstärkungen aufweisen, welche mit den Keilvorsprüngen der Nut
in Eingriff treten.
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Diese Ausfuhrung der Anschläge der Nut und dar Elemente des Bandos
gewährleisten eine festere Verbindung des Bandes mit den Behältern in der Vertikalebene,
was ein Durchhängen des Bandes zwischen seinen Stutzen verhindert und in manchen
Fällen seine Reibung an den Stützen ausschließt. Hierbei nehmen die Zug- und Biegespannungen
im Band ab, und der Energieaufwand bei der Verschiebung der Behälter geht im ganzen
zurück.
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Es ist sehr zweckmäßig, wenn die Bandstützen Rinstellen nen dar,
an deren zu den Bändern gekehrten Oberflächen Vertiefungen ausgeführt sind, die
im Längsschnitt die Form von Keilen haben, welche mit ihrem verengten Teil in Bewegung
richtung des Bandes orientiert sind, wobei im verbreiterten Teil eines jeden seils
ein Kanal für den Durchtritt der die Rohrleitung füllenden Flüssigkeit zu der den
Rinnen zugekehrten Oberfläche des Bandes vorgesehen ist.
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Eine derartige Ausbildung der Bandstützen gestattet es, das Gleiten
des Bandes an den Stützen unter den Verhältnissen der flüssigen Reibung, das heißt
mit minimalem nergioaufwand, zustandzubringen sowie einen Durchhang des Bandes an
den
Stützen auszuschließen, der die Hauptursache seines Ermüdungsbruchs in den Förderern
ist, in denen Tragrollen verwendet werden.
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Vorteilhatt ist an jeder Quertrennwand der Längsnut eine federelastische
Vorrichtung vorhanden, die sich gegen das freie Ende des entsprechenden Elementes
des Bandes abstüt zt.
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Diese Vorrichtung dämpft die Verbindung der Elemente des Bandes mit
den Quertrennwänden und. vermindert außerdem den Einfluß des Fehlers des Anordnungsschrittes
der Elemente des Bandes, welche Fehler sowohl technologisch bedingt sind als auch
mit der ungleichmäßigen Banddehnung während der Verschiebung der Behälter zusammenhängen.
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Es ist sehr vorteilhaft , wenn die Vertiefungen 3eder Rinne an der
Auflagefläche derselben gleichmäßig und in versetzter Ordnung angebracht sind.
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Dadurch wird es möglich, mit einer minimalen Anzahl von Vertiefungen
die Verhaltnisse der flüssigen Reibung an der gesamten Auflagefläche jeder Rinne
herbeizuführen.
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wenn Es ist ferner sehr vorteilhaft, in jedem Kanal des verbreiterten
Teils eines jeden teils eine Düse angeordnet ist, die mit einer Luftquelle zur Luftzufuhr
zur Auflagefläche des Bandes in Verbindung steht, wodurch sich eine Wasser-Luft-Emulsion
bildet, die die Reibung bei der Bandbewegung herabmindert.
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Dies gestattet es, die Reibung und folglich den Energie
aufwand
fur das Gleiten der Bandes über die Rinnen durch Gewährleistung einer größeren Flüssigkeitsschicht
zwischen dem Band und den Rinnen noch mehr zu vermindern.
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Es empfiehlt sich, daß jede Rinne eine Länge hat, die dein fachen
gleich 0,2 - 0,5 der Lange eines Behälters ist, wobei die Rinnen sich in einem Abstand
voneinander befinden, der 2 bis 5 Behälterlängen beträgt.
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Eine solche Ausführung der Rinnen reduziert betrachtlich ..e Herstellungskosten
und die Kosten ihrer montage ohne Verringerung der Lebensdauer des Bandes. Dieser
Vorteil macht sich besonders bei der neutralen Schwimmfähigkeit der Behälter mit
den Bändern bemerkbar.
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Die erfindungsgemäße Einrichtung zur Güterbeforderung in Rohrleitungen
gestattet den Gütertransport mit einem geringeren Energieaufwand und besitzt eine
recht hohe Zuserlässigkeit. Die Konstruktion einer solchen Einrichtung, ausgeführt
gemäß der vorliegenden Erfindung, ist ziemlich einfach und billig in der Herstellung.
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Im folgenden werden Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung
unter Bezugnahme auf beiliegende Zeichnungen beschreiben ; in den Zeichnungen zeigt:
Fig. 1 schematische Darstellung eines Abschnitts der Einrichtung gemäß der Erfindung;
Fig. 2 Schnitt nach Linie II-II der Fig. 1 im vergrößerten maßstab für den Fall,
daß das Band eine Reihe von über seine Länge angebrachten Elementen besitzt;
Fig.
3 Schnitt nach Linie III-III der Fig. 1 im vergrößerten Maßstab für den Fall, daß
das Band zwei Reihen von Elementen besitzt; das leere Trum des Bandes mit seinen
Stützen und die Rohrleitung sind nicht dargestellt; Fig. 4 schematische Darstellung
des Behälters im vergrößerten maßstab rur den Fall, daß die Anschläge der Längs.
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nut Quertrennwände darstellen; Fig. 5 Einzelheit "A" in Fig. 4 im
vergrößerten Maßstab für den Fall, daß jedes Element des Bandes an freien Ende eine
Rolle aufweist und an jeder Quertrennwand der Längsnut eine federelastische Vorrichtung
vorhanden Ist; Fig. 6 Ansicht nach dem steil B von rig. 1 (die Rohr leitung ist
nicht dargestellt) im vergrößerten Maßstab für den Fall, daß die Anschläge der Längsnut
Leilvorsprünge darstellen; Fig. 7 Schnitt nach Linie VII-VII der Fig. 1 im vergrößerten
Maßstab für den Fall, daß die Stützen des Bandes Rinnen mit Vertiefungen darstellen;
Fig. 8 Schnitt nach Linie VIII-VIII der Fig. 7 im vergrößerten Maßstab; Fig. 9 dasselbe,
aber mit einer anderen rorm der Oberfläche der Rinne; Fig. 10 schematische Darstellung
der Ansicht nach dem Pfeil C von Fig. 7 (das Band ist nicht gezeigt);
Fig.
11 schematische axonometrische Darstellung der Rohrleitung mit Stützen für das Band,
welche Rinnen darstellen, die einzelne Blöcke bilden( Fig. 12 schematische Darstellung
der Einrichtung nach der Errindung für den Fall, daß die örtliche Verengung in der
Rohrleitung durch einen biegsamen Zylinder gebildet ist.
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Die Einrichtung zur Güterbeförderung in Rohrleitungen, ausgeführt
gemäß der Erfindung, enthält eine aus Stahlbetonrohren gebildete Rohrleitung 1 (Fig.
1). In einigen Fällen Kunststoff, kann die Rohrleitung aus Keramik-, Metall- und
anderen Rohren ausgeführt sein.
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Die Rohrleitung 1 ist unmittelbar aur dem Boden verlegt, und in denjenigen
geographischen Breiten, in denen eine längere Zeit tiefe Temperaturen möglich sind,
werden die in diesen Breiten verlaufenden Strecken der Rohrleitung 1 in den frostungefährdeten
Untergrund abgesenkt.
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Innerhalb der Rohrleitung 1 befinden sich Behälter 2, die untereinander
zu Zügen verbunden sind, welche aus 50-100 Behältern bestehen.
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Im Inneren der Behälter 2 ist eine Nutzlast, vorwiegend stückiger
Brennstoff, Erz, schüttfähiger Baustoff oder ein ähnliches Material, untergebracht.
Vorteilhaft werden auch Erdöl, verflüssigtes Gas und Stückgüter, wenn sie in großer
Menge vorliegen, befördert. Die Behälter 2 werden
diehte als leichte
hermetisch Konstruktionen aus Metall hergestellt, können aber aus Kunststoff oder
einem anderen geeigneten 8-terial bestehen.
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Im Ringspalt zwischen den Behältern 2 und der Rohrleitung 1 ist Wasser
vorhanden, mit dessen Hilfe die auf die Behälter einwirkenden Schwerkräfte (Wasser
ist in den Zeichnungen nicht gezeigt) ausgeglichen werden. Löglich ist auch die
Verwendung anderer Flüssigkeiten, beispielsweise von flüssigen Harzen, Erdöl, Kerosin,
Gasöl und beliebigen anderen frostbeständigen Mitteln.
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Das Wasser in dem besagten Ringspalt hat in verschiedenen Abschnitten
der Strangführung unterschiedlichen Höhenstand, der beispielsweise dem Rohrleitungsdurch:esser
gleich ist oder diesen unterschreitet, wobei dieser Höhenstand und der mögliche
Überdruck in jedem der Abschnitte konstant gehalten werden. Hierzu ist die Rohrleitung
mit automatischen Einrichtungen versehen, die in denjenigen Abschnitten der Strangführung,
die ihr Gefälle ändern, den automatischen Abfluß oder das automatische Einpumpen
von Wasser in die Rohrleitung ausführen. Diese Einrichtungen sind in den Zeichnungen
nicht dargestellt und können beliebige zweckentsprechende Konstruktionen darstellen,
die hier nicht beschrieben werden.
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Um die Behälter 2 zu bewegen, sind auf der ganzen Länge der Rohrleitung
1 aufeinanderfolgend Förderer 3 montiert, die endlose Zugorgane 4 besitzen, welche
mit demselben Bezugszeichen 4 gekennzeichnete biegsame Bänder darstellen.
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Das Band 4 ist aus einem Material ausgeführt, das einen gewebten
Träger mit Uberzug aus plastifiziertem Polyvinilchlorid besitzt, oder aus einem
mit Stahldraht armiertem 4 material. Das Band kann auch aus einem beliebigen anderen,
für diesen Zweck geeigneten material bestehen, das gegenüber der die Rohrleitung
füllenden Flüssigkeit beständig ist und den Festigkeitsbedingungen entspricht. Die
Verwendung eines derartigen Bandes als Zugorgan des Förderers anstelle der bisher
verwendeten Seile bietet die Löglichkeit, bei dem zur Zeit vorhandenen breiten Sortiment
dieser Bänder die Projektierung und Herstellung ven Einrichtung en für verschiedene
Arten von Gütern, Größen des Güterstromes und der Länge des Beförderungsweges zu
erleichtern. Außerdem können am Band verschiedene Anhängemittel nach einem einfasie
chen und zuverlässigen Verfahren, wi« in der Industrieproduktion bekannt sind,leicht
montiert werden.
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Jedes biegsame Band 4 besitzt ein ziehendes Trum 4a und ein leeres
Trum 4b.
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Jeder Förderer 3 besitzt eine Antriebsvorrichtung 5 tan Bewegen des
Bandes 4, die an einem Ende des Förderers 3 angebracht ist, und eine Spanneinrichtung
6 zum Spannen des Bandes, die an dem anderen Ende des Förderers 3 angebracht ist.
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Jedes biegsame Band 4 weist eine Reihe von auf seiner Länge gleichmäßig
angeordneten Elementen 7 (Fig. 2) auf, die zum Eingriff mit den Behältern 2 zwecks
Ubertragung der
Zugkraft auf diese bestimmt sind. Die Elemente
7 des Bandes 4 sind als am Band 4 auf eine beliebige bekannte Weise befestigte Stäbe,
die mit demselben Bezugszeichen 7 gekennzeichnet sind, mit Verstärkungen 8 an ihrem
freien Ende ausgebildet.
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Dementsprechend ist an jedem Behälter 2 eine Längsnut 9 mit in ihr
angeordneten Anschlägen 10 ausgeführt, die mit den Elementen 7 zusammenwirken.
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Bin solcher Eingriff des Bandes 4 mit den Behältern 2 gibt die Möglichkeit,
die Elemente 7 ins Innere der Behälter 2 zu versenken und dadurch die Außenfläche
der Behälter ohne irgendwelche vorspringende Teile auszuführen, was einerseits den
hydrodynamischen Widerstand der Behälter 2 bei der Bswegung innerhalb dor Rohrleitung
1 vermindert und andererseits die lunge des durch die Behälter 2 mitgenommenen Wassers
verringert.
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Jedes biegsame Band 4 wird mittels Stützen 11 (Fig. 1) geführt und
unterBtütst, die in der Rohrleitung i über deren Länge gleichmäßig angeordnet sind.
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Jede Stütze 11 besteht aus einer Rolle 12 (Fig. 2), die das ziehende
Trum 4a des Bandes 4 unterstützt, und aus Rollen 13, die das leere Trum 4b unterstützen
und über die Breite des Bandes in einem Abstand voneinander angebracht sind, der
eine ungehinderte Verschiebung der Elemente 7 zwischen ihnen bei der Bewegung der
Behälter 2 gewährleistet.
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Zwischen der. benachbarten Elementen 7 des Bandes 4 ist der Abstand
etwas einer als ein Drittel der Länge eines jeden Behälters 2, wodurch eine sichere
Zusammenwirkung zumindest zweier Elemente 7 mit jedem ehälter 2 bei einer beliebigen
gegenreitigen Lage der Elemente 7 und der Behälter 2 während ihres Eingriffs gewährleistet
wird.
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In einigen Ausführungen der vorliegenden Errindung ist das ziehende
Trum 4a des Bandes 4 eines jeden Förderers 3 entsprechend der Form des Bodens des
Behälters 2 e1crünmt, wie es in Fig. 3 dargestellt ist. In diesem Fall enthält das
Band 4 zwei Reihen von Elementen 7, die sich an den Rändern des Bandes 4 befinden.
Hierbei sind die Elemente 7 der einen Reihe zu den Elementen 7 der anderen Reihe
geneigt angeordnet.
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Zur Bildung der krummlinigen Form des ziehenden Trums 4a des Bandes
4 wird es durch zwei Reihen von geneigt angebrachten Rollen 12 unterstützt, und
in jedem Behälter 2 sind in diesem Fall demWentsprechend zwei Längsnuten 9 mit Anschlägen
10 zum Eingriff mit den Elementen 7 des Bandes 4 während der Verschiebung der Behälter
2 ausgeführt. Das leere Trum 4b des Bandes 4 ist dabei flach und wird durch eine
Reihe Tragrollen 13 unterstützt, die zwischen den Elementen 7 (in den Zeichnungen
nicht dargestellt) angebracht sind.
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Eine solche Ausrührung des ziehenden Trums 4a des biegsamen Bandes
4 und seiner Stützen 11 erhöht die Stabilisierung der Behälter 2 in der Rohrleitung
1.
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In einigen Ausführungsvarianten der vorliegenden Erfindung stellen
die Anschläge 10 der Längsnut 9 eines jeden Förderers 2 Quertrennwände dar, die
über die ganze Länge der Nut 9 gleichmäßig angeordnet sind, wie dies in Fig. 4 gezeigt
ist. Eine solche Konstruktion der Anschläge 10 erleichtertersichtlich die Verbindung
der Elemente 7 mit den Behaltern 2 und gewährleistet ein ungehindertes Lösen des
biegsamen Bandes 4 von den Behaltern 2 am Ende eines jeden Förderer 3.
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Die vorhandene Vielzahl der Quertrennwände in einer Nut 9 erhöht die
Wahrscheinlichkeit des Auftreffens der Element3 7 des Bandes 4 auf die Anschläge
10 der Länganut 9.
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gemäß Fig. 5 In der erfindungsgemäßen Einrichtung besitzt jedes Element
7 des Bandes an seinem Ende eine Rolle 14, deren Achse im wesentlichen senkrecht
zur Längsachse des Bandes 4 ist.
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Vorsugsweise ist an jeder Quertrennwand 10a der Lingsnut 9 des Behälters
2 eine federelastische Vorrichtung 15 vorhanden, die eine an der Qwertrennwand "10a"
mit ihrem einen Ende gelenkig befestigte Platte 16 enthält, die sich mit ihrem anderen
Ende gegen das freie Ende des entsprechenden Elementes 7 des Bandes 4 abstützt.
Die Vorrichtung 15 enthält auch eine an der Platte 16 anliegende Feder 17.
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In der Nähe des freien Endes der Platte 16 ist eine Biegung 18 gebildet,
die zur Aufnahme der Rolle 14 am Ende des Eingriffe des Bandes 4 mit dem Behälter
2 bestimmt ist.
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Dadurch nimmt die relative Beweglichkeit von Band 4 und Förderer 2
ab. Das Vorhandensein der federelastischen Vorrichtung 15 dämpft nicht nur die Stöße
bei der Verbindung der Elemente 7 mit den Quertrennwände "10a", sondern trägt auch
dazu bei, daß praktisch eine größere Zahl der Elemente 7 mit den Quertrennwänden
"10a" der Nut 9 im Eingriff sein wird, da die Feder 17 Ungleichmäßigkeiten im Anordnungsschritt
5 der Quertrennwände "10a" und der Elemente 7 augleicht (gemeint sind sowohl die
technologischen Behler als auch infolge der Dehnung des Bandes auftretende Fehler).
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In einer weiteren Ausführungsform der vorlegenden Erfindung stellen
die Anschläge 10 der Längsnut 9 eines jeden Behälters 2 Keilsorsprünge 10b (Fig.
6) dar, die aufeinanderfolgend. an den Seitenwänden jeder Nut 9 über deren ganze
Länge angeordnet sind. Dementsprechend weisen die Elemente 7 des Bandes 4 an ihren
freien Enden Keilverstärkungen 19 aufs die mit den Keilvorsprüngen 10b der Nut 9in
Eingriff kommen.
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Diese konstrliktive Ausführung der Elemente 7 und der Anschläge 10
der Behälter 2 verhindert das Durchhängen des Bandes 4 (Fig. 1) zwischen seinen
Stützen 11, was die Spannungen in ibm vermindert und dadurch seine Lebensdauer erhöht.
Außerdem kann dadurch der Schritt der Stützen 11 vergrößert werden.
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In manchen Fällen sind die Stützen 11 der ßänder 4 als Rinnen 20
und 21 (Fig. 7) gestaltet.
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Bei der Bewegung des Bandes auf den Tragrollen treten Wechselbiegung
und Stöße der Behälter gegen die Rollen auf.
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Dies setzt die Lebensdauer des Bandes erheblich herab7 Die Verwendung
von glatten Rinnen als Stützen des Bandes gestattet es, diese Nachteile zu beseitigen.
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zu An den dem Band 4 gekehrten Oberflächen 22 und 23 der Rinnen 20
und 21 sind Vertiefungen 24 ausgeführt, die im lnngsschnitt die Form von Keiien
haben, wie es in Fig. 8 für die Rinne 20 dargestellt ist. Diese Keile sind mit ihrem
verengten Teil 25 in Bewegungsrichtung des Bandes 4 orientiert. Im verbreiterten
Teil 26 jeder Vertiefung 24 ist ein Kanal 27 für den Durchtritt des die Rohrleitung
1 füllenden Wassers zu den Oberflächen des Bandes 4 vorgesehen, die den Rinnen 20
und 21 zugewandt ist. Die Rinne 20 des ziehenden Trums 4a des Bandes 4 ist entsprechend
der Form des Bodens der Behälter 2 gexriimmt, während die Rinne 21 des leeren Trums
4b des Bandes 4 flach ausgeführt ist und eine Längsnut 28 (Fig. 7) zum ungehinderten
Durchgang der Elemente 7 aufweist.
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Die Rinnen 20 und 21 sind aus Feinblech gefertigt, können jedoch
auch aus Kunststoff und anderen Materialien bestehen, die in dem die Rohrleitung
1 füllenden Wasser korrosionsbeständig sind und gute Antifraktions-Kennwerte hinsichtlich
des Materials des Bandes 4 besitzen. Die Vertiefungen 24 und der Kanal 27 können
nach einen beliebigen bekannten Verfahren, darunter auch durch Pressen, hergestellt
sein.
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Damit in dem verengten Teil 25 der Vertiefungen 24 ein ausreichender
Druck erzeugt wird, der imstande ist, das Band 4 anzuheben und dadurch die Bedingungen
für flüssige Reibung des Bandes 4 an den Rinnen 20, 21 zu schaffen, ist die untere
Wand 29 (Fig. 8) der Vertiefung 24 zur Auflagefläche 22, 23 der Rinnen 20, 21 unter
einem Winkel von 4-50 geneigt.
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manchmal ist es bevorzugt, die untere Wand 29 der Vertiefung 24 als
nach oben gewölbte Oberfläche 30 (Fig. 98 zu gestalten, die mit der entsprechenden
Auflagefläche 22p 23 der Rinnen 20, 21 stufenlos konjugiert ist.
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Um die Reibung des Bandes 4 an den Auflageflächen 22, 23 der Rinnen
20, 21 zu vermindern, ist der Kanal 27 mit einer Luftdüse 31 (Fig. 8, 9) versehen,
die mit einer (nicht dargestellten) Luftquelle in Verbindung steht. Bei geringen
Bewegungsgeschwindigkeiten des Bandes 4 werden diese Düsen 31 mit Druckluft beaufschlagt,
die mit Wasser eine Wasser-Luft-Emulsion bildet, die zwischen das Band 4 und die
entsprechende Auflagefläche 22, 23 gelangt, Bei hinreichend gr§-Ben Bewegungsgeschwindigkeiten
des Bandes 4, wenn eine große Wassermenge vom Band 4 aus den Vertiefungen 24 abgesaugt
wird, entsteht in den kanales 27 ein Unterdruck, welcher Luft aus den Düsen 31 ohne
Uruckluftquelle einsaut.
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Die Keilvertiefungen 24 sind auf der Auflagefläche 22, 23 der Rinnen
20, 21 gleichmäßig und in versetzter Ordnung
angebracht, wie dies
in Pig. 10 für die Oberfläche 22 dargestellt ist. Bei der in Planansicht annähernd
dreieckiger Form der Vertiefungen 24, die in Bewegungsrichtung des Bandes 4 breiter
werden, wird mit minimaler Anzahl der Vertiefungen 24 flüssige Reibung des Bandes
auf der ganzen Auflagefläche 22, 23 der Rinnen 20, 21 gewährleistet.
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In denjenigen Fällen und an den Stellen der Rohrleitung 1, an denen
die Zugkraft des Bandes 4 am größten ist - dort ist die Durchbiegung in der Vertikalebene
klein - werden die Rinnen 20, 21 unterbrochen, d.h. aus einzelnen Blocken 32 (Fig.
11) bestehend ausgeführt, die in einem bestimmter Abstand voneinander angeordnet
sind. Diese einzelnen Blöcke 32 bestehen aus der oberen Rinne 20, auf der das ziehende
Trum 4a des Bandes 4 läuft, der unteren Rinne 21, auf der das leere Trum 4b des
Bandes 4 läuft, und aus Vertikalstäben 33, mit deren Hilfe die Rinnen 20 und 21
zu einzelnen Blökken vereinigt sind. Für eine industrielle Rohrleitung mit einem
Durchmesser der behalter von 1200 mm beträgt die Länge jeder Rinne 20, 21 0,3 Längen
eines Behälters 2, kann aber auch 0,2-0,5 Längen betragen.
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<> Der Abstand zwischen den Blöcken 32 ist/drei Längen eines
Behälters 2<gleich>, kann aber auch zwei bis fünf Längen desselben gleich
sein.
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Die einzelnen Blöcke 32 können auch in anderen Abständen voneinander
anbeordnet sein und in manchen Fällen auch
einen ununterbrochenen
Block bilden.
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Zur Regelung des Durchflusses des von den Behältern 2 mitgenommenen
Wassers sind innerhalb der Rohrleitung 1 in vorgegebenen Abständen voneinander örtliche
Verengungen 34 vorgesehen, die in der Figur 1 dargestellt sind.
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Die örtlichen Verengungen 34 befinden sich zwischen den benachbarten
Förderern 3 und sind durch ein Formteil 35 gebildet, das die Form eines Torus hat,
dessen Innenraum, der durch eine elastische Wand 36 begrenzt ist, mittels eines
Rohres 37 mit einer Wasserquelle 38 veränderlichen Drucks im gegebenen Fall mit
einer Pumpe in Verbindung steht, die mit demselben Bezugszeichen 38 gekennzeichnet
ist. Anstelle von Wasser kann ein anderes leichtflüssiges Medium, beispielsweise
Luft, verwendet werden.
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in ig. 12 ist die Ausführung der örtlichen Verengung der Rohrleitung
1 gezeigt, die durch die Mantelflache eines elastischen Zylinders 39 gebildet, auf
die Enden der einzelnen Abschnitte der Rohrleitung 1 aufgesetzt und an ihnen mit
Hilfe von Schellen 40 befestigt ist.
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An an den Rohren 1 angeschweißten Flanschen 41 und 42 ist ein Gehäuse
43 mit einer durchsichtigen Meßröhre 44 abnehmbar montiert, die eine SKale 44a autweist.
Innerhalb dieses Rohres 44 ist mit einem Spalt ein Stab 45 untergebracht, der an
dem elastischen Zylinder 39 befestigt ist.
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Nach der Lage des freien Endes des Stabes 45 bezuglich der
Skale
44a bestimmt man die Größe des Durchgangsquerschnitts der Rohrleitung 1, die sich
beim Einpumpen unterschiedlicher Mengen des leichtflüssigen mediums in den Hohlraum
des Gehäuses 43 verändert.
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kit Hilfe dieser örtlichen Verengungen 34, die mit der Quelle des
leichtflüssigen Mediums veranuerlichen Drucks in Verbindung stehen, erfolgt die
Regelung des Wasserdurchflusses in der Rohrleitung 1 bei der Bewegung der Behälter
2.
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Die beschriebene Einrichtung zur Güterbeförderung in Rohrleitungen,
ausgeführt gemäß der vorliegenden Erfindung, in arbeitet rolgende +eise.
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Auf den Verladeplätzen (in den Zeichnungen nicht abgebildet) am Anfang
der Rohrleitung 1 werden die Behälter 2 mit Brennstoff bis zu einem solchen Gewicht
gefüllt, das innen neutrale Schwimmfähigkeit in aem die Rohrleitung 1 füllenden
Wasser Cewährleistet. Die Behälter 2 werden so verschlossen, daß ihre Dichtigkeit
sichergestellt ist, werden dann zu Zügen vereinigt und in der Rohrleitung 1 an der
ersten der Förderer 3 herangeführt. Hierbei greifen die Elemente 7 der Bänder 4
in die Längsnut 9 eines jeden Behälters 2 ein und übertragen durch Zusammenwirken
mit den in den Nuten vorhandenen Anschlägen 10 die Zugkraft zu den Behältern 2.
Dabei verbinden sich wenigstens zwei Elemente 7 mit jedem der Behälter.
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Am Ende eines jeden Förderers 3 ändert dessen Band 4 vor der Spanneinrichtung
6 seine Richtung, und deswegen verlassen seine Elemente 7 fre die Längsnuten 9 der
Behälter 2.
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Das leere Trum 4b des Bandes 4, geführt durch die Tragrollen Richtung
der 11, läuft in der Richtung zurück, die zur BevzeOung der Behälter 2 zur Spanneinrichtung
6 entgegengesetzt ist.
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Die Behälter 2 gehen zum nächsten Förderer 3 über, wobei sie sich
seiner Antriebsvorrichtung 5 nähern, von der aus das Band 4 zu den sich daran vorbeibewegenden
Behältern 2 steigt, die eine Geschwindigkeit haben, die der Geschwindigkeit des
Bandes 4 gleich ist.
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Die Elemente 7 greifen in die Längsnuten 9 eines jeden Behälters
2 ein, wirken mit den Anschlägen 10 zusammen und schleppen die Behälter 2 bis zum
nächsten Förderer 3, Am Ende der Bahn werden die Behälter 2 mit Hilfe von bekannten
Einrichtungen (nicht dargestellt) entladen und können durch den Rückstrang der Rohrleitung
1 in ähnlicher Weise zurückkehren. Für große Güterströme beginnend mit 20--25 Mio.
Tonnen im Jahr und bei großen Bahnlänge beginnend mit 500-600 km wird,jedoch der
Transport der Behälter ohne Rückkehr besonders bevorzugt. In diesem Falle werden
die Behält er 2 aus der Rohrleitung ausgeladen und zusammen mit dem in ihnen enthaltenen
Brennstoff beim Verbraucher verbrannt.
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Während der Bewegung der Behälter 2 in der Rohrleitung ? wird das
im Ringspalt zwischen den Behältern 2 und der Rohrleitung 1 befindliche Wasser in
fortschreitende Bewegung
mitgerissen, wobei sein ständiger Höhenstand,
der dem Durchmesser der Rohrleitung 1 in geneigten Strecken der Strangführung annähernd
gleich ist, mit Hilfe von Abflüssen oder Zuspeisung an denjenigen Steilen der Strangführung
konstant gehalten wird, wo sie ihr Gefälle ändert, und die durch die Rohrleitung
1 fließende Wassermenge wird durch deren örtliche Verengungen 34 geregelt.
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Die Pumpen 38 führen durch die Rohre 37 dem Innenraum des Formsteils
35 Wasser zu, und die elastische Wand 36.
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die sich durchbiegt, ändert den Ringspalt zwischen den Behiltern 2
und der Wand 36. Im Falle der Ausführung der örtlichen Verengung gemäß Fig. 12 wird
zur verminderung des Wasserdurchflusses durch die Rohrleitung 1 das Wasser dem Hohlraum
des Gehäuses 43 zugeführt, damit es die Mantelfläche des elastischen Zylinders 39
nach der Seite der Außenfläche der Behälter 2 durchbiegt. Der am elastischen Zylinder
39 be-45 festigte Stab zeigt mit Hilfe der an der durchsichtigen Meßröhre 44 vorhandenen
Skale 44a diejenigen Parameter der Arbeit der örtlichen Verengung 34 an, nach welchen
die Skale 44a geeicht ist, beispielsweise die Größe des Spaltes zwei schen der Mantelfläche
des Zylinders 39 und den Behältern 2 oder des Wasserdurchflusses durch die örtliche
Verengung 34.
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Bei der Ausbildung des Zugorgans in Gestalt eines ebenen Bandes 4
mit einer Reihe von Elementen 7 bewegt sich das ziehende Trum 4a des Bandea 4 tiber
eine Reihe von langen Tragrollen 12, und die Elemente 7 des Bandes 4 verbinden sich
mit
den Anschlägen 1O einer Längsnut 9 eines jeden Behälters 2. Die Stabilisierung der
Behälter 2 in der Rohrleitung 1 erfolgt mittels Zentrierrollen 46 (Fig. 2, 3), die
in der Rohrleitung 1 angeordnet sind. Wegen der neutralen Schwimmfähigkeit der Behälter
2 zusammen mit dem mit ihnen im Eingriff befindlichen Band 4 werden auf die Tragrollen
12 keine Vertikalkräfte übertragen, was ihre Lebensdauer und Betriebssicherheit
beträchtlich erhöht.
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Bei der Ausführung des Zugorgans in Gestalt eines Bandes mit zwei
Reihen von Elementen 7 bewegt sich da ziehenae Trum 4a des Bandes 4 über zwei Reihen
Tragrollen 12, und seine Elemente 7 wirken mit zwei Reihen von Anschläge1O zusammen,
die sich in zwei Nuten 9 befinden, die in jedem der Behälter 2 vorgesehen sind.
Hierbei kommt der Eingriff jeder Reihe der Elemente 7 mit den Anschlägen 10 jeder
Reihe der Längsnuten 9 der Behälter 2 ähnlich wie vorstehend beschrieben zustande.
Da in diesem Fall die Stabilisierung der Behälter 2,die sich auf zwei Reihen Tragrollen
12 stützen, besser wird, sorgt für die Verhinderung des Auftauchens der Behälter
2 nur eine Reihe von Zentrierrolen 46, die sich über die Außenflächen der Behälter
2 wälzen.
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Die Elemente 7 des Bandes 4 übertragen beim ingriff des Bandes 4
an den Behältern 2 die Zugkraft zu den Anschlägen 10, die als Quertrennwände lOa
oder seilvorsprunge 10b ausgebildet sind. Im ersteren Fall gleiten sie mit ihren
freien Enden, die mit freien Rollen 14 versehen sind, während des
Eingriffvcrgangs
übez die Quertrennwand 10a, die eine Biegung 18a aufweist, in welche die Rolle 14
einfällt. Diese Biegung 18a trägt dazu bei, die Schwingungen des Bandes 4 in bezug
auf die Behälter 2 während des Transports derselbea von der Spanneinrichtung 6 bis
zur Antriebsvorrichtung 5 eines jeden Förderers 3 zu vermindern.
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Zum stoßfreien In-Kontakt-Treten der Elemente 7 mit den Quertrennwänden
10a sind die letzteren mit einer federelastischen Vorrichtung 15 versehen. In diesem
Fall laufen während des Eingriffs der Behälter 2 mit dem Band 4 die Rollen 14 der
Elemente über die Stützplatten 16, bis sie in die Biegung 18 gelangen.
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Im anderen Fall, wenn die Anschläge 10 als Keilvorsprünge lOb ausgebildet
sind, bewegen sich die KeilverstärPtlgen 19 der Elemente 7 während des Eingriffs
der Behälter 2 mit dem Band 4 in Querrichtung bezüglich der Achse der Behälter 2,
weshalb sie in den Raum zwischen den Keilvorsprüngen 10b ungehindert eintreten.
Auf der horizontalen Bewegungsstrecke des Bandes 4 werden die Verstärkungen 19 in
den Vorsprüngen lOb verkeilt und übertragen dadurch die Zugkraft zu ihnen. Außerdem
verhindern die in dieser Verbindung entstehenden Kräfte eine 'relative Querbewegung
der Behälter 2 und der Elemente 7, wodurch der Verschleiß der Verstärkungen 19 beseitigt
und der Druck des Bandes 4 auf die Stützen 11 herabgesetzt wird.
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Bei der Ausbildung der Stützen 11 in Gestalt von Binnen 20, 21 erfolgt
der Eingriff der Elemente 7 mit den Behältern 2 ebenso wie vorstehend beschrieben,
und das Band 4 gleitet frei über die Auflageflächen 22, 23 der Rinnen 20, 21. Hierbei
strömt das in den Vertiefungen 24 befindliche Wasser dank den Kräften seiner Adhäsion
an der Oberfläche des Bandes 4 in den verengten Teil 25 jeder Vertiefung 24 ein,
wodurch in diesen ein erhöhter Druck, der das Band 4 anhebt, erzeugt und eine konstante
Wasserschicht zwischen dem Band 4 und den Auflageflächen 22, 23 der Rinnen 20, 21
gewährleistet wird.
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Die nach dem geschilderten Verfahren gnschaffenen Bedingungen der
Flüssigkeitsschmierung bedingen einen hinreichend niedrigen Reibungswert, der 0,001
nicht ubersteigt, sowie das Fehlen von mechanischem Verschleiß des sandes 4 und
der Auflageflächen 22, 23 der Rinnen 20, 21.
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Der Reibungswert ist noch niedriger, falls in den Kanal 27 mit Hilfe
der Düse 31 Luft zugeführt wird. In diesem Fall wird die Luft mit dem in den Kanal
27 fließenden Wasser vermischt und bildet eine Wasser-Luft-Emulsion, die den Spalt
zwischen dem Bard 4 und den Auflageflächen 22 r 23 der Rinnen 20, 21 füllt. Die
Luftblasen vermindern nicht nur den Rein bungswert, sondern reduzieren auch die
minimale Geschwidigkeit des Bandes 4, die die Erzeugung einer stabilen Flüssigkeitsschicht
zwischen dem Band 4 und den Auflageflächen 22,
23 der Rinnen 20,
21 gewährleistet.
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Bei der Ausführung der Stützen 11 in Gestalt von einzelnen Blöcken
32 stützt sich das Band 4 nur auf diese Blökke 32. Da aber das Band 4 mit seinen
Elementen 7 an den Behältern 2 befestigt ist, die zusammen mit dem Band neutrale
Schwimmfähigkeit haben, bleibt eine Durchbiegung des Bandes 4 zwischen den einzelnen
Blöcken 32 nahezu aus.
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Versuchmuster der einrichtung zur Gühaben terbeförderung in Rohrleitungen
allseitige Prüfungen bestanden und eine erhebliche Senkung des Enerw gieaufwandes
bei der Beförderung von Gütern im Vergleich mit den bekannten Einrichtungen bestätigt.
Beim Transport von Gütern auf Entfernungen von 1000-4000 km mit Hilfe der gemäß
der vorliegenden Erfindung ausgeführten Einrichtung sind die Beförderungekosten
um das i>rei- bis Vierfache gebeim ringer als Eisenbahntransport.
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erfindungsgemäße Die Einrichtung ist zuverlässig, einfach in Betrieb
und billig in der Herstellung.
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L e e r s e i t e