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VERFAHREN ZUM ENTLADEN VON SCHÜTTGÜTERN AUS BEHÄLTERN
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UND EINRICHTUNG ZUM DURCHFÜHREN DIESES VERFAHRENS Die torliegende
Erfindung bezieht sich auf pneumatische Förderung und betrifft insbesondere Verfahren
zum Entladen von Schüttgütern aus Behältern und Einrichtungen zum Durchführen dieser
Verfahren.
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Besonders vorteilhaft kann die Erfindung zur Schiffsentladung von
Schüttgütern eingesetzt werden.
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Die Erfindung kann auch zum Entladen von Schüttgütern aus Bunkerwagen
Verwendung finden.
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Es ist bekannt, daß das Schüttgut bei beliebiger Transport- und Lagerungsart
einer Verdichtung unterliegt, wodurch eine effektive Aufnahme dieses Guts bein Entladen
über pneumatische Förderanlagen behindert wird. Aus diesem Grunde wird das zu entladene
Schüttgut üblicherweise aufgelockert und belüftet, um es in einen quasiflüssigen
Zustand
zu versetzen, der zur pneumatischen Förderung optimal ist.
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Bekannt ist ein Verfahren zum pneumatischen Transport
von Schüttgütern (siehe beispielweise Urheberschein gdSSE 317591)), das darin besteht,
daß das vorhergehend mechanisch aufgelockerte Gut mit einer zusätlichen Luftmenge
belüftet wird, die unmittelbar in die Düsenmündung gegeben wird.
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Der Nachteil dieses Verrahrens besteht darin, daß die Gutfördorung
nur über den Beschleunigungsbereich dor Düse intensiviert wird, was nur in Kombination
mit einer Fördereinrichtung, beispielsweise einem Schneckenförderer, zum Förderen
des Guts aus dem Saugbereich zum Aufgabebereich der zusätzlichen auflockernden Luftmenge,
d.h. zur Düsenmtdung effektiv ist, wodurch der Aufbau der pneumatischen Förderanlage
kompliziert und die Transportkosten hoch ind.
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Bekannt ist eine pneumatische Förderanlage zum Umschlagen von Schüttgut-Schiffsladungen
(siehe N.Sosunow und andere "Mechanisierung der Lade- und Entladearbeiten im Transportwesen,
Moskau, 1962), die eine Saugdüse mit einem Auflockerungsgerät, das einen elektrischen
Antrieb besitzt, und eine Einrichtung für die Luftzufuhr zur Düsenmündung enthält.
Zu den Nachteilen dieser Anlage gehören die dem obenbeschriebenen Verfahren eigenen
Nachteile, und außerden gewährleistet diese Anlage nicht die erforderliche effektive
Gutaufnahme, da die Auflockerung,
die mechanisch mit Hilfe von zwei
rotierenden Schaufein bewerkstelligt wird, die symmetrische Zufuhr des Förderguts
zum Aufnahmebereich nicht gewährleistet.
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Bekannt ist ein Verfahren zum Entladen von Schüttgütern aus Behältern
(siehe DE- PS 1019963), bei den das zu entladene Gut mechanisch aufgelockert und
zwangsläufig im Aufnahmebereich, d.h. unterhalb des Aufnahmeorgans belüftet wird,
wobei man die Auflockerungsluft kontnuierlich und ohne bestimmte Strömungsrichtung
zuführt. Das im Autnahmebereich entstehende Schüttgut-Luftgemisch wird von dem Aufnahmeorgan
angesaugt, in dem ein Unterdruck aufrechtgehalten wird, und mit Hilfe der Luft gefördert.
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Die Einrichtung für dieses Verfahren enthalt eine Saugdüse, die mit
der Saugpumpe über eine Rohrleitung verbunden ist, die die Förderanlage für das
Fördergut ausbildet. Die dem zu entladenden Gut zugekehrte Düsemündung ist schräg,
d.h. die Ebene der Düseeintrittsmündung bildet mit der Waagerecht ebene einen bestimmten
Winkel, so daß die Düseneintrittsmündung eine Ellipse darstellt. An der Saugdüse
ist nn der Saite der schrägen Mündung eine senkrechte Hohlwelle befestigt, die durch
einen Elektromotor in Drehung setzt wird und an die Druckleitung angeschlossen ist.
Am unteren Ende dieser Welh le ist starr ein Holteller angeordnet, der fast bis
zur Mitte der Eintrittsmündung der Saugdüse reicht. Der Teller ist aus porösem Sintermetall
gefertigt, und das untere Ende der Hohlwelle ist in den Teller eingeführt, so daß
der Innenraum
der Welle mit dem Tellerinnenraum in Verbindung steht.
Dieser Toller wirkt als mechanischer und pneumatischer Auflockerer des zu entladenden
Schüttguts.
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Die Hohlwelle mit dem Teller wird in Drehung gesetzt und der Teller
lockert das Gut im Aufnahmebereich unterhalb der Düse auf. Außerdem wird über die
Hohlwelle Lurt von der Druckleitung zugeführt, die über ie porösen Tellerwende in
das Gut tritt, es aufgelockert und as Gut-Luft-Gemisch bildet. Das Gut-Luft-Gemisch
wird von de üse angesaugt und über die Rohrleitung befördert. Die Einrichtung besitzt
auch einen Düsenverstellantrieb, der das Absenken der Düse beim Entladen des Guts
sowie ein Verstellen der Düse in anderen Richtungen gewährleistet.
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Der Nachteil des obenbeschriebenen Schüttgut-Entladeverfahrens und
der Einrichtung für dieses Verfahren besteht in der geringen Effektivität der Gutaufnahme,
die durch die schlechten aerodynanischen Sigenschaften der Düse mit einer schrägen
Mündung sowie die Ungleichmäßigkeit der Auflockerung und Belüftung des Guts in bezug
auf die Düsenlängsachse im Aufnahmebereich bedingt ist. Letzteres ist darauf zurückzuführen,
daß der poröse Teller, der das Auflockern und Belüften beverkstelligt, nur einen
Teil der Düsenaustrittsmündung überdeckt, und das Gut, das unter dem von dem Teller
weiter abstehenden Düsenteil liegt, weniger aufgelockert und belüftet wird als das
Gut in unmittelbarer Nähe des Tellers.
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Die unsymmetrische Telleranordnung in bezug auf die Saudüse
bedingt
auch, daß nicht nur das Gut im Aufnahmebereich belüftet wird, sondern auch das Gut
in anderen Bereichen, wo keine Gutaufnahme erfolgt, d.h. daß die Auflockerungsluft
nicht wirtschaftlich ausgenutzt wird. Der tu'be.verbrauch der Auflockerungsluft
wird noch durch die Luftzufuhr über den porösen Teller in Form unregelmäßiger Ströme
vergrößert.
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Außerdem behindert der waagerechte Teller das Eintauschen der Saugdüse
in die Gutmasse, besonders wenn das zu entladene Gut zusammengebacken ist.
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Die angeführten Nachteile begrenzen die Leistung und erhöhen d enEnergieaufwand
beim Gutentladen.
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Ferner gewährleistet die se Sonstruktion der Entlade einrichtung
nicht die erSorderliche Zuverlassigkeit und Gefahrlosigkeit beim Betrieb, besonders
bei Arbeiten im Raum des zu entladenden Schiffs, wo es Metallpfosten, Schotten u.dgl.m.
gibt, weil rotierende Teile - Teller und Welle - und stromführende Elemcnto zur
Stromversorgung des Elektromotors vorhanden sind.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Entladen
von Schüttgütern aus Behältern zu entwickeln und eine Einrichtunx zum Durchführen
dieses Verdie fahrens, einfach im Aufbau, zuverlässig und gefahrlos im sind und
Betrieb, zu schaffen, die eine Erhöhung der Leistung des Entladevorgangs durch Steiger
ung der Effektivität der Emtladegutaufnahme infolge Intensivierung der Gutbelüftung
im Aufnahmebereich, sowie eine Herabsetzung des
Energieaufwands
durch rationelles Ausnutzen der Auflockerungsluft gewährleisten.
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Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß bei dem Entladeverfahren von
Schüttgütern aus Behältern, das in dem mechanischen Auflockern des zu entladenden
Guts unter gleichzeitigem zwansläufigem Belüften dieses Guts im Aufnahmebereich,
der Aufnahme des aufgelockerten und belüfteten Guts durch das Ansaugen über das
Aufnahmeorgan infolge Unterdrucks, der in den Aufnahmeorgan aufrechtgehalten wird,
und dem Beförderen des Guts aus dem Aufnahmoorgan mit Luft, besteht, erfindungsgmäß
das Auflockern des Schüttguts durch Vibration bewerkstcll'gt und die Auflockerungsluft
in Richtung zur Eintrittsmündung des Aufnahmeorgans in Form von Impulsen, deren
Sc;-gefrequenz mit der Vibrationsfrequenz des Guts synchronisiert ist, zugeführt
wird.
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Das erfindungsgemäße Verfahren gewährleistet eine intensive Gutaufnahme,
die durch das effektive Versetzen des Guts in den quasiflüssigen Zustand mit gleichzeitiger
durch durch Einwirkung auf das Gut Vibration und -- impulsartige Zufuhr der Auflockerungsluft
bedingt ist. Die Luftzufuhr in Impulsform fördert eine zusätzliche Gutauflockerung,
da die Energie eines einzelnen Luftstrahls bei impulsartiger Strömung größer ist,
als bei kontinuierlicher Strömung, wobei sich bei Synchronisation der Luftstoßimpulse
mit der Vibration, die Kräfte, deren Einwirkung das Gut hierbei ausgesetzt ist,
addieren, Die Zuführung der Auflockerungsluft
in Richtung zur
Eintrittsmündung des Aufnahmeorgans gewährleistet einen sparsamen Luftverbrauch
Es ist zweckmäßig, die Vibration des Guts und die Zuführung der Auflockerunsluft
mit einer Frequenz von 2 bis 60 Hz zu bewerkstelligen, Der genannte Vibrationsfrequenzbereich
wird dadurch bestimmt, daß bei Vibrationen mit einer Frequenz unter 2 .z die Auflockerung
sogar bei guter Schüttbarkeit nicht wirksam ist und die Anwendung der Vibrationen
mit einer Frequenz über 60 Hz zu einer Verdichtung den Guts führen kann.
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Es ist zweckmäßig, /sich)die einzelnen
Strahlen der Auflockerungsluft auf der Längsachse des Aufzu lassen nahmeorgans schneiden.
Das trägt zur Verbesserung der Gutförderung zum Aufnahmeorgan bei.
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Gemn der Erfindung ist in einer Einrichtung zum Entladen von Schüttgütern
aus Behältern, die eine mit der Gutförderanlage verbundene Saudüse, ein an der Saugdüse
befestigtes Auflockerungsgerät und einen an die Druckleitung angeschlossenen Aerator
enthält, Jas Auflockerungsgerät als ein mit der kieineren Grundfläche abwärts gerichteter
und die Saugdüse umfassender Kegelstumpf aRssebildet dessen Seidie tenfläche aus
einzelnen Rippen, auseinander verlaufen, gebildet ist, wobei die Eintrittsmündung
der Saugdüse tiefer als das Auflockerungsgerät liegt und der Aerator als ein am
Auflockerungsgerät unterhalb der Saugdüse befestigtes Ringrohr mit Austrittsöffnungen,
die in Richtung
Dse weisen, ausgeführt und an die Druckleitung
über don Druckluftvibrator, der am Auflockerungsgerät installiert ist, angeschlossen
ist.
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Die Anordnung des Auflockerungsgerät rund um die büse und die Ausbildung
des huvlockerungsficrnts in Form einen Kegelstumpfs mit aus Rippen zusammengesetzter
Oberfläche gewährleistet eine syametrische Zufuhr d@ aufgelockerten Guts zur Düseneintrittsmündung,
und die Anordung des ringförmigen Aerators unter der Düse und die Orienti@ @ng der
Aeratoraustrittslöcher zur Luftförderung zur Düseneintrittsmündung gewährleistet
eine gleichmäßige Belüftung des Guts im Aufnahmebereich, wobei die gesamte Menge
der Auflockerungsluft in den Aufnahmebereich gegeben wird.
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Außerdem erleichtert die erfindungsgemäße Konstruktion des Auflockerungsgeräts
und des Aerators das Versenken dar Düse in die Gutmasse. Die gemäß der Erfindung
vorgeschlagene Konstruktion ist einfach und zuverlässig im Betrieb dank der Anwendung
eines Druckluftvibrators zum Antrieb des Auflockerungsgeräts.Eine Einsparung an
Ener-
gieaufwand bei der vorliegenden Einrichtung#wird#auch dadurch erzielt, daß als Auflockerungsluft
die Abluft des Druckluftvibrators bonutzt wird.
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Entsprechend einer Ausführungsvariante der Erfindung ist das Auflockerungsgerät
an der Saugdüse elastisch in Tagentialrichtung in bezug auf die Saugdüse befestigt.
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Eine derartige Befestigung des Auflockerungsgeräts an der Düse ermöglicht
es die unerwünschten axialehund radialen Komponenten der Vibration auszuschalten.
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Es ist zweckmäßig, die Aeratoraustrittsöffnungen in gleichen Abständen
vonoinunder anzuordnen und sie derartig zu orientieren, daß sich die Achsen dioocr
Offnungen auf der Längsachse der Saugdüse schneiden. Hierdurch wird eine symmotrische
Belüftung des Guts in bezug auf die Saugdüsenlängsachse erzielt.
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Nachstehend wird die Erfindung durch ausführliche Beschreibung eines
Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen näher erläutert.
Es zeigt einer Fig. 1 schematisch die Gesamtansicht erfindungsgemäßen Einrichtung
zum Entladen von Schüttgütern aus Behältern; Fig. 2 im vergrößertem Maßstab die
Saugdüse der in Fig.
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1 dargestellten Einrichtung mit dem Auflockerungsgerät und dem Aerator;
Fig. 3 Draufsicht von Fig. 2.
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Das Verfahren zum Entladen von Schüttgütern aus Behälin W tern wird
erfindngsgemäß folgender eise bewerkstelligt.
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Das Aufnahmeorgan, das die unter ständig aufrechtgehaltenem Unterdruck
stehende Saugleitung der Einrichtung zum Entladen von Schüttgütern abschließt, wird
beispielsweise in den mit Schüttgut gefüllten Schiffsraum heruntergesenkt.
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Das Aufnahmeorgan wird in Berührung mit dem Gut gebracht und in die
Gutmasse versenkt. Hierbei wird das Gut vor der Eintrittsmündung des Aufnahmeorgans,
d.h. im Aufnahmebereich durch Vibration in Waagerechtebene aufgelockert und gleich.zeitig
zwangsläufug belüftet. Die Auflockerungsluft
wird impulsartig in
Richtung zur Eintrittsmündung des Aufnahmeorgans derartig gefördert, daß sich die
einzelnen Strahlen der Auflockerune;sluft auf der Längsachse des Aufnahmeorgans
schneiden. Die Bolgefrequenz der Luftzufuhr wird mit der Vibrationsfrequenz des
Guts synchronisiert und im Bereich von 2 bis 60 Hz in Abhängigkeit von der Art des
zu entladenden Guts eingestellt, beispielsweise gleich 8 Hz für staubförmigen Zement.
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Vibrationen mit einer Frequenz unter 2 Hz gewährleisten keine effektive
Auflockerung des zu entladenden Guts, während Vibrationen mit einer Frequenz über
60 Hz eine Verdichtung des Guts nach sich ziehen können.
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Infolge der gleichzeitigen Einwirkung der Vibration und der impulsförmigcn
Luftstromstöße auf das Gut entsteht im Aufnahmebereich eine stabile Zone quasiflüssigen
Guts, d.h. aufgelockerten und mit Luft gesättigten Guts, die sich zusammen mit der
Verstellbewegung des Aufnahmeorgans fortbewegt. Die Quasiverflüssigung des Guts
erfolgt intensiv, da infolge der Trägheit der Gutmasse synchron mit der Vibrationsfrequenz
eine Versetzung des Guts in bezug auf die Strahlen der Auflockerungsluft stattfindet,
und somit jeder einzelne Luftstrahl auf eine Gutfläche einwirkt, die den Querschnitt
des jeweiligen Luftstrahls erheblich erhöht. Außerdem werden hierbei die Kanäle
zerstört, die die Luftstrahlen in der Gutmasse auswaschen, und das zusammengebackene
Gut, das in den Zwischenräumen zwischen den Luftstrahlen liegt, wird aufgelockert,
wodurch
die Belüftung zusätzlich gefördert wird.
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Die Zerstörung der Luftkanäle wird durch die impulaförmige Luftzufuhr
gefördert, und die Auflockerung und Belüftung des zwischen den Strahlen zusammengebackenen
Guts erfolgt aktiver beim Synchronisieren der Folgefrequenz der Seiten Stöße, die
das Gut von der jeweiligen Luftmenge bei der impulsartigen Bolüftung erfährt, mit
dor Frequenz der Stöße, die durch die Vibration erzeugt,werden, wobei sich die Kraftwirkungen
dieser Stöße addieren.
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Das aufgelockerte und belüftete Gut wird im AuSnahnebereich von dem
Aufnahmeorgan angesaugt und dann mit Hilfe der Luft weiter befördert. Die Gutaufnahme
wird dadurch erleichtert, daß derjenige teil des Guts, auf den der impulsförmige
Strom der Auflockerungsluft unmittolbar einwirkt, sich in Richtung zur Eintrittsmündung
des Aufnahmeorgans fortbewegt.
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Die Einrichtung zum Entladen von Schüttgütern enthält eine Saugdüse
1 (Fig. 1), die über einen biegsamen Schlauch 2 mit einer Gutförderanlage 3 verbunden
ist. An der Saugdüse 1 ist ein Auflockerungsgerät 4 befestigt, auf dem ein Druckluftvibrator
5 derartig installiert ist, daß die Vibrationsrichtung des Druckluftvibrators 5
und folglich des Auflockerunsgeräts 4 tangential in bezug auf die Düse 1 ist.Ein
Aerator 6 ist unter der Saugdüse 1 angeordnet und auf dem Auflockerungsgerät 4 befestigt.
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Die Saugdüse 1 wird von einem Elektrozug 7 gehalten. auch Zum Verstellen
der Saugdüse 1 kann eine beliebige andere
Hubeinrichtung verwendet
werden.
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In der beschriebenen Ausführungsvariante der Erfindung stellt die
Gutförderanlage 3 eine konventionelle Saug-Druck-Anlage dar, die an eine mit Absperrsventilen
9 und 10 versehene Druckleitung 8 angeschlossen ist. Die Druckleitung 8 dient zur
Luftversorgung des Gutförderanlaoe 3 und zum Belüften des zu entladenden Guts 13,
Als Gutförderanlagen 3 können aber auch nur Sauganlagen einges@tzt werden, in diesem
Fall wird die Druckleitung 8 nur zum Belüften des Guts 11 verwendet.
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Das Auflockerungsgerät 4 (Fig. 2) stellt einen die Saugdüse 1 umfassenden
kegelstumpf dar, der mit der kleineren Grundfläche abwärts angeordnet ist. Hierbei
liegt die Eintrittsmündung 12 der Düse 1 tiefer als das Auflockerungsgerät 4. Die
Seitenfläche des Auflockerungsgeräts 4 beverlauf enden steht aus einzelnen auseinander
Rippen 13 (Fig.3).
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Die Rippen 13 sind mit dem Gehäuse der Saugdüse 1 durch Zugstangen
14 (Fig. 2) verbunden, die in Längsrichtung steif und in Querrichtung, d.h. Tangentialrichtung
in bezug auf die Düse 1 elastisch ausgeführt sind.
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Der Aerator 6 ist auf dem Auflockerungsgerät 4 mit Stützen 15 befestigt
und stellt ein konzentrisch zur Düse 1 angeordnetes Rinsrohr mit Austrittsöffnungen
16 der, die in gleichen Abständen voneinander liegen und zur Düse 1 gerichtet sind.
Das Eintrittsloch 17 des Aerators 6 ist über eine biegsame Luftleitung 18 an einen
Austrittsstutzen 19 (Fig. 3) des Druckluftvibrators 5 angeschlossen.
Der
Eintrittsstutzen 20 des Druckluftvibrators 5 ist über eine biegsame Luftleitung
21 mit der Druckleitung 8 (Fig. 1) verbunden.
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Wie aus Big. 2 ersichtlich, schneiden sich die Achsen der Austrittslöcher
16 des Aerators 6 auf der Längsachse der Saugdüse 1.
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Am Gehäuse der Saugdüse 1 sind Osen 22 zum Festmachen von Seilen
an der Düse mit dem Ziel, die Düse 1 mit Hilfe des Elektrozugs fortzubewegen (Fig.
1) angebracht.
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Die erfindungsgcmäUe Einrichtung funktion -iert wie folgt.
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Die Gutförderanlage 3 wird eingeschaltet und das Ventil 9 in der Druckleitung
8 wird geöffnet, wodurch Druckluft von einer beliebigen Druckluftquelle (in der
ZcichnunQ nicht dargestellt) herangeführt wird. Die Saugdüse 1 wird mit dem Elektrozug
7 bis zur Berührung mit dem zu entladenken Gut 11 fortbewegt, wobei die Eintrittsmündung
12 (Fig. 2) gegen die Masse des Guts 11 (Fig. 1) gedrückt wird. Hierdurch wird es
möglich den Unterdruck in der Düse 1 und somit im Schlauch 2 bis auf Arbeitsunterdruck
zu erhöhen. Der Aerator 6 wird in die Masse des zu entladendes Guts 11 eingeführt.
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Das Absprerrventil 10 in der Druckleitung 8 wird geöffnet und die
Druckluft strömt über die Luftleitung 21 zum Druckluftvibrator 5, den sie in Betrieb
setzt. Hierbei erfolgt Vibration des Drucluftvibrators 5 und folglich des Auflockerungsgeräts
4 mit den Rippen 13 (Fig. 2) sowie des Aerators 6 in Tangentialrichtung in bezug
auf
die Saugdüse 1. Das zu entladende Gut 11 (Fig. 1) der im Aufnahmebereich, das gleichzeitig
Einwirkung in Waagorechtrichtung und der gerichteten Luftströmen aus den Austrittslöchern
16 (Fig. 2) des Aerators 6 auogesetzt ist, wird aufgelockert und gleichmäßig mit
Luft gesättigt. Das belüftete Gut wird von der Saugdüse 1 angesaugt und über den
biegsamen Schlauch 2 (Fig. 1) in die Gutförderanlage 3 und weiter zur Entladestelle
befördert Die Oberfläche des Trichters, der sich in der isse des zu entladenden
Guts 11 bei der Gutaufnahmo bildet, rutscht unter Einwirkung der Rippen 13 (Fig.
3) des vibrierenden Auflockerungsgeräts 4 immerfort nach, das nachrutschende Gut
kommt in den Raum zwischen der Eintrittsmündung 12 (Fig. 2) der Düse 1 und dem Aerator
6, wo es der obenbeschriebenen Einwirkung ausgesetzt ist, wird von der Düse 1.an6esaugt
und gibt Platz für die erneut unter dem Auflockerungsgerät abrutschende Gutschicht
11 (Fig. 1) frei.
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Die Erfindung steigert im erheblichem Maße die Produktionsleistung
beim Schüttgutentladen ohne Erhöhung des Energieaufwandes verkürzt die Schiffsliegezeiten
beim Entladen und erhöht die Gefahrlosiseit und Zuverlässigkeit der Entladeeinrichtung
im Betrieb infolge des Wegfalls von stromleitenden und rotierenden Bauteilen n dieser
Einrichtung.
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L e e r s e i t e