NO166764B - Anordning for boeying av metallprofil. - Google Patents

Description

Hydraulisk system for løfting av løst gods.

Foreliggende oppfinnelse angår hydraulisk system for løfting

av løst gods fra et nedre lastested til et øvre lossested.

Det er tidligere kjent fremgangsmåter og apparater for vertikal løfting av løst gods, f.eks. kull, idet det benyttes en oppadstrøm-

mende vannsøyle, hvor hastigheten på vannet er større enn hastigheten som godset synker nedover i vannet med. Et slikt system er beskrevet i U.S. patent nr. 2.793.082 som er kjennetegnet ved to væskesøyler som er omgitt av to vertikale rør som er sammenkoplet i bunnen for slik å tilveiebringe en statisk balanse av begge væskesøylene. I

toppen av den ene søyle anvendes det et trykk som frembringer en oppad-gående hastighet på den andre søylen. Et antall seriekoplede kammere

er tilveiebrakt i den nedre ende av søylene for innføring av løst gods til den oppadstrømmende søyle, uten at denne åpnes til atmosfæren.

I U.S. patent nr. 3.269.777 er det innrettet to vertikale rør som er konsentriske med hverandre, slik at den midtre søyle strømmer oppover, mens den ytre, ringformede søyle strømmer nedover. I den nedre ende ender søylene i et trykkammer hvor det løse gods innføres til den oppoverstrømmende, midtre søyle. Hastigheten av den nedover-strømmende væske i den ringformede søyle utnyttes delvis til å bringe det løse gods inn til den midtre, løftende søyle.

Selv om disse og andre systemer er verdifulle på mange områder har de allikevel en rekke ulemper. En ulempe er at løftekapasiteten på slike systemer er forholdsvis lav, særlig ved lav oppadstrømmende hastighet, hvilket resulterer i stort kraftforbruk hvis det, skal oppnås en virkningsfull løfting. Slike systemer muliggjør heller ikke horisontal fremføring av det løse gods ved lastestedet, hvorved det oppstår store vanskeligheter hvis de skal benyttes i allerede eksisterende gruver som ikke er beregnet for dette. En annen ulempe ved det omtalte U.S. patent nr. 2.793.082 er de høye driftsomkostningene som er forbundet med innføring av det løse gods til løfterøret som står under trykk.

Det er således en hensikt med denne oppfinnelse å tilveiebringe et fleksibelt og virkningsfullt system for hydraulisk løftning av løst gods, hvor de ovenfor nevnte ulempene er overvunnet.

En annen hensikt med denne oppfinnelse er å tilveiebringe et hydraulisk løftesystem som muliggjør anvendelse av et antall lastestasjoner som ligger langt fra hverandre, idet det benyttes et enkelt løfterør.

Disse og andre hensikter med oppfinnelsen oppnås ved et hydraulisk løftesystem som omfatter et væsketilførselsrør og et løfterør som forbinder et nedre lastested med et øvre lossested og pumpeinnretninger for sirkulasjon av væsken gjennom rørene, slik at det løse gods føres med væsken gjennom løfterøret fra lastestedet til lossestedet. Ved lastestedet føres det løse gods inn i løfterøret ved hjelp av et mottakingskammer som er tilpasset for mottaking av det løse gods under atmosfærisk trykk, og et tilhørende lastekammer som fører det løse gods inn i løfterøret med en hastighet som er omtrent lik løftehastigheten, uten at væskesirkulasjonen gjennom væsketil-førselsrøret og løfterøret blir forstørret.

Lastekammeret er anbrakt under mottakingskammeret og er forbundet med dette, slik at det løse godset i mottakingskammeret kan bevege seg vertikalt nedover til lastekammeret. Ventilinnretninger i lastekammeret muliggjør at dette kammer kan adskilles fra mottakingskammeret uten at den kontinuerlige væskesirkulasjonen gjennom til-førselsrøret og løfterøret blir forstørret. Lastekammeret har en sir-kulær tverrsnittsform, og væsketilførselsrøret munner tangensielt ut i dette kammer, slik at det oppnås en hvirvlende bevegelse på væsken. Væsken strømmer ut gjennom løfterøret som løper tangensielt ut fra lastekammeret på den motsatte side av væsketilførselsrøret. Væsken i lastekammeret gir en hvirvlende bevegelse på det løse gods som kommer inn fra mottakingskammeret, og godset sirkulerer inne i lastekammeret inntil det oppnår en hastighet som er lik eller større enn den gjennomsnitlige hastighet av væsken i løfterøret, hvoretter godset flyr ut fra lastekammeret og gjennom løfterøret. Dette foregår altså ikke på samme måte som i tidligere kjente systemer hvor det løse gods blir akselerert opp til løftehastigheten ved hjelp av væsken i løfterøret.

I henhold til denne oppfinnelse blir altså det løse gods akselerert opp til løftehastigheten før de kommer inn i løfterøret.

Det har vist seg at dette system har en høy løfteevne med forholdsvis lav væskehastighet i forhold til tidligere kjente systemer. Dette bevirker at virkningsgraden blir høyere, idet den til-førte effekt utnyttes bedre. Ved at væsketilførselsrøret og løfte-røret løper horisontalt idet de munner ut i lastekammeret, blir det på denne måten mulig å transportere det løse godset over en horisontal strekning ved lastestedet. Dette muliggjør at det hydrauliske system kan tilpasses i allerede eksisterende gruvesjakter.

Andre hensikter og fordeler med oppfinnelsen skal nærmere forklares i forbindelse med følgende beskrivelse og tegninger, og hvor:

Fig. 1 er en skjematisk oversikt over det hydrauliske

system som er anbrakt i en gruve,

fig. 2 er et sideriss av lastekammeret og turbulenskammeret,

fig. 3 er et tverrsnitt tatt etter linjen 3~3 på fig. 2, og fig. 4 er et lengderiss tatt etter linjen 4-4 på fig. 2.

Det hydrauliske løftesystemet som er vist på fig. 1, omfatter et væsketilførselsrør 10 som består av en øvre horisontal rør-del 11, en vertikal rørdel 12 og en nedre horisontal rørdel 13 som munner ut i lastekammeret 14 som er anbrakt ved lastestedet. Et løfte-rør 20 med en øvre horisontal forlengelse 21, en vertikal rørdel 22 og en nedre horisontal rørdel 23, strekker seg fra lossestedet og nedover til lastekammeret 14 via et turbulenskammer 24. Et sugerør 26 strekker seg fra et vannmagasin 27 til en pumpe 25 som gjennom rør-delen 11 forsyner vann til systemet.

På overflaten ved lossestedet er det anbrakt utstyr for mottaking av slammet som inneholder det løse gods og vannet som kommer fra løfterøret 20 og for rensning av dette vann, slik at det kan sendes gjennom systemet. Dette utstyr omfatter en dobbelt harpe 30, en tank 31, en pumpe 32 som er koplet til tanken 31 og en hydrocyklon 33 som er innkoplet mellom røret 34 og røret 35 som leder til vann-magasinet 27. En transportør 36 fører det løse gods til en lagrings-plass eller til et sted for videre behandling. Dette utstyr er kjent og utgjør ingen del av oppfinnelsen og skal derfor heller ikke beskrives mer detaljert. Utstyret som er velegnet for denne oppfinnelse, er beskrevet i U.S. patent nr. 3.269.777.

Lastekammeret 14 som har en sylindrisk utformning, er anbrakt under mottakingskammeret 15 og er forbundet med dette gjennom en sylindrisk åpning 16. Det løse gods som skal bringes til lossestedet, føres inn i løfterøret 20 fra lastekammeret 14 via det horisontale rør 23.

Væsketilførselsrøret 10 munner tangensielt ut i lastekammeret 14 gjennom rørdelen 13, og løfterøret 20 munner tangensielt ut i lastekammeret 14 gjennom rørdelen 23. Væsken som føres inn i lastekammeret 14 gjennom rørdelen 13, gis en hvirvlende bevegelse i kammeret og føres deretter ut gjennom rørdelen 23. Den hvirvlende bevegelsen av vannet i kammeret 14 tildeler en liknende bevegelse til det løse godset som føres inn i lastekammeret. Godset hvirvles rundt i kammeret inntil det har oppnådd en hastighet som er omtrent lik hastigheten på vannet i røret 23, hvoretter det strømmer ut fra lastekammeret 14 og føres opp til lossestedet. Den øvre del av mottakingskammeret 15 er forbundet med røret 13 gjennom et annet rør 17 som er forsynt med en ventil .18, slik at kammeret 15 kan adskilles fra røret 13. en bestemt del av vannet fra røret 12, opptil 50%, føres inn i kammeret 15 gjennom røret 17- Dette forbedrer systemets virk-ningsgrad, idet det letter bevegelsen av det løse gods fra mottakingskammeret 15 til lafetekammeret 14.

Lastekammeret 14 er utstyrt med en ventil 39 som styres av en hydraulisk styremekanisme 40. Ventilen 39 muliggjør at lastekammeret 14 og rørene 13 og 23 kan avstenges fra mottakingskammeret 15» slik at det løse gods kan føres inn i kammeret 15 under atmosfærisk trykk. Også med denne hensikt for øye er et tilføringskammer 4l anbrakt over mottakingskammeret 15 og forbundet med dette gjennom åpningen 42. En høytrykksventil 43 i åpningen 42 avstenger og iso-lerer kammeret 15 fra tilføringskammeret 4l når lastingen pågår. En transportør 44 transporterer det løse gods fra en knusestasjon (ikke vist) til tilføringskammeret 41 som lagrer og leverer dette gods til kammeret 15- En hydraulisk styrt luke 45 i tilføringskammeret 41 for-hindrer fallende løst gods i å ødelegge ventilen 43-

Et utløpsrør 50 som er forbundet med røret 17 leder den overskytende væske fra mottakingskammeret 15 til bassenget 51. En ventil 52 i røret avstenger røret 17 fra atmosfæren under løfteperioden. En pumpe 53 som har et sugerør 54 neddykket i bassenget 51, returnerer det overskytende vannet til systemet via røret 55 og ventilen 56 som er forbundet med fcurbulenskammeret 24.

Ventilen 56 i røret 55 er åpen når pumpen 53 pumper væske

til turbulenskammeret 24 fra bassenget 51. Pumpen 53 er uavhengig av de andre ventilene i systemet og startes ved hjelp av en nivåinn-retning i bassenget 51- Ventilen 52 står i forbindelse med den hydrauliske styremekanisme 40 og kan ikke åpnes uten at ventilen 39 er fullstendig lukket. Ventilen 43 styres slik at den ikke vil åpne før trykket i kammeret 15 har sunket til atmosfærisk trykk.

I det følgende skal driften av systemet beskrives. Under løfteperioden pumper pumpen 25 væske inn i røret 10 med en hastighet som er stor nok til å overvinne friksjonstapene, ubalansen mellom væsken i søylene 10 og 20, hvilken ubalanse skriver seg fra det løse . godset i søylen 20, og til å sirkulere væsken gjennom løfterøret 20

med en tilstrekkelig hastighet til at det løse gods kan føres fra lastekammeret 14 til lossestedet. Rørene 10 og 20 er kontinuerlig forbundet med hverandre gjennom kammeret 14, hvorved det sikres en statisk balanse av væsken i disse, rørene. Når alt det løse gods fra en bestemt lasteperiode har blitt løftet opp, vil en trykkføler 60 registrere synkingen i det normale løftetrykk, hvilket skriver seg fra fjerningen av så godt som hele det løse gods fra røret 80. Denne informasjon overføres til den hydrauliske styremekanisme 40, og ventilen 39 i lastekammeret 14 lukkes, hvilket bevirker at kammeret 15 er isolert fra kammeret 14 og rørene 10 og 20. Når ventilen 39

er helt lukket, påvirkes ventilen 18 slik at også denne lukkes.

Lukkingen av ventilen 18 påvirker ventilen 52 som åpner og tillater væsken å strømme fra kammeret 15 gjennom røret 50 til bassenget 51. En nivåføler 61 nær utløpet av røret 17, registrerer når vannet har sunket til dette nivå, hvorved ventilen 52 automatisk

lukkes, og ventilen 43 i åpningen 42 åpnes. Når ventilen 43 er helt åpen, åpnes luken 45 slik at det løse gods kan falle ned fra til-føringskammeret 4l til mottakingskammeret 15. Luken 45 forblir åpen inntil en nivåføler 62 nær toppen av kammeret 15 indikerer at væsken har nådd dette nivå, hvoretter luken 45 lukkes. Når denne er helt lukket, lukkes ventilen 43. Nivåføleren 62 vil vanligvis være slik anbrakt at en del luft vil være innelukket i toppen av kammeret 15.

Når ventilen 43 er fullstendig lukket, vil ventilen 18 åpnes til en bestemt stilling, og når trykket i kammeret 15 er nådd tilbake til normalt løftetrykk som indikert ved hjelp av en trykk-føler 63 i røret 17, åpner styremekanismen 4o ventilen 39 og løftingen gjenopptas.

Fig. 2-4 illustrerer mer detaljert en utførelsesform av lastekammeret 14 og turbulenskammeret 24, og fig. 4 viser detaljer av ventilen 39 i lastekammeret.

Som vist på fig. 2 og 3, omfatter lastekammeret 14 en sylindrisk beholder 70 som er festet under mottakingskammeret 15 ved hjelp av flensen 71 som er fastgjort til en tilsvarende flens 72 som er anbrakt rundt forlengelsen 16 av trykkammeret 15• Et sylindrisk kammer 74 er avgrenset inne i beholderen 70. Væsketilførselsrøret 13 munner tangensielt ut i kammeret 74. Løfterøret 23 ligger i det samme horisontale plan som røret 13 og munner tangensielt ut i kammeret 74 på den motsatte side av røret 13. En forsterkning 75 er anbrakt rundt beholderen 70 og tjener til å forsterke dennes sidevegger.

Væsken som føres inn i kammeret gjennom røret 13, hvirvles gjennom dette kammer og strømmer ut gjennom røret 23. For å oppnå en virkningsfull innføring av det løse gods fra kammeret 74 til løfte-røret 23, er det ifølge oppfinnelsen essensielt at godset som kommer inn i kammeret 14 gjennom forlengelsen 16 fra kammeret 15 blir akselerert av væskestrømningen til en hastighet som er omtrent lik. eller større enn den gjennomsnitlige hastighet av væsken i løfte-røret 23. Hovedfunksjonen til lastekammeret er således å akselerere det løse gods til løftehastighet før det føres inn i løfterøret. Når

det løse gods når denne hastighet, strømmer det ut fra kammeret 74

via røret 23; Dimensjonene på kammeret 74 må .således velges slik, under hensyntagen til væskevolumet og væskehastigheten i løfterøret 20, at det i dette kammer oppnås en tilstrekkelig hvirvlende hastighet som er stor nok til å akselerere det løse godset opp til den ønskede løftehastighet.

Ventilen 39 i lasterommet, se fig. 4, omfatter et bevegelig stempel 80 som er festet til en stempelstang 8l som igjen er koplet til en hydraulisk styremekanisme 40 (se fig. 1), som er av alminnelig kjent type. Et deksel 82 med en åpning for stempelstangen 8l og en pakning 83, lukker den nedre ende av kammeret 74. Mellom stemplet 80 og den indre side av sylinderveggen 70 er det anbrakt en rørformet foring 84 som strekker seg oppover fra den øvre ende av dekslet 82

til en høyde som er omtrent lik lengden av stemplet 80. På toppflaten av stemplet 80 er det anbrakt en tetning 85, som f.eks. kan være laget av polytetra-fluoretylen, og et oppoverstikkende konisk legeme 86. En ring 87 er i kammeret 74 anbrakt like ovenfor det sted hvor rørene 13 og 23 munner ut i kammeret 74. Bunnflaten 88 av ringen 87 tjener som et sete for tetningen 85 når ventilen er lukket. Når stemplet 80 står i lukket stilling, slik som vist med de strekpunkterte linjer på fig. 4, er trykkammeret 15 avstengt og isolert fra kammeret 74. En rørformet åpning 74a med en radial bredde som er lik tykkelsen av foringen 84, er dog åpen mellom stemplets sidevegg og den ytre sidevegg av kammeret 74, hvilket tillater sirkulasjonen av væsken gjennom rørene 10 og 2 0 selv om stemplet 80 er i fullstendig lukket stilling.

Conen 86 utgjør en meget viktig del av lastekammeret. Den tjener til å øke væskestrømningen rundt periferien av lastekammeret, for således å muliggjøre en høy hvirvlende bevegelse inne i kammeret selv med en forholdsvis lav hastighet på væsken i løfterøret. Gonen 86 tjener også til å bryte gjennom tilstopninger av det løse gods i ringåpningen 89 uten fullstendig å lukke åpningen mellom kammeret 74 og mottakingskammeret 15, og når stemplet er i fullstendig tilbake-trukket stilling, vil conen lede det løse gods som kommer gjennom ringen til det område som har høyest hastighet, det vil si periferien i lastekammeret 74.

Turbulenskammeret 24 som forbinder det horisontale rør 23 med det vertikale rør 22, danner ikke en viktig komponent i systemet,

men det har"Vis"t'"S"e"g""trrer fordelaktig å anvende dette enn en albu.

Dessuten muliggjør dette turbulenskammer at løsgods kan føres frem

til det vertikale løfterør fra et antall adskilte lastestasjoner.

Det vil si at et antall rør, i stedet for kun det ene rør 23, kan koples til turbulenskammeret 24 for levering av løst gods til losse-

stedet. Det løse gods kan leveres fra de forskjellige lastestedene samtidig eller alternerende, hvilket er avhengig av kapasiteten på

det vertikale løfterør.

Det turbulenskammer 25 som er vist på fig. 2 og 3, omfatter

en sylinder 90 samt topp- og bunnplater 91 og 92 som er festet til sylinderen ved hjelp av bolter 93 og mutre 94. Topplaten 91 er utstyrt med en flens 95 og en pakning 95', slik at sylinderen er trykktett koplet til løfterøret 22. I sylinderen 90 er det anbragt en foring 96 som er laget av et slitesterkt materiale, f.eks. en herdet stål-

legering. Foringen 96 avgrenser et indre kammer 97 som har en sylind-

risk nedre del oppover konvergerende vegger som løper ut i røret 22.

En plate 98 i kammeret 97 understøttes av en regulerbar skrue 99 til

det samme nivå som den nedre side av røret 23 som munner tangensielt ut i kammeret 97-

I denne oppfinnelse kan løftehastigheten i systemet varieres

på tre måter. For det første kan væskehastigheten gjennom systemet økes ved å øke pumpen 25, slik at denne pumper mer væske inn i røret 11. Hastigheten kan også varieres ved enten å forandre på diameteren av ringåpningen 89 og/eller ved å forandre på mengden av væske som strømmer gjennom ventilen 18 til mottakingskammeret 15• Generelt kan det sies at væskemengden gjennom ventilen 18 ikke bør overskride 505?

av den totale væskemengde som tilføres gjennom væsketilførselsrøret 10, og at denne mengde vanligvis vil være i området 15-30$.

Claims (6)

1. Hydraulisk system for løfting av løst gods, omfattende et væsketilførselsrør (10) og et løfterør (20) som forbinder et nedre lastested (14,15) med et øvre lossested (30,31,36), pumpeinnretninger (25) for sirkulasjon av væsken gjennom rørene (10,20), en anordning (14,15) for overføring av det løse gods til løfterøret (20) ved det lavereliggende lastested for lossing ved det øvre lossested, hvilken anordning har et mottakingskammer (15) som muliggjør mottaking av det løse gods under atmosfærisk trykk, en første ventilinnretning (43) for adskillelse av mottakingskammeret fra atmosfæren, et lastekammer

(14) som er anbragt under mottakingskammeret (15) og forbundet med dette, hvilket lastekammer (14) er utført med et sirkulært tverrsnitt sett i horisontalplanet og er forbundet med rørene (10,20), en ytterligere ventilinnretning (80) for adskillelse av lastekammeret (14) fra mottakingskammeret (15) for samtidig etablering av uavbrutt væskesirkulasjon gjennom rørene, karakterisert ved at rørene (10,20) munner tangensielt ut i lastekammeret (14) ved dettes omkrets slik at når det er åpen forbindelse mellom de to kammere (14, 15), vil den væske som under trykk kommer inn i lastekammeret (14) gjennom tilførselsrøret (10) hvirvles rundt inne i kammeret (14) og strømme ut gjennom løfterøret (20), hvilket lastekammer (14) er ut-ført slik at hastigheten på den hvirvlende væske inne i dette blir i det minste like stor som hastigheten på væsken som strømmer gjennom løfterøret (20), hvorved det løse gods som tilføres lastekammeret (14) fra mottakingskammeret (15) blir akselerert i lastekammeret (14) ved hjelp av den hvirvlende væskebevegelse, til en hastighet som er større eller lik hastigheten av væsken i løfterøret )20).

2. System som angitt i krav 1,karakterisert ved at lastekammeret (14) omfatter en sylinderformet, nedoverrettet forlengelse av mottakingskammeret (15) og at væsketilførselsrøret (10) og løfterøret (20) munner tangensielt ut i lastekammeret (14) fra samme retning, men på motsatte sider av kammeret (14).

3. System som angitt i krav 2,karakterisert ved at det nær utmunningen av væsketilførselsrøret (10) og løfterøret (20) i lastekammeret (14) er anbragt et konisk legeme (86), slik at det løse gods ledes mot kammerets (14) periferi.

4. System som angitt i krav 1,karakterisert ved at den andre ventilinnretning (80) omfatter en sylindrisk foring (84) som inne i lastekammeret (14) strekker seg nedover fra rørut-munningen, et ringformet ventilsete (88), et sylindrisk stempel (80) som kan beveges opp- og nedover inne i foringen (84) og hvis topp (85) passer sammen med ventilsetet (88), slik at det dannes en tetning mellom lastekammeret (14) og mottakingskammeret (15) når stemplet (80) står i lukket stilling, hvilket stempel (80) i denne stilling sammen med den sylindriske vegg (74) av lastekammeret (14),' avgrenser en rør-formet åpning (74a) som væsken kan sirkulere gjennom, selv om ventilen er lukket.

5. System som angitt i krav 4, karakterisert ved at det på toppen av stemplet (80) er festet et konisk legeme (86), hvis største diameter er mindre enn stemplets (80) diameter, slik at det på stemplets topp fremkommer en ringformet flate (85) som passer sammen med det ringformede ventilsete (88).

6. System som angitt i krav 1,karakterisert ved at løfterøret (20) omfatter horisontale (21,23) og vertikale (22) rørdeler, hvilken nedre horisontale rørdel (23) strekker seg fra lastekammeret (14) og munner tangensielt ut i et sylindrisk turbulenskammer (24) som er lukket i bunnen og hvis topp er forbundet med den vertikale rørdel (22).