SE520011C2 - Anordning och förfarande för uppsugning och tömning av material - Google Patents

Description

20 25 30 35 u: .- u 1 f» v -u »f | z: 11 ; _ ~ u »~, w . .f . « 1 , n 1 - _ . '_ 1=_ . . » n a - »f « 1 f 1 v . - f. .w 2 under behållaren. Ballasten släpps därvid ut på ett transportband som löper under fordonet och tömmer av ballasten i fordonets bakre ände, eventuellt till ett annat transportband och vidare till en annan behållare.

Ett problem vid denna kända anordning är att transportbandet för transport av material till fordonetsi bakre ände är placerat under behållaren och övriga på fordonet monterade delar, såsom drivanordningar etc, vilket gör att utrymmet för transportbandet är mycket be- gränsat i höjdled. Detta försvårar åtkomst till transportbandet vid underhållsarbete och reparation. Det kan även lätt uppstå stopp på bandet då material kläms fast mellan transportbandet och underdelarna av de ovan- liggande anordningarna. V Vid alla dessa kända anordningar uppstår problem vid tömning av blött material, emedan detta klibbar fast vid behàllarens innerväggar och det uppstår därmed svårig- heter med att helt kunna tömma behållaren. Olägenheter uppstår även vid låga temperaturer, vid uttömning av t ex blålera. Samma problem uppstår vid uttömning enligt känd teknik av t ex makadam, då materialet stoppas upp vid behàllarens öppning och hålls kvar ovanför öppningen på grund av s k valvbildning i materialet, i enlighet med den princip som används för att bygga gamla tiders stenbroar.

Man har löst detta problem genom att anordna vibratorer som vibrerar behållaren för att lossa materialet från väggarna. Detta ger dock lätt effekten att allt material pà en gång på ett okontrollerat sätt faller ut ur behållaren, vilket är ofördelaktigt.

Att tömningen sker okontrollerat, både med och utan användning av vibratorer, innebär man kan inte styra hastigheten för det ur behållaren utströmmande materialet när luckan i botten av behållaren eller luckorna i sidorna av behållaren väl är öppna. Det går inte heller att avbryta ett tömningsförlopp, t ex i händelse av ett olyckstillbud. l., _, 10 15 20 25 30 35 nu -s 2 q .n p .u 1 f ~~ |. u 1 a: u -~»x i »u u e-= _ f f f a: .. , 1 ; . a » » -» 3 Den okontrollerade tömningen kan även ge upphov till stora påfrestningar på det transportband som tar emot det utströmmande material. Det uppstår ofta en s k ”ketchup- effekt” vid tömningen, vilket ger en momentant mycket hög belastning på transportband eller andra anordningar som tar emot det uttömda materialet. Det kan även uppstå problem med stor dammbildning då torrt material töms ut för fort från behållaren. Dammbildningen kan ge upphov till negativa hälso- och miljöeffekter.

Vid ett annat känt tillvägagångssätt tippas istället behållaren vid tömning och tömmer materialet bakom fordonet. Ãven i detta fall kan de ovan relaterade problemen med en alltför hastig tömning uppstå. Vid tippning av behållaren uppkommer även problem då man kör genom tunnlar med en begränsad takhöjd, där tömningen kan försvåras eller helt förhindras av att man inte har till- räcklig plats uppåt för att kunna tippa behållaren.

Sammanfattning av uppfinningen Föreliggande uppfinning har till ändamål att undanröja ovannämnda problem genom åstadkommande av en anordning för uppsugning och tömning av material, där tömningen sker på ett kontrollerbart sätt, vilken anordning dessutom är lämpad för användning i tunnlar samt för användning både för fast och flytande material.

Dessa ändamål har nu uppnåtts enligt föreliggande uppfinning med en anordning med de särdrag som anges i efterföljande patentkrav 1. Ändamålet uppnås även genom ett förfarande i enlighet med efterföljande patentkrav 16. Föredragna utföringsformer anges i efterföljande underordnade patentkrav.

Genom uppfinningen uppnås fördelen av att tömningen sker på ett kontrollerbart sätt, eftersom uttömnings- hastigheten enkelt kan styras genom reglering av rotationshastigheten för behållaren. Dessutom kan tömningen avbrytas vid behov, och sedan enkelt åter- upptas. Vidare kan bàde fast och flytande material, och blandningar därav, på ett enkelt och säkert sätt tömmas ..-.,.. 10 15 20 25 30 35 520 011 4 ut fullständigt från behållaren. Vidare krävs ingen tippning av behållaren vid tömning.

Transportorganen är företrädesvis åtminstone delvis spiralformade. Detta ger fördelen av att på ett enkelt sätt ge en effektiv transport av materialet till tömningsöppningen. Det underlättar även tillverkningen av anordningen.

Insugningsöppningen är företrädesvis via ett första anslutningsorgan ansluten till en insugningskanal. Detta ger fördelen av att underlätta intaget av material/luft- blandningen till behållaren Det första anslutningsorganet kan enligt en ut- föringsform för uppfinningen medge en frikoppling av insugningskanalen från behållaren. Detta ger fördelen av att hela behållaren på att enkelt sätt kan roteras utan att insugningskanalen påverkas.

Behållaren kan ha en utsugningsöppning för uttag av luft. Detta är fördelaktigt då det enkelt möjliggör skapandet av ett undertryck i behållaren vilket säkerställer en effektiv uppsugning av material och luft.

Utsugningsöppningen kan via ett andra anslutnings- organ vara ansluten till en utsugningskanal som står i förbindelse med en utsugningsanordning för luft. Detta ger fördelen av att på ett enkelt sätt skapa ett undertryck i behållaren.

Utsugningsanordningen innefattar företrädesvis minst en vakuumpump. Detta ger fördelen av att säkerställa en effektiv insugning av material till behållaren genom insugningsöppningen samt en effektiv utsugning av luft från behållaren genom utsugningsöppningen.

Enligt en utföringsform för uppfinningen är minst ett filter anordnat mellan utsugningskanalen och ut- sugningsanordningen, vilket ger fördelen av att effektivt filtrera bort eventuella medföljande partiklar från be- hållaren och avskilja dessa innan de når utsugningsan- ordningen, för att inte störa utsugningsanordningens funktion. 10 15 20 25 30 35 520 Ûllïsïaf 5 Utsugningsanordningen innefattar företrädesvis ett filter, vilket ger fördelen av att säkerställa att endast en minimal mängd dammpartiklar kan följa med till sådana delar, t ex pumpar, i utsugningsanordningen vars funktion kan störas.

Det andra anslutningsorganet kan enligt en ut- föringsform för uppfinningen medge en frikoppling av ut- sugningskanalen från behållaren. Detta ger fördelen av att hela behållaren enkelt kan roteras utan att ut- sugningskanalen påverkas.

Tömningsöppningen är företrädesvis tillslutbar, vilket ger fördelen av att möjliggöra skapandet av ett undertryck i behållaren, vilket ger de ovannämnda för- delarna, särskilt fördelaktigt är det om tömnings- ' öppningen är lufttätt tillslutbar.

Insugnings- och utsugningsöppningarna är företrädes- vis tillslutningsbara, vilket ger fördelen av att inget material kan strömma eller falla ut ur behållaren genom utsugnings- eller insugningsöppningarna särskilt då be- hållaren roteras vid tömning. Särskilt föredraget är att kombinera detta med utföringsformer med frikopplingsbara anslutningsorgan.

Enligt en utföringsform för uppfinningen är ett transportband är anordnat i närheten av tömningsöppningen utanför behållaren för transport av från behållaren ut- matat material. Detta ger fördelen av att på ett enkelt sätt kunna transportera bort material från anordningen, t ex vidare till en förvaringsbehållare.

Enligt en föredragen utföringsform för uppfinningen är en längdaxel för behållaren snedställd i förhållande till ett horisontalplan, varvid tömningsöppningen är an- ordnad i behållarens övre ände. Detta ger fördelen av att minimera mängden material som eventuellt faller eller strömmar ut ur behållaren i det ögonblick när tömnings- öppningen öppnas. En ytterligare fördel är att man under- lättar placering av ett eventuellt transportband i när- heten av tömningsöppningen för bortforsling av material. lO 15 20 25 30 35 520 011 6 Särskilt fördelaktigt är det i de fall då ett flertal transportband utnyttjas.

Ovannämnda fördelar uppnàs även genom ett förfarande enligt uppfinningen, genom användning av en anordning enligt uppfinningen, samt genom ett fordon enligt uppfinningen., Kort beskrivning av ritningarna Uppfinningen kommer att beskrivas närmare i det följande under hänvisning till bifogade schematiska ritningar som i exemplifierande syfte visar en för när- varande föredragen utföringsform av uppfinningen.

Fig l visar schematiskt och fràn sidan en känd an- ordning för uppsugning och tömning av material.

Fig 2 visar i en liknande vy en föredragen ut- föringsform av anordningen enligt uppfinningen vid an- vändning pà ett rälsgàende fordon.

Fig 3 visar en sektion genom en behållare hos an- ordningen i fig 2.

Beskrivning av föredragna utföringsformer I fig 1 visas ett exempel pà en känd anordning A för insugning och tömning av material, vid användning pà ett rälsgàende fordon B. Ett transportband C är anordnat utmed det rälsgàende fordonet B för borttransport av material till en vid det rälsgàende fordonets B bakre ände placerat uppsamlingstank D.

Med hänvisning till fig 2 och 3 kommer nu först en anordning för uppsugning och tömning enligt uppfinningen att beskrivas. Därefter kommer anordningens insugnings- och tömningsfunktion att redogöras för.

Fig 2 visar en anordning 1 för uppsugning och tömning som pà motsvarande sätt som i fig 1 används vid ett rälsgàende fordon 2. Anordningen 1 innefattar en làngsträckt och flexibel uppsugningsslang 3 som stàr i förbindelse med två parallellkopplade vakuumpumpar 4.

Vakuumpumparna 4 är, såsom visas i fig 2, placerade bakom varandra pà det rälsgàende fordonet 2. En första ände 5 av uppsugningsslangen 3 är ansluten till ett munstycke 6. 10 15 20 25 30 35 520 011 , . . . ,.

. . - . H 7 Munstycket 6 förs utmed rälsen R vid det rälsgående fordonets 2 främre ände, enligt en tänkt körriktning i pilens F riktning, för uppsugning av material. Munstycket 6 styrs av en operatör med hjälp av en på det rälsgående fordonet 2 placerad, ledbar styrarm 7. Uppsugningsslangen 3 är anordnad utmed det rälsgående fordonets 2 längd- M riktning och dess andra ände 8 mynnar i en insugnings- öppning 19 i en cylinderformig behållare 9. Anslutningen mellan uppsugningsslangens 3 andra ände 8 och behållaren 9 sker medelst en från behållaren 9 löstagbar dockningsplatta 10.

Behållaren 9 har även en utsugningsöppning 20 som är placerad i närheten av nämnda insugningsöppning 19. En utsugningsslang 11 är via ovannämnda dockningsplatta 10íi sin ena ände ansluten till behàllarens 9 utsugnings- öppning 20. Utsugningsslangens 11 andra ände står i förbindelse med två parallellkopplade filter 12, efter varandra är placerade pà det rälsgående fordonet 2 SOITI och som står i förbindelse med ovannämnda vakuumpumpar 4.

Vardera vakuumpumpen 4 är dessutom försedd med ett ytterligare filter (icke visat), ett sà kallat säker- hetsfilter. En kanal 13 förbinder filtrena 12 med insugningsslangen 3.

Den cylinderformiga behållaren 9 är placerad vid den bakre änden av det rälsgàende fordonet 2 och har en längdriktning som överensstämmer med den av det räls- gående fordonets 2. Behållaren 9 har tre öppningar, de redan nämnda in- och utsugningsöppningarna 19, 20, som vid en främre ände 9a av behållaren 9 via en docknings- platta 10 förbinder behållaren 9 med in- och utsugnings- slangarna 3, 11, och en förslutningsbar tömningsöppning 14 i behällarens 9 bakre, 9 är snedställd såtillvida att dess längdaxel är sned- avsmalnande del 9b. Behållaren ställd gentemot ett tänkt horisontalplan. Behållarens bakre ände 9b är således högre placerad än dess främre ände 9a. En fläns 15 är anordnad kring omkretsen av be- hàllarens bakre parti 9b. Flänsen 15 är i kontakt med 10 15 20 25 30 35 520 011 8 rullar 16 på det rälsgàende fordonet 2. Behållaren 9 är således i sin bakre ände 9b i kontakt med det rälsgående fordonet 2 via nämnda rullar 16 och i sin främre ände 9a i kontakt via en drivaxel 21. Drivaxeln 21 medger en rotation av behållaren 9.

Det rälsgående fordonet 2 har vid sin bakre ände, under behållarens 9 tömningsöppning 14, ett transportband l7.

Funktionen av anordningen l som beskrivits ovan kan indelas i två faser, en insugningsfas och en tömningsfas.

Vid insugningsfasen sugs material upp från området kring rälsen via munstycket 6 till insugningsslangen 3. Sug- funktionen i insugningsslangen 3 alstras av att vakuum- pumparna 4 via utsugningsslangen 11 suger luft från be-I hållaren 9. Ett undertryck skapas därför i behållaren 9 och ett inflöde av material och luft kan därför ske till behållaren 9 genom insugningsslangen 3. Materialet faller ner i behållaren och separeras från luften som av vakuum- pumparna 4 sugs ut ur behållaren 9. Luften passerar sedan de två filtrena 12 för att säkerställa att partiklar inte når vakuumpumparna 4. Eventuella partiklar som fångas upp i filtrena 12 kommer via kanalen 13, mellan filtrena 12 och insugningsslangen 3, att förflyttas från filtrena 12 till insugningsslangen 3 för att sedan tömmas i be- hållaren 9. För att ytterligare skydda vakuumpumparna 4 från eventuella inkommande partiklar passerar luften innan den når vakuumpumparna 4 även säkerhetsfilter som finns i anslutning till vardera vakuumpump 4.

Insugningsfasen pågår så länge som det är önskvärt eller tills dess att behållaren 9 är fylld till en för- bestämd nivå. Tömningsöppningen 14 är under hela in- sugningsfasen på ett lufttätt sätt tillsluten. Likaså är förslutningen mellan dockningsplattan 10 och behållaren 9 lufttät. Dessa lufttäta tillslutningar är nödvändiga för att skapa det undertryck i behållaren 9 som krävs för en sugfunktion i insugningsslangen 3. 10 15 20 25 30 35 520 011 « A , . ~ . 9 Efter insugningsfasen sker tömningsfasen då det material som har samlats i behållaren 9 töms ut på transportbandet 17. Vakuumpumparna 4 stängs då av och dockningsplattan 10 frikopplas från behållaren 9. Be- hållarens 9 in- och utsugningsöppningar 19, 20 tillslutsj med varsin eller en gemensam lucka och tömningsöppningen 14 öppnas. En rotation av behållaren 9 sker med hjälp av en till behållarens främre ände 9a ansluten drivaxel 21 som är anordnad på det rälsgående fordonet 2. Vid rotation av behållaren 9 matas materialet ut via tömningsöppningen 14 ner på transportbandet 17.

Utmatningen av materialet från behållaren 9 sker med hjälp av skovelliknande flänsar 18 som är placerade i spiralform på insidan av behållaren 9, vilket visas i fig 3. Flänsarna 18 skjuter således materialet från be- hållarens främre ände 9a till dess bakre ände 9b och ut genom tömningsöppningen 14. Utmatningshastigheten av materialet från behållaren 9 bestäms av varvtalet hos drivaxeln 21 i anslutning till behållarens främre ände 9a.

Efter att tömningsfasen är avslutad kan en ny in- sugningsfas påbörjas. Rotationen av behållaren 9 stoppas, 20 tas dockningsplattan 10 med in- och utsugningsslangarna luckorna för in- och utsugningsöppningarna 19, bort, 3, ll ansluts till behållaren 9 och tömningsöppningen 14 försluts. Därefter kan vakuumpumparna 4 åter sättas igång.

Det inses att en mängd modifieringar av den ovan beskrivna utföringsformen av uppfinningen är möjliga inom ramen för uppfinningen, såsom den definieras i de efter- följande patentkraven.

Exempelvis är inte uppfinningen bunden av antalet vakuumpumpar eller filter. Vidare behöver inte heller hela behållaren 9 vara roterbar. Exempelvis kan be- hållaren 9 vara i två delar, varvid den första änden 9a av behållaren 9, sugningsslangarna 3, som står i förbindelse med in- och ut- 11, är icke-roterbar, medan resten 10 520 011 . « > V \ . Å » - . . - 10 av behållaren 9 år roterbar och står i rotationskontakt med behàllarens främre ände 9a. Vid rotationen av be- hàllaren 9 under tömningsfasen behöver således i detta fall inte in- och utsugningsslangarna 3, ll via dockningsplattan 10 frikopplas från behållaren 9.

Anordningen kan även användas i andra tillämpningar, såsom exempelvis vid placering pà en lastbil, ett fordon på larvfötter, ett fartyg eller dylikt eller vid en stationär placering, såsom i en fabrikslokal.

Claims (23)

U) Ul 520 011 ll PATENTKRAV

1. Anordning för uppsugning och tömning av material, omfattande en behållare (9) med en insugningsöppning (19) för intag av uppsugen luft/material-blandning samt en tömningsöppning (14) för uttömning av material, k ä n n e t e c k n a d av att behållaren (9) år roterbar och har inre transportorgan (18) som vid rotation av behållaren (9) år anordnade för transport av materialet till tömningsöppningen (14).

2. Anordning enligt krav 1, varvid transportorganen (18) år åtminstone delvis spiralformade.

3. Anordning enligt något av föregående krav, vid vilken insugningsöppningen (19) via ett första an- slutningsorgan (10a) är ansluten till en insugningskanal (3).

4. Anordning enligt krav 3, vid vilken det första anslutningsorganet (10a) medger frikoppling av in- sugningskanalen (3) från behållaren (9).

5. Anordning enligt något av föregående krav, vid vilken behållaren (9) har en utsugningsöppning (20) för uttag av luft.

6. Anordning enligt något av föregående krav, vid vilken utsugningsöppningen (20) via ett andra an- slutningsorgan (10b) år ansluten till en utsugningskanal (11) som står i förbindelse med en utsügningsanordning (4) för luft.

7. Anordning enligt krav 6, vid vilken utsugnings- anordningen (4) innefattar minst en vakuumpump.

8. Anordning enligt krav 6 eller 7, vid vilken minst ett filter (12) är anordnat mellan utsugningskanalen (11) och utsugningsanordningen (4).

9. Anordning enligt något av krav 6-8, vid vilken utsugningsanordningen (4) innefattar ett filter. krav 6-9, Vid Vilken

10. Anordning enligt något av det andra anslutningsorganet (10b) medger frikoppling av utsugningskanalen (11) från behållaren (9). 10 15 20 25 30 b) UI 520 011 12

11. Anordning enligt något av föregående krav, vid är tillslutbar.

12. Anordning enligt krav 11, (14)

13. Anordning enligt något av föregående krav, vid vilken tömningsöppningen (14) vid vilken tömnings- öppningen år lufttätt tillslutbar. vilken insugnings- och utsugningsöppningarna (19, 20) är tillslutningsbara.

14. Anordning enligt något av föregående krav, vid vilken ett transportband (17) är anordnat i närheten av (14) transport av från behållaren (9) tömningsöppningen utanför behållaren (9) för utmatat material.

15. Anordning enligt något av föregående krav, vid vilken en längdaxel för behållaren (9) är snedställd i förhållande till ett horisontalplan, varvid tömnings- öppningen (14) är anordnad i behållarens (9) övre ände.

16. Förfarande för uppsugning och tömning av material, k ä n n e t e c k n a d av stegen: ansluta en (19) att via ett första anslutningsorgan (10a) insugningskanal(3) till en insugningsöppning i en (9), att via ett andra anslutningsorgan (lOb) (ll) behållaren (9), varvid utsugningskanalen (11) roterbar behållare ansluta en (20) i står i för luft, utsugningskanal till en utsugningsöppning förbindelse med en utsugningsanordning (4) att suga material och luft från insugningskanalen (9), genom utsugnings- (ll) , (3) genom insugningsöppningen (19) in i behållaren att suga luft från behållaren (9) (20) material och luft separeras, öppningen till utsugningskanalen varvid att detektera en fyllnadsnivå i behållaren (9), att då denna nivå överstiger ett förbestämt tröskel- värde, via nämnda första och andra anslutningsorgan (lOa, lOb), frikoppla insugnings- och utsugningskanalerna (3, ll) från behållaren (9), samt öppna en tömningsöppning kfi ._ 4 z 1-.-- L (14) 1 Uchaliaicu (9), OCn att genom rotation av behållaren (9) transportera materialet ut genom tömningsöppningen (14) medelst i be- 10 15 20 25 520 011 13 hållaren (9) anordnade åtminstone delvis spiralformade (18).

17. Förfarande enligt krav 17, vid vilken in- transportorgan sugningsöppningen (19) och utsugningsöppningen (20) tillslutes innan behållaren (9) roteras.

18. Förfarande enligt krav 17 eller 18, vid vilken (11) innan den når utsugnings- luften som sugs genom utsugningskanalen (12) bringas att passera ett filter anordningen (4).

19. Förfarande enligt något av krav 17-19, vid vilken luften bringas att passera ett filter i ut- sugningsanordningen.

20. Användning av en anordning enligt något av kraven 1-15 vid placering på ett fordon, såsom en lastbil, lastbil.

21. Användning av en anordning enligt något av för uppsugning av material i närheten av nämnda kraven 1-15, vid placering på ett pà räls gående fordon för uppsugning av material i närheten av rälsen.

22. Fordon, k ä n n e t e c k n a t av att det har en anordning enligt något av kraven 1-15.

23. Fordon enligt krav 22, vid vilket behållaren (9) har sin rotationsaxel riktad väsentligen i fordonets körriktning och varvid tömningsöppningen är riktad väsentligen bakåt med avseende på fordonet.