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Dokumentenidentifikation DE10259198B4 31.05.2007
Titel Vorrichtung für den Umschlag von Schüttgütern von Transportfahrzeugen
Anmelder Hochschule für Technik und Wirtschaft Dresden (FH), 01069 Dresden, DE;
Kühne, Frank, Dipl.-Ing., 01623 Leuben-Schleinitz, DE;
Gräbner, Peter, Prof. Dr.-Ing. habil. Dr. h. c., 01069 Dresden, DE
Erfinder Mitzschke, Mike, Dipl.-Ing. (FH), 01309 Dresden, DE;
Kühne, Frank, Dipl.-Ing., 01623 Leuben-Schleinitz, DE;
Gräbner, Peter, Prof. Dr.-Ing. habil. Dr. h. c., 01069 Dresden, DE;
Schuszter, Mathias, Prof. Dr.-Ing. habil., 01109 Dresden, DE
Vertreter PFENNING MEINIG & PARTNER GbR, 01217 Dresden
DE-Anmeldedatum 10.12.2002
DE-Aktenzeichen 10259198
Offenlegungstag 08.07.2004
Veröffentlichungstag der Patenterteilung 31.05.2007
Veröffentlichungstag im Patentblatt 31.05.2007
IPC-Hauptklasse B65G 47/18(2006.01)A, F, I, 20051017, B, H, DE
IPC-Nebenklasse B65G 67/06(2006.01)A, L, I, 20051017, B, H, DE   

Beschreibung[de]

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung für den Umschlag von Schüttgütern von Transportfahrzeugen, wie sie bisher und zukünftig im steigenden Maße insbesondere für den Transport der verschiedenen Baustoffe über größere Entfernungen erforderlich werden. So müssen beispielsweise Kies, Sand und auch Schotter von einer entsprechenden Grube bzw. einem Steinbruch für die Weiterverarbeitung oder den unmittelbaren Verbau direkt vor Ort zu Baustellen transportiert werden, die häufig mehrere hundert Kilometer von einander entfernt sind.

Neben den erwähnten Baustoffen kommen aber auch für den Umschlag mit einer erfindungsgemäßen Vorrichtung verschiedenste Ernte- und auch Saatgut in Frage.

Die Transportkosten unterscheiden sich bei den verschiedensten zur Verfügung stehenden Verkehrsmitteln, wie entsprechend ausgebildeten Kraftfahrzeugen, Schienenfahrzeugen aber auch Binnenschiffen, so dass ein Transport über größere Entfernungen mit den beiden letztgenannten geeigneten Verkehrsmitteln unter dem Kostenaspekt günstiger ist. Ihnen fehlt jedoch die Flexibilität, da schiffbare Wasserstraßen und Gleisnetze nicht in unmittelbarer Nähe des eigentlichen Verbrauchsortes von solchen Schüttgütern verlaufen, so dass die letzten Kilometer in der Regel immer mit entsprechenden Kraftfahrzeugen zurückgelegt werden müssen.

So wird üblicherweise zumindest ein einmaliger Umschlag von Schüttgütern von einem Transportmittel auf ein anderes Transportmittel erforderlich.

Dementsprechend wirken sich die Kosten auch für den Umschlag solcher Schüttgüter auf die Gesamttransportkosten aus.

Da jeder zusätzliche erforderliche Umschlag von Schüttgütern auch zu Qualitätseinbußen vieler Schüttgüter und auch zu Verlusten führt, ist es gewünscht die Anzahl der Umschläge beim Transport soweit wie möglich zu reduzieren.

Um insbesondere den Zeit- und Arbeitsaufwand für den Umschlag zu verkürzen, werden üblicherweise Kraftfahrzeuge mit ankippbarer Ladefläche eingesetzt, so dass die Entladung ohne weiteres erfolgen kann. In jüngster Vergangenheit wurden auch sogenannte Kippwaggons, als entsprechend entladbare Schienenfahrzeuge zur Verfügung gestellt.

Der Einsatz dieser Kippwaggons ist aber bisher für den Umschlag von entsprechend transportierten Schüttgütern nur in sehr geringem Maße erfolgt, da neben der unterschiedlichen Ladeflächengrößenverhältnissen von Staßenfahrzeugen und Schienenfahrzeugen ein unmittelbares Abkippen des Schüttgutes auf ein Kraftfahrzeug nicht möglich ist. Außerdem sind hierfür entsprechende Rampen erforderlich, die nicht immer ortsnah zum jeweiligen Endverbraucherort liegen.

Es ist außerdem bekannt, für den Umschlag und den Transport von Schüttgütern Stetigförderer einzusetzen, mit denen die Schüttgüter über relativ kurze Wege translatorisch bewegt werden können.

Als Stetigförderer werden häufig Bandförderer eingesetzt, bei denen die jeweiligen Schüttgüter auf das umlaufende Band gegeben und mit diesem entsprechend weiter transportiert werden.

Es hat sich aber herausgestellt, dass ein unmittelbares Abkippen von Schüttgütern von einem Transportfahrzeug auf das Band eines solchen Stetigförderers zu dessen Überlastung und dementsprechend häufig zu Beschädigung bis hin zur vollständigen Zerstörung führt.

Dabei wirkt sich auch das unterschiedliche Schütt- und Fließverhalten der verschiedenen Schüttgüter aus. So beeinflussen beispielsweise die verschiedenen Korngrößen, Massen- und Oberflächenverhältnisse das Abkippverhalten der Schüttgüter, so dass zusätzlich wechselnde Belastungen mit hohen Spitzenwerten beim Abkippen von Schüttgütern auf solche Stetigförderer zu verzeichnen sind.

So ist in DE 28 21 674 A1 ein mobiler Förderstromvergleichmäßiger beschrieben, bei dem unterhalb einer Fahrebene ein Bunker zur Aufnahme von aus Lastfahrzeugen entladenem Schüttgut eine Förderbandanlage zum Übergeben des aus dem Bunker herausgeführten Schüttgutes an nachfolgende Elemente einer Tagebaugerätekette angeordnet sind.

Eine Austragvorrichtung für Bunker, insbesondere für Rohkohle ist in DE-PS 660 671 beschrieben. Bei dieser Austragsvorrichtung sind unterhalb eines Bunkerauslasses eine hin und her schwingbare Schaufel und darunter ein Förderband angeordnet. Die Schaufel führt eine kreisende Bewegung aus und feststehende Roststäbe eines Gegenrostes sind gegen Roststäbe der Schaufel geneigt.

Aus DE-AS 1 909 362 ist eine Vorrichtung zum Übergeben von Fördergut an einen Stetigförderer, Förderwagen oder dergleichen bekannt. Bei dieser Vorrichtung sind ein Förderguttrichter und ein Rost mit mehreren Roststreben zur Minderung der Fallenergie des Fördergutes vorhanden. Der Rost soll um eine Achse verschwenkt werden können, wobei die Schwenkachsen parallel zur Förderrichtung des Stetigförderers verlaufend angeordnet sein sollen.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung für den Umschlag von Schüttgütern von Transportfahrzeugen zur Verfügung zu stellen, die flexibel sowohl für den Umschlag der unterschiedlichen Schüttgüter, wie auch für verschiedene Umschlagvorgänge und Umschlagbedingungen ist.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe mit einer Vorrichtung, die die Merkmale des Anspruchs 1 aufweist, gelöst.

Vorteilhafte Ausgestaltungsformen und Weiterbildungen der Erfindung können mit den in den untergeordneten Ansprüchen bezeichneten Merkmalen erreicht werden.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung verwendet, wie dies aus dem Stand der Technik bekannt ist, mindestens einen Stetigförderer für einen translatorischen Umsatz von Schüttgut. Zusätzlich ist in einem Schüttgutaufgabebereich des einen oder auch mehrerer Stetigförderer ein Gutaufgabeelement mit mindestes drei Seitenwänden angeordnet, über das das abgekippte Schüttgut auf den Stetigförderer gegeben werden kann. Um ein unmittelbares Auftreffen des so abgekippten Schüttgutes mit den bereits erwähnten hohen Belastung auf den bzw. die Stetigförderer zu vermeiden, wird zwischen Gutaufgabeelement und dem Stetigförderer ein Rosteinsatz angeordnet. Der Rosteinsatz kann dabei im oder am Gutaufgabeelement angeordnet und in der Regel an diesem befestigt sein. Vorteilhaft kann er im unteren Bereich des Gutaufgabeelementes, in Richtung auf Stetigförderer angeordnet sein.

Der Rosteinsatz wird aus mehreren parallel zueinander und in Transportrichtung des Stetigförderers ausgerichteten Rostelementen gebildet. Die einzelnen Rostelemente sind stabförmig und sich in Transportrichtung des jeweiligen Stetigförderers verjüngend ausgebildet.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann so unmittelbar an das jeweilige mit dem Schüttgut beladene Transportfahrzeug herangefahren werden, so dass das vom Transportfahrzeug abgekippte Schüttgut, ein seitliches Herunterfallen verhindernd, in das Gutaufgabeelement und so auf den Rosteinsatz, der ein unmittelbares Auftreffen auf den Stetigförderer verhindert, gekippt und durch die Zwischenräume zwischen den einzelnen Rostelementen relativ definiert auf den Stetigförderer zum Weitertransport gelangen kann.

Vorteilhaft sind die Rostelemente so ausgebildet, dass sie zumindest eine konvex gewölbte oder keilförmige Oberfläche aufweisen, auf die unmittelbar das vom Transportfahrzeug abgekippte Schüttgut auftreffen kann und das Abfließen des jeweiligen Schüttgutes durch den Rosteinsatz so entsprechend erleichtert wird.

Weisen die einzelnen Rostelemente eine keilförmige Oberfläche aus, sollten die Keilwinkel im Bereich zwischen 30° und 120° eingehalten werden, wobei der jeweilige Keilwinkel unter Berücksichtigung der jeweiligen Korngrößenverhältnisse des Schüttgutes gewählt oder mechanisch eingestellt werden sollte. Für die häufigst eingesetzten Schüttgüter hat sich ein Keilwinkel von 60° als geeignet erwiesen.

Werden die einzelnen Rostelemente am Rosteinsatz drehbar um ihre jeweilige Längsachse gelagert, ist es vorteilhaft eine zweite keilförmige Oberfläche vorzusehen, so dass beispielsweise ein rhombenförmiger Querschnitt an solchen Rostelementen eingehalten wird. Dadurch kann eine Verdrehung der Rostelemente um 90° jeweils einen unterschiedlichen Keilwinkel der jeweiligen Oberfläche, auf die das abgekippte Schüttgut auftrifft, gewährleisten, die den entsprechenden Eigenschaften der unterschiedlichen Schüttgüter besser angepasst ist.

Es besteht aber auch die Möglichkeit, eine zweite keilförmige Oberfläche mit von der ersten keilförmigen Oberfläche unterschiedlichem Keilwinkel zu wählen, so dass der gleiche Effekt bei Drehung der Rostelemente um jeweils 180° erreichbar ist.

In äquivalenter Form können selbstverständlich auch entsprechende konvex gewölbte Oberflächen an der Ober- und einer Unterseite von Rostelementen eingesetzt werden, die symmetrische Querschnitte in Elipsenform oder unsymmetrisch mit entsprechend konvexen Wölbungen ausgebildete Querschnitte aufweisen können.

Für den Fall, dass die Rostelemente aus einem massiven Werkstoff hergestellt worden sind, verringert sich der Querschnitt in Transportrichtung des Schüttgutes auf den jeweiligen Stetigfördereren kontinuierlich, so dass eine entsprechende konische Verjüngung erreicht werden kann.

Üblicherweise sollten die einzelnen Rostelemente nicht nur parallel zueinander, sondern auch äquidistant angeordnet werden.

Da nicht nur die Größen und Oberflächenverhältnisse der Rostelemente eines Rosteinsatzes das Fließverhaltendes jeweiligen Schüttgutes beeinflussen, sondern auch die Größe der Zwischenräume können beispielsweise mehrer Rosteinsätze, als Wechselsatz vorhanden sein, die dann für das jeweilige Schüttgut ausgewählt und in das Gutaufgabeelement eingesetzt werden können.

Es besteht aber auch die Möglichkeit, entsprechend den Rosteinsatz parallel zur Transportrichtung von Stetigförderern zu verschieben. So kann ein gleicher Effekt infolge des sich konisch verjüngend ausgebildeten Rostelemente erreicht werden.

Die einzelnen Rostelemente können aber auch am Rosteinsatz so befestigt sein, dass einzelne Rostelemente entfernt werden können oder die Rostelemente parallel zur Transportrichtung des jeweiligen Stetigförderers verschoben werden können.

Einzelne Rostelemente können zwar beispielsweise am Gutaufgabeelement starr befestigt sein, so dass eine Bewegung solcher starr befestigter Rostelemente zumindest nahezu ausgeschlossen ist.

Vorteilhaft ist es aber, zumindest einige der Rostelemente so zu befestigen oder zu lagern, dass Relativbewegungen zumindest entlang einer Achse möglich sind.

So können beispielsweise Rostelemente an ihrem in Transportrichtung gesehen hinteren Ende gelenkig befestigt sein. Ein solches Gelenk kann beispielsweise ein Festkörpergelenk oder auch eine vertikal ausgerichtete Drehachse sein, so dass so befestigte Rostelemente zumindest um eine solche Achse in einer Ebene, die orthogonal zur Drehachse ausgerichtet ist, hin und her verschwenkt werden können. In diesem Fall können die gegenüberliegenden Stirnseiten der Rostelemente entweder nicht oder flexibel gehalten sein. Eine entsprechend geeignete flexible Befestigung dieser Stirnseiten von Rostelementen können beispielsweise federelastische Elemente sein, so dass beim Aufgeben von Schüttgut infolge der lokal unterschiedlich großen auf die einzelnen Rostelemente wirkenden Kräfte Ausweichbewegungen von Rostelementen möglich sind.

Rostelemente können aber auch an ihren vorderen und/oder auch den hinteren Stirnseiten, in Bezug zur Transportrichtung gesehen, gefedert und/oder gedämpft befestigt sein. Sie können dort beispielsweise auf einem elastisch verformbaren Material aufliegen, gegebenenfalls auch an einem solchen Element mechanisch befestigt sein, so dass ein Feder-Dämfpungselement für die jeweilige Befestigung von Rostelementen gebildet ist.

Bei solchen flexibel befestigten Rostelementen kann es ebenfalls günstig sein, zusätzliche Flügelelemente an einzelnen Rostelementen vorzusehen. Diese Flügelelemente vergrößern lokal die Fläche von Rostelementen, so dass dort entsprechend der Fließwiderstand für das jeweilige Schüttgut vergrößert ist und beim Auftreffen von Schüttgut auf die Flügelelementflächen eine wechselnde Ausweichbewegung der jeweiligen Rostelemente initiiert wird, dadurch tritt eine schwingende Wirkung auf, die das Abfließen des in das Gutaufgabeelement aufgegebenen Schüttgutes auf den Stetigförderer verbessert.

Lokal und temporär auftretende Stauungen innerhalb des Gutaufgabelementes können so sehr schnell beseitigt bzw. gänzlich vermieden werden.

Der Einfluss unterschiedlicher Schüttgüter kann außerdem durch eine vertikal verschieb- und in entsprechender Position fixierbare vierte Seitenwand eines Gutaufnahmeelementes, die stirnseitig in Transportrichtung von Stetigförderern am Gutaufnahmeelement vorhanden ist, berücksichtigt werden, so dass der Abstand der Unterkante dieser Seitenwand zur Oberfläche des Stetigförderers, auf der das Schüttgut weitertransportiert wird, entsprechend verändert und eingestellt werden kann.

Zumindest die zwei Seitenwände eines solchen Gutaufnahmeelementes sollten konisch in Richtung auf den bzw. die Stetigförderer geneigt sein und einen entsprechenden trichterförmigen Einsatz bilden.

Durch eine in das Innere weisende konvexe Wölbung von Seitenwänden des Gutaufgabeelementes kann das Fließverhalten weiter positiv beeinflusst werden. So können bevorzugt die beiden parallel zur Transportrichtung ausgerichteten Seitenwände des Gutaufgabeelementes und auch gegebenenfalls, das in Transportrichtung vorn angeordnete Seitenwandelement entsprechend gewölbt ausgebildet sein.

Die konvexe Wölbung sollte der Form einer Parabel folgen, so dass sich der Neigungswinkel gegenüber der Vertikalebene solcher gewölbter Seitenwände von oben nach unten verkleinert.

Im Gegensatz dazu, kann die in Transportrichtung gesehen hinten angeordnete Seitenwand ein ebenes flächiges Element sein.

Diese ebene flächige Seitenwand kann vorteilhaft in einem schräg geneigten Winkel am Gutaufgabeelement angeordnet oder so befestigt sein, dass ein entsprechender Neigungswinkel eingestellt werden kann. Der Neigungswinkel dieser Seitenwand sollte den Neigungswinkel mit dem das Schüttgut mit dem jeweiligen Stetigförderer in Bezug zur Horizontalebene gefördert wird, berücksichtigen, so dass der Neigungswinkel des Stetigförderers und der Winkel dieser hinteren Seitenwand des Gutaufgabeelementes möglichst einen Winkel von 90° einschließen.

Des Weiteren kann es günstig sein, wenn für Schüttgüter mit unterschiedlichen Körnungen jeweils gleiche Gutaufgabeelemente eingesetzt werden, allein oder neben der Anpassung der Anordnung und Anzahl von eingesetzten Rostelementen auch eine Anpassung von Flächenbereichen in die Schüttgut in das Gutaufgabeelement erfolgen oder der Fläche, durch die in das Gutaufgabeelement aufgegebenes Schüttgut aus dem Gutaufgabeelement auf den Stetigförderer abfließen kann, vorzunehmen.

So besteht beispielsweise die Möglichkeit, die hintere Seitenwand eines Gutaufgabeelementes entsprechend in Transportrichtung nach vorn zu verschieben oder entsprechend weiter vorn angeordnete Wandelemente einzusetzen, so dass die freie für die Aufgabe von Schüttgut in das Gutaufgabeelement zur Verfügung stehende Fläche entsprechend verkleinert werden kann.

Etwas einfacher ist es jedoch, in das Gutaufgabeelement in dessen hinteren Bereich ein Einlageelement einzusetzen, mit dem die für das Abfließen von Schüttgut auf den Stetigförderer zur Verfügung stehende Fläche verkleinert werden kann.

Diese Flächenverkleinerung wird bei größer werdender Körnung sinnvoll und sollte zumindest bei Körnungen > 16 mm eingesetzt werden.

In diesen Fällen wird das Verhältnis der Summe der für das Abfließen von Schüttgut aus dem Gutaufgabeelement auf den Stetigförderer zur Verfügung stehenden freien Querschnittsflächen in Bezug zur wirksamen Fläche der Rostelemente, infolge der geometrischen Gestaltung der Rostelemente, vergrößert.

Der Rosteinsatz mit den Rostelementen sollte auch nicht unmittelbar oberhalb des Stetigförderers angeordnet, sondern ein Abstand zwischen der entsprechenden Oberfläche, auf der das Schüttgut mittels Stetigförderer transportiert wird, zwischen 15 und 500 mm eingehalten werden.

Dieser Abstand kann außerdem entsprechend dem jeweiligen umzuschlagenden Schüttgut auch variiert werden.

Des Weiteren besteht aber die besonders vorteilhafte Möglichkeit, die Anordnung der Rostelemente, deren nach oben weisende Kante oder deren oberer Flächenbereich parallel zum Neigungswinkel des Stetigförderers, also dem Neiungswinkel, in dem das Schüttgut mit dem Stetigförderer transportiert wird, parallel ausgerichteten Rostelementen entsprechend den verschiedenen Korngrößen von Schüttgut anzupassen.

So sollten die im Wesentlichen parallel zur Transportrichtung des Stetigförderers ausgerichteten Rostelemente entsprechend der jeweiligen Körnung des Schüttgutes unterschiedliche Abstände zur transportierenden Oberfläche des Stetigförderers, beispielsweise eines Transportbandes aufweisen. Dementsprechend sollten die Abstände der in Transportrichtung seitlich äußeren Rostelemente kleiner, als die in Richtung der Mittenachse des Stetigförderers angeordneten Rostelemente sein. Dementsprechend sind die Rostelemente um die zentrale Mittenachse des Stetigförderers zu beiden Seiten angeordneten Rostelemente jeweils symmetrisch in verschiedenen Ebenen angeordnet.

Dabei sollten die Abstände der einzelnen Ebenen zueinander, ausgehend von der zentralen Mittenachse des Stetigförderers nach außen verkleinert sein, so dass quasi ein Parabelformanordnung erreichbar ist.

Mit größer werdenden Körnung von Schüttgut sollten diese Abstände zwischen benachbarten Rostelementen größer, als bei einer kleineren Körnung von Schüttgut sein.

Vorteilhaft ist es außerdem, mehrere Stetigförderer für eine erfindungsgemäße Umschlagsvorrichtung einzusetzen. Diese Stetigförderer sollten dann miteinander verbunden sein oder zumindest miteinander verbunden werden können.

Für einen effektiven Transport und ein gutes Handling sollten die mehreren Stetigförderer gelenkig miteinander verbunden sein, so dass sie während eines Transportes raumsparend zusammengeklappt werden können.

Mehrere Stetigförderer können aber auch anderweitig, mittels geeigneter Verbindungselemente temporär für einen jeweiligen Umschlag miteinander verbunden werden.

Der Einsatz von mehreren Stetigförderern bietet sich insbesondere dann an, wenn Schüttgüter von einem Kippwaggon mit entsprechend langer Ladefläche umgeschlagen werden sollen.

Während des Umschlagprozesses sollte zumindest der Rosteinsatz und gegebenenfalls auch das Gutaufnahmeelement allein oder mit dem Rosteinsatz unmittelbar am Transportfahrzeug, von dem das Schüttgut umgeschlagen werden soll, befestigt werden.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann vorteilhaft weitergebildet werden, wenn auf oder oberhalb vom Rosteinsatz ein Verteilereinsatz zur Verteilung von Schüttgut auf Stetigförderern, als Zusatzelement eingesetzt wird.

Dabei sollte dieser Verteilereinsatz am jeweiligen Transportfahrzeug und/oder dem Gutaufgabeelement befestigt sein. Zur Verteilung des auf den Rosteinsatz abgekippten Schüttgutes weist der Verteilereinsatz miteinander verbundene Wandelemente, die vorteilhaft gekrümmt sind, auf.

Mit einem solchen Verteilereinsatz kann beispielsweise von einem Kraftfahrzeug mit nach hinten abgekippter Ladefläche der Umschlag von Schüttgütern auf eine breitere Ladefläche, wie beispielsweise einen Kippwaggon, in einen Ladebunker, der beispielsweise auch auf einem Binnenschiff sein kann, erleichtert werden.

An der erfindungsgemäßen Vorrichtung kann außerdem mindestens ein Sensor vorhanden sein, mit dem die Masse des umgeschlagenen Schüttgutes bestimmt werden kann, was ein häufiger Kundenwunsch ist, wenn lediglich Teilmengen von einem Transportfahrzeug umgeschlagen werden sollen. Ein solcher Sensor kann am Rosteinsatz und/oder dem einen bzw. an mehreren Stetigförderer(n) vorhanden sein.

Es können herkömmliche Dehnmess-Streifensysteme aber auch Druck- oder Kraftmesssensoren als geeignete Sensoren eingesetzt werden. Mit solchen Sensoren können außerdem Überlastzustände erkannt und gegebenenfalls eine Abschaltung von Stetigförderen erreicht werden.

Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist ein Umschlag von Schüttgütern an nahezu jedem beliebigen Ort möglich. Es wird lediglich eine ausreichende Standfestigkeit gefordert.

Der Umschlag kann von den verschiedensten Transportfahrzeugen auch auf verschiedene Transportfahrzeuge erfolgen.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann unmittelbar an ein Gleis gefahren und der Umschlag unmittelbar dort von einem Schienenfahrzeug beispielsweise auf Kraftfahrzeuge durchgeführt werden, ohne dass eine bisher üblicherweise verwendete Rampe erforderlich ist.

Nach erfolgtem Umschlag der jeweiligen Schüttgüter kann die erfindungsgemäße Vorrichtung ohne weiteres, gegebenenfalls wie erwähnt, nach Zusammenklappen mehrerer Stetigförderer für einen weiteren neuen Umschlagprozess transportiert werden.

Insbesondere wenn mehrere Stetigförderer nebeneinander eingesetzt werden, ist eine gleichmäßige Beladung mit von einem anderen Transportfahrzeug umzuschlagenden Schüttgut erreichbar. Die Stetigförderer sollten zumindest während des Umschlagprozesses miteinander verbunden sein.

Nachfolgend soll die Erfindung beispielhaft näher erläutert werden.

Dabei zeigen:

1 in schematischer Form Möglichkeiten für den Umschlag von Schüttgütern von einem Kraftfahrzeug auf ein Schienenfahrzeug oder umgekehrt;

2 in schematischer Form eine Draufsicht auf einen Teil eines Beispiels einer erfindungsgemäßen Vorrichtung;

3 das Beispiel nach 2 mit einem zusätzlichen Verteilereinsatz;

4 in schematischer Form drei gelenkig miteinander verbundener und zusammenklappbarer Stetigförderer;

5 in schematischer Form drei parallel zueinander und nebeneinander angeordneter Stetigförderer;

6 in schematischer Form Beispiele für Rosteinsätze mit entsprechender Anpassung auf unterschiedliche Korndurchmesser von Schüttgütern;

7 ein Beispiel für Rostelemente in einer Seitenansicht und einer Draufsicht;

8a und 8b in schematischer Form Schnittdarstellungen von Gutaufgabeelementen mit für verschiedenen Korngrößen von Schüttgütern geeigneter Anordnung von Rostelementen;

9 Beispiele von Rostelementen mit zusätzlichen Flügelelementen und den

10a bis 10f Beispiele für Möglichkeiten einer mechanischen Einstelung von Keilwinkeln an Rostelementen.

Mit 1 sollen in schematischer Form unterschiedliche Einsatzmöglichkeiten einer erfindungsgemäßen Vorrichtung für den Umschlag von Schüttgütern angedeutet werden.

Dabei erfolgt der Umschlag eines Schüttgutes in der oberen Darstellung von einem Kraftfahrzeug 5, hier links dargestellt, mit nach hinten abkippbarer Ladefläche, wobei das Schüttgut in das Gutaufgabeelement 4 abgekippt, durch den hier nicht dargestellten Rosteinsatz 2 auf den Stetigförderer 1, der hier ein Bandförderer ist, gelangt und mittels diesem translatorisch auf die Ladefläche des hier rechts dargestellten Schienenfahrzeuges 5, wie angedeutet ebenfalls als Kippwaggon ausgebildet ist, umgeschlagen wird.

In der unteren Darstellung erfolgt der Umschlag von Schüttgut von einem hier links dargestellten Kippwaggon 5 auf ein Kraftfahrzeug 5, das hier rechts am anderen Ende des Stetiförderers 1 angeordnet ist.

Insbesondere für diesen in 1 unten gezeigten Umschlag ist es vorteilhaft eine erfindungsgemäße Vorrichtung, wie sie mit 2 in einer Draufsicht in einem wesentlichen Teil dargestellt ist, einzusetzen.

Hierbei wird das umzuschlagende Schüttgut durch Abkippen in das Gutaufgabeelement 4 gegeben, das wie hier gezeigt, drei sich konisch verjüngende Seitenwände aufweist. Die Seitenwand, die stirnseitig in Transportrichtung, der hier drei eingesetzten Stetigförderer 1 am Gutaufgabeelement 4 vorhanden ist, kann auch vertikal ausgerichtet sein und wie im allgemeinen Teil der Beschreibung bereits erwähnt, in vertikaler Richtung entsprechend des jeweiligen Schüttgutes nach oben bzw. unten verschoben und in bestimmten Stellungen fixiert werden, so dass der Spalt zwischen der Unterkante dieser stirnseitigen Seitenwand und den Stetigförderern 1 variabel eingestellt werden kann.

Zwischen dem Gutaufgabeelement 4 und den hier drei Stetigförderern 1, deren Transportrichtung mit den Pfeilen angedeutet ist, ist ein Rosteinsatz 2 vorhanden.

Der Rosteinsatz 2 wird im Wesentlichen aus parallel zur Transportrichtung der Stetigförderer 1 ausgerichteten Rostelemente 2' gebildet.

Die einzelnen Rostelemente 2' sind in Transportrichtung der Stetigförderer 1 sich konisch verjüngend ausgebildet, so dass in der gleichen Richtung die Zwischenräume zwischen benachbarten Rostelementen 2' entsprechend vergrößert sind, wodurch das Abfließen des auf den Rosteinsatz 2 abgekippten Schüttgutes erleichtert und insbesondere vergleichmäßigt wird, so dass eine nahezu gleichmäßige Beladung der Stetigförderer 1 auch über deren jeweiliger Breite erreicht werden kann.

Wie mit den Doppelpfeilen angedeutet, besteht die Möglichkeit, die einzelnen Rostelemente 2' parallel zur Transportrichtung der Stetigförderer 1 zu verschieben, und so die Abstände der einzelnen Rostelemente 2' entsprechend der jeweiligen Korngrößen des umzuschlagenden Schüttgutes anpassen zu können.

Zwischen den Stetigförderern 1 sind Abschirmungen 8 vorhanden, die ein Herunterfallen von Schüttgut während des Umschlags verhindern können. Diese Abschirmungen 8 können zumindest ähnlich wie Winkelprofile ausgebildet sein.

Mit 3 soll die Möglichkeit des zusätzlichen Einsatzes eines Verteilereinsatzes 3 verdeutlicht werden.

Dabei wird Schüttgut von einem nach hinten abkippbaren Transportfahrzeug 5 in das Gutaufgabeelement 4 auf den Rosteinsatz 2 abgekippt. Der hier am Transportfahrzeug 5 befestigte Verteilereinsatz 3 weist bei diesem Beispiel vier gekrümmte Wandelemente auf, die über Stege miteinander verbunden sind.

Mit den gekrümmten Wandelementen kann eine Verteilung des vom Transportfahrzeug 5 abgekippten Schüttgutes auf dem Rosteinsatz 2 und dementsprechend auf die drei Stetigförderer 1 erreicht werden, so dass der Umschlag über die drei Stetigförderer 1 auf das hier unten dargestellte und quer gestellte Transportfahrzeug 5 in relativ gleichmäßiger Form erfolgen kann.

In 4 sind wiederum drei Stetigförderer 1 dargestellt, die jeweils gelenkig miteinander verbunden sind, so dass sie beispielsweise für den Transport von einem Umschlagort zu einem folgenden Umschlagort, wie hier dargestellt zusammengeklappt und raumsparender auch auf öffentlichen Verkehrswegen ohne weiteres transportiert werden können.

In 5 sind wiederum in schematischer Form drei parallel zueinander ausgerichtete und nebeneinander angeordnete Stetigförderer 1 dargestellt.

Mit den horizontal ausgerichteten Pfeilen soll angedeutet werden, dass der Abstand der einzelnen Stetigförderer 1 zueinander verändert werden kann, um eine Anpassung an das jeweilige Transportfahrzeug 5, von dem bzw. auf das Schüttgut umgeschlagen werden soll, vornehmen zu können. Auch hier sind wieder Abschirmelemente 8 zwischen benachbarten Stetigförderern 1, als Winkelprofile angedeutet. Eine Anpassung an die unterschiedlichen Abstände zwischen den Stetigförderern 1 mit Hilfe dieser Abschirmelemente 8 kann durch vertikale Auf- bzw. Abbewegung der Abschirmelemente, wie mit dem vertikal ausgerichteten Pfeil angedeutet, erreicht werden.

In 6 sind zwei Beispiele für mögliche Ausbildungen von Rosteinsätzen 2 mit unterschiedlichen Abständen von benachbarten Rostelementen 2', die jeweiligen Korndurchmesser von Schüttgüter berücksichtigend, angedeutet.

Mit 6 soll außerdem angedeutet werden, dass eine Befestigung der einzelnen Rostelemente 2' an ihren beiden jeweiligen stirnseitigen Endbereichen vorteilhaft sein kann und so die Stabilität erhöht ist.

In 7 ist ein Beispiel für eine Ausbildung von Rostelementen 2' in einer Draufsicht und einer Seitenansicht gezeigt.

Das hier gezeigte Beispiel eines Rostelementes 2' weist eine keilförmige Oberfläche auf, auf die das abgekippte Schüttgut auftrifft. Mit der Darstellung von 7 wird deutlich, dass sich die konische Verjüngung der Rostelemente 2' geometrisch mehrfach auswirkt, was zum einen die jeweilige sich reduzierende Größe der Fläche, auf die das Schüttgut auf die Rostelemente 2' auftreffen kann, wie auch den entsprechenden Neigungswinkel in Transportrichtung von Stetigförderern 1 zutrifft.

Für eine solche Verjüngung sollten Neigungswinkel im Bereich zwischen 1° bis 8° bei einer Fertigung berücksichtigt werden.

Die in 7 gezeigten Beispiele von Rostelementen 2' können beispielsweise aus einem entsprechenden Blechzuschnitt mit ausreichender Dicke hergestellt werden, wobei ein Konuswinkel an beiden äußeren Seitenflächen in Bezug zur mittleren Längsachse von ca. 2° eingehalten werden kann.

In den 8a und 8b sind in einer schematischen Schnittdarstellung Gutaufgabeelemente 4 mit auf unterschiedliche Korngrößen von Schüttgut angepasster Anordnung von Rostelementen 2' dargestellt.

So zeigt 8a eine Anordnung solcher Rostelemente 2' für eine maximale Körnung von 16 mm des umzuschlagenden Schüttgutes.

Die darunter dargestellte 8b zeigt eine entsprechende Anordnung von Rostelementen 2' an einem Gutaufgabeelement 4 für Schüttgüter mit Körnungen zwischen 16 und 70 mm.

Dabei verwenden beide gezeigten Beispiele jeweils die gleiche Anzahl von gleich gestalteten und gleich dimensionierten Rostelementen 2', die außerdem jeweils äquidistant in Bezug zu einer vertikalen Achse angeordnet sind.

Unterhalb des Gutaufgabeelementes 4 ist jeweils das Transportband 1.1 eines Stetigförderers dargestellt, auf das das jeweilige Schüttgut aus dem Gutaufgabeelement 4 für den Umschlag aufgegeben wird.

Mit diesen 8a und 8b wird deutlich, dass die einzelnen Rostelemente 2' in unterschiedlichen Ebenen, also mit unterschiedlichen Abständen zum Transportband 1.1 angeordnet sind. So sind die Abstände zwischen Transportband 1.1 und den seitlich äußeren Rostelementen 2' kleiner, als die in Richtung auf die zentrale Mittenachse innen liegender angeordneten Rostelemente 2', wobei das in der Mittenachse angeordnete Rostelement 2 jeweils den größten Abstand zum Transportband 1.1 aufweist.

Bei beiden gezeigten Beispielen folgt eine durch die entsprechend angeordneten Rostelemente 2' gezogene Linie einer Parabel, so dass eine von der Kegelform abweichende Anordnung vorteilhaft ist.

Die Rostelemente 2' sind mit ihrer Anordnung in unterschiedlichen Ebenen in Bezug zur zum Transportband 1.1 um die Mittenachse symmetrisch angeordnet.

Mit den 8a und 8b wird außerdem deutlich, dass die Abstände der Ebenen, in denen die jeweiligen Rosteelemente 2' angeordnet sind, bei der größeren Körnung von Schüttgut, also einer Körnungsklasse zwischen 16 und 70 mm entsprechend deutlich größer sind.

Es hat sich gezeigt, dass eine zweigestufte Anordnung von Rostelementen 2 in verschiedenen Ebenen, wie dies mit den 8a und 8b deutlich wird, für üblicherweise umzuschlagendes Schüttgut vollständig ausreichend ist und eine kontinuierlichere Anpassung der Abstände zwischen jeweils benachbarten Ebenen solcher Rostelemente 2 nicht zwingend erforderlich ist.

Mit den 8a und 8b soll außerdem verdeutlicht werden, dass es vorteilhaft ist, die in Transportrichtung vordere Stirnwand des Gutaufgabeelementes 4 in Parabelform konkav zu gestalten, so dass sich der Abstand der in Richtung auf das Transportband 1.1 weisenden Stirnfläche der Seitenwand, ausgehend von der Mittenachse hin zu den seitlichen äußeren Rändern verkleinert, so kann die Schüttung des für den Umschlag auf das Transportband 1.1 aufgegebenen Schüttgutes ebenfalls hin zu den äußeren seitlichen Rändern des Transportbandes 1.1, dadurch entsprechend an diesen Rändern in ihrer Höhe reduziert werden.

In 9 sind in mehreren Ansichten jeweils ein Rostelement 2' mit mindestens einem an diesem befindlichen Flügelelement 2.1 dargestellt. Die bevorzugt im distalen Bereich an Rostelementen 2' vorhandenen Flügelelemente 2.1 vergrößern lokal die Oberfläche, so dass in diesem Bereich ein erhöhter Fließwiderstand gegenüber dem Schüttgut zu verzeichnen ist. Dies führt dazu, dass dort eine größere Kraft wirkt, die wiederum zum Auswandern des schwingenden Rostelementes 2', entsprechend des wirkenden Kraftvektors führt. So können ein Auftreffen von Schüttgut auf solche Flügelelemente 2.1 zu einem seitlichen Auswandern dieses bzw. auch eines entsprechend benachbarten Rostelementes 2', das gegebenenfalls ohne Flügelelement 2.1 zumindest in diesem Bereich ausgestaltet ist, in horizontal seitliche Richtung führen, so dass sich der Abstand benachbarter Rostelemente 2' temporär vergrößern kann, der nachfolgend infolge der elastischen Eigenschaften der Rostelemente 2' wieder verkleinert wird.

Dadurch lassen sich gegebenenfalls auftretende Stauungen vermeiden.

Mit 10 sollen Möglichkeiten für eine mechanische Verstellung von Keilwinkeln solcher Rostelemente 2' angedeutet werden, mit denen auch die Abstände und Freiräume zwischen benachbarten Rostelementen 2' durch variable Keilwinkel das Fließverhalten von aufgegebenen Schüttgut, insbesondere unter Berücksichtigung der jeweiligen Korngrößen des Schüttgutes, verändert werden können.

So ist in 10a eine Kurvengetriebe-Steuerung für die beiden Schenkel eines in Keilform ausgebildeten Rostelementes 2', mit 10b eine entsprechende Doppelnocken-Steuerung, mit 10c eine Schiebekeil-Steuerung, mit 10e und 10f Möglichkeiten für eine entsprechende Kinematik-Steuerung angedeutet.


Anspruch[de]
Vorrichtung für den Umschlag von Schüttgütern von Transportfahrzeugen (5) mit mindestens einem Stetigförderer (1) für einen translatorischen Umsatz von Schüttgut, dadurch gekennzeichnet, dass in einem Schüttgutaufgabebereich des mindestens einen Stetigförderers (1) oberhalb des Stetigförderers (1) ein Rosteinsatz (2) zwischen Stetigförderer (1) und einem Gutaufgabeelement (4) mit mindestens drei Seitenwänden angeordnet ist,

der Rosteinsatz (2) aus parallel zueinander ausgerichteten, sich in Transportrichtung des Stetigförderers (1) verjüngenden stabförmigen Rostelementen (2') gebildet ist und

der Abstand zwischen benachbarten Rostelementen (2') in Abhängigkeit der Korngröße des jeweiligen Schüttgutes veränderbar ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Rostelemente (2') eine konvex gewölbte oder keilförmige Oberfläche aufweisen, auf die das vom Transportfahrzeug (5) abgekippte Schüttgut auftrifft. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Schenkellänge einer keilförmigen Oberfläche von Rostelementen (2') in Transportrichtung des Stetigförderers (1) verkürzt. Vorrichtung nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Keilwinkel bei den Rostelementen (2') zwischen 30° und 120° eingehalten oder einstellbar ist. Vorrichtung nach mindestens einem Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass bei um ihre Längsachse drehbaren Rostelementen (2') eine zweite keilförmige Oberfläche vorhanden ist. Vorrichtung nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass um ihre Längsachse drehbare Rostelemente (2') an einer Ober- und einer Unterseite unterschiedlich konvex gewölbt sind. Vorrichtung nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sich der Querschnitt der Rostelemente (2') in Transportrichtung des Stetigförderes (1) verkleinert. Vorrichtung nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Rostelemente (2') äquidistant angeordnet sind. Vorrichtung nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Rosteinsatz (2) parallel zur Transportrichtung des/der Stetigförderer(s) (1) verschiebbar ist. Vorrichtung nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass am Gutaufgabeelement (4) in Transportrichtung des/der Stetigförderer(s) (1) eine vertikal verschieb- und fixierbare vierte Seitenwand vorhanden ist. Vorrichtung nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens drei Seitenwände des Gutaufnahmeelementes (4) konisch in Richtung auf den/die Stetigförderer (1) geneigt sind. Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens zwei Seitenwände des Gutaufgabeelementes (4) konvex in Richtung auf das Innere des Gutaufgabeelementes (4) gekrümmt sind. Vorrichtung nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Abstand zwischen Rosteinsatz (2) und Stetigförderer(n) (1) im Bereich von 15 bis 500 mm eingehalten ist. Vorrichtung nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand zwischen Rosteinsatz (2) und Stetigförderer(n) (1) in Abhängigkeit von der Korngröße des jeweiligen Schüttgutes veränderbar ist. Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass Rostelemente (2') in unterschiedlichen Ebenen oberhalb eines Stetigförderers (1, 1.1) angeordnet sind. Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Rostelemente (2') um die Mittenachse des Stetigförderers (1, 1.1) symmetrisch angeordnet sind. Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Rostelemente (2') zumindest an ihrer hinteren Stirnseite gelenkig befestigt sind. Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Rostelemente (2') an ihren vorderen und/oder hinteren Stirnseiten mit Feder- und/oder Dämpferelementen gehalten sind. Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass an Rostelementen (2') Flügelelemente (2.1) vorhanden sind. Vorrichtung nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens zwei Stetigförderer (1) miteinander verbunden oder verbindbar sind. Vorrichtung nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Stetigförderer (1) gelenkig miteinander verbunden sind. Vorrichtung nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Rosteinsatz (2) und/oder das Gutaufgabeelement (4) am Transportfahrzeug (5) befestigbar ist. Vorrichtung nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass auf dem oder oberhalb des Rosteinsatzes (2) ein am Transportfahrzeug (5) und/oder dem Gutaufgabeelement (4) befestigbarer Verteilereinsatz (3) zur Verteilung von Schüttgut auf Stetigförderern (1) angeordnet ist. Vorrichtung nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, dass der Verteilereinsatz (3) aus miteinander verbundenen gekrümmten Wandelementen (3') gebildet ist. Vorrichtung nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass am Rosteinsatz (2) und/oder dem/den Stetigförderer(n) (1) mindestens ein Sensor zur Bestimmung der Masse des umgeschlagenen Schüttgutes vorhanden ist. Vorrichtung nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass am dem Schüttgutaufgabebereich gegenüberliegenden Ende des/der Stetigförderer(s) (1) ein zweites Transportfahrzeug für die Aufnahme von umgeschlagenem Schüttgut angeordnet ist. Vorrichtung nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, dass das eine Transportfahrzeug ein Kraftfahrzeug und das jeweils andere Transportfahrzeug ein Schienenfahrzeug ist.






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