DE3004858C2 - Becher für einen Becherelevator - Google Patents

Description

. Die Erfindung betrifft einen Becher für einen Becherelevator mit einem endlosen Zugmittel, an dem die Becher befestigt sind, mit einer hinteren Wandung, mit der der Becher an dem Zugmittel anliegt und daran befestigt Ist, mit einer zum Becherboden hin geneigten Becheröffnung, mit einer vorderen Wandung, die In den Becherboden übergeht, und mit nach unten konvergierenden Seltenwandungen.

Bei der Konstruktion von Becherelevatoren wird angestrebt, je Längeneinheit des Zugmittels möglichst viele Becher anzubringen, um damit eine möglichst große Förderleistung auf kleinen Raum unterzubringen. Einer dichtgedrängten Anordnung der Becher am Zugmittel sind jedoch dadurch Grenzen gesetzt, daß die Becher sich bei der Aufnahme und Abgabe des Fördergutes gegenseitig behindern, wodurch die Förderleistung beeinträchtigt wird. Diese Behinderung hängt wesentlich von der Formgebung der Becher ab, so daß der gegenseitige Abstand der Becher am Zugmittel und deren Form in einer gewissen Beziehung zueinander stehen. So erlauben flache Becher eine gedrängtere Anordnung, während tiefe Becher In einem größeren Abstand voneinander angeordnet werden müssen, um ausreichende Füllung und Entleerung zu ermöglichen.

In dem Bestreben, bezüglich der Förderleistung optimale Becherelevatoren zu schaffen, sind bereits mannigfaltige Becherformen Im Stand der Technik vorgschlagen worden. Bei einem Becher dieser An (AT-PS 22 273) Ist die Becheröffnung zum Becherboden hin verhältnismäßig stark geneigt (etwa 30°) und durch einen zur Ebene der Becheröffnung etwa senkrecht stehenden Wandberilch gebildet, der anschließend In Seltenwände und eine

Vorderwand übergeht, die nach unten zu einer Spitze zusammenlaufen. Hierdurch weist der Becher eine verhältnismäßig große Tiefe auf, die in Verbindung mit dem sich nach unten stark verjüngenden Querschnitt insbesondere bei der Förderung von staubförmlgem Gut eine unvollständige Füllung und Entleerung zur Folge hat.

Bei einem anderen bekannten Becher dieser Art (»Maschinenmarkt« 80 {1974] S. 1743 Bild 5) Ist die Bechertiefe relativ zur Ausladung verhältnismäßig gering, d. h. das Verhältnis der gesamten Becherhöhe zu der senkrecht zu dem Zugmittel gemessenen Tiefe beträgt ungefähr 0,45. Auch diese Becherform bringt Jedoch keine ins Gewicht fallende Steigerung der Förderleistung, da Infolge der flachen Ausbildung der Becher üie zulässige Laufgeschwindigkeit des Zugmittels, an dem die Becher befestigt sind, nur begrenzt ist, wenn vermieden werden soll, daß der Becher beim Auftreffen auf den Förderguihaufen das Gut nach Art eines Tennisschlägers wegschleudert, so daß nur eine mangelhafte Beeherfüiiung die Folge Ist. Zur Vermeidung eines solchen Effekts ist auch bereits ein Becher mit einem Verhältnis von Bechertiefe zu Ausladung von ungefähr 0,53 bekanntgeworden, dessen Boden in Form einer logarithmischen Spirale ausgebildet ist und sich zur Bildung einer Schneidkante Ober die normale H£he der Seltenwandungen des Becners nach oben erstreckt (DE-OS 19 38 126). Hierdurch ließ sich zwar die Laufgeschwindigkeit und damit die Förderleistung eines Elevators um ungefähr das l,8facbe erhöhen, jedoch auch nur, wenn in den seitlichen Becherwandungen Perforationen vorgesehen sind, durch welche die von dem Fördergut beim Füllen verdrängte Luft entweichen kann. Derartige Becher sind jedoch schwierig herzustellen und verursachen Infolge des Austretens von Fördergut aus den Perforatlonsöffnungen Insbesondere beim Fördern von staubförmlgem Gut eine erhebliche Staubentwicklung. Eine weitergehende Steigerung der Förderleistung Ist dagegen auch mit dieser bekannten Berherfoi-rn nicht möglich.
Auch ein weiterer bekannter Becher, der nicht zur

w obengenannten Gattung zählt (US-PS 13 13 220) erlaubt praktisch keine Erhöhung der Förderleistung durch Geschwindigkeitssteigerung, weil die Seltenwandungen der Becher nach unten nicht konvergieren und die Becheröffnungen sich senkrecht zum Zugmittel erstrek-

4¹· ken, wodurch der für die Füllung und Entleerung zur Verfügung stehende Raum zwischen aufeinanderfolgenden Bechern sehr beschränkt Ist. Senkrecht zur Ebene des Zugmittels sich erstreckende Becheröffnungen sind auch bei den Bechern gemäß DE-OS 19 13 515 vorgese-

''" hen und nach unten nicht konvergierende Seilenwände weisen auch die Becher gemäß GB-PS 7 46 640 auf, die Im übrigen für einen Schrägaufzug zur Förderung von schlammförmlgern Gut bestimmt sind und eine verhältnismäßig große Tiefe besitzen.

Zu der hier angesprochenen Gattung von Bechern zählen schließlich auch nicht diejenigen Elevatorbecher, die keinen Boden besitzen (vgl. DE-AS 17 81 450, DE-OS 17 56 703). Solche bekannten Becher weisen einen zur Ebene der Becheröffnung etwa senkrecht stehenden Wandbereich sowie eine Neigung der Ebene der Becheröffnung zur Horizontalen von etwa 15° auf. Der Hauptnachteil dieser Becher liegt darin, daß sie eine nicht geringe Minimalgeschwindigkeit erfordern, damit ein Fördereffekt überhaupt erzielbar ist, während weiterhin die Geschwindigkeit zur Steigerung der Förderleistung auch nur in engen Grenzen erhöht werden kann. Außerdem eignet sich dieser Bechertyp nicht für jedes Transportgut. Es wird zwar vorgeschlagen (DE-AS

17 81450), beispielsweise jeden zehnten Becher am Zugmittel des Becherelevators als Becher mit geschlossenem Boden auszubilden, wobei rein aus Zweckmäßigkeitsgründen diese Becher mit geschlossenem Boden dieselbe Form wie die Becher mit offenem Boden haben, um konstruktiv unterschiedliche Abweichungen und Schwierigkeiten zu vermeiden, jedoch werden dadurch die obengenannten Nachteile nicht beseitigt.

Schließlich ist auch ein Elevatorbecher bekannt, dessen vordere Wandung stetig in den Becherboden übergeht, wobei das Verhältnis der vertikalen Projektion der gesamten Becherhöhe auf die Ebene der hinteren Wandung zu der senkrecht dazu gemessenen Tiefe des Bechers etwa dem Wert 0,75 entspricht (Prospekt »Gurtelevator« RGEU Bühler-Miag GmbH, April 1977). Die Becheröffnung dieses bekannten Elevatorbechers erstreckt sich jedoch überwiegend senkrecht zum Zugmittel und weist lediglich in der Nähe des vorderen Becherrandes eine Abknickung nach unten auf und die Seitenwandungen des Bechers sind zueinander parallel. Auch diese Gestaltung hat zur Folge, daß bei der Förderung von staubförmigem Gut, z. B. Mehl, in den Seitenwandungen Perforationen vorgesehen sein müssen, die zu den oben bereits geschilderten Nachteilen führen.

Eine den vorstehend besprochenen bekannten Bechern gemeinsame Eigenschaft ist es, daß Becherform, Bechergröße und Laufgeschwindigkeit des Zugmittels für eine bestimmte Nenn-Förderlelstung so aufeinander abgestimmt sein müssen, daß bei der Nennleistung die optl- »0 male Wirtschaftlichkeit des Becherelevators erreicht wird. Das bedeutet, daß eine Steigerung der Förderleistung eines gegebenen Becherelevators durch Steigerung von dessen Laufgeschwindigkeit nur In bestimmten Grenzen und auch nur unler Einbuße an Wirkungsgrad möglich lsi. Soll die Förderleistung eines Elevators über die durch die Geschwindigkeitssteuerung gesetzte Grenze hinaus erhöhl werden oder der Wirkungsgrad auch bei der erhöhten Leistung gehallen werden, so Ist das nur durch einen Austausch der Becher des Becherelevators gegen solche anderer Form und Größe möglich. Denn die Becher nach dem Stand der Technik erlauben eine Vergrößerung Ihres Volumens nicht zugleich ohne eine Änderung der Becherform, wenn nicht eine Beeinträchtigung des Füll- und Entleerungsverhallens In Kauf genommen werden soll.

Ausgehend von dem geschilderten Stand der Technik liegt deshalb der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Becherform zu schaffen, die es bei einwandfreier Beladung und Entladung ermöglicht, die Förderleistung eines Becherelevalors In einem erheblich größeren Bereich als bisher ohne Wirkungsgradeinbußen und mit einer Im Prinzip einheitlichen Becherform durch Regelung der Geschwindigkeit oder der Anzahl der Becher je Längeneinheit des Zugmittels zu verändern. Außerdem soll die Becherform die Förderung der verschiedenartigsten Produkte ermöglichen.

Erfindungsgemaß wird diese Aufgabe gelöst durch die Kombination der folgenden Merkmale:

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a) Das Verhältnis der vertikalen Projektion der gesamten Becherhöhe auf die Ebene der hinteren Wandung zu der senkrecht dazu gemessenen Tiefe des Bechers (Absland Bechervorderkante/hintere Wandung) entsprich; etwa dem Wert 0,74;

b) die Neigung der Ebene der Becheröffnung gemessen zur Horizontalen liegt zwischen IO und 15°;

c) die vordere Wandung weist In bekannter Welse, an

ihrem oberen vorderen Rand einen zur Ebene der Becheröffnung senkrechten Abschnitt auf.

Durch Einhaltung dieser teilweise bekannten Merkmale Ist es möglich, die Förderleistung eines Elevators proportional zu der Anzahl von Bechern je Längeneinheit des Zugmittels zu steuern. Damit kann der Leistungsbereich von der unteren Leistungsgrenze eines herkömmlichen Elevators über die maximale Leistungsgrenze davon hinaus bis zu einem Wert angehoben werden, der der Leistungsfähigkeit eines Elevators mit Bechern ohne Boden entspricht. Folglich können Becherelevatoren vom Konzept her jetzt so ausgelegt werden, daß Ihre Nennleistung durch Bestückung mit einer bestimmten Anzahl von Bechern je Längeneinheit des Zugmittels erfolgt, welche das Einfügen weiterer Becher zuläßt. Soll die Leistung erhöht werden so ist es nur erforderlich, weitere Becher zwischen die bereits vorhandenen einzufügen, obne daß es hierzu einer Veränderung der Becherform oder der Bechergröße Iv «arf. Deshalb Ist keine Lagerhaltung für unterschiedliche Becherformen und -größen notwendig. Der ganze Bereich benötigter Förderleistungen kann daher mit einer verhältnismäßig geringen Anzahl unterschiedlicher Bechergrößen erfaßt werden, -vas sowohl die Herstellung als auch die Lager-' haltung beim Hersteller deutlich vereinfacht und verbilligt. Insgesamt Ist daher der erflndungsgemäße Becher billiger herstellbar als die bekannten Becher dieser Art.

Weiterhin erlaubt die erflndungsgemüße Becherform eine gedrängte Anordnung der Becher an dem Zugmittel, ohne daß das Füll- und Enlleerungsverhallen beeinträchtigt wird. So ist es möglich, den Absland der Befestigungsmittel, durch welche die Becher an dem Zugmittel befestigt werden können, in der Größenordnung der auf die Ebene der hinleren Wandung des Bechers projlzlerten gesamten Becherhöhe zu wählen.

Weitere Vorteile bestehen darin, daß sich mit einem Minimum an Bechermodellen mit zwei oder drei -.,inlerschledllchen Abmessungen ein sehr großer Leistungsbereich abdecken läßt, daß bezüglich der Arbeiten am Zuge-san eine Änderung der Kapazität des Elevators in einfacher Welse vorgenommen werden kann, und daß eine Rationalisierung der Fabrikation des Zugbandes und der Becher, die Verwirklichung großer Serien, eine Vereinfachung der Lagerhaltung und damit eine beträchtliche Herabsetzung des Kaufpreises und der Unterhallskosten, möglich ist.

Ist die maximale Anzahl von Bechern auf dem Zugmittel befestigt, so erbringt der Elevator im wesentlichen die gleichen Leistungen wie ein Elevator mit Bechern ohne Boden. Durch die relativ flache Form der Becher und durch deren gedrängte Anordnung werden die nicht ausgen'ifsten Räume In der durch die Becher bestimmten fiktiven Säule weltestgehend verringert. Schließlich bewirkt die Neigung der Öffnungsebene im Dereich von 10° bis 15°, daß die Becher vollständig beladen werden, du der natürliche Böschungswinkel des zu transportierenden Gutes Im allgemeinen größer als 15° ist. Deshalb Ist beim erflndungsgemjßen Becher das Transportvolumen Immer größer als das theoretische Fassungsvermögen des Bechers (Wasserinhalt, wenn die Öffnungsebene horizontal liegt). Die Leistungsfähigkeit des erfindungsgemäßen Bechers mit gleichem Volumen 1st somit deutlich größer als die von herkömmlichen Bechern.

Nach einer bevorzugten Weilerbildung des Erfindungsgedankens Ist der senkrechte Abstand des unteren Punktes der den Boden des Bechers bildenden vorderen Wandung von der Becheröffnung Im wesentlichen gleich

dem 6fachen der Höhe des senkrechten Abschnittes.

Ein AusfUhrungsbelsplel der Erfindung Ist nachfolgend anhand der belllegenden Zeichnungen naher erläutert. In den Zeichnungen zeigt

Flg. 1 ein Schnitt durch einen Becher gemäß der Erfindung,

Flg. 2 eine Vorderansicht In Richtung des Pfeiles F der Flg. 1 und

Flg. 3 einen Abschnitt des Zugmittels mit einem daran befestigten Becher gemäß der Erfindung.

Es wird zunächst auf die Flg. 1 und 2 Bezug genommen. In diesen Figuren lsi der Bechereines Bechereleva- lors dargestellt, wobei der Becher eine hinlere Wandung I, mit der er an einem endlosen Zugmittel 10 (Im vorliegenden Falle ein Band) befestigt Ist, eine vordere Wandung 2, die Im vorliegenden Falle den Abschnitt eines Zylinders bildet und mit der hinteren Wandung 1 zur Bildung des Becherbouens vci'uuiiucn ist, und iwci Seitenwandungen 3 und 4 aufweist, die im wesentlichen senkrecht zu der hinleren Wandung I verlaufen und zum Boden hin konvergieren, um die Öffnung des nachfolgenden Bechers freizugeben und das seitliche Beschicken zu erleichtern. Der obere Abschnitt dieser Wandungen bestimmt die Becheröffnung 5. Diese liegt In einer Ebene, die - da die hintere Wandung 1 vertikal verläuft gegenüber der Horizontalen um einen Winkel A von 10" bis 15° geneigt Ist. In einer bevorzugten Ausführungsform beträgt dieser Winkel 13*.

Die vordere Wandung 2 und bei Bedarf auch die Seltenwandungen 3 und 4 besitzen jeweils einen oberen Abschnitt la, 3a und Aa, die Im wesentlichen senkrecht zur Ebene der Becheröffnung 5 verlaufen (wenn man von dem durch die Form beim Tiefziehen bedingten Winkel absieht). Der Abschnitt la bildet mit den Abschnitten 3« und 4i/ im wesentlichen einen Ring für die Becheröffnung 5. dessen Höhe Λ im wesentlichen ein Sechslei der maximalen Höhe // des Bechers gemessen senkrecht zur Ebene der Becheröffnung 5 Ist. Die Neigung A der Ebene der Becherölfnung 5 ermöglicht ein gutes Befüllen des Bechers Im Augenblick des Eintauchens in den am unteren Ende des Elevators befindlichen Guthaufen. Der Abschnitt la mit der Höhe Λ, die praktisch mit der Eindringtiefe gleichzusetzen 1st, verbessert in gleicher Weise das Füllen des Bechers. Wenn dieser Abschnitt fehlt, wirkt der Becher nach Art eines Tennisschlägers und somit einer Füllung des Bechers entgegen, wenn man der Tatsache Rechnung trügt, daß die Höhe // des Bechers aus welter unten erläuterten Gründen so gering wie möglich sein muß. Schließlich erfolgt bei diesem Elevatortyp die Gutabgabe be'm Umlauf des Zugmittels 10 um die obere Umlenkrolle bzw. Umlenkrollen. Der Gutabgabe wirkt bei einer Drehung des Bechers der Abschnitt la nicht entgegen, da er wegen des Winkels A nachlauft und mit der Tangente der Auswurfbahn Immer einen Außenwinkel bildet.

Mit dem Bezugszeichen 6 sind zwei Löcher zur Befestigung des Bechers am Zugmittel 10 bezeichnet. Die Befestigung am Zugmittel (Kette, Seil, Band ...) kann in bekannter Weise erfolgen (beispielsweise mit Hilfe von Nieten, Schrauben usw.).

In Fig. 3 Ist ein mit einem Becher gemäß den Flg. I und 2 versehener Abschnitt des Zugmittels 10 dargestellt. Die Befestigungsmittel sind nicht dargestellt. Das Zugmittel 10 weist Löcher 7 auf, die zur Befestigung jedes Bechers dienen und in einem vorgegebenen Abstand P vorgelocht sind. Je kleiner der Absland Ist, desto mehr Becher können befestigt werden. Jedoch wird man feststellen, daß der Abstand P nicht sehr viel kleiner als die Abmessung D des Bechers In der Projektion auf seine hinlere Wandung 1 sein kann, da sonst sich die Becher gegenseitig slören, was Nachteile hinsichtlich des Füllens, der Gutabgabe und der Beanspruchungen der Becher bei Ihrer vertikalen Abwärtsbewegung zur Folge hätte. Daher muß P Im wesentlichen gleich D sein. Folglich muß für einen kleinen Teilungsabstand D so klein wie möglich gewählt werden. Mit anderen Worten, die Tiefe uZvv. ίίΰί'ιύ lies iitXuefS iViüij PnU(JMtHSi klein gewählt werden. In der Praxis muß man den Umstand berücksichtigen, daß diese Tiefe dann nicht mehr weiter reduziert werden kann, wenn die .Schneidwirkung des Bechers verloren gehl und stattdessen eine Schlägerwirkung er/icli wird. Da außerdem die Abmessungen der Hecheröffnung 5 für einen Becher mil vorgegebenem Inhalt im wesentlichen genormt sind (well beispielsweise ein Elevator durch in Geschoßdecken vorgesehene Öffnungen hlndurchlaufen muß und diese Öffnungen den Durchgang aller nach dem Stand der Technik bekannten Becherwerke mil ein und-demselbcn Leistungsvermögen zulassen müssen), wurde festgestellt, daß eine minimale Tiefe dann erzielbar lsi, wenn vorne am Becher ein Abschnlu la, wie oben beschrieben, in Verbindung mit den unten angegebenen Größenverhällnissen vorgesehen wird.

In einem Ausführungsbeispiel der Erfindung hai der Becher folgende Abmessungen:

Auf die llorlzonlalebene projlzierte Abmessungen der Becheröffnung 5: 13,5 χ 18 cm

Höhe// 9 cm

Höhe // des Abschnittes la 1.5 cm

vertikale Projektionshöhe ü 10 cm

Fassungsvermögen des Bechers 1.65 Liter

Ein solcher Becher wird auf einem im Teilungsabsland von 10 cm vorgelochten Band befestigt. Je nachdem ob ein, zwei .... oder zehn Becher auf dem Band pro Meier befestigt werden, beträgt die Kapazität des Elevators bei einer linearen Geschwindigkeit von ! m/sec. 10,4 m' pm

Stunde, 28,8 oder 104 m' pro Stunde mit glichen

Steigerungsralen von ca. 10 m" pro Stunde. Eine derartige Variationsmöglichkeit ist nach dem Stand der Technik ohne Änderung des Fassungsvermögens der Becher und damit des Gesamtaufbaus des Elevators, verbunden mit den entsprechenden Arbeilen, nicht möglich. Überdies hat ein bekannter Elevator mit Bechern von gleichem Fassungsvermögen bei einer linearen Geschwindigkeit von 1 m/sec. eine maximale Kapazität in der Größenordnung von 40 m¹ pro Stunde.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Becher für einen Becherelevator mit einem endlosen Zugmittel, an dem die Becher befestigt sind, mit einer hinteren Wandung, mit der der Becher an dem Zugmittel anliegt und daran befestigt ist, mit einer zum Becherboden hin geneigten BecheröfT-nung, mit einer vorderen Wandung, die in den Becherboden übergeht, und mit nach unten konvergierenden Seitenwandungen, gekennzeichnet durch die Kombination der folgenden Merkmale

a) das Verhältnis der vertikalen Projektion der gesamten Becherhöhe (D) auf die Ebene der hinteren Wandung (1) zu der senkrecht dazu gemessenen Tiefe (T) des Bechers [Abstand Bechervorderkante/hintere Wandung (I)] entspricht etwa dem We; 10,74;

b) die Neigung der Ebene der Becheröffnung (S) gemessen zur Horizontalen liegt zwischen 10 und 15°;

c) die vordere Wandung (2) weist In bekannter Welse an Ihrem oberen vorderen Rand einen zur Ebene der Becheröffnung (5) senkrechten Abschnitt (2a) auf.

2. Becher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der senkrechte Absland (II) des unteren Punktes der den Boden des Bechers bildenden vorderen Wandung 12) von der Becheröffnung (5) im wesentlichen gleich dem öfaclvi der Höhe (h) des senkrechten AbschniJts (2a) Ist.