B e s c h r e i b u n g

Die Erfindung bezieht sich auf eine Übergabeschurre als Materialübergabestelle für Schüttgüter. Derartige Einrichtungen dienen der Überleitung des Fördergutes von einem Förderer auf einen anderen und zeichnen sich durch eine möglichst geschlossene Bauweise aus, die eine Beeinträchtigung der Umgebung durch das geförderte Gut bzw. eine mit der Förderung verbundene Staubentwicklung verhindern soll.

Geräte und Anlagen zur Förderung von Schüttgütern müssen sowohl maschinenbaulich als auch schüttguttechnisch ausgelegt werden. Insbesondere an Materialübergabestellen hat die Förderung von Schüttgütern eine zumindest streckenweise unkontrollierbare Bewegung des Fördergutes zur Folge. Eine entscheidende Größe in diesem Zusammenhang ist die Relativbewegung der Partikeln. Eine Zunahme der Relativbewegungen und damit des granulären Aggregatzustandes äußert sich in einer Zunahme der granulären Temperatur und einer Veränderung der Schüttguteigenschaften. Ein festkörperähnliches, sehr langsam fließendes Schüttgut geht in einen flüssigkeitsähnlichen Zustand über, wenn der Schergradient zunimmt. Bei sich weiter vergrößernden Fluktuationen der individuellen Partikelbewegungen ähneln die phänomenologischen Eigenschaften des Schüttguts zunehmend denen eines Gases.

Wegen der geringen Bindungskräfte zwischen den Partikeln eines Schüttguts können jedoch die granulären Phasenübergänge in der Praxis spontan und wesentlich einfacher als bei atomaren Stoffen erfolgen. Deshalb liegen insbesondere in Schüttgutförderern oft mehrere Aggregatzustände räumlich dicht nebeneinander vor. Primär infolge gasähnlicher Schüttguteigenschaften kann es zu einer Staubentwicklung kommen, die im Rahmen des Förderprozesses aufgrund der mit der Staubentwicklung verbundenen störenden Auswirkungen auf die Umgebung zu zusätzlichen Maßnahmen führen. Aufgrund der gemessen an der normalen Fördergeschwindigkeit teilweise hohen Geschwindigkeit infolge der unkontrollierten, durch die Erdanziehung beschleunigten Bewegung des Schüttgutes verdünnt sich der Partikelstrom bereichsweise, so es die Geometrie der Übergabeschurre zulässt. Der im realen Fall eingebettete und dadurch gebundene Feingutanteil wird dadurch freigelegt und dem Luftwiderstand ausgesetzt, so dass j e nach Luft- und Fallgeschwindigkeit ein mehr oder minder ausgeprägter Windsichteffekt entsteht. Die Partikel treffen infolge der unkontrollierten Bewegung aus großer Fallhöhe mit hoher Geschwindigkeit auf ein in diesbezüglicher Richtung ruhendes Schüttgutbett beispielsweise in einer Aufgabeschurre. Durch das Auftreffen der Partikel werden sowohl Abrasion als auch Partikelbrüche hervorgerufen.

Im Vordergrund der zur Zeit verfolgten Ansätze zur Minimierung dieser Auswirkungen steht dabei nicht die Verhinderung der Staubentwicklung selbst, sondern vielmehr die Beseitigung bzw. der Entzug des bereits entstandenen Staubes. Folglich sind Absauganlagen mit teils enormen Leistungen _zu_._ installieren, jm.. di_e ^gesamte. Materialübergabe . _ einem. Unterdruck auszusetzen und so die entstandenen Stäube wirksam und kontrolliert zu entziehen. Des weiteren sind Auffangbehältnisse und gegebenenfalls zusätzliche Fördereinheiten einzuplanen, um dem Förderprozess die entzogenen Staubmengen wieder zuzuführen.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, die Staubentstehung im Bereich einer Übergabeschurre zu einem größtmöglichen Anteil zu vermeiden, um die nachgelagerten Aggregate und Anlagen zur Entstaubung so leistungsarm wie möglich auszuführen.

Die Lösung dieser Aufgabe ergibt sich einschließlich vorteilhafter Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung aus dem Inhalt der Patentansprüche, welche dieser Beschreibung nachgestellt sind.

Die Erfindung sieht in ihrem Grundgedanken vor, dass die Einlaufschurre durch wenigstens eine in der Fließrichtung des Schüttgutes in der Einlaufschurre ausgerichtete Trennwand in wenigstens zwei Kammern unterteilt und der Abzugsförderer an die Kammern angeschlossen ist, wobei der Aufgabeförderer in die ihm in Förderrichtung nächstgelegene Aufgabekammer der Einlaufschurre aufgibt und die Trennwand mit ihrem Fußpunkt einen die Schichthöhe des von dem Abzugsförderer aus der Aufgabekammer abgeförderten Schüttgutes bestimmenden Abstand einstellt derart, dass die Abzugsmenge des Schüttgutes aus der Aufgabekammer geringer ist als die vom Aufgabeförderer in die Aufgabekammer aufgegebene Schüttgutmenge.

Die Erfindung beruht somit auf dem Prinzip, die Einlaufschurre, durch die das Fördergut in die Übergabeschurre gelangt, derart auszuführen, dass die Befüllung nicht mehr - wie im Stand der Technik vorherrschend - vertikal, sondern stufenweise horizontal erfolgt. Dazu wird die unkontrollierte Bewegung der Partikeln auf ein Kleinstmaß reduziert und gleichzeitig der Materialfluß in der Einlaufschurre beruhigt, ohne den fördertechnischen Gesamtprozess zu beeinflussen. Mit dieser Befüllungsstrategie verbunden ist eine Reduzierung der Fallhöhe auf ein Mindestmaß. Einher geht mit dieser Reduzierung dann eine Minimierung des Windsichteffektes, der Abrasion und der Partikelbrüche. Um dies zu realisieren, verfügt die erfindungsgemäße Übergabeschurre über eine oder mehrere Trennwände, die die Einlaufschurre in wenigstens in zwei bzw. in beliebig viele Kammern teilen. Hintergrund der Einteilung der Einlaufschurre und der Positionierung der Trennwände ist der zugrundeliegende fördertechnische Prozess. So sind die einzelnen Trennwände bezüglich ihres trennenden Verhaltens so zu gestalten, dass stets die im Förderstrom liegende erste Kammer gefüllt ist. Alle weiteren Kammern befüllen sich infolge des Überlaufens der vorhergehenden Kammer in Abhängigkeit von der anstehenden Förderleistung. Folglich ist der Abzug von Schüttgut aus der ersten Kammer kleiner zu wählen als der minimal auftretende Fördervolumenstrom, um diese gefüllt zu halten. Der Abzug wird dabei nicht von der horizontalen Position der Trennwand, sondern durch die von der Anordnung der Trennwand zugelassene Schichthöhe auf dem Abzugsförderer bestimmt. Von entscheidender Bedeutung ist damit die Ausbildung der Trennwand im Bereich des Abzuges; das Kammervolumen hat hingegen Auswirkungen auf die Relativgeschwindigkeiten zwischen Schüttgut und Kammerwandung. Alle weiteren vorgesehenen Kammern können das verbleibende Einlaufschurrenvolumen in beliebiger Art und Weise aufteilen, beispielsweise durch konstante Kammervolumen oder auch durch ein stetig kleiner werdendes Kammervolumen. Der abzugsseitige (untere) Fußpunkt der Trennwand ragt dabei weniger weit in den maximal möglichen - Förderstrom hinein als der Fußpunkt der entgegen ' der Förderrichtung vorherigen Trennwand. Somit wird durch jeden unteren Fußpunkt einer Trennwand eine neue, zusätzlich zu den bereits durch die Fußpunkte der entgegen der Förderrichtung liegenden Trennwände gebildeten Schüttgutschichten entstehende Schicht des Fördergutstromes zugelassen.

Nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung ist vorgesehen, dass sich in der Förderrichtung des Schüttgutes in der Aufgabekammer der dem jeweiligen Schüttgut eigene Böschungswinkel zwischen der Außenwand der Einlaufschurre und der Oberkante der Trennwand einstellen kann.

Es kann vorgesehen sein, dass in der Aufgabeschurre eine die Schichthöhe des aus der der Aufgabekammer nachgeschalteten Überlaufkammer von dem Abzugsförderer aufgenommenen Schüttgutes begrenzende Leitwand angeordnet ist.

In einer alternativen Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass in der Einlaufschurre mehrere Trennwände zur Unterteilung der Einlaufschurre in eine Aufgabekammer und in mehrere nachgeschaltete Überlaufkammern angeordnet sind, wobei die Fußpunkte der nachgeschalteten Trennwände derart angeordnet sind, dass jeweils eine vorgegebene Schichthöhe an Schüttgut aus der zugeordneten Überlaufkammer dem Abzugsförderer aufgelagert wird. Hierbei kann vorgesehen sein, dass alle weiteren Trennwände eine größere Gesamtschichthöhe auf dem Abzugsförderer zulassen als alle in Förderrichtung vorgeschalteten Trennwände.

Soweit Aufgabeförderer und Abzugsförderer nicht in einer durchgehenden Förderrichtung angeordnet sind, ist nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung vorgesehen, dass dass zwischen dem im Winkel zum Abzugsförderer angeordneten Aufgabeförderer und der Einlaufschurre ein das Schüttgut in die Aufgabekammer der Einlaufschurre leitender Sattel angeordnet ist.

Zur Gewährleistung eines störungsfreien Materialflusses durch die Einlaufschurre kann insbesondere bei Verwendung mehrerer Trennwände und damit entstehender kleiner Kammervolumen eine sich in Fallrichtung des Schüttgutes öffnende Geometrie vorteilhaft sein. Dies bedeutet, dass die Gehäusewandungen und die Trennwände Kammern bilden, deren Austrittsöffnungen größer sind als die Eintrittsöffnungen. Mit dieser Geometrie kann der Entstehung von Brückenbildungen im Schüttgut entgegengewirkt werden.

In alternativen Ausführungsformen der Erfindung kann die Grundform der Einlaufschurre kreisförmig und/oder mit gekrümmten Berandungskanten oder aber kastenförmig ausgebildet sein.

Zum Schutz der Wandungen bzw. Trennwände vor Verschleiß kann nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung vorgesehen sein, dass die in Förderrichtung von dem Schüttgut beaufschlagten Wandungen der Kammern und/oder der Trennwände mit den Aufbau von als sich regenierender Verschleißschutz wirkenden Schüttgutbereichen bewirkenden Profilteilen besetzt ist.

In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfindung wiedergegeben, welche nachstehend beschrieben sind. Es zeigen: Fig. 1 eine Übergabeschurre mit einmaliger vertikaler Teilung der Einlaufschurre bei befüllter erster Kammer und dem Abzug des Schüttgutes in einer schematischen Seitenansicht

Fig. 2 eine Übergabeschurre mit doppelter vertikaler Teilung der Einlaufschurre bei befüllter erster und zweiter Kammer und dem Abzug des Schüttgutes in einer Darstellung entsprechend Figur 1 ,

Fig. 3 eine Übergabeschurre entsprechend Figur 1 mit einem im Winkel zum Abzugsförderer angeordneten Aufgabeförderer,

Fig. 4 eine Übergabeschurre gemäß Figur 1 einschließlich eines durch Schüttgutbereiche gebildeten Verschleißschutzes.

Wie sich zunächst aus der schematischen Zeichnungsdarstellung gemäß Fig. 1 ergibt, fördert ein nur angedeutet dargestellter, das Schüttgut zuführender Aufgabeförderer 10 ein Schüttgut 1 1 in eine Einlaufschurre 12, die zusammen mit der nachgeordneten Aufgabeschurre 13 die Übergabeschurre bildet. Das Schüttgut 11 fällt durch die Einlaufschurre 12 auf einen Sattel 14, von dem es durch die Relativgeschwindigkeit des Abzugsförderers 15 zur Aufgabeschurre 13 abgezogen wird. Der maximal abzuziehende Schüttgutstrom 16 wird durch eine Leitwand 17 begrenzt. Innerhalb der Einlaufschurre 12 ist eine Trennwand 18 installiert, die die Schurre in zwei Kammern, nämlich eine erste Aufgabekammer 20 und in eine nachgeschaltete Überlaufkammer 21 aufteilt. Die Positionierung der Trennwand 18 orientiert sich an den Schüttguteigenschaften und ist so gewählt, dass sich in der ersten Aufgabekammer 20 mindestens der Böschungswinkel des Schüttgutes 1 1 einstellen kann. Aus dieser Bedingung leitet sich der Ort der oberen Kante 23 der Trennwand 18 ab. Der untere Fußpunkt 24 der Trennwand 18 bestimmt die Schichthöhe 25 des abzuziehenden Schüttgutes 1 1 , die kleiner ist als die durch die Leitwand 17 maximal zugelassene Schichthöhe 16. Infolge der Relativgeschwindigkeiten zwischen dem Schüttgut 1 1 und den Gehäusewänden der Einlaufschurren 12 kommt es insbesondere an der den Förderstrom leitenden Berandungskante 23 und den Fußpunkt 24 der Trennwand 18 zu Verschleiß. Um diesen zu reduzieren, sind als Verschleißschutz Schleißleisten an der oberen Berandungskante 23 und an dem unteren Fußpunkt 24 der Trennwand 18 eingesetzt.

Fig. 2 stellt eine andere Ausführungsform der Erfindung dar, die sich hinsichtlich des Materialflusses nicht von der in Fig. 1 dargestellten Ausführungsform unterscheidet, jedoch über zwei Trennwände 18 und 19 verfügt. Folglich unterteilt sich die Einlaufschurre 12 in die Aufgabekammer 20 und zwei nachgeschaltete Überlaufkammern 21 und 22. Die Aufgabekammer 20 befüllt sich direkt aus dem über den Aufgabeförderer 10 zugeführten Schüttgutstrom. Infolge der durch den unteren Fußpunkt 24 der Trennwand 18 begrenzten Schichthöhe 25, die bezüglich des Durchsatzes so gewählt ist, dass der abziehbare Fördergutstrom kleiner ist als die minimal über den Förderer 10 zugeführte Schüttgutmenge, nimmt der Füllstand in der Aufgabekammer 20 zu, bis diese gefüllt ist. Das nun zugeführte Schüttgut 1 1 läuft in die Überlaufkammer 21 und füllt diese auf, solange der zugeführte Massenstrom größer ist als der durch den Fußpunkt 24 begrenzte abgezogene summierte Volumenstrom aus den Kammern 20 und 21. Nach der Befüllung der ersten Überlaufkammer 21 läuft das Schüttgut nun in die zweite Überlaufkammer 22 über und fällt direkt auf das Schüttgut. Diese Überlaufkammer 22 wird nicht gefüllt, da das maximal abziehbare Schüttgutvolumen stets größer ist als das zugeführte. In Fig. 3 ist eine Ausführungsvariante dargestellt, die auch eine seitliche Befüllung der Einlaufschurre 12 zulässt, sofern der Aufgabeförderer 10 abweichend von der Förderrichtung im Winkel zum Abzugsförderer 15 angeordnet ist. Zu diesem Zweck ist abweichend zu den Darstellungen in Figuren 1 und 2 über einen zusätzlichen Sattel 26 eine Umleitung des Schüttgutstromes direkt in die Aufgabekammer 20, die durch die die Einlaufschurre 12 teilende Trennwand 18 entsteht, vorgesehen. Der weitere Materialfluss erfolgt wie für die Fig. 1 beschrieben derart, dass nach der Befüllung der Aufgabekammer 20 das überschüssige Schüttgut über den Überlauf der oberen Berandungskante 23 in die Kammer 21 fällt und aus dieser direkt durch das bereits vorhandene Schüttgutbett 25 aus Kammer 20 abgezogen und auf den Förderer 15 aufgegeben wird. Zum Schutz vor Verschleiß können die obere Berandungskante 23 und der Sattel 26 mit einem Verschleißschutz versehen sein, der zugleich eine Bettung auf dem Sattel 26 ermöglicht.

Fig. 4 verdeutlicht eine weitere Ausführungsform der Übergabeschurre mit Winkelprofilen 27 an allen Wandungen der Kammern. Auf den Winkelprofilen 27, die in einem definierten und mathematisch bestimmbaren Abstand zueinander befestigt sind, sammelt sich mit zunehmendem Füllungsgrad der Kammern 20, 21 das Schüttgut und bildet so einen natürlichen, sich regenerierenden Verschleißschutz 28.