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Fahrbarer Selbstentlader Die Erfindung bezieht sich auf fahrbare Selbstentlader
jeder Art für den Verkehr auf der Schiene oder auf der Straße. Die bekannten Selbstentlader
besitzen Behälter mit schräg angeordnetem Boden, oder aber der Behälter wird durch
Hubelemente aus der horizontalen Lage in eine Schräglage gebracht. In jedem Fall
ist eine bestimmte Neigung erforderlich, um das Ladegut bei geöffneten Klappen zum
Entleeren zu bringen. Je nachdem, welches Ladegut befördert wird, sind unterschiedliche
Rutschwinkel notwendig. Tonige Erde beispielsweise bedingt einen großen, Sand dagegen
einen kleinen Anstellwinkel. Steht das Fahrzeug auf schiefer Straße oder geneigtem
Gleis, so muß auch auf diese Winkeländerung Rücksicht genommen werden. Eine große
Höhe des Fahrzeugs mit schrägen festen Behälterflächen ist daher unvermeidlich.
Ist der Behälter dagegen kippbar auf dem Fahrgestell gelagert, so müssen Behälter
und Ladegut bis zur Einleitung des Rutschvorganges gehoben werden, wozu eine beachtenswerte
Leistung aufzuwenden ist. Beide angeführten Bauarten bedingen höchst unwirtschaftliche
Eigengewichte. Ein großer Übelstand der bekanntgewordenen Selbstentlader tritt schließlich
im Winter auf, wenn das naß eingefüllte Ladegut an der Behälterwand anfriert. Selbst
übergroße Rutschwinkel vermögen dasLadegut nicht zum Entleeren zu bringen. Man muß
dann mit Brecheisen, durch Hämmern an der Behälterwand o. dgl. das Ladegut von der
Behälterwand loslösen, was naturgemäß zu hohen Entladezeiten führt.
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Die Erfindung beseitigt die genannten Mängel, indem sie sich von dem
bisherigen Entladeprinzip
vollkommen abwendet und das Ladegut auf
neuartige Art und Weise durch Versetzung des Behälters in einen Schwingungszustand
zur Entleerung bringt. Damit wird eine ganz bedeutende Herabsetzung des Wageneigengewichts,
eine geringe Höhe, eine sehr tiefe Schwerpunktlage des Fahrzeugs und eine stets
gesicherte Entleerung jeglichen Ladegutes selbst im Winter erzielt. Außerdem können
Selbstentlader dieser Art infolge ihres niedrigen flachen Bodens auch für die Verfrachtung
von Stückgut eingesetzt werden.
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Das Wesen der Erfindung liegt darin, daß der gegenüber dem Laufwerk
bzw. Untergestell federnd gelagerte Behälter oder Behälterboden entweder durch eine
an diesem unmittelbar angreifende oder aber unter Zwischenschaltung einer gegenüber
dem Behälter oder Behälterboden abgefederten Schwingmasse mittelbar angreifende
Unwucht in kreis-, ellipsenförmige oder ähnliche Bewegungen versetzt wird.
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Es besteht eine gewisse Ähnlichkeit mit den bekannten Wuchtfördern
für stationäre Zwecke. Bei näherer Betrachtung erkennt man jedoch, daß das bei diesen
beförderte Ladegut anderen Gesetzen unterliegt, als es bei Selbstentladern gemäß
der Erfindung der Fall ist. Während das Ladegut bei einem Wuchtförderer nur in geringer
Höhe laufend aufgetragen wird, ist dieses bei Selbstentladern hoch gestapelt. Beim
öffnen der Selbstentladerklappen wird es, den Fall- und Reibungsgesetzen folgend,
zunächst bis zu einem gewissen Schüttwinkel abfließen. Für die obere Schicht des
liegenbleibenden Materials genügt nur ein kleiner horizontaler Impuls, um diese
Schicht zum Abwandern zu bringen. Die folgende Schicht erfordert etwas größere Impulse
usw., bis sich schließlich am Schluß, d. h. wenn der Entladevorgang nahezu beendet
ist, ein Zustand herausbildet, der demjenigen der bekannten Wuchtförderer für stationäre
Zwecke nahekommt, bei dem also der Behälter oder der Behälterboden in solche Schwingungen
versetzt wird, daß das Restladegut wurfartig teerausbefördert wird. Nach diesem
Prinzip arbeitende Selbstentlader für Straße oder Schiene sind bisher unbekannt.
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In der Zeichnung ist der Gegenstand der Erfindung in drei Ausführungsbeispielen
schematisch dargestellt, und zwar zeigt Abb. i einen vierachsigen Eisenbahnselbstentlader
für Entladung nach der einen oder anderen Seite, bei welchem der ganze Behälter
in Schwingungen versetzt wird, Abh.2 einen vierachsigen Eisenbahnselbstentlader
für Entladung nach nur einer Seite, bei welchem nur der Behälterboden in Schwingungen
versetzt wird und die übrigen Teile des Behälters starr mit dem Untergestell verbunden
sind, Abb. 3 und .4 einen Selbstentlader in Querschnitt und Längsschnitt für den
Verkehr auf der Straße, mit Entladung nach der einen oder anderen Seite, bei welchem
der ganze Behälter in Schwingungen versetzt wird.
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Wie aus Abb. i hervorgeht, ruht der aus dem Untergestell i, dem Boden
2, den Stirnwänden 3, den oberen Seitenwandrahmen 4 und den Seitenklappen 5 bestehende
Behälter des Selbstentladers mittels der vertikal- und seitenbeweglichen Federn
6 auf den drehbar finit den Querträgern zweier zwei- oder mehrachsiger Drehgestelle
verbundenen Balken B. Zwischen Behälterboden 2 und dem Untergestell ist mittels
der horizontalen Federn 9 und der senkrechten Federn io die Schwingmasse i i gelagert,
welche durch eine exzentrisch mit der Antriebswelle 12 verbundene Unwucht 13 in
schwingende Bewegung versetzt wird. Die Federkonstanten der Federn 9 und io werden
auf Grund bekannter Rechnungsmethoden so gewählt, daß die Schwingmasse i i kreis-
oder ellipsenförmige Bewegungen ausführt. Die Federn 6, die auf diesen ruhende Behältermasse,
die Federn 9 und io und die Schwingmasse i i bilden somit ein gekoppeltes Schwingungssystem,
welches bewirkt, daß auch die Behältermasse in Schwingungen mit kreis- oder ellipsenförmigen
Bahnen versetzt wird, deren Amplitude und Schwingungsbeschleunigungen sich aus der
Gesetzmäßigkeit dieses Systems ergeben. Maßgeblich ist eine hohe Schwingungsfrequenz
und eine schnelle Rotation der Erregerwelle mit Unwucht.
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Soll der Behälter entladen werden, so wird die Unwucht bei geöffneter
Klappe in Tätigkeit gesetzt. Wie bereits erwähnt, muß der Rest des Ladegutes dabei
wurfartig nach der jeweils vorgesehenenEntladeseite befördert werden. Die Schwingmasse
mit sich drehender Unwucht und zugehörigen Federn 9 und io kann, je nach der Größe
des Entladers, ein-oder mehrfach am Wagen angebracht sein.
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Bei dem in Abb.2 schematisch dargestellten Eisenbahnselbstentlader
ist nicht der ganze Behälter, sondern nur der Behälterboden 2 schwingbar gelagert.
In diesem Fall liegt auf den Querträgern 7 der beiden Drehgestelle das auf Wagenlänge
durchlaufende Untergestell 14, an dessen Enden die beiden durch die oberen Seitenwandträger4
verbundenen Stirnwände 3 des Behälters befestigt sind. Die Seitenklappe 15 ist an
dem oberen Seitenwandträger 4 angelenkt. Der Behälterboden 2 ruht mittels senkrechter,
am Boden sowohl als auch am Untergestell eingespannter Blattfedern 16 seitlich schwingbar
auf den Untergestellträgern 14, hat aber gegenüber den Stirnwänden und der Seitenwand
so viel Spiel, daß er in horizontaler Richtung ohne anzuschlagen vibrieren kann.
Unter dem Behälterboden befindet sich der Schwingantrieb. Er besteht aus der Zwischenmasse
i i, den diese seitlich abstützenden Federn 9 und der sich drehenden Unwucht 13.
Da die den Kasten abstützenden Federn 16 nur seitenbeweglich ausgebildet sind, braucht
die durch die Unwucht in Schwingungen versetzte Zwischenmasse ebenfalls nur horizontale
Schwingbewegungen auszuführen. Folglich genügt das Abfangen der von der Unwucht
ausgehenden senkrechten Impulse durch verhältnismäßig schwache, lenkerartig an Zwischenmasse
und Behälterboden angreifende, vertikal nachgiebige Federn 18. Wird die Unwucht
in Drehung versetzt,
so geraten Zwischenmasse i i und Bodenmasse
2 in horizontale Schwingungen, die aber das Ladegut nicht einseitig bewegen würden,
wäre nicht der Behälterboden, wie in Abb. 2 dargestellt, in Richtung der Klappenöffnung
geneigt. Für die Feststellung des Wagenkastens gegenüber dem Untergestell ist beispielsweise
eine durch Handräder i9 drehbare Spindel 20 mit Rechts- und Linksgewinde vorgesehen,
welche die seitlich geführten und am Drehen gehinderten Muttern 21 mit dem am Boden
befestigten Zapfen 22 verschraubt.
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Abb.3 zeigt einen Zweiseitenselbstentlader für den Verkehr auf der
Straße. Boden 2, Stirnwände 3 und Seitenklappen 5 bilden den Behälter. Dieser ruht
mittels der Federn 6 auf den mit dem Längsrohr 23 verbundenen Tellern 24 und diese
wiederum auf den Tragfedern 25 der Luft- oder gummibereiften Radsätze. Unmittelbar
an Vorder- und Rückwand der Behälter greifen zwei durch eine frei durch das Fahrgestellrohr
geführte und synchronisierende Welle 12 verbundene Unwuchten 13 an, welche über
ein Übersetzungsgetriebe 26 mittels der Kurbel 27 in schnelle Drehungen versetzt
wird. Statt Handantrieb kann auch maschineller Antrieb durchgeführt werden.
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Wie aus den Abb. i bis 3 hervorgeht, sind Behälterböden, Behälter-,
Stirn- und Seitenwände, Klappen usw., kurzum alle hochfrequenten Schwingungen unterworfenen
Kastenteile, durch Kastenträger ausgesteift. Dadurch werden erfindungsgemäß die
durch die Schwingungen zusätzlich hervorgerufenen Festigkeitsbeanspruchungen herabgesetzt
und der Behälter insgesamt gesehen verwindungssteif.
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Des weiteren werden erfindungsgemäß auch die Untergestelle der Selbstentlader
verdrehungssteif gestaltet. Im Beispiel der Abb. 3 ist dies dadurch erfolgt, daß
das Laufwerk beider Achsen durch ein Rohr 23 verbunden ist. Es ergibt sich dadurch
für alle Abstützfedern des Behälters, selbst bei völlig unebener Erdoberfläche,
eine gleichbleibende Federbelastung, d. h. die Schwingfähigkeit des Behälters wird
durch die Straßenlage nicht beeinflußt.
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Der Antrieb der Unwuchtwellen erfolgt je nach Größe des Selbstentladers
durch Hand öder maschinell mit Hilfe von Elektrizität, Druckluft oder Dampf, durch
Anzapfwelle vom Zugfahrzeug- oder eigenem Fahrzeugmotor.
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Um die Zwischenmasse des in Abb. 2 dargestellten Selbstentladers in
horizontale Schwingungen zu versetzen, können auch oszillierende Erreger für Elektrizität,
Druckluft oder Dampf angewendet werden. Finden mehrere Erreger am gleichen Fahrzeug
Anwendung, so werden dieselben erfindungsgemäß durch eine gemeinsame, starre oder
biegungselastische Gelenkwelle synchronisiert. Auch auf elektrische Art und Weise
ist eine Synchronisierung zweier oder mehrerer Erreger möglich.
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Die den Behälter bzw. Behälterboden unmittelbar abstützenden Federn
6 können so gestaltet sein, daß sie während der Fahrt mit für Abfederungszwecke
für Schiene oder Straße benutzt werden. Es besteht aber auch die Möglichkeit, das
diesbezügliche Federmaterial zu schonen und dieses nur bei Entladung der Behälter
arbeitsfähig einzusetzen. Für diesen Fall sieht die Erfindung die in Abb. 2 beschriebene
oder ähnliche Arretierung des Behälters gegenüber Laufwerk oder Untergestell vor.
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Auf die Stützfedern 6 kann gegebenenfalls verzichtet werden und der
Behälter starr mit dem UnterIgestell oder lediglich horizontal drehbar mit den Drehgestellrahmen
verbunden werden, so daß den Federn bzw. Gehängen, die zur Aufnahme der Schienen-
bzw. Straßenstöße dienen, die Aufgabe zufällt, das vertikale und seitliche Ausschwingen
der Behälter zu übernehmen. Handelt es sich um luft- oder gummibereifte Selbstentlader,
so genügen notfalls deren Reifen. Bei diesen vereinfachten Maßnahmen hat man allerdings
mit einer Verschlechterung des Wirkungsgrades zu rechnen, weil diese Elemente nicht
voll auf die Erfordernisse des Schwingungsvorganges zugeschnitten sind.
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Um das Klappern und Ausschlagen der am Behälter angelenkten Teile,
wie Klappen, Verschlußwellen usw., zu vermeiden, sieht die@Erfindung den Einbau
von Gummibüchsen oder das axiale oder radiale Anspannen der gegenbeweglichen Teile
durch Stahlfedern vor.