СИСТЕМА ДЛЯ РАЗГРУЗКИ СЫПУЧИХ МАТЕРИАЛОВ ИЗ ТРАНСПОРТНОЙ ЕМКОСТИ, В ЧАСТНОСТИ КОНТЕЙНЕРА
LOOSE MATERIALS UNLOADING SYSTEM FROM TRANSPORT CONTAINER, PARTICULARLY CONTAINER

Изобретение относится к системе разгрузки сыпучих материалов из транспортной емкости, в частности, контейнера, в силос или иной бункер.
Сыпучие грузы давно перевозятся в стандартных контейнерах. Цель заключается в том, чтобы заполнять сыпучим грузом стандартные загрузочные устройства и перемещать их для транспортировки в грузовики, железнодорожный транспорт или суда. Особенно в качестве загрузочных устройств подходят контейнеры. Такие контейнеры представляют собой емкости большой вместимости для хранения и транспортировки грузов, имеющие жесткую конструкцию и достаточно прочные для того, чтобы обеспечить возможность многократного использования несколькими средствами транспортировки и перевозки без перевалки содержимого. Такие контейнеры выпускаются в нескольких разных типоразмерах и обычно являются стандартизированными.
Кроме того, контейнеры оснащены устройствами, например куполообразными крышками, разгрузочными задвижками и/или заслонками для зерна, обеспечивающими простой перенос из одной транспортной емкости в другую. Наиболее известны и наиболее широко применяются так называемые стандартные ISO (ИСО) контейнеры. В основном, это 20-, 30-или 40-футовые транспортные контейнеры, а также системы съемных кузовов. Они позволяют транспортировать большую часть товаров и смешанных грузов. Преимущество состоит в том, что благодаря стандартной форме и размерам контейнеров их можно быстро перемещать и перегружать с помощью большинства разных видов транспорта, например судов, барж, железнодорожных вагонов и грузовиков.
Сыпучие материалы часто хранятся в силосах и бункерах, из которых их можно извлекать и заполнять такие контейнеры. К типичным сыпучим материалам относятся, например, строительные материалы, в том числе верхний слой почвы, песок, щебень, гравий, цемент, минеральные вещества, такие как руда, соль для посыпки дорог, а также продукты питания, например зерно, сахар, пищевая соль, кофе, мука, и порошкообразные материалы, например, красители, наполнители, гранулы, пеллеты и т.д.
С точки зрения транспортировки различают средства, обеспечивающие непрерывный и периодический поток, например, лотковые ленточные транспортеры и ковшовые конвейеры, а также транспортеры для перемещения жидких грузов с пневматическим приводом за счет потоков воздуха, например, в отделениях для сыпучих материалов или бункерах для сыпучих материалов судов, в транспортных средствах, оснащенных желобом или высокими бортами, силосовозах, грузовиках, железнодорожных вагонах и т.д., в мешках, крупногабаритных мешках, на судах для перевозки сыпучих грузов, в контейнерах для сыпучих грузов и аналогичных емкостях, в качестве транспортных емкостей для легковесных, отдельных товаров или нетарированных товаров.
Обычно контейнеры облицованы синтетическим внутренним покрытием, так называемым контейнерным вкладышем, в который помещается сыпучий материал. Такой контейнерный вкладыш может быть негерметичным или герметичным и, соответственно, предотвращает повреждение сыпучего материала в результате его собственной влажности, а также защищает его от перегрева, мороза, загрязнения и проникновения паразитов.
Перевалка и транспортировка сыпучего материала представляет собой дорогостоящий и разносторонний процесс. С этой целью транспортировку и разгрузку сыпучего материала можно осуществлять следующим образом.
Сыпучий материал загружают в самосвалы или, например, железнодорожные вагоны. Затем его перевозят в другое место и перегружают на судно для перевозки навалочных грузов. Это судно снова перемещают в другое место, где сыпучий материал упаковывают в относительно небольшие мешки. Такие мешки укладывают на паллеты и снова перевозят в другое место на грузовиках, в железнодорожных вагонах и т.д. конечному пользователю. Затем конечный пользователь может хранить сыпучий материал, доставленный в мешках, например, в высоком силосе, или направить его непосредственно на дальнейшую технологическую переработку. Для этого мешки разрезают, и их содержимое перемещают в высокий силос.
Недостаток этих многочисленных перевалок состоит в значительном риске загрязнения сыпучего материала или перемешивания компонентов упаковки с материалом при извлечении его из упаковки.
Изобретение направлено на создание системы разгрузки описанного выше типа, с помощью которой обращение с сыпучим материалом можно было бы сделать более простым, экономичным, быстрым, эффективным, исключив при этом возможность загрязнений.
В соответствии с изобретением поставленная задача достигается с помощью разгрузочного устройства, оснащенного основной рамой и, при необходимости, вспомогательной рамой, выполненной с возможностью крепления на транспортной емкости, которую необходимо разгрузить, при этом на основной раме предусмотрены:
- желоб шнека с червячным приводом, причем желоб выполнен с возможностью перемещения и фиксации по горизонтали относительно разгрузочного отверстия транспортной емкости;
- пылезащитное уплотнение между желобом шнека и разгрузочным отверстием транспортной емкости;
- дозатор, расположенный на желобе шнека для дозирования сыпучего материала, подлежащего подаче, и
- транспортировочные кронштейны для погрузчиков с вилочным захватом,
причем разгрузочное устройство так соединено с транспортной емкостью, подлежащей разгрузке, что пылезащитное уплотнение разгрузочного устройства соединено пыленепроницаемым образом с контейнерным вкладышем, оснащенным гибким устройством выгрузки; контейнерный вкладыш, содержащий сыпучий материал, размещен в транспортной емкости, или соединен пыленепроницаемым образом с отверстием в другой транспортной емкости.
Согласно другому варианту осуществления изобретения желоб шнека установлен с возможностью его перемещения по горизонтали или наклона, или поворота относительно направляющей.
Кроме того, разгрузочное устройство прикрепляется к транспортной емкости, подлежащей разгрузке, и движение желоба шнека относительно направляющей осуществляется пневматическими, гидравлическими, электрическими или механическими средствами любой комбинацией этих средств. Также между разгрузочным устройством и транспортной емкостью, подлежащей разгрузке, устанавливаются системы закрепления и фиксации, приводимые в действие пневматическими, гидравлическими, электрическими или механическими средствами или любой комбинацией таких средств.
Гибкое устройство выгрузки, сформированное на контейнерном вкладыше, включает в себя механизм открывания, выполненный в виде вытяжного троса, застежки типа «молния» или эквивалентной системы с возможностью повторного закрывания, так что указанное устройство выгрузки можно открывать и снова закрывать в случае необходимости. Ручной или же автоматический механизм открывания предотвращает попадание любых компонентов упаковки в поток материала. Кроме того, гибкое устройство выгрузки контейнерного вкладыша можно выполнить в виде двустенного выпускного отверстия одноразового или многоразового использования для перемещения сыпучего материала из транспортной емкости в разгрузочное устройство с обеспечением соблюдения гигиенических требований.
Кроме того, пылезащитное уплотнение выполнено в виде герметичной прокладки, предпочтительно из полой резины, или самоустанавливающейся прокладки, предпочтительно из монолитной резины, или вакуумного уплотнения. Возможно использование нагружаемой прокладки, клейкой прокладки, жесткой прокладки или приваренной прокладки. Указанная прокладка размещается в области гибкого устройства выгрузки контейнерного вкладыша или за его пределами, чтобы закрыть полностью отверстие транспортной емкости и обеспечить тем самым даже в этом крайнем случае прохождение процесса выгрузки без просыпаний или загрязнения.
Таким образом, гибкое устройство выгрузки, сформированное на контейнерном вкладыше, и пылезащитное уплотнение между желобом шнека и разгрузочным отверстием транспортной емкости создают во время процесса разгрузки двойное уплотнение и, следовательно, герметично закрытую зону перегрузки сыпучего материала из транспортной емкости в разгрузочное устройство.
Согласно другому варианту осуществления системы разгрузки разгрузочное устройство включает в себя дозатор для упрощения выгрузки, выполненный в виде лопастного питателя, дозирующего клапана с двумя заслонками, всасывающей насадки или иной герметичной емкости с исходным материалом. Дозатор улучшает расходные характеристики сыпучего материала за счет компенсации давления. Кроме того, дозатор позволяет увеличивать или уменьшать давление внутри транспортной емкости, так чтобы обеспечить дозированную разгрузку сыпучего материала, например, в азотной среде. Аэраторы, разработанные для разгрузки сыпучих материалов посредством волн давления, также выполненные в виде накопителей сыпучего материала, вместе с затворами, генерирующими компенсацию давления, создают резкое изменение давления внутри транспортной емкости, что обусловливает и обеспечивает полную выгрузку остаточных материалов даже в транспортных емкостях, не предусматривающих возможность наклона.
Кроме того, дозированная выгрузка сыпучего материала, исключающая возможность загрязнения и любых просыпаний, обеспечивает возможность дальнейшей технологической переработки выгружаемых грузов, например, путем индукционной сушки, окуривания, увлажнения, обогащения, сортировки или качественного перемешивания либо разделения, пропитки сыпучих грузов, включая борьбу с сельскохозяйственными вредителями.
Разгрузочное устройство закреплено непосредственно на транспортной емкости, например на стандартном морском контейнере, для упрощения разгрузки. Разгрузочное устройство может крепиться к мобильным грузовым отсекам, например, грузовику, в основном, в зависимости от наличия рамы транспортного средства. Если сыпучие материалы в силу своих особенностей сложны для погрузки-разгрузки, разгрузочное устройство может оставаться на территории заказчика или сопровождать транспортную емкость и фиксироваться на ней для упрощения разгрузки сыпучих материалов.
Наконец, разгрузочное устройство можно так присоединить к транспортной емкости, подлежащей разгрузке, чтобы пылезащитное уплотнение разгрузочного устройства было связано пыленепроницаемым образом с гибким устройством выгрузки отдельной одинарной стенки, аналогичной задней стенке контейнерного вкладыша, прикрепленной к отверстию транспортной емкости. Это является идеальным решением в случае, когда сама транспортная емкость выполнена без контейнерного вкладыша.
Разгрузка сыпучих материалов, склонных к образованию пыли, например порошков, или сыпучих материалов с проблематичными физическими свойствами, склонных к образованию сводов или сцеплений либо склонных к сильному уплотнению, требует обеспечения пыленепроницаемого соединения с разгрузочным устройством. Это следует делать как можно ближе к транспортной емкости, подлежащей разгрузке, чтобы упростить дополнительную установку приспособлений для выгрузки, описанных выше.
Устройство выгрузки можно присоединить к транспортному устройству, например ящичному поддону, подлежащему складыванию или отведению отдельно. Также разгрузочное устройство можно зафиксировать, например, гидравлически, на заднем конце рамы, и в случае необходимости сделать его поворачивающимся к транспортной емкости, подлежащей разгрузке, например, контейнеру или автомобильному прицепу. Разгрузочное устройство также может задвигаться или подвешиваться под рамой грузовика с помощью погрузчика с вилочным захватом.
Для автомобильных перевозок разгрузочное устройство оснащают осветительными приборами в целях соблюдения правил дорожной безопасности, чтобы защитить выступающий материал и обеспечить противоподкатную защиту, которая может быть частью специальных приспособлений разгрузочной системы. Такие приспособления могут быть складными, вставляемыми или передвижными и регулируемыми пневматически, гидравлически, электрически или механически. Они могут подводиться к электрооборудованию транспортного средства, обеспечивая мобильность, предпочтительно с помощью стандартных электрических, пневматических или гидравлических соединений, а также сдвоенной системы.
Благодаря разгрузочному устройству в качестве площади выгрузки можно использовать всю ширину транспортной емкости, получая как можно большее отверстие и обеспечивая обычный желоб для сыпучего материала. Во время разгрузки сыпучий материал может задуваться прямо в высокий силос, глубокий бункер, упаковки, либо может направляться на дальнейшую обработку. Это обеспечивает возможность экономии огромных денежных средств и времени при разгрузке сыпучего материала, особенно с точки зрения транспортных маршрутов и операций перевалки. Для этого транспортная емкость, например контейнеры, вагоны, прицепы и т.д., может использоваться не только как средство транспортировки, но одновременно и как упаковка. По сравнению с традиционными логистическими средствами экономия логистических затрат составляет при этом примерно 45%, а времени примерно 75%.
Разгрузочная система также позволяет соблюдать санитарные нормы, действующие в фармацевтической, добывающей и химической отраслях.
Смотровые окна на разгрузочном устройстве, а также встроенные взвешивающие устройства и расходомеры позволяют разгрузочной системе осуществлять выгрузку сыпучего материала порционно, до прямой привязки к имеющимся процессам упаковки или производства.
Очевидно, что как упомянутые выше признаки, так и признаки, приводимые ниже, можно применять не только в указанной комбинации, но и в различных других комбинациях или по отдельности, не уходя при этом от существа настоящего изобретения.
Сущность изобретения более подробно описана ниже на примере варианта осуществления, показанного на чертежах. На чертежах изображено следующее.
Фиг. 1 - вид в перспективе разгрузочного устройства, установленного на транспортной емкости, из которой требуется выгрузить сыпучий материал.
Фиг. 2 - вид в перспективе задней стенки контейнерного вкладыша, который помещен внутрь транспортной емкости, подлежащей разгрузке.
Система для разгрузки сыпучего материала, описанная ниже, включает в себя, прежде всего, разгрузочное устройство 1 в соответствии с фиг. 1.
Указанное разгрузочное устройство содержит основную раму 2, на которой размещено разгрузочное устройство 1. Основная рама 2 дополнительно может содержать вспомогательную раму или резервную связующую систему 3 и в данном случае закреплена на транспортной емкости 4, подлежащей разгрузке, в данном случае, например, с помощью контейнерного соединения 5 на контейнере, когда двери 6 контейнера открыты. Для защиты оператора от любых травм вспомогательная рама 3 может складываться, блокироваться, задвигаться или поворачиваться. При этом назначение вспомогательной рамы 3, после ее закрепления, состоит в том, чтобы постоянно обеспечивать удаление оператора от потока движущегося груза после открытия транспортной емкости 4. Основная рама 2 также обеспечивает дополнительную защиту в случае, если сыпучий материал задерживается на заднем конце транспортной емкости 4, подлежащей разгрузке, после наклона указанного контейнера, и в случае, если указанный материал будет неравномерно отделяться в направлении выгрузки позже во время разгрузки.
Имеется желоб 7 шнека с червячным приводом 8, причем желоб можно перемещать и фиксировать по горизонтали относительно разгрузочного отверстия транспортной емкости 4, с помощью которого сыпучий материал выгружается из транспортной емкости 4. Кроме того, имеется направляющая 9, которую устанавливают на основную раму 2. Желоб 7 шнека установлен на направляющей с возможностью горизонтального перемещения.
На желобе 7 шнека предусмотрен накопитель 10 сыпучего материала, который предназначен для создания резкого изменения давления в транспортной емкости. Накопитель действует в комбинации с блокирующим устройством, запускающим процесс компенсации давления, описанный ниже. Сыпучий материал поднимается со дна транспортной емкости 4, способствуя выгрузке сыпучего материала, в частности, если материал является самоуплотняющимся. Это достигается за счет подачи воздуха в импульсном режиме через заданные промежутки времени или непрерывно.
Имеется дозатор 11, который установлен на основной раме 2 в качестве приспособления для выгрузки. Дозатор улучшает расходные характеристики сыпучего материала. В качестве такого дозатора 11 может использоваться, например, лопастной питатель, дозирующий клапан с двумя заслонками, всасывающая насадка, герметичная емкость с исходным материалом или аналогичное средство. Подаваемый сыпучий материал дозируется путем изменения скорости движения конвейерной системы, например, с помощью лопастного питателя. Также возможна выгрузка под действием силы тяжести без применения упомянутых конвейерных систем. Все электрические и механические приспособления 7, 8, 11 можно регулировать в непрерывном режиме.
Кроме того, герметизированная поверхность может быть оптимизирована по всей ширине транспортного средства, подлежащего разгрузке, с помощью пылезащитного уплотнения 12 из резинового материала, герметичного или негерметичного, с автоматической адаптацией, для обеспечения исключающего просыпания или загрязнение соединения с транспортной емкостью 4. Для этого между желобом 7 шнека и разгрузочным отверстием транспортной емкости 4 установлено пылезащитное уплотнение.
На разгрузочном устройстве 1 можно установить транспортировочные кронштейны 13 для погрузчиков с вилочным захватом, например транспортеров паллет, чтобы упростить их соединение с транспортной емкостью 4, подлежащей разгрузке, так чтобы указанное разгрузочное устройство 1 могло задвигаться в раму или подвешиваться к раме грузовика, перевозящего транспортную емкость, подлежащую разгрузке.
Контейнерный вкладыш 14, заполненный сыпучим материалом, подлежащим разгрузке, и изготовленный из гибкого синтетического материала, помещен внутрь транспортной емкости 4. На фиг.2 показана, в частности, задняя стенка 15 контейнерного вкладыша 14. Указанную заднюю стенку 15 можно также закрепить отдельно и обособленно на транспортной емкости 4 без контейнерного вкладыша. Такой вариант на чертежах не показан.
Кроме того, задняя стенка 15 контейнерного вкладыша 14 снабжена загрузочной горловиной 16 для сыпучих материалов в верхней части. В нижней части задней стенки 15 размещается гибкое устройство выгрузки 17. Кроме того, гибкое устройство выгрузки 17 оснащено механизмом открывания 18, выполненным в виде вытяжного троса.
Закрепление разгрузочного устройства 1 на транспортной емкости 4, подлежащей разгрузке, позволяет получить пыленепроницаемое соединение гибкого устройства выгрузки 17 с задней стенкой 15 контейнерного вкладыша 14 с помощью пылезащитного уплотнения 12 разгрузочного устройства 1. Таким образом, получается двойная прокладка. Как только получена двойная прокладка, механизм открывания 18, то есть вытяжной трос, вытягивается снаружи так, чтобы сыпучий материал без загрязнения и просыпаний высыпался на желоб 7 шнека для разгрузки из контейнерного вкладыша 14.
Контейнерный вкладыш 14 пневматически нагружен давлением так, чтобы его прижимало к внутренним стенкам транспортной емкости 4, причем давление также предотвращает образование складок. Это необходимо для надежности процесса разгрузки. Образование складок можно предотвратить с помощью самоклеящегося контейнерного вкладыша 14, наносимого на внутренние стенки транспортной емкости 4.
Теперь сыпучий материал может высыпаться через устройство выгрузки 17 в желоб 7 шнека. Червячный привод 8 перемещает сыпучий материал в центр. Червячный привод 8 также позволяет разбивать сырой осадок или образовавшиеся комки, например, твердых частиц всех размеров, во время выгрузки из транспортной емкости 4. Во время разгрузки твердые и жидкие компоненты можно разделять и по их гранулометрическому составу. Отдельные компоненты, то есть разделенные по крупности зерна, могут повторно смешиваться или разделяться до или во время разгрузки в транспортной емкости 4.
Желоб 7 шнека снова закрывается и фиксируется, когда подлежащий 5 разгрузке сыпучий материал выгружен из контейнерного вкладыша 14 с помощью разгрузочного устройства 1.
После того, как открыт контейнерный вкладыш, в сыпучий материал можно вводить трубки для взвешивания сыпучего материала в токе газа (подробно не показаны).
Условные обозначения
1 Разгрузочное устройство
2 Основная рама
3 Вспомогательная рама и т.д., связующая резервная система
4 Транспортная емкость
5 Контейнерное соединение
6 Дверь контейнера
7 Желоб шнека
8 Червячный привод
9 Направляющая
10 Накопитель сыпучего материала
11 Дозатор
12 Пылезащитное уплотнение
13 Транспортировочный кронштейн
14 Контейнерный вкладыш
15 Задняя стенка
16 Загрузочная горловина
17 Устройство выгрузки
18 Механизм открывания