Вантажно-розвантажувальний пристрій для ємностей, таких як контейнери, цистерни та інші робочі ємності

1. Вантажно-розвантажувальний пристрій (1) для ємностей (2), таких як контейнери, цистерни та інші робочі ємності, який відрізняється тим, що сконструйований таким чином, що може пересуватися, причому на змінному кузові (3), який може транспортуватися за допомогою вантажного автомобіля, розміщений контейнер (5), передню сторону (6) якого можна відкрити і закрити і який щільно прилягає до ємності (2) для сипучих вантажів, яку потрібно завантажити або розвантажити, причому в контейнері (5) як мінімум знаходиться телескопічна труба (16), яка заходить у ємність (2), яку потрібно завантажити або розвантажити, з відповідним приводним агрегатом (17) і стиком (22) для переміщення сипучих вантажів в ємність (2), яку слід завантажити або розвантажити, пристрій для всмоктування (24) із патрубком для виходу приводного повітря (26), моторно-компресорний блок (31) із патрубком для виходу приводного повітря (32) для подачі стиснутого повітря в ємність (2), яку слід розвантажити/завантажити, пиловсмоктуюча фільтруюча установка (27) і блок обслуговування і керування (25). 2. Вантажно-розвантажувальний пристрій за п. 1, який відрізняється тим, що містить принаймні на одній передній стороні (6) контейнера (5) сконст 2 (19) 1 3 Винахід стосується вантажно-розвантажувального пристрою для ємностей, таких як контейнери, цистерни та інші робочі ємності. Сипучі вантажі вже давно транспортуються в стандартних ємностях. При цьому намагаються засипати сипучі вантажі в стандартні вантажнодопоміжні засоби та переміщувати для транспортування на вантажних автомобілях, залізницею чи на суднах. В якості вантажно-допоміжних засобів особливо підходять контейнери. Ці контейнери є ємностями великих розмірів для зберігання та транспортування товарів. Вони надійно виготовлені та достатньо стійкі для того, щоб дозволити повторне застосування за допомогою багатьох транспортних засобів, не розвантажуючи вміст. Вони мають різні розміри і є, як правило, стандартні. Крім того, у них є пристрої для легкого перевантаження з одного транспортного засобу на інший. Так звані ISO-контейнери представляють собою найвідоміший та найважливіший тип контейнерів. Здебільшого це 20-ти або 40-футові морські контейнери. У них здійснюється велика частина торгівлі товарами. Перевагою їх є те, що контейнери завдяки своїй стандартній формі можуть транспортуватися за допомогою найрізноманітніших транспортних засобів, таких як морські судна, річкові судна, залізничний транспорт і вантажні автомобілі, та швидко перевантажуватися. Часто сипучі вантажі зберігаються також у цистернах та бункерах, з яких їх потрібно вийняти і засипати у такі контейнери. Типовими сипучими вантажами є будівельні матеріали, такі як верхній шар ґрунту, пісок, гравій, щебінь, цемент, інші мінеральні матеріали, такі як руда, сіль для посипання доріг, та продукти харчування, такі як зерно, цукор, столова сіль, кава, мука, а також порошкоподібні товари, такі як фарбники, наповнювачі, грануляти, гранули та ін. Часто сипучі вантажі зберігаються також в цистернах та бункерах. Що стосується транспортування, то розрізняють постійне, отже безперервно протікаюче транспортування, наприклад, у лотково-стрічковому транспортері та ковшовому елеваторі, а також пневматично-сипуче переміщення повітряними потоками, наприклад, в баках або бункерах для сипучих вантажів на кораблях, в транспортних засобах із ковшами та високими бортами, автомобілях-цистернах, вантажних автомобілях, поїздах і т.д., в мішках або біг бегах для транспортування легких кускових товарів або сипучих вантажів. Процес завантаження та транспортування сипучих вантажів являє собою трудомістку та різносторонню процедуру. У якості прикладу нижче описується такий спосіб завантаження та транспортування. Насамперед здійснюється завантаження сипучих матеріалів під тиском повітря напр., з силосної башти в перекидний напівпричіп-цистерну, що приводиться в рух сідельним тягачем. Після цього відбувається дорожнє перевезення до пакувального підприємства. Тут перекидний напівпричеп 90208 4 цистерна розвантажується в стаціонарні елеватори пакувального підприємства. Після чого сипучий вантаж засипається в мішки чи біг беги. Мішки з розфасованим товаром чи біг беги транспортуються в порт, де морський контейнер завантажується вручну. Біг беги завантажуються при цьому, напр., за допомогою виделкового автонавантажувача. Врешті-решт контейнер відвантажується на контейнерне судно. Звичайно ця процедура може здійснюватись в різний спосіб, напр., перевантаження з вантажних автомобілів у залізничні вагони, з них - на судна, з суден - на вантажні автомобілі і т.д. В процесах, що використовувалися до цього часу, існують значні недоліки через додаткове транспортування, затратне упакування, відсутність потоку інформації та взаємозв'язку стадій завантаження та перевезення. Через це весь процес завантаження та транспортування відбувається повільно, є трудомістким та потребує великих витрат. При традиційному завантаженні контейнерів за допомогою біг бегів, мішків та при відвантаженні навалом за допомогою стрічкового чи гвинтового конвеєра в повній мірі не використовується весь об'єм та тоннаж контейнерів. В існуючій до цього часу структурі завантаження та транспортування, а саме: виробництво сипучих вантажів, завантаження сипучих товарів в самоскиди чи в напівпричепи-цистерни, транспортування до пакувальних підприємств та наступне транспортування упакованого товару до морського порту, перевантаження товарів в контейнери та транспортування судном до місця призначення, існує значний потенціал підвищення ефективності розподілу ресурсів при збереженні ресурсів та оптимізації часу. Завдання винахідників полягало в створенні вантажно-розвантажувального пристрою для контейнерів названого типу, який би зробив ефективнішим процес завантажування/розвантажування та транспортування при одночасній економії стадій розвантаження/завантаження та шляхів перевезень. Згідно з задумом винаходу завдання вирішується наступним чином. Пристрій сконструйовано мобільним, де на змінному кузові, що транспортується вантажівкою, розташований контейнер, передня частина якого при потребі відкривається та щільно прилягає до контейнера сипучих вантажів, який слід розвантажити/завантажити. В сконструйованому контейнері розміщені щонайменше телескопічна труба з приводним агрегатом та під'єднанням для переміщення сипучого вантажу в контейнер або з нього, пристрій для всмоктування з виходом приводного повітря, моторнокомпресорний блок з входом для приводного повітря стислого повітря в контейнер, який слід розвантажити/завантажити, пиловсмоктуюча фільтрувальна установка та блок управління. Значна перевага винаходу полягає в мобільності вантажно-розвантажувального пристрою, тобто, в можливості безперешкодного транспорту 5 вання з одного місця на інше за допомогою звичайного вантажного автомобіля, який може прийняти змінний кузов з контейнером. Саме цією здатністю мобільний вантажно-розвантажувальний пристрій чудово підходить для ємностей типу контейнерів, цистерн та інших робочих ємностей. Він може застосовуватися в будь-якій місцевості, навіть за найскладніших умов навколишнього середовища, не потребуючи додаткового спорудження відповідних фіксованих систем, що супроводжувалося б зазвичай значними затратами сил та коштів. Саме у випадках, коли сипучий вантаж потрібно розвантажити/завантажити та транспортувати тільки один або небагато разів, застосування даного мобільного вантажно-розвантажувального пристрою є особливо рентабельним. До того ж вся необхідна апаратура для розвантаження/завантаження ємності сипучими вантажами розміщена в мобільному вантажнорозвантажувальному пристрої на відносно невеликій площі. Розвантаження/завантаження ємностей з сипучими вантажами всіх видів здійснюється напряму, напр., з цистерни в контейнер для сипучих вантажів за допомогою вантажнорозвантажувального пристрою з його подальшим транспортуванням вантажним автомобілем до судна та навпаки. Таким чином сипучі вантажі можуть бути завантажені в 20-ти або 40-футові морські контейнери незалежно від місця завантаження прямо з перекидного причепа-цистерни або навалом з відвалу, напр., на виробництві самих сипучих вантажів, на родовищі, на вокзалі або в порту. При цьому морський контейнер можна, не знімаючи, завантажити в залізничний вагон або вантажний автомобіль. Завдяки цьому виключаються проміжкові етапи процесу типу пакування в мішки, ручне завантаження, багаторазове перевантаження та уникаються непотрібні проміжкові дорожні перевезення. Весь винайдений пристрій на змінному кузові можна на місці зняти з вантажного автомобіля, що його перевозить. Вантажний автомобіль в даному випадку не є обов'язковим для функціонування пристрою. Винайдений пристрій має ряд ще інших додаткових переваг: Завдяки вдуванню сипучих вантажів за допомогою приводного повітря, переважно з гвинтового компресора з високим ступенем стискування, досягається повне використання вантажомісткості контейнера, що розвантажується/завантажується, протягом короткого часу. Оскільки з процесу виключається щонайменше один етап, а саме, фасування в мішки або упакування, відбувається значна економія коштів. Як результат, зменшується забруднення навколишнього середовища. Винайдений пристрій надає величезну перевагу в часі, менше як за годину можна завантажити 25 тон. Процедура всмоктування надає можливість завантажувати бункерні сховища, річкові судна, залізничні вагони чи океанські судна і т.п. І, відповідно, навпаки є можливість розвантаження на 90208 6 званих транспортних механізмів та складського устаткування. Крім того, транспортні засоби, що зазнали аварії, можуть бути розвантажені ефективно, швидко та без подальшого пошкодження вантажів До того ж виключається велика частка забруднюючих навколишнє середовище додаткових дорожніх перевезень вантажними автомобілями. Завдяки скороченню шляхів перевезень та переміщенню на залізничні рейки та річковий транспорт зберігаються ресурси. Згідно з підрахунками при розвантаженні/завантаженні та перевезенні сипучих вантажів можна зекономити 40% затрат та 75% часу, використовуючи винайдений вантажнорозвантажувальний пристрій. Після короткого інструктажу будь-хто може обслуговувати надійний в експлуатації вантажнорозвантажувальний пристрій. Довговічність та надійність в користуванні забезпечуються використанням високоякісних матеріалів. Використання даного пристрою актуальне для країн, що розвиваються, та країн третього світу, оскільки саме там мало де є дорогі, стаціонарні вантажні установки. Він створює нові експортні можливості, особливо для невеликих підприємств. В перспективі - можливість освоєння нових ринків, оскільки раніше витрати на перевезення та перевантаження робили невигідним транспортування недорогих сипучих вантажів або ж сипучі вантажі не завантажувались з технічних чи економічних причин. Швидкість вантажообігу збільшується, що дає, крім економії коштів, економічний стимул зі зростанням валового національного продукту. Додаткові характеристики винаходу описуються далі. Для повного закриття контейнера з одного боку на змінному кузові на передній стороні контейнера сконструйовані жалюзійні ворота. Додатково до них або замість них може бути установлена герметична рама на передній стороні контейнера, яка служить для захисту навколишнього середовища від просочування сипучого вантажу під час розвантаження/завантаження ємностей. Герметична рама може також служити як амортизаційна подушка, яка при маніпуляції пристроєм оберігає розвантажувану/завантажувану ємність та контейнер на змінному кузові від пошкоджень. Вона служить також для створення закритого приміщення між внутрішньою частиною контейнера в змінному кузові та приєднаною ємністю, яку слід розвантажити/завантажити, напр. морським контейнером. Цей закритий простір доступний ззовні через відкидну драбину та двері для можливості прокладення „лайнербегів" (спеціальна вставка в морському контейнері, яка дозволяє максимально використовувати внутрішній об'єм контейнера і одночасно захищає вантаж від контакту із внутрішньою поверхнею контейнера (прим, перекладача)) або установки задньої стінки контейнера після стикування з морським контейнером. В комплекті винаходу передбачена телескопічна труба з розподілювачем високого тиску, яка виїжджає з контейнера в ємність, яку треба заван 7 тажити або розвантажити. Розподілювач високого тиску має своїм завданням рівномірне розподілення матеріалу з телескопічної труби по всій довжині і ширині контейнера, що завантажується, щоб забезпечити рівномірне наповнення контейнера до самого верху. Телескопічна труба в'їжджає в контейнер посередині на близькій відстані від даху контейнера, який завантажується, напр., за допомогою привода з роликовим ланцюгом, і поступово від'їжджає назад в міру наповнення контейнера відповідно до стану наповнення. Положення телескопічної труби фіксуються датчиками наближення. Зручнішою в застосуванні є телескопічна труба з можливістю регулювання по висоті. Трубу можна встановити по висоті по направляючих ковзання за допомогою рейкового приводу, що дає змогу пристосуватися до різної висоти шасі контейнерних вантажних автомобілів, залізничних вагонів або контейнерів, що знаходяться на землі. Оскільки при заповненні контейнера його шасі опускається, є можливість установлення над трубою датчика наближення. При опусканні навантаженого контейнера рейковий привід автоматично опускає телескопічну трубу вниз, щоб контейнер не зачепив телескопічну трубу. Телескопічна труба може заїжджати або виїжджати з контейнера, що розвантажується/завантажується, наприклад, за допомогою натискних кнопок. За допомогою натискних кнопок здійснюється також її регулювання по висоті. Щоб уникнути забруднення та подальшого заклинення телескопічної труби, під час наповнення в телескопічну трубу, що складається з багатьох окремих труб, нормовано постачається стиснуте повітря до 2 бар. Для цього телескопічна труба з'єднана з ресивером продувного повітря. В вантажно-розвантажувальному пристрої моторно-компресорний блок для подачі стислого повітря у ємність, що розвантажується/завантажується, з'єднаний з радіатором, переважно теплообмінником з вентилятором. Радіатор охолоджує стиснуте повітря від гвинтового компресора. Відтак повітря використовується як транспортуюче повітря для сипучого вантажу, який слід завантажити. Транспортуюче повітря, що виходить в процесі завантаження з одного з розміщених в завантажуючому контейнері лайнербегів, потрапляє в проміжний простір в контейнері вантажнорозвантажувального пристрою. Звідти воно всмоктується фільтрувальною установкою, очищується і виводиться назовні. Пиловсмоктуюча фільтрувальна установка містить патрубок для відсмоктування пилу з ємності, що розвантажується/завантажується, вентиляційний патрубок для виводу очищеного повітря назовні та пилозбирач. Подальше оформлення винахідницького рішення: внутрішня частина контейнера розділена перегородками щонайменше на один шлюзовий відділ, в який заходить розподілювач високого тиску телескопічної труби, на машинний відділ з щонайменше телескопічною трубою з належностями, пиловсмоктувальною фільтрувальною установкою та блоком управління та на моторне відді 90208 8 лення з щонайменше моторно-компресорним блоком. Моторно-компресорний блок складається переважно з дизельного двигуна з гвинтовим компресором, який приводиться в дію цим двигуном і далі приводить в дію електрогенераторний агрегат та вентилятор пиловсмоктувальної фільтрувальної установки. В машинному відділенні може бути додатково розміщений паливний бак для моторнокомпресорного блока. Слід звернути увагу на те, що деталі та агрегати можуть бути розміщені також в іншому відділенні вантажнорозвантажувального пристрою. Установка для всмоктування сипучих вантажів, напр., з цистерни складається переважно з циклонного сепаратора та всмоктуючого вентилятора. Щоб винайдений вантажно-розвантажувальний пристрій можна було розмістити в будь-якій місцевості після його транспортування до цього місця вантажним автомобілем, на змінному кузові містяться багато упорів. Якщо упори контейнера випущені, вантажний автомобіль можна від'єднати від змінного кузова. Якщо вантажнорозвантажувальний пристрій знову потрібно перевозити, вантажний автомобіль під'їжджає своєю задньою частиною під змінний кузов, приєднується до нього, знову забирає упори контейнера вантажно-розвантажувального пристрою, і таким чином відбувається подальше його транспортування до іншого місця. Вищезазначені процеси завантаження є відповідно актуальними і щодо процедури розвантаження з певної ємності. Разом з тим слід зауважити, що вище - та нижчезазначені ознаки можуть зустрічатися в рамках даного винаходу не тільки в представленій комбінації, а також в різних комбінаціях, або ж взагалі окремо. Думка, що лежить в задумі винаходу, детальніше висвітлена в наступному описі на основі виконаного взірця, зображеного у вигляді креслень, а саме: Фіг.1 - перспективний вид винайденого вантажно-розвантажувального пристрою для контейнерів, цистерн та інших робочих ємностей; Фіг.2 перспективний вид вантажнорозвантажувального пристрою із контейнером, що завантажується сипучим вантажем; Фіг.3 вид збоку вантажнорозвантажувального пристрою згідно Фіг.1 та Фіг.4 вид зверху вантажнорозвантажувального пристрою згідно Фіг.1. Наступний наведений приклад стосується ємності, яку слід заповняти сипучим вантажем, а саме - процесу завантаження. Для процесу розвантаження ємності відповідним чином діє інструкція. Вантажно-розвантажувальний пристрій 1 передбачений для завантаження сипучим вантажем сконструйованої ємності 2, позначеної як контейнер, і містить на собі відомий і, як правило, стандартний змінний кузов 3, до якого прикріплені на однаковій відстані один від одного чотири висувні упори для контейнера 4, що опираються на підлогу. На змінному кузові 3 вмонтований звичайний контейнер 5, передня сторона 6 якого відкрита. Ця 9 передня сторона 6 може закриватися за допомогою жалюзійних воріт 7, як показано на Фіг.2. Далі передня сторона 6 контейнера 5 містить герметичну раму 8 по всьому периметру, що виготовлена із гнучкого, здебільшого резинового матеріалу, до якої під час процесу завантаження прилягає відповідна передня сторона ємності 2, яку слід завантажити сипучим вантажем. Внутрішня частина контейнера 5 вантажнорозвантажувального пристрою 1 розділена двома перегородками 9 і 10 на шлюзовий відділ 11, на машинне відділення 12 і моторне відділення 13. В ці відділення можна ввійти через вставлені в перегородки 9 і 10 ворота 14 або 15. В машинному відділенні 12 контейнера 5 під кришкою вмонтовано телескопічну трубу 16, яка може пересуватися у напрямі приєднаної до контейнера 5 ємності 2, яку слід завантажити сипучим матеріалом, за допомогою приводного агрегату 17. Приводний агрегат 17 складається із редукторного двигуна 18 з ланцюговим приводом 19 для пересування телескопічної труби 16, яка на кінці, спрямованому до ємності 2, яку потрібно завантажити, містить розподілювач 20 для сипучого вантажу. Розподілювач 20 служить також одночасно для захисту лайнербегу, розміщеного в ємності 2, яку потрібно завантажити. Відтак, телескопічна труба 16 розміщується в направляючій ковзання 21, сконструйованій у формі зубчатої рейки, трубу 16 якої можна регулювати по висоті. Інший кінець телескопічної труби 16 стикується з прихованою цистерною 22 для зберігання сипучого вантажу. Відтак телескопічна труба 16 з'єднана із ресивером продувного повітря 23. Для того, щоб уникнути забруднення та подальшого заклинення телескопічної труби 16, під час наповнення в телескопічну трубу 16 нормовано постачається стиснуте повітря до 2 бар. У машинному відділенні 12 контейнера 5 вантажно-розвантажувального пристрою 1 розміщений патрубок для відсмоктування пилу 24 із блоком керування 25, причому останній керує всіма необхідними апаратами. Патрубок для відсмоктування пилу 24 складається головним чином з не зображеного циклонного сепаратора і всмоктуючого вентилятора. Відтак патрубок для всмоктування пилу 24 містить патрубок для виходу приводного повітря 26 в цистерну або цистерну-автомобіль для подачі сипучого вантажу, який у них знаходиться, у телескопічну трубу 16 через стикування цистерни 22. В машинному відділенні 12 розміщена також пиловсмоктувальна фільтруюча установка 27 із патрубком для притоку повітря 28 із шлюзового відділу 11 та ємності 2, яку потрібно завантажити, та із вентиляційного патрубка 29 для виводу очищеного повітря назовні. В машинному відділенні 12 розміщений також паливний бак 30. Він забезпечує розміщений у моторному відділенні 13 моторно-компресорний блок 31 пальним для подачі стиснутого повітря у ємність 2, яку потрібно завантажити. Моторнокомпресорний блок 31 складається із дизельного 90208 10 двигуна із гвинтовим компресором, який приводиться в дію цим двигуном і далі приводить в рух електрогенераторний агрегат та вентилятор пиловсмоктувальної фільтруючої установки 27. Крім цього, у моторно-компресорному блоці 31 знаходиться вхід для подачі приводного повітря 32 із цистерни або автомобіля-цистерни, які містять сипучий вантаж. В моторному відділенні 13 розміщений також радіатор 33, а саме теплообмінник із вентилятором, який з'єднаний з моторно-компресорним блоком 31. Радіатор 33 охолоджує стиснуте гвинтовим компресором повітря. Потім повітря використовується як транспортер для сипучих вантажів, які потрібно заповнити. Сипучий вантаж, який потрібно завантажити, засипається із цистерни під тиском через шлангопровід і трубопровід у телескопічну трубу 16, яка забезпечується транспортуючим повітрям, кількість і тиск якого регулюється блоком керування 25. Транспортуюче стиснуте повітря в телескопічній трубі 16 служить для того, щоб додатково прискорити транспортування сипучого вантажу. На кінці телескопічної труби 16 знаходиться розподілювач 20 з байонетом, який можна поміняти в залежності від вимог сипучого вантажу. Розподілювач 20 служить для рівномірного і повного заповнення ємності 2 до самого верху. Список позначень: 1. Вантажно-розвантажувальний пристрій 2. Ємність 3. Змінний кузов 4. Упори для контейнера 5. Контейнер 6. Передня сторона 7. Жалюзійні ворота 8. Герметична рама 9. Перегородка 10. Перегородка 11. Шлюзовий відділ 12. Машинне відділення 13. Моторне відділення 14. Ворота 15. Ворота 16. Телескопічна труба 17. Приводний агрегат 18. Редукторний двигун 19. Ланцюговий привід 20. Розподілювач 21. Направляюча ковзання 22. Стикування 23. Ресивер продувного повітря 24. Пристрій всмоктування 25. Блок обслуговування керування 26. Вихід для повітря 27. Пиловсмоктувальна фільтруюча установка 28. Патрубок для притоку повітря 29. Патрубок для виводу повітря 30. Паливний бак 31. Моторно-компресорний блок 32. Вхід для повітря 33. Радіатор 11 90208 12 13 Комп’ютерна верстка Л. Ціхановська 90208 Підписне 14 Тираж 26 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601