CH681297A5

CH681297A5 - Feeder and extractor for loose silo material

Info

Publication number: CH681297A5
Application number: CH196590A
Authority: CH
Inventors: Guenther List
Original assignee: Guenther List
Priority date: 1989-06-14
Filing date: 1990-06-12
Publication date: 1993-02-26
Also published as: ATA145389A; DE9006661U1; AT392769B

Abstract

Feeder and extractor for loose silo material comprises scraper floor with height-adjustable frame of slats on parallel driven rotary belts

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Eintragen und bzw. oder Austragen von Schüttgut, insbesondere Biomasse, in bzw. aus einem Siloraum, mit einer auf dem Siloinhalt höhenverstellbar aufliegenden Fördervorrichtung und mit einer das Schüttgut von der Fördervorrichtung übernehmenden und zum Siloboden geführten Förderschnecke. The invention relates to a device for entering and / or discharging bulk material, in particular biomass, into or from a silo room, with a conveyor device resting on the silo content in a height-adjustable manner and with a screw conveyor that takes over the bulk material from the conveyor device and leads to the silo floor.

Es sind Austragungsanlagen bekannt, die, wenn sie rechteckige Räume vollkommen austragen sollen, am Boden montiert sind und mit Schubstangen mit Hydrauliktrieb arbeiten. Diese Systeme werden bei Grossheizanlagen angewendet. Dispensing systems are known which, if they are to completely discharge rectangular spaces, are mounted on the floor and operate with push rods with a hydraulic drive. These systems are used in large heating systems.

Bei kleineren Austragungssystemen ist die untere Rotationsaustragung bekannt, die einen Getriebekasten, einen druckverteilenden Kegel sowie Federbeine oder Stahlfedern umfassen, und kreisförmig das Material zu einer Entleerungsschnecke fördern. Diese Anlage erreicht jedoch nicht die Ecken, und ist daher nur bei Silos mit kreisförmigen Querschnitten einsetzbar. In the case of smaller discharge systems, the lower rotary discharge is known, which comprises a gear box, a pressure-distributing cone and spring struts or steel springs, and which circularly convey the material to a discharge screw. However, this system does not reach the corners and can therefore only be used in silos with circular cross sections.

In den Bereich der Landwirtschaft fallen obere Silofutteraustragungsanlagen und Abfräseinrichtungen, die bei Befüllung des Silos entfernt werden müssen. In the field of agriculture, upper silage discharge systems and milling devices fall, which have to be removed when the silo is filled.

Die US-PS 2 649 215 betrifft eine Silobelade- und Entladevorrichtung mit einem zentralen senkrechten Förderschacht, in dem ein im Kreis um den Schacht herumführbares radial ausgerichtetes Kratzband, das auf dem Siloinhalt aufliegt, hineinfördert. Aus der DE-PS 510 682 ist ein fahrbares Stapelgerät mit heb- und senkbarem Ausleger bekannt, dessen Ausleger als schmales Förderband ausgebildet ist und einstellbar in beliebiger Höhe von einem Gittergerüst auskragt. Vom höhenverstellbaren Fusspunkt des Auslegers führt ferner ein schräges Förderband zur Bodenebene. In der AT-PS 361 852 ist eine pneumatische Absaugvorrichtung für trockene, landwirtschaftliche Langgüter wie Heu und Stroh beschrieben, das einen im Kreis umlaufenden Arm in einem zylindrischen Silo aufweist, der den Siloinhalt zur Mitte fördert, von wo das Material nach oben abgesaugt wird.Die DD-PS 96 051 betrifft einen Schneckenförderer zum Austragen von Schüttgut aus Bunkern. Eine im Bodenbereich des Bunkers umlaufende Schnecke fördert das Schüttgut in einem schräg geführten Beladearm, in dem eine weitere Schnecke angeordnet ist. Die beiden Schnecken sind über ein Ge lenk drehbar miteinander verbunden. Aus der FR-PS 2 360 494 ergibt sich eine Ausführung bei der unterhalb eines Silos in einer horizontalen Ebene eine um 90 DEG schwenkbare Förderschnecke vorgesehen ist. Auf diese Weise wird ein Silo von unten entleert. Eine ähnliche Konstruktion ist aus der AT-PS 343 543 bekannt. Auch hier wird ein zylindrischer Silo bodenseitig entleert, indem eine radial ausgezeichnete Schnecke längs der kreisförmigen Basisfläche umläuft und das Schüttgut in eine zentrale Auswurföffnung, in der eine senkrecht stehende Antriebsschnecke gelagert ist, fördert.Antriebsschnecke und radiale Schnecke sind über ein Kardangelenk gekuppelt. US Pat. No. 2,649,215 relates to a silo loading and unloading device with a central vertical conveyor shaft into which a radially oriented scraper belt, which can be guided in a circle around the shaft and which lies on the silo content, conveys it. From DE-PS 510 682 a mobile stacking device with a boom that can be raised and lowered is known, the boom of which is designed as a narrow conveyor belt and cantilevered from a lattice frame at any height. An inclined conveyor belt also leads from the height-adjustable foot point of the boom to the ground level. AT-PS 361 852 describes a pneumatic suction device for dry, agricultural long goods such as hay and straw, which has a circular arm in a cylindrical silo that conveys the content of the silo to the center, from where the material is sucked upwards. DD-PS 96 051 relates to a screw conveyor for discharging bulk material from bunkers. A screw rotating in the bottom area of the bunker conveys the bulk material in an inclined loading arm in which a further screw is arranged. The two snails are rotatably connected to one another via a joint. From FR-PS 2 360 494 an embodiment results in which, below a silo in a horizontal plane, a feed screw which can be pivoted by 90 ° is provided. In this way, a silo is emptied from below. A similar construction is known from AT-PS 343 543. Here, too, a cylindrical silo is emptied on the bottom side by a radially excellent screw running around the circular base surface and conveying the bulk material into a central discharge opening in which a vertically positioned drive screw is stored. The drive screw and radial screw are coupled via a universal joint.

Viele der vorgenannten Austragungen haben den Nachteil, dass sie unter dem ganzen Material liegen, hohem Druck ausgesetzt sind und entsprechend hohe mechanische Kräfte benötigen, um den Entleerungsvorgang zu starten. Bei kreisförmigen Austragungen am Boden kommt zusätzlich der Neigungswinkel der Austragungsschnecke, der, wenn er schräg ist, das vollkommene Austragen zusätzlich zu den nicht erreichbaren Ecken nachteilig beeinflusst. Die obere Austragung ist bezüglich des Energieaufwandes zwar besser, jedoch sind derzeit die Vorrichtungen nicht in der Lage, gleichfalls wie die unteren Austragungen, den Raum auch zu befüllen. Many of the above-mentioned discharges have the disadvantage that they lie under the entire material, are exposed to high pressure and require correspondingly high mechanical forces to start the emptying process. In the case of circular discharges on the floor, there is also the angle of inclination of the discharge screw, which, if it is inclined, adversely affects the complete discharge in addition to the corners which cannot be reached. The upper discharge is better in terms of energy consumption, but at the moment the devices are not able to fill the space, just like the lower discharges.

Die zum Stand der Technik zählenden Vorrichtungen zum Eintragen und bzw. oder zum Austragen von Schüttgut sind kompliziert im Aufbau und erfordern einen grossen Primärenergieaufwand. Störungen können vielfach nicht behoben werden, ohne das Silo manuell zu entleeren. Demgegenüber besteht die erfindungsgemässe Aufgabe darin, eine leichte und primärenergiesparende Vorrichtung zum Eintragen und bzw. oder zum Austragen von Schüttgut aus einem Silo anzugeben, das besonders wartungsfreundlich ist. The state-of-the-art devices for entering and / or discharging bulk material are complicated in construction and require a large amount of primary energy. In many cases, malfunctions cannot be remedied without manually emptying the silo. In contrast, the object of the invention is to provide a light and primary energy-saving device for the entry and / or discharge of bulk material from a silo, which is particularly easy to maintain.

Die Erfindung zielt darauf ab, eine Vorrichtung zu schaffen, die es ermöglicht, auch im Querschnitt rechteckige Räume mit Schüttgut unterschiedlicher Korngrösse (z.B. Staub, Sägemehl, Hackschnitzel, Maiskolben) sowohl zu befüllen als auch diese Räume zu entleeren. Dies wird dadurch erreicht, dass die Fördervorrichtung als ein dem Grundriss des Siloraumes annähernd entsprechender Kratzboden mit einem Rahmen ausgebildet ist, der unter Gewichtsausgleich parallel zum Boden höhenveränderlich aufgehängt ist und der, wie bekannt, auf parallel zueinander im Rahmen ge lagerten, elektrisch angetriebenen, umlaufenden Ketten oder Bändern Förderleisten oder Zinken zur Förderung des Schnittgutes in einer Parallelebene zum Kratzboden aufweist und dass im Bereich einer bodennahen Austragöffnung des Siloraumes die Förderschnecke mit einem ortsfesten Fusspunkt und mit einem gegenüberliegenden im Siloraum in einer Vertikalebene beweglichen Ende schwenkbar vorgesehen ist. Der frei schwebend aufgehängte Kratzboden bleibt auch beim Befüllen im Inneren des Raumes. Beim Eintragen von Schüttgut gleicht der Kratzboden die Oberfläche des Rauminhaltes aus, gewährleistet eine horizontale Oberfläche und verdichtet das Material, ohne es zu pressen. Allenfalls ist die Schubrichtung des Kratzbodens umschaltbar. Zum Austragen des Schüttgutes ist zusätzlich zu dem Kratzboden noch eine Förderschnecke vorgesehen, die in der Art eines einarmigen Hebels in einer Vertikalebene schwenkbar ausgebildet ist.Die Schnecke arbeitet sich längs einer Seitenwand des Raumes im Schüttgut bis an die Oberfläche empor und übernimmt dort das herangeschobene Material vom Kratzboden. Auf diese Weise ist eine gleichmässige vollständige Entleerung des Raumes möglich, wobei die Oberfläche des Schüttgutes horizontal bleibt. Dazu ist es zweckmässig, wenn als gegebenenfalls einstellbarer Gewichtsausgleich Seilzüge am Rahmen angreifen, die über Umlenkrollen zu einem gemeinsamen Gewicht bzw. mehreren Gewichten oder zu einer einstellbaren Lastfeder geführt sind. Der Einsatz einer Rohrförderschnecke ist nicht erforderlich, vielmehr ist es vorteilhaft, wenn die Förderschnecke gehäuselos als Schraubfläche im Raum vorgesehen ist. Dadurch ist ihre selbständige Positionierung im Rauminneren gewährleistet. Eine besondere Ausführungsform ist dadurch gekennzeichnet, dass das freie Ende der Förderschnecke auf einer Schiene längs eines Kreisbogens an einer Wand des Raumes geführt ist und dass an die Austragöffnung des Raumes eine weitere Förderschnecke ausserhalb des Raumes anschliesst, die mit der Förderschnecke im Inneren des Raumes vorzugsweise über ein Kardangelenk gelenkig verbunden ist. Dadurch kann sich die Förderschnecke nur innerhalb einer Vertikalebene, die zwischen der einen Seitenwand des Raumes und dem Ende des Kratzbodens liegt, frei bewegen. Das Austragen erfolgt von der Schüttgutoberfläche mittels des Kratzbodens zur Schnecke und mittels der Schnecke zur Austragöffnung, wo eine weitere Förderschnecke ansetzen kann.Für den automatischen Betrieb hat es sich als zweckmässig erwiesen, wenn im Bereich der Austragsöffnung bzw. im Gehäuse der äusseren Förderschnecke ein Sensor zur Erfassung der Fördermenge vorgesehen ist und wenn der Sensor an eine Regelung zum temporären Abschalten des Kratzbodenantriebs bei Überschreiten eines einstellbaren Sollwertes angeschlossen ist. Dadurch wird bei kontinuierlich laufender Schnecke die Zuführung durch den Kratzboden auf das gewünschte Fördervolumen abgestimmt. The aim of the invention is to create a device which makes it possible to both fill and empty spaces that are rectangular in cross section with bulk material of different grain sizes (e.g. dust, sawdust, wood chips, corn cobs). This is achieved in that the conveyor is designed as a roughly the floor plan of the silo scraper floor with a frame that is suspended parallel to the floor with a height balance while balancing the weight and, as is known, on electrically parallel, circulating in the frame ge parallel to each other Chains or belts have conveyor bars or tines for conveying the clippings in a plane parallel to the scraper floor and that in the area of a discharge opening of the silo area near the floor, the conveyor screw is provided with a fixed base point and with an opposite end movable in a vertical plane in the silo area. The scraper floor, suspended freely, remains inside the room even when it is filled. When entering bulk goods, the scraper floor balances the surface of the room, ensures a horizontal surface and compresses the material without pressing it. At most, the direction of thrust of the scraper floor can be switched. To discharge the bulk material, in addition to the scraper floor, a screw conveyor is provided, which is designed to be pivotable in the manner of a single-armed lever in a vertical plane from the scraper floor. In this way, a uniform complete emptying of the space is possible, the surface of the bulk material remaining horizontal. For this purpose, it is expedient if, as an optionally adjustable weight compensation, cable cables act on the frame, which are guided via deflection rollers to a common weight or several weights or to an adjustable load spring. The use of a pipe screw conveyor is not necessary, rather it is advantageous if the screw conveyor is provided as a screw surface in the room without a housing. This ensures their independent positioning inside the room. A special embodiment is characterized in that the free end of the screw conveyor is guided on a rail along a circular arc on a wall of the room and that a further screw conveyor outside the room connects to the discharge opening of the room, preferably with the screw conveyor inside the room is articulated via a universal joint. As a result, the screw conveyor can only move freely within a vertical plane which lies between one side wall of the room and the end of the scraper floor. Discharge takes place from the bulk material surface by means of the scraper floor to the screw and by means of the screw to the discharge opening, where a further screw conveyor can start is provided for detecting the delivery rate and if the sensor is connected to a control system for temporarily switching off the scraper floor drive when an adjustable setpoint is exceeded. This means that the feed through the scraper floor is matched to the desired delivery volume while the screw is running continuously.

Ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemässen Vorrichtung ist in den Zeichnungen vereinfacht dargestellt. Fig. 1 zeigt einen Längsschnitt durch einen Raum mit der erfindungsgemässen Vorrichtung, Fig. 2 einen Querschnitt im Bereich der Schnecke und Fig. 3 eine Draufsicht. Die schematische Darstellung zeigt nur die für das Verständnis der Erfindung notwendige Bauelemente in vereinfachter Weise. An embodiment of the device according to the invention is shown in simplified form in the drawings. 1 shows a longitudinal section through a space with the device according to the invention, FIG. 2 shows a cross section in the area of the screw and FIG. 3 shows a plan view. The schematic representation shows only the components necessary for understanding the invention in a simplified manner.

Aus einem noch zu zwei Drittel mit Schnittgut 1 gefüllten Raum 2 soll Schüttgut, hier beispielsweise Biomasse zur Feuerung einer Heizanlage, entnommen werden. Dazu ist ein Kratzboden 3 vorgesehen, der von einem Rahmen 4 getragen und mittels Seilzügen 5 und Umlenkrollen 6 schwebend aufgehängt ist, die zu einem oder mehreren Ausgleichsgewichten 7 zum einstellbaren Gewichtsausgleich führen. Auf dem Rahmen ist ein Elektromotor 8 angeflanscht, der über umlaufende Ketten 9 Förderleisten 10 in Pfeilrichtung antreibt. Der Kratzboden 3 liegt somit je nach der Art des Schnittgutes 1 mehr oder weniger entlastet unmittelbar auf der Oberfläche des Schnittgutes 1 auf und fördert wieder durch das Eigengewicht je nach Entlastungsgrad vorwählbar das Schüttgut in Richtung zu einer Förderschnecke 11.Diese steht fussseitig über ein Kardangelenk 12 mit einer weiteren Förderschnecke 13 in Verbindung, deren Motor 14 beide Schnecken 13 und 11 antreibt. Während die Schnecke 13 in einem Gehäuse arbeitet, ist die Schnecke 11 gehäuselos. Sie ist darüber hinaus schwenkbar im Raum 1 angeordnet. Es bildet sich durch das Schnittgut und dessen Eigengewicht ein Kanal um die Schnecke 11 herum aus, der das Gehäuse ersetzt und in dem das vom Kratzboden 3 an der Oberfläche herangebrachte Schnittgut 1 zur Austragöffnung 15 des Raumes 2 bzw. zur Förderschnecke 13 gebracht wird. Durch die Drehung der Förderschnecke 11 arbeitet sich diese immer bis an die Oberfläche des Schnittgutes.Lediglich zur Führung in der vertikalen Ebene parallel und nächst der Seitenwand 16 ist eine Führungsschiene 17 (Fig. 2) mit einem Führungsarm 18 vorgesehen, der das freie Ende der Schnecke 11 in der vorgenannten Ebene hält. Der Führungsarm kann über einen Seilzug od. dgl. (nicht dargestellt) so gesteuert werden, dass er sich synchron zur Vertikalbewegung des Kratzbodens 3 bewegt. Bulk material, here for example biomass for firing a heating system, is to be removed from a room 2 which is still filled with two thirds of clippings 1. For this purpose, a scraper floor 3 is provided, which is supported by a frame 4 and suspended by means of cables 5 and guide rollers 6, which lead to one or more counterweights 7 for adjustable weight compensation. An electric motor 8 is flanged to the frame and drives conveyor strips 10 in the direction of the arrow via revolving chains 9. Depending on the type of material to be cut 1, the scraper floor 3 is more or less relieved directly on the surface of the material to be cut 1 and, due to its own weight and depending on the degree of relief, again conveys the bulk material in the direction of a screw conveyor 11, which is at the foot end via a universal joint 12 with a further screw conveyor 13 in connection, the motor 14 drives both screws 13 and 11. While the screw 13 works in a housing, the screw 11 is housingless. It is also pivotally arranged in room 1. The cut material and its own weight form a channel around the screw 11, which replaces the housing and in which the cut material 1 brought from the scraper floor 3 to the surface is brought to the discharge opening 15 of the space 2 or to the screw conveyor 13. Due to the rotation of the screw conveyor 11, it always works up to the surface of the clippings. Only for guidance in the vertical plane parallel and next to the side wall 16 is a guide rail 17 (FIG. 2) provided with a guide arm 18 which holds the free end of the Snail 11 holds in the aforementioned plane. The guide arm can be controlled via a cable or the like (not shown) in such a way that it moves synchronously with the vertical movement of the scraper floor 3.

Im Gehäuse der Förderschnecke 13 bzw. an der Austragöffnung 15 ist ein Sensor 19 vorgesehen, der die Fördermenge bzw. einen zu dieser proportionalen Wert (z.B. Flächenpressung) ermittelt. Dieser Wert wird einer Regelung 20 zugeführt, die bei Überschreiten eines einstellbaren Sollwertes den Motor 8 temporär abschaltet, sodass die Nachförderung durch den Kratzboden 3 kurzzeitig unterbrochen wird. Darüber hinaus ist es auch möglich, die Drehzahl des Motors 8 bzw. allenfalls auch des Motors 14 zu regeln, um eine bestimmte Austragmenge pro Zeiteinheit zu erhalten. A sensor 19 is provided in the housing of the screw conveyor 13 or at the discharge opening 15, which determines the delivery quantity or a value proportional to this (e.g. surface pressure). This value is fed to a controller 20 which temporarily switches off the motor 8 when an adjustable setpoint is exceeded, so that the subsequent conveying through the scraper floor 3 is briefly interrupted. In addition, it is also possible to regulate the speed of the motor 8 or, if need be, also the motor 14, in order to obtain a specific discharge quantity per unit of time.

Beim Eintragen von Schüttgut 1 in den leeren Raum 2 durch eine Eintragöffnung 21 befindet sich der Kratzboden 3 vorerst in seiner untersten Stellung unmittelbar über dem Fussboden des Raumes 2. Durch das Eintragen von Schüttgut, welches durch den Kratzboden hindurch auf den Fussboden des Raumes 2 fällt und das horizontale Gleichstreichen steigt der gewichtsentlastete Kratzboden allmählich auf, bis die Maximalbefüllung erreicht ist. Die Förderschnecke 11 bleibt in ihrer horizontalen Grundstellung am Fussboden (Fig. 2) vorerst liegen. Erst wenn ein Austragen gewünscht wird, schaltet man die Förderschnecken 11 und 13 zu, wobei sich die Schnecke 11 sofort nach oben arbeitet und die Förderung aufnimmt. When bulk goods 1 are introduced into the empty space 2 through an entry opening 21, the scraper floor 3 is initially in its lowermost position directly above the floor of the room 2. By the entry of bulk goods which falls through the scraper floor onto the floor of the room 2 and the horizontal leveling gradually increases the weight-relieved scraper floor until the maximum filling is reached. The screw conveyor 11 remains in its horizontal basic position on the floor (FIG. 2) for the time being. Only when discharge is desired are the screw conveyors 11 and 13 switched on, the screw 11 working upwards immediately and starting the conveyance.

Sollte der Führungsarm 18 in Abhängigkeit von der Höhenlage des Kratzbodens 3 kinematisch zwangsgesteuert sein, dann wird die Förderschnecke 11 auch beim Eintragen von Schüttgut bei verschlossener Austragöffnung 15 langsam gedreht und damit ihre Aufwärtsbewegung in Richtung des Pfeils 22 (Fig. 2) unterstützt. If the guide arm 18 is kinematically positively controlled depending on the height of the scraper floor 3, then the screw conveyor 11 is slowly rotated even when bulk material is being fed in with the discharge opening 15 closed, thus supporting its upward movement in the direction of the arrow 22 (FIG. 2).

Erfolgt das Eintragen von der der \ffnung 21 gegenüberlie genden Seite, dann muss die Arbeitsrichtung des Kratzbodens 3 durch Wechsel der Antriebsrichtung umgeschaltet werden. Durch entsprechende elastische oder teleskopartig einschiebbare Enden 23 der Förderleisten 10 passt sich die Vorrichtung einem sich pyramidenförmig verjüngenden Raum (Trichtersilo) selbsttätig an. If the entry is made from the side opposite the opening 21, then the working direction of the scraper floor 3 must be switched by changing the drive direction. By means of corresponding elastic or telescopically insertable ends 23 of the conveyor strips 10, the device automatically adapts to a pyramid-shaped space (funnel silo).

Claims

1.Device for entering and / or discharging bulk material, in particular biomass, into or from a silo room, with a conveyor device resting on the silo content in a height-adjustable manner and with a conveyor screw which takes over the bulk material from the conveyor device and is guided to the silo floor, characterized in that the Conveying device is designed as a scraper floor (3) approximately corresponding to the floor plan of the silo space (2) with a frame (4), which is suspended in a height-adjustable manner parallel to the floor while balancing the weight and which is mounted on electrically driven, rotating bearings mounted parallel to each other in the frame (4) Chains (9) or belts conveying strips (10) or tines for conveying the bulk material (1) in a plane parallel to the scraper floor (3) and that in the area of a discharge opening (15) of the silo space (2) near the floor, the conveyor screw (11) with a stationary base and with one opposite the end movable in the vertical space in the silo space (2) is provided pivotably.

2. Device according to claim 1, characterized in that, as an optionally adjustable weight compensation, cables (5) act on the frame (4), which are guided via deflection rollers (6) to a common weight or several weights (7) or to an adjustable load spring.

3. Device according to claims 1 or 2, characterized in that the free end of the screw conveyor (11) on a rail (17) is guided along an arc on a wall (16) of the room and that to the discharge opening (15) of the room (2) connects a further screw conveyor (13) outside the room (2), which is connected in an articulated manner to the screw conveyor (11) inside the room (2), preferably via a universal joint (12).

4. Device according to one of claims 1 to 3, characterized in that in the region of the discharge opening (15) or in the housing of the outer screw conveyor (13) a sensor (19) is provided for detecting the delivery quantity, and that the sensor (19) is connected to a controller (20) for temporarily switching off the scraper floor drive (8) when an adjustable setpoint is exceeded.

5. Device according to one of claims 1 to 4, characterized in that the electric motor (8) for driving the conveyor bars (10) or tines is arranged traveling on the frame (4) of the scraper floor (3).