DE102006012285A1 - Device for cleaning silos has ball joint or cardanic joint fixed on silo by suspension which is adapted to features of silo, and head drive fastened on upper end of rotatable tube or ladder which is mounted on ball joint - Google Patents
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Abstract
Description
Anwendung findet die Vorrichtung zum Reinigen von vorzugsweise Futtersilos mittels Druckwasserstrahl.application finds the device for cleaning preferably feed silos by means of pressurized water jet.
Die Silos sind ungefähr 4..10 m hoch und haben einen Durchmesser von ca. 1,5...3 m. Die meisten Silos haben unten einen trichterförmigen Auslauf und oben, am Silotop, einen Flachdeckel oder einen halbkugelförmigen Deckel, der Einbauten enthalten kann.The Silos are about 4..10 m high and have a diameter of about 1.5 ... 3 m. The Most silos have a funnel-shaped spout at the bottom and top, at the top Silotop, a flat lid or a hemispherical lid, the internals may contain.
In derartigen Futtersilos bilden sich Ablagerungen aus Staub und Futter, oft gefördert durch hitzebedingte Ausscheidungen besonders auf der der Sonne zugewandten Seite. Diese Ablagerungen und Anhaftungen können zu Brutstätten für Pilze und Mikroorganismen aller Art werden. Die Ablagerungen brechen nach einiger Zeit ab und gelangen ins Tierfutter. Eine regelmäßige Reinigung der Silos, die derartige Ablagerungen gering hält, leistet einen erheblichen Beitrag zur Tiergesundheit und zur allgemeinen Hygiene der Tierhaltung.In such feed silos form deposits of dust and feed, often funded due to heat-related precipitates especially on the sun facing Page. These deposits and attachments can become breeding grounds for mushrooms and become microorganisms of all kinds. The deposits break down some time off and get into the pet food. A regular cleaning The silos, which keeps such deposits low, makes a considerable Contribution to animal health and general hygiene of animal husbandry.
Die folgende Erfindungsbeschreibung bezieht sich nicht auf die Reinigung von Silofahrzeugen und nicht auf die Reinigung von Silos mit Trockengütern wie Kohle oder Zement sondern auf die Nassreinigung mit einem Druckwasserstrahl von vorzugsweise Futtersilos. Damit entfallen Lösungen, die auf der Wirkung von Ultraschallwellen oder akustischen Schockwellen beruhen.The The following description of the invention does not relate to the cleaning of silo vehicles and not on the cleaning of silos with dry goods like Coal or cement but on the wet cleaning with a pressurized water jet of preferably feed silos. This eliminates solutions that affect the effect based on ultrasonic waves or acoustic shock waves.
Aus
dem Stand der Technik sind verschiedene Lösungen für die Nassreinigung von Futtersilos bekannt:
Handarbeit,
die aus mehreren Gründen
gefährlich
ist, herrscht vor. Die Gefährdung
besteht in der Absturzgefahr beim Klettern im Silo, in der Möglichkeit,
von abstürzenden
Anhaftungen und Klumpen getroffen zu werden und darin, Keim und
Pilze zu inhalieren oder mit dem Speichel zu schlucken. Wegen der
eingeschränkten
Sichtmöglichkeiten
bei Arbeiten im Silo sind gute Reinigungsergebnisse nur schwer zu
erreichen.Various solutions for the wet cleaning of feed silos are known from the prior art:
Handicraft, which is dangerous for several reasons, prevails. The danger lies in the danger of falling when climbing in the silo, in the possibility of being hit by falling clots and lumps and in inhaling germs and fungi or swallowing it with saliva. Because of the limited visibility when working in silo good cleaning results are difficult to achieve.
DE-OS 1481319 (B65g-3/09) stellt ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Reinigen von Silozellen vor. Ein Zugang zum Silo von oben ist notwendig, was gerade bei Futtersilos kaum gegeben ist. Der mechanische Aufwand ist hoch. Ein Teleskopausleger ist in den Silo einzubringen.DE-OS 1481319 (B65g-3/09) provides a method and apparatus for Clean silo cells. An access to the silo from above is necessary which is hardly the case with feed silos. The mechanical effort is high. A telescopic boom is to be brought into the silo.
Mit der DE OS 10256560 (B08B 9/093) ist eine Vorrichtung zur Innenreinigung von Silos bekannt geworden, bei der an zwei vom Silotop bis zum Boden gespannten Seilen oder Ketten sich eine Reinigungsvorrichtung senkrecht durch den Silo bewegt. Diese Lösung hat einige Nachteile:
- – Der Silotop muss erreichbar sein.
- – Der Silotop muss eine Öffnung haben, um die Seile oder Ketten in den Silo einbringen zu können.
- – Die Seile oder Ketten müssen am Silotop befestigt werden können.
- – Die Seile oder Ketten verbleiben im Silo.
- – Die Seile oder Ketten bilden – auch wenn gut gespannt – immer eine „wacklige Angelegenheit". Die Führung der Reinigungseinrichtung ist schlecht, mit negativen Auswirkungen auf eine gleichmäßige Reinigung.-
- - The silo top must be accessible.
- - The silo top must have an opening in order to be able to bring the ropes or chains into the silo.
- - The ropes or chains must be able to be attached to the silo top.
- - The ropes or chains remain in the silo.
- - The ropes or chains always form a "shaky affair", even when well tensioned. "The guidance of the cleaning device is poor, with negative effects on a uniform cleaning.
Von WINCHESTER wird ein spezielles Gewehr angeboten, mit dem Schrot in den Silo geschossen wird, wodurch sich Ablagerungen und Zusammenbackungen lösen. Diese Lösung entfällt wegen der verbleibenden Schrotkörner und weil sich die klebrigen Ablagerungen der Futtersilos sich durch eine Schockwelle nur wenig lösen. Die dünnen Kunststoff-Wandungen (glasfaserverstärktes Epoxidharz) einiger Futtersilos dürften zerstört werden.From WINCHESTER is offered a special rifle, with the shot is shot into the silo, causing deposits and caking to solve. This solution deleted because of the remaining pellets and because the sticky deposits of the feed silos are replaced by a Release shockwave only slightly. The thin plastic walls (Glass fiber reinforced Epoxy resin) of some feed silos should be destroyed.
Weitere Lösungen erfordern einen Zugang zum Silo von oben mit großem freien Durchmesser, z.B. das System GYRO WIP Remote Controlled Silo Cleaning. Bei diesem System wird vom Silotop ein vibrierender Reinigungskopf innen an der Wandung des Silos entlanggeführt.Further solutions require access to the silo from above with large free diameter, e.g. the system GYRO WIP Remote Controlled Silo Cleaning. In this System becomes of the silo top a vibrating cleaning head in along the wall of the silo.
Die Zugänglichkeit der Silos von oben ist nicht immer gegeben. Die Vielzahl der Silobauformen erlaubt auch nicht immer die Anbringung der vorstehend beschriebenen Lösungen.The accessibility the silos from above is not always given. The variety of silo designs allowed also not always the attachment of the solutions described above.
An eine neue Lösung sind folgende Anforderungen gestellt:
- – Nutzbarkeit bei nahezu allen Typen von Futtersilos. Diese können mit einem einheitlichen Zugang versehen werden.
- – Sehr gute Reinigungsergebnisse, die auch ein stabiles Führungssystem für den Reinigungswasserstrahl im Inneren des Silos notwendig machen
- – Wenig Handarbeit
- – Keine Notwendigkeit einer Person, die im Silo arbeitet.
- – Schnelle, effektive Arbeit mit geringem Zeitbedarf für Montage und Demontage.
- – Eine Zugänglichkeit vom Silotop soll nicht notwendig sein.
- - Usability in almost all types of feed silos. These can be provided with a uniform access.
- - Very good cleaning results, which also make a stable guide system for the cleaning water jet inside the silo necessary
- - Little manual work
- - No need for a person working in the silo.
- - Fast, effective work with little time required for assembly and disassembly.
- - Accessibility from the silo top should not be necessary.
Es ist die Aufgabe der Erfindung eine Vorrichtung zum Reinigen von Silos vorzuschlagen, die diese Anforderungen erfüllt und die die Nachteile bekannter Lösungen vermeidet.It the object of the invention is a device for cleaning To propose silos that meets these requirements and that the known disadvantages solutions avoids.
Erfindungsgemäß wird diese
Aufgabe wie folgt gelöst:
Vorausgesetzt
ist, dass die Silos im unteren Bereich des Trichters oder in dessen
Nähe mit
einem seitlichen Zugang, einer Luke versehen sind oder der Zugang
nach Demontage einigere Elemente wie Schneckenförderer oder Klappen von unten
her möglich
ist.According to the invention, this object is achieved as follows:
Provided that the silos at the bottom of the funnel or in the vicinity with a seitli access, a hatch, or access from disassembly to other elements such as screw conveyors or flaps from below.
Die erfindungsgemäße Lösung hat folgende Merkmale:
- – Ein Kugelgelenk oder eine kardanisches Gelenk oder ein anderes Gelenk mit entsprechenden Freiheitsgraden unten im oder am Silo vorzugsweise in dessen geometrischer Mittelachse. Dieses Kugelgelenk ist mit einer an die Gegebenheiten des Silos angepassten Aufhängung an dem Silo oder an Teilen, die mit dem Silo fest verbunden sind, fixiert.
- – Auf dem Kugelgelenk steht dreh- und schwenkbar ein Rohr oder eine Art schmaler Leiter, die bis in die obere Zone des Silos führt. Der Name „Leiter" dient nur der Veranschaulichung der Funktion, sie wird nicht von einer Person bestiegen.
- – Am oberen Ende dieses Rohres oder der Leiter ist ein Kopfantrieb befestigt, der sich mit zwei durch einen Motor angetriebenen Rädern, die weitgehend vertikale Achsen haben und sich auf einer Höhe befinden, am Silo abstützt. Der Abstand der beiden Räder ist kleiner als der Radius des Silos. Werden die Räder angetrieben, beschreibt das Rohr oder die Leiter im Inneren des Silos einen auf der Spitze stehenden Kegel. Dessen untere Spitze ist das Kugelgelenk, seine Mantellinie ist das Rohr oder die Leiter und sein Durchmesser oben ist nahezu der Durchmesser des Silos.
- – Auf dem Rohr oder der Leiter bewegt sich ein Lanzenträger auf und ab. Der Lanzenträger fährt oder gleitet auf dem Rohr oder der Leiter auf und ab, und er ist gegenüber dem Rohr oder der Leiter gegen Verdrehung gesichert. Seine vertikale Bewegung erfolgt durch einen internen Antrieb, der sich am Rohr oder der Leiter abstützt, oder durch einen extern angetriebenen Seilzug, der sowohl in der Nähe des Kopfantriebes wie auch in der des Kugelgelenkes umgelenkt ist. Der Lanzenträger enthält einen Schwenkantrieb mit horizontaler Achse, an der vorzugsweise in einem rechten Winkel die Waschlanze mit der Hochdruckdüse befestigt ist. Der Waschlanze wird durch einen durch den Lanzenantrieb mitgezogenen Schlauch das für die Reinigung genutzte Hochdruckwasser zugeführt.
- – Zum Reinigen eines Silos ist die Aufhängung im oder am Silo zu fixieren und das Kugelgelenk auf diese Aufhängung aufzusetzen. Dann setzt man den Kopfantrieb in den Silo, entweder von unten oder durch die seitliche Luke und befestigt das erste Rohr- oder Leitersegment an dem Kopfantrieb. Weitere Rohr- oder Leitersegmente werden von unten oder von der Seite her nachgeschoben und dabei der Kopfantrieb nach oben geschoben. Ist dieser weit genug oben, setzt man das Rohr oder die Leiter auf das Kugelgelenk. Anschließend ist unten der Lanzenträger auf das Rohr oder die Leiter zu setzen und dann der Hochdruckschlauch anzuschließen. Anschließend ist die Vorrichtung zum Reinigen von Silos betriebsbereit.
- – Beim Reinigungsvorgang dreht der Kopfantrieb die Vorrichtung um die Vertikalachse des Silos und der Lanzenantrieb fährt vertikal auf und ab. Im oberen Bereich ist die Lanze dabei, bewegt durch den Schwenkantrieb, vorzugsweise nach oben, im unteren Bereich vorzugsweise nach unten gerichtet. Damit werden alle Zonen des Silos durch den Hochdruckwasserstrahl erreicht.
- – Sensoren für die drei Bewegungsachsen (diese Achsen sind: 1.Vertikalbewegung des Lanzenträgers, 2. Drehbewegung um die Silovertikalachse bewirkt durch den Kopfantrieb, und 3. Schwenkwinkel der Lanze gegenüber der Horizontalen oder einer sonstigen Ausgangsstellung) mit denen die drei Bewegungen erfasst und einer Steuerung zugeführt werden, in die auch die Abmessungen des Silos, die Lage des Kugelgelenks, die Lanzenlänge sowie Parameter des Rohres bzw. der Leiter und weitere Abmessungsparameter eingegeben worden sind. Die Steuerung leitet daraus über eine Software jenen Weg ab, den die Lanze zur vollständigen Reinigung des Silos vollführen muss und die Steuerung lässt diese Bewegung durch Signale an die Antriebe und die Auswertung der Sensorsignale automatisch ablaufen.
- - A ball joint or a gimbal joint or other joint with corresponding degrees of freedom down in or on the silo preferably in the geometric center axis. This ball joint is fixed with a suspension adapted to the conditions of the silo on the silo or on parts which are firmly connected to the silo.
- - On the ball joint is rotatable and pivotally a tube or a kind of narrow ladder, which leads up to the upper zone of the silo. The name "ladder" is only an illustration of the function, it is not climbed by a person.
- - At the upper end of this tube or the head a head drive is attached, which is supported by two motor-driven wheels, which have largely vertical axes and are located at a height on the silo. The distance between the two wheels is smaller than the radius of the silo. When the wheels are driven, the pipe or ladder inside the silo describes a cone standing on top. Its lower tip is the ball joint, its generatrix is the tube or the ladder and its diameter at the top is almost the diameter of the silo.
- - A spearman moves up and down on the pipe or the ladder. The spearman slides or slides up and down the pipe or ladder, and is secured against twisting against the pipe or ladder. Its vertical movement is achieved by means of an internal drive supported on the tube or the conductor, or by an externally driven cable, which is deflected both near the head drive and in the ball joint. The lancet carrier contains a pivot drive with a horizontal axis, to which preferably at a right angle the wash lance is attached to the high pressure nozzle. The washing lance is fed through a pulled along by the lance drive hose used for cleaning high pressure water.
- - To clean a silo, fix the suspension in or on the silo and place the ball joint on this suspension. Then you put the head drive in the silo, either from below or through the side hatch and attached the first pipe or conductor segment to the head drive. Further pipe or conductor segments are pushed in from below or from the side, while the head drive is pushed upwards. If this is far enough above, put the pipe or the ladder on the ball joint. Then place the lance carrier on the pipe or ladder and then connect the high pressure hose. Subsequently, the device is ready for cleaning silos.
- - During the cleaning process, the head drive turns the device around the vertical axis of the silo and the lance drive moves vertically up and down. In the upper part of the lance is doing, moved by the pivot drive, preferably upwards, in the lower region preferably directed downwards. Thus all zones of the silo are reached by the high-pressure water jet.
- - Sensors for the three axes of motion (these axes are: 1. vertical movement of the spear, 2. rotation about the Silovertikalachse caused by the head drive, and 3. swing angle of the lance against the horizontal or other starting position) with which the three movements detected and one Control are fed, in which also the dimensions of the silo, the position of the ball joint, the lance length and parameters of the tube or the conductor and other dimensional parameters have been entered. The controller uses software to derive the path that the lance must perform to completely clean the silo, and the controller automatically executes this movement by means of signals to the drives and evaluation of the sensor signals.
Ausführungsbeispiel:Embodiment:
Die Leiter wird stückweise durch die Luke oder durch die untere Trichteröffnung in den Silo nach oben geschoben. Sie ist leicht und ausreichend steif und aus mehreren Längen einfach und fest zusammengesetzt.The Ladder is piecewise through the hatch or through the lower funnel opening into the silo upwards pushed. It is light and sufficiently stiff and made up of several lengths simply and firmly put together.
Der
Silo kann eine Luke
An
den auf der Leiter auf und ab in der Höhe verfahrbaren Lanzenträger kann
auch eine dünnwandiger
(Textil-)Schlauch
An
der Leiter sind weiter Sensoren, insbesondere in der Form von RFIDS,
auch mit drahtloser Übertragung,
befestigt. Immer wenn ein Empfänger am
Lanzenträger
einen solchen Sensor erreicht, ist damit ein Wegpunkt bekannt. Zur
Interpolation zwischen verschiedenen RFID-Positionen dient ein weiterer Sensor,
der die Drehung einer Umlenkrolle
Alle
Sensorsignale werden in die programmierbare Steuerung
- 11
- Silosilo
- 1a1a
- SilotopSILOTOP
- 1b1b
- Füllleitung, Einblasleitung des Silosfilling line, Injection line of the silo
- 22
- Silotrichtersilo funnel
- 33
- Untere SiloöffnungLower silo opening
- 44
- Kugelgelenk oder kardanisches Gelenkball joint or gimbal joint
- 55
- Rohr oder Leiterpipe or ladder
- 66
- Kopfantriebhead drive
- 77
- Lanzenträgerspearmen
- 88th
- Lanze, HochdrucklanzeLance, High pressure lance
- 99
- Hochdruckwasserstrahldüsehigh pressure water jet
- 1010
- Seitliche Öffnung, LukeLateral opening, hatch
- 2020
- Motor des Kopfantriebesengine of the head drive
- 20a20a
- Getriebe des Kopfantriebestransmission of the head drive
- 2121
- Räder des KopfantriebesWheels of the top drive
- 2222
- Kasten des Kopfantriebesbox of the head drive
- 2323
-
Übergangshülsen vom
Kopfantrieb zum Rohr/zur Leiter
5 Transition sleeves from the head drive to the pipe / ladder5 - 2424
- Umlenkrolle für Zugseilidler pulley for pulling rope
- 2525
- 2626
- Zugseil für den Lanzenträgerrope for the spearmen
- 2727
- Montagerollemounting role
- 3030
-
Flansch
der Siloöffnung
3 Flange of the silo opening3 - 3131
-
Haltevorrichtung
für die
Reinigungsvorrichtung, angeschraubt an den Flansch
30 Holding device for the cleaning device, screwed to the flange30 - 3232
-
untere
Umlenkrolle für
das Zugseil
26 lower pulley for the pull rope26 - 3333
-
Luke
im Silo (wie Pos.
10 )Hatch in the silo (like pos.10 ) - 3434
- Stütze des SilosSupport of the silos
- 4040
- Drehachse des Lanzenträgersaxis of rotation the lance bearer
- 4141
-
Anschluss
für das
Zugseil
26 am LanzenträgerConnection for the pull rope26 on the spearman - 4242
- Hochdruckschlauch für die WasserzuführungHigh pressure hose for the water supply
- 4545
- Luftschlauchair hose
- 4646
- Ventilatorfan
- 5050
- Stützrohrsupport tube
- 5151
- Versteifung des Stützrohresstiffening of the support tube
- 5252
- Scharnier zum Öffnen des Rahmens des Lanzenträgers um diesen um die Leiter bzw. das Stützrohr und des Versteifung legen zu könnenhinge to open the frame of the spearman around this around the ladder or the support tube and the stiffening to be able to lay
- 56a, 56b56a, 56b
- Holme, Rohre der LeiterHolme, Pipes of the ladder
- 5757
- „Sprosse" der Leiter"Rung" the ladder
- 5858
- 5959
- Stützrollen des Lanzenträgers auf den Holmen der Leiter bzw. am Stützrohrsupport rollers the lance bearer on the spars of the ladder or on the support tube
- 6060
- Schwenkgelenk für Druckwasserpivot for pressurized water
- 6161
- 8080
-
Sensoren,
Endlagenschalter, für
die Bewegung um die vertikale Achse in der Nähe des Kugelgelenks (
4 )Sensors, limit switches, for movement about the vertical axis near the ball joint (4 ) - 8181
-
Sensoren,
z.B. RFIDs, an der Leiter
5 zur Erkennung von HöhenabschnittenSensors, eg RFIDs, on the ladder5 for detection of height sections - 8282
-
Sensoren
an der Umlenkrolle
32 des Zugseils26 Sensors on the pulley32 of the pull rope26 - 8383
- Sensor für die Drehbewegung des Schwenkarmessensor for the Rotary movement of the swivel arm
- 8484
-
Motoransteuerung
der Winde, die das Zugseil
26 ziehtMotor control of the winch, the pull rope26 attracts - 8585
- Motoransteuerung für den Motor, der den Schwenkarm bewegtmotor Controller for the Motor that moves the swivel arm
- 8686
-
Motoransteuerung
für den
Motor
20 des KopfantriebesMotor control for the motor20 of the head drive - 8787
- Steuerung, SPS, Computer mit ProgrammspeicherControl, PLC, computer with program memory
- 8888
- Bildschirm, TastaturScreen, keyboard
- 8989
- Stromversorgung, NetzanschlussPower supply, mains connection
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