DE102011110078A1

DE102011110078A1 - Schüttgutsilo und das Verfahren zum Betreiben desselben.

Info

Publication number: DE102011110078A1
Application number: DE201110110078
Authority: DE
Inventors: Dipl.-Wirtsch.-Ing. Kay (FH) Kupfer; Hans Kaufmann; Lothar Spitzner; Marc Spitzner
Original assignee: SAXIL WERK GmbH; SAXIL-WERK GmbH
Current assignee: SAXIL WERK GmbH; SAXIL-WERK GmbH
Priority date: 2011-08-20
Filing date: 2011-08-20
Publication date: 2013-02-21
Anticipated expiration: 2031-08-21
Also published as: DE102011110078A8; DE102011110078B4

Abstract

Die Erfindung betrifft ein flexibles Schüttgutsilo (1) das zum Befüllen, Lagern und Entleeren von feinen bis groben fließfähigen Schüttgütern (2) dient. Das flexible Schüttgutsilo (1) besteht aus dem Grundkörper (3), der aus flexiblem Material (4) innerhalb und außerhalb oder nur außerhalb der Tragkonstruktion (5) ausgebildet ist. Damit der Grundkörper (3) seine jeweilige vorbestimmte Form einhält, sind innen liegende Grundkörperformstabilisatoren (21) angeordnet, die einerseits mit der Tragkonstruktion (5) und andererseits mit dem Grundkörper (3), aber auch der Grundkörper (3) in sich, dehnungsarm verbindet. Das Befüllen des Grundkörpers (3) erfolgt durch ein oder mehrere ausgebildete vertikalen Befüllrohre (6), die im eintragenden Bereich (37) einen rotierenden, über unterschiedlich ausgebildete Schaufeln (38) und mit versehener Luftfangkante (39), rotierenden Verteilerkopf bzw. Verteilerköpfe (8) oder die bei dem Befüllen des Grundkörpers (3), durch ein oder mehrerer ausgebildete zentrale horizontale Befüllrohre (6), die im eintragenden Bereich (37) einen rotierenden Verteilerschirm bzw. Verteilerschirme (41) angeordnet sind. Der Grundkörper (3) ist innerhalb und außerhalb oder nur außerhalb oder innerhalb mit federnden Elementen (10) und einerseits mit Systemstabilisatoren (9) sowie Faltenformern (17), die durch Faltenformband (16) das flexible Material (4) des Grundkörpers (3) systematisch faltet, und andererseits mit der Tragkonstruktion (5) verbunden angeordnet sind. Beim Befüllen des flexiblen Schüttgutsilos (1) mit dem Schüttgut (2) wird kinetische Energie in den Grundkörper (3) eingebracht, die den gefüllten Grundkörper (3) in die vorgesehene Form und gleichzeitig das System der federnden Elemente (10) so verformt, dass die kinetische Energie, mit dem eingebrachten Schüttgut (2), in potentielle Energie umgewandelt wird, was aber unabhängig von der Art und Weise ist, wie das Schüttgut (2) eingebracht wird, so dass das System keiner Fremdenergie bedarf. Beim Entleeren erfolgt zunächst der schwerkraftbedingte Austragung des Schüttgutes (2) und die damit verbundenen natürlichen Massereduzierungen im Grundkörper (3), so dass die federnden Elemente (10) kontrahieren und damit wieder kinetische Energie zum Austragen entstehen und somit nur ein System mechanischer Energien zur Anwendung kommt.

Description

Stand der Technik
Die vorliegende Erfindung betrifft flexible Schüttgutsilos und dessen Verfahren zum Betreiben desselben, d. h. Befüllen, Lagern und Entleeren von feinen bis groben fließfähigen Schüttgütern im Allgemeinen, entsprechend dem Oberbegriff des Anspruches 1. Im Weiteren betrifft die Erfindung die Einsatzmöglichkeiten der flexiblen Silos für die Lagerung von feinen bis groben fließfähigen Granulaten, Pulvern, Flocken und dgl. wie beispielsweise in der Landwirtschaft, Futtermittel, oder in der Energiewirtschaft, Biomasse, speziell Holzpeletts, aber auch in der Nahrungsmittelwirtschaft wie Salz oder Mehl und darüber hinaus bei speziellen industriellen Anwendungen.
Gattungsgemäße festinstallierte und/oder flexible Schüttgutsilos sind innerhalb eines festen Gestells angeordnet und dienen zur Aufnahme, zur Lagerung und zur Abgabe von Schüttgütern. Flexible Schüttgutsilos sind besonders gut geeignet zur Lagerung von Granulaten mit Staubpartikeln, wie Holzpellets, oder feinste Granulaten, wie Mehl, da diese aus technisch hochfesten, staubdichten und dauerhaft elektrostatisch ableitfähigen Geweben bestehen. Die Befüllung geschieht hauptsächlich durch pneumatische Fördersysteme, aber auch mittels mechanischer Einrichtungen. Diese zum Einsatz kommenden Textilarten sind so strukturiert gewebt, dass der Austrag von Staub verhindert wird, aber die überschüssige Luftmenge beim Befüllen hindurch lässt. Die Form des flexiblen Schüttgutsilos innerhalb eines tragfähigen Gestelles werden in verschiedensten Querschnitts formen, rund, quadratisch, rechteckig eingehangen. Von der Entleerung ist die Form des unteren Teils des flexiblen Silos abhängig. Die gängigste Form ist der konische Auslauf, mit Absperrschieber und Saugsonde oder Spiral- und Schneckenförderer, aber auch sogenannte Trogsilos, Maulwurfsilos und Flachbodensilos sind bekannte Möglichkeiten, die mit Absperrschieber, Saugsonden oder Spiral- und Schneckenförderer ausgestattet sind.
Alle bekannten Siloformen haben mehr oder weniger negative Einflüsse, wie beispielsweise die Brückenbildungen bei den konischen Ausläufen oder die durch den konischen Auslauf entstehenden schüttgutfreien Räume innerhalb des Gestelles. Durch den konischen Auslauf wird das Silo durch die natürliche Schwerkraft des Schüttgutes komplett entleert. Bei den sogenannten Trogsilos, Maulwurfsilos und Flachbodensilos gibt es Bereiche, die nicht durch die natürliche Schwerkraft des Schüttgutes entleert werden können, so dass mittels manueller oder zusätzlicher technischer Mittel auf die Handhabung der Silos Einfluss genommen werden muss, damit das Silo komplett entleert werden kann.
Im Dokument DE 19947696 A1 ist eine pneumatische Austragshilfe in Form von aufblasbaren Schläuchen und Doppelmantel ausgebildet, die diese Brückenbildungen verhindern sollen. Aber auch das Anheben, das Vibrieren und das Klopfen des konischen Auslaufes werden praktiziert. In allen dargestellten Möglichkeiten werden zusätzlich Energien in Form von Druckluft und/oder elektrischen Strom benötigt, dass sich natürlich nachteilig auf Grund von Mehrkosten auswirkt.
In der Gebrauchsmusterschrift DE 20 2008 010 682 U1 wird von zumindest einem Zugfederelement im Wesentlichen vertikal zwischen dem Kopfelement und Auslauf des Schüttgutreservoirs ausgebildet, um eine kegelförmige Gestalt des Auslaufbereiches zu sichern. Dabei werden Lagervolumen innerhalb des Gestelles nicht genutzt, nur um den Austrag zu sichern. Aber das kann ein Verlust an Lagerkapazität von ca. 30 bis 50% bedeuten.
In der Gebrauchsmusterschrift AT 11197 U1 2010-06-15 wird von einer Lagereinrichtung für Schüttgut ausgegangen, dass den biegeschlaffen Gewebesack in kubischer Form innerhalb eines starren Haltegestells aufweist. An zwei Seiten der Lagereinrichtung sind zwischen den Querbalken oben und dem Gewebesack unten Einrichtungen installiert, die bei abnehmendem Füllstand die Gewebesackseiten anheben. Parallel in der Mitte befindet sich am Boden über die gesamte Länge eine motorisch angetriebene Förderschnecke, die das Schüttgut aus der Lagereinrichtung befördert. Nachteilig sind die beschränkten Modifizierungen des Gewebesackes, da immer eine angetriebene Förderschnecke installiert ist. Es wird zusätzliche Energie benötigt und die mechanischen Baueinheiten unterliegen einem hohen Wartungs- und Instandhaltungsaufwand, der natürlich auch die Kosten insgesamt nachteilig erhöht.
Die Befüllung der Silos geschieht mittels einem oder mehreren horizontalen Stutzen, die im oberen Silobereich angeordnet sind, oder mit vertikalen Stutzen, die von unten oder von oben pneumatisch das Schüttgut in das Silo befördert. Aber auch über Reißverschlüsse und ähnliche Öffnungen werden Schüttgüter in ein Silo befördert, wobei bei der letzteren Einbringung je nach Schüttgut ein Staubaustritt nicht zu vermeiden ist. Auch der gleichmäßigere Eintrag des Schüttgutes auf Grund der punktuellen Einspeisung ist nicht gegeben, so dass die Füllstruktur im oberen Bereich zwangsläufig stark vom Fließverhalten des jeweiligen Schüttgutes abhängig ist, dass heißt, es sind so zwangsläufig Freiräume vorhanden, die dem Füllvolumen bzw. Füllgewicht verloren gehen.
Es ist eine „Einrichtung zum gleichmäßigen Beschicken eines Silos” DE 19737074 C2 bekannt, wo die Gleichmäßigkeit durch eine von außen angetriebene Verteileinrichtung mit Abdeck- und Streuscheibe angestrebt wird. Desweiteren sind Einrichtungen bekannt, wie „Vorrichtung zum Verteilen von Schüttgut in einem Behälter” DE 3427928 C1 , die mit einer teilweise senkrecht aufsteigenden Zuführleitung und einer an der Decke des zylindrischen Behälters starr angeordneten Verteileinrichtung ausgebildet sind. In der Zuführleitung wird mittels Luft das geförderte Schüttgut in der starr angeordneten Verteileinrichtung umgelenkt, um eine gleichmäßigere Verteilung zu erzielen. Außerdem gibt es das „Schleuderrad eines Wurfbeschickers” DE 10 2008 009 683 A1 , dass das von oben zugeführte Schüttgut mittels Zentrifugalkraft radial beschleunigt und ringförmig verteilt. Alle diese aufgeführten technischen Lösungen erfordern nachteilig einen zusätzlichen Antrieb und damit zusätzlich Energie, dem Silo geht Raumhöhe verloren und damit evtl. Lagerraum bzw. das Silo kann nicht effizient gefüllt werden.
Das derzeitige Entleeren des Silos bzw. das Fördern des Schüttgutes in das jeweilige Zielgebilde geschieht je nach der Beschaffenheit und der Spezifik des Schüttgutes in geschlossenen Systemen, wie beispielsweise durch Schläuche oder Rohrleitungen, mittels der Saugturbinen, und offenen Systemen, wie beispielsweise Förderbänder oder Förderschnecken. In allen Fällen wird elektrische Energie zusätzlich für den Antrieb der Förderaggregate benötigt. Außerdem ist speziell bei den Saugturbinen eine störende Lärmbelästigung festzustellen und der mechanische Aufwand der Förderaggregate spiegelt sich negativ im hohen Wartungsaufwand und im Preis nieder.
Die Erfindung und ihre Vorteile
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein flexibles Schüttgutsilo und das Verfahren zum Betreiben desselben, mit den kennzeichnenden Merkmalen der Ansprüche 1 und 9 vorzuschlagen, dass gegenüber dem aus dem Stand der Technik bekannten Silos, ein flexibles Schüttgutsilo auszubilden, dass eine effizientere Betriebsweise des flexiblen Schüttgutsilos zur Folge hat.
Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass der flexible Grundkörper des Schüttgutsilos innerhalb und außerhalb oder nur außerhalb in einer Tragkonstruktion eingehangen ist. Durch eine oder mehrere zentral pneumatisch beaufschlagten Befüllleitungen, die je nach der Fläche und Gestalt des Schüttgutsilos angeordnet sind, wird das Schüttgut vorzugsweise von unten nach oben in den Befüllleitungen befördert und in dem oberen Bereich der Befüllleitungen ist ein rotierender Verteilerkopf ausgebildet, der das Schüttgut wesentlich effizienter verteilt, d. h. der Netto-Eintrag an Schüttgut ist höher als bisher, da gleichmäßiger verteilt wird. Die Differenz des Eintrages an Schüttgut in den Grundkörper zwischen Brutto und Netto ist wesentlich geringer, so dass für den Betreiber eine effizientere Lagermöglichkeit durch mehr Inhalt gegenüber den analogen Voraussetzungen zu den heutigen Schüttgutsilos hat. Außerdem werden keine zusätzlichen Energien benötigt, da durch das pneumatisch einzubringende Schüttgut in den Grundkörper der Luftstrom den rotierenden Verteilerkopf bzw. den rotierenden Verteilerschirm antreibt.
Desweiteren ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass der flexible Grundkörper des Schüttgutsilos nach dem Befüllen durch innen liegende dehnungsarme Grundkörperformstabilisatoren in seiner theoretisch vorgegebenen Form verbleibt. Diese Grundkörperformstabilisatoren haben eine feste Verbindung zu der Tragkonstruktion, da die Tragkonstruktion bzw. Tragkonstruktionen für das Schüttgutsilo die feste Größe des Standortes darstellt. Von der Tragkonstruktion aus baut sich das Schüttgutsilo auf. Aber auch der Grundkörper in sich kann durch diese Grundkörperformstabilisatoren gestaltet werden.
Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass der rotierende Verteilerkopf bzw. rotierende Verteilerschirm so spezifisch ausgebildet ist, dass das nach dem jeweilige Schüttgut die Luftströmung so geregelt wird und durch die umlenkende Verteilung bei dem Austrag auf die Silofläche keine negativen Erscheinungen, wie Abrieb, Zerbrechen u. dgl., eintreten, so dass die Funktionalität des Schüttgutes gewährleistet bleibt.
Der wesentliche Vorteil der Erfindung gegenüber dem Stand der Technik liegt darin, dass innerhalb und außerhalb oder nur innerhalb des Grundkörpers, je nach den vorgegebenen Spezifikationen für das Schüttgutsilo, beispielsweise wie das Schüttgut, die Masse und das Volumen des Schüttgutes, die Fläche bzw. die Kontur der Fläche des Grundkörpers, die Flöhe des Schüttgutes, usw. ausgebildet sein sollen, so dass ein System an federnden Elementen angeordnet sind, die die entstehenden mechanischen Energien beim Eintragen und Austragen des Schüttgutes, ohne zusätzliche weitere Energiearten, zum Betreiben des Schüttgutsilos benutzen. Vor dem Einbringen des Schüttgutes sind die federnden Elemente und der flexible Grundkörper unbelastet, also in der geleerten Ausgangssituation. Bei der Einbringung des Schüttgutes in den Grundkörper, auf welcher Art auch immer, wie beispielsweise mittels der Druckluft oder mechanischer Gerätschaften, wie Kran oder Förderschnecke, aber auch in manueller Einbringungsart, sind die Partikel des Schüttgutes immer mit kinetischer Energie beladen. Beim Einlagern des Schüttgutes wird auf Grund der Masse und dem System von federnden Elementen die kinetische Energie in potentielle Energie umgewandelt. Denn das System von federnden Elementen, im Verbund mit den Systemstabilisatoren im flexiblen Grundkörper, sind so angeordnet, dass je nach der gegebenen körperlichen Gestalt des flexiblen Grundkörpers, d. h. beim Befüllen wird bei der Masseeinbringung der flexible Grundkörper in seine vorgegebene geometrische Größe durch das Schüttgut ausgebildet. Beim Befüllvorgang werden die federnden Elemente durch die Masseeinbringung systematisch vorgespannt. Der bzw. die Entleerungsstutzen sind am Boden des flexiblen Grundkörpers angeordnet. Am Anfang des Entleerungsvorganges wird das Schüttgut durch das Eigengewicht oberhalb des Entleerungsstutzens ausgetragen bis der natürliche Entnahmetrichter, je nach dem Schüttgut, entsteht, der einen weiteren Austrag des Schüttgutes auf Grund von Füllstrukturen und Adhäsionskräften verhindert. Durch den natürlichen Austrag, der Schwerkraft des Partikels, wird innerhalb des Grundkörpers eine Masseveränderung erzeugt, die das System der federnden Elemente mit den Systemstabilisatoren und damit bestimmte Bereiche des flexiblen Grundkörpers dahingehend verändern, dass das Schüttgut immer in Richtung Entleerungsstutzen bewegt wird, da die potentielle Energie in kinetische Energieumgewandelt wird. So werden die Schüttgüter ohne zusätzliche Energien, nur mit mechanischen Energien, ausgetragen.
Ein weiterer wesentlicher Vorteil ist, dass bei der Auslegung des Schüttgutsilos immer auf ein annäherndes Gleichgewicht der Schüttgutmassen zur anzuordnenden Tragkonstruktion einhergeht. Aber es ist auch möglich, dass besonders in den äußeren unteren Bereichen, vorzugsweise außerhalb der Tragkonstruktion, das flexible Schüttgutsilo so gestaltet ist, dass die Masse des Schüttgutes innerhalb des Silos auf dem Boden lagert und somit die Tragkonstruktion entlastet. Damit kann die Tragkonstruktion, speziell in den Stützbereichen, leichter ausgebildet werden, da sich die Ausknickbelastungen minimieren. Wenn in diesen genannten Bereichen die Schüttgutmassen durch das System der federnden Elemente in Verbindung mit den Systemstabilisatoren, die eine Einheit mit dem flexiblen Grundkörper bilden, zu den zentralen Entleerungsstutzen bewegt werden, ist das Gros der Masse an Schüttgütern bereits ausgetragen. Die Tragkonstruktion kann auf Grund des Zusammenspieles aller vorteilhaften Systeme leichter ausgelegt werden, da man die Schüttgutmasse effizienter lagert und damit weniger Tragkonstruktion einsetzt und natürlich die Kosten im Bereich der Halbzeuge, der Fertigung und der Montage reduziert.
Ein weiterer wesentlicher Vorteil ist, dass das Austragen des Schüttgutes nur über mechanische Energien, auch ohne Geräuschbelästigungen, und ohne weitere elektrische Energien innerhalb des flexiblen Grundkörpers erfolgt. Das Schüttgut, das aus der Grundkörpermulde in den Austragsbereich durch die Eigenmasse rutscht, wird diskontinuierlich durch Masseveränderungen des Schüttgutes der Pendelhubstrang durch Zugfedern einer Pendelhubeinrichtung zu dem Zielgebilde transportiert.
Erfindungsgemäß werden diese flexiblen Schüttgutsilos, je nach den vorgegebenen technischen Parametern, in ein System von mechanischen Energien verwandelt. Dabei ist die Einbringung des Schüttgutes, wie beispielsweise manuell oder mechanisch oder lufttechnisch, nicht für das System der mechanischen Energien ausschlaggebend, sondern nur für die unterschiedliche Ausbildung in Form der Beschickung des Schüttgutsilos maßgebend.
Ein weiterer wesentlicher Vorteil ist, dass die Schüttgutsilos in den Formen und in der Gestaltung universell ausbildbar sind. Die Formen als Draufsicht gesehen, können rund, quadratisch, rechteckig, aber auch sechs- oder achteckig bis hin zu unsymmetrischen Gebilden gestaltet sein. Je nach den vorgegebenen technischen Parametern, wie Lagerfläche, Formen der Grundkörper, u. dgl. kann eine Tragkonstruktion oder mehrere systematisch angeordnete Tragkonstruktionen mit oder ohne Befüllrohr den Grundkörper ausbilden. Die Gestaltung ist immer dem Ziel untergeordnet, die annähernd gleichmäßige Einbringung des Schüttgutes zu sichern und das Schüttgut komplett aus dem Grundkörper zu fördern. Entscheidend ist, dass bei der Gestaltung des Schüttgutsilos ein System von mechanischen Energien aufgebaut werden, die die gesamten Bewegungen des Schüttgutes im Grundkörper organisieren.
Vorteilhaft ist natürlich auch das bestehende Schüttgutsilos bei der gleichmäßigeren Einbringung des Schüttgutes nachgerüstet werden können, wenn bestimmte Voraussetzungen gegeben sind.
Von Vorteil ist außerdem, dass bisherige Einrichtung zum Entleeren des Schüttgutsilos, wie Saugsonden oder mechanische Förderschnecken oder Förderbänder mittels Adapter an das erfindungsgemäße Schüttgutsilo angeschlossen und betrieben werden können.
Die vorteilhafte Ausgestaltung und weitere Vorteile der Erfindung sind der nachfolgenden Zeichnungen, der Beschreibung des Ausführungsbeispiels und den Ansprüchen entnehmbar.
Zeichnungen
Der Gegenstand der Erfindung ist in den Zeichnungen der Ausführungsbeispiele dargestellt und im weiteren Verlauf näher erläutert. Folgende Figuren zeigen:
1 Flexibles Schüttgutsilo im leeren Zustand und nur außerhalb der Tragkonstruktion
2 Flexibles Schüttgutsilo mit gefüllten Grundkörper und nur außerhalb der Tragkonstruktion
3 der idealisierte Zustand eines Schüttgutsilos mit einen natürlich entstandenen Schüttgutentleerungstrichter
4 Ausschnitt des Schüttgutsilo im oberen Bereich
5 Ausschnitt des Schüttgutsilo mit angehobenen Boden und Grundkörpermulde außerhalb der Tragkonstruktion
6 Ausschnitt des Schüttgutsilos mit Tragkonstruktion innerhalb der Grundkörpermulde
7 Beispielhafte Möglichkeit des Schüttgutsilos im gefüllten Zustand innerhalb Und außerhalb der Tragkonstruktion
8A bis E Beispielhafte Formen von Schüttgutsilos als Draufsicht im gefüllten Zustand
9 vertikale Einbringung des Schüttgutes
10 horizontale Einbringung des Schüttgutes
Beschreibung des Ausführungsbeispiels
In 1 ist das erfindungsgemäße Schüttgutsilo 1 mit dem Grundkörper 3 aus flexiblen Material 4 nur außerhalb der Tragkonstruktion 5 im leeren, also im angefüllten, Zustand dargestellt. Die zentral, von den federnden Elementen 10 abhängig, angeordnete Tragkonstruktion 5 beinhaltet das Befüllrohr 6 mit dem darüber im mittleren oberen Bereich 24 ausgebildeten rotierenden Verteilerkopf 8. Mittig oberhalb der Tragkonstruktion 5 mit dem Befüllrohr 6 und dem rotierenden Verteilerkopf 8 ist ein festes Widerlager 23 mit dem Schüttgutsilodach 22 ausgebildet und damit ist der Grundkörper 3 aus flexiblen Material 4 zur Tragkonstruktion 5 sicher zugeordnet. Die Systemstabilisatoren 9 in dem Grundkörper 3 in Verbindung mit den federnden Elementen 10 und der Tragkonstruktion 5 haben den Grundkörper 3 aus flexiblen Material 4 so geordnet zu der Tragkonstruktion 5 gefaltet. Auch der Boden 19 mit dem äußeren unteren Bereich 18 ist bis oberhalb der Grundkörpermulde 7 angehoben und gefaltet. Die gefalteten Seitenwände 27 des Grundkörpers 3 aus flexiblen Material 4 werden durch die Faltenformer 17 zielgerichtet mittels des Faltenformbands 16 innen oder außen oder innen und außen gefaltet. Die Grundkörperformstabilisatoren 21 sind nach den gefalteten Seitenwänden 27 verformt. Die Grundkörpermulde 7 ist nach oben immer stabil offen, auch bei leerem Zustand des Grundkörpers 3, und mit dem Austragbereich 11 verbunden. Das Quetschventil 15 dient als Sperre für den Staubaustrag beim Befüllen des Schüttgutsilos 1 über das Befüllrohr 6 mit Schüttgut 2. Das System der Pendelhubeinrichtung 13 ist mittels des Gewichtausgleiches 31, den Zugfedern 32 und dem Pendelhubstrang 30 im Gleichgewicht.
In 2 ist das erfindungsgemäße Schüttgutsilo 1 mit dem Grundkörper 3 aus flexiblen Material 4 nur außerhalb der Tragkonstruktion 5 im gefüllten Zustand dargestellt. Der Grundkörper 3 mit seiner Tragkonstruktion 5 ist durch sein flexibles Material 4 und dem nahezu gleichmäßig eingebrachten Schüttgut 2 in seiner vorgegebenen Grundkörperform 20 mittels der Grundkörperformstabilisatoren 21 ausgeformt. Die Grundkörperformstabilisatoren 21 sind einerseits mit der Tragkonstruktion 5 und andererseits mit dem Grundkörper 3 standortfest verbunden. Durch das Schüttgut 2 wird im Grundkörper 3 die Faltenformbänder 16 und die federnden Elemente 10 mit den Schutzhüllen 35 unter Zug gesetzt, so dass in dem System potenzielle Energien auf Abruf stehen. Die Grundkörpermulde 7 des Austragbereiches 11 ist mit Schüttgut 2 gefüllt und das Quetschventil 15 geöffnet. Durch das Öffnen des Quetschventils 15 wird das Schüttgut 2 in die Austragleitung 29 gedrückt, so dass durch die Masseverlagerung des Schüttgutes 2 die Zugfedern 32 aktiviert werden. Der Pendelhubstrang 30 nimmt unmittelbar hinter der Grundkörpermulde 7 die Austragleitung 29 auf, so dass das Schüttgut 2 davor diskontinuierlich im Austragbereich 11 durch die Austragleitung 29 durch das System der Zugfedern 32 zum Zielgebilde 14 befördert wird.
In 3 ist das erfindungsgemäße Schüttgutsilo 1 mit dem Grundkörper 3 aus flexiblen Material 4 idealisiert dargestellt. Der natürliche Schüttgutentleerungstrichter 28 ist ausgebildet, d. h. das Schüttgut 2 wird durch seine eigene Schwerkraft und der Überwindung der Adhäsionskräfte Zwischen den Teilen des Schüttgutes 2 über die Grundkörpermulde 7 aus dem Grundkörper 3 ausgetragen. Der Übergang des sich bildenden und einstürzenden natürlichen Schüttgutentleerungstrichters 28 verändert sich im System fließend. Dabei verändert sich die Masse an Schüttgut 2 innerhalb des Grundkörpers 3 so, dass das System mechanischer Energie zum Tragen kommt. Das Schüttgut 2 außerhalb des natürlichen Schüttgutentleerungstrichters 28 wird dabei kontinuierlich mit Hilfe des flexiblen Materials 4 des Grundkörpers 3 und der eingebundenen Systemstabilisatoren 9 durch die freiwerdende kinetische Energie der federnden Elemente 10 in die Grundkörpermulde 7 befördert. Die Entleerung des flexiblen Schüttgutsilos 1 erfolgt immer prinzipiell nach dem natürlichen Schüttgutentleerungstrichter 28, also von oben nach unten.
In 4 wird ein Ausschnitt im oberen Bereich des erfindungsgemäßen Schüttgutsilos 1 dargestellt und der zeigt, dass im äußeren oberen Bereich 26 das flexible Material 4 des Grundkörpers 3 gefaltet ist und nur das Schüttgutsilodach 22 begrenzt das Falten des flexiblen Materials 4. Zuerst erfolgt, nach dem natürlichen Schüttgutentnahmetrichter 28, die Entnahme an Schüttgut 2 im mittleren oberen Bereich 24 und im äußeren oberen Bereich 26. Das System der mechanischen Energien verändert zuerst in diesem Bereich den Grundkörper 3.
In 5 wird von dem erfindungsgemäßen Schüttgutsilo 1 ein beispielhafter Ausschnitt vom mittleren unteren Bereich 25 dargestellt. Die Tragkonstruktion 5 ist außerhalb der Grundkörpermulde 7 und wird durch den Boden 19 mittels einer Grundkörperbodenabdichtung 36 geführt. Das flexible Material 4 des Grundkörpers 3 ist im äußeren unteren Bereich 18 gefaltet und der Boden 19 ist über dem Wannennahtbereich 43 hochgezogen, so dass das Schüttgut 2 in die Grundkörpermulde 7, die mit einem gleitenden und schrägen Muldeboden 40 ausgestattet ist, eingebracht wird. Das Schüttgut 2 füllt den Austragsbereich 11.
In 6 wird von dem erfindungsgemäßen Schüttgutsilo 1 ein beispielhafter Ausschnitt vom mittleren unteren Bereich 25 dargestellt. Die Tragkonstruktion 5 ist innerhalb der Grundkörpermulde 7 und wird durch den Boden 19 mittels einer Grundkörperbodenabdichtung 36 geführt. Das flexible Material 4 des Grundkörpers 3 ist im äußeren unteren Bereich 18 gefaltet und der Boden 19 ist über dem Wannennahtbereich 43 hochgezogen, so dass das Schüttgut 2 in die Grundkörpermulde 7, die mit einem sehr gut gleitenden und schrägen Muldeboden 40 ausgestattet ist, eingebracht wird. Das Schüttgut 2 füllt den Austragsbereich 11.
In 7 wird beispielhaft eine Draufsicht von dem erfindungsgemäßen Schüttgutsilo 1 im gefüllten Zustand innerhalb und außerhalb der Tragkonstruktion 5 dargestellt. Ein Verbindungsrahmen 44 außerhalb des Grundkörpers 3 können die Widerlager 23 fixieren. Der Grundkörper 3 aus flexiblen Material 4 wird durch die Grundkörperformstabilisatoren 21 in ihrer vorgegebenen Form ausgebildet. Diese Art von Schüttgutsilo 1 ist vom Eintrag erweiterbar, d. h. besonders bevorzugt bei größeren Volumina, da das Befüllrohr 6 und der rotierende Verteilerkopf 8 mittels der Öffnung von außen durch den Reißverschluss 45 leicht umsetzbar sind.
In 8A bis F sind beispielhafte mögliche Formen von gefüllten Schüttgutsilos 1 als Draufsicht dargestellt. Die Einhaltung der jeweiligen vorgegebenen Grundkörperform 20 wird von den dehnungsarmen Grundkörperformstabilisatoren 21 gewährleistet. Die Tragkonstruktion 5 in Verbindung mit dem Befüllrohr 6 ist bestimmend für den jeweiligen rotierenden Verteilerkopf 8 oder rotierenden Verteilerschirm 41, wobei der Grundkörper 3 aus flexiblen Material 4 die Dimensionierung und das Zusammenspiel der Komponenten bestimmt. Die Öffnungsmöglichkeiten des Grundkörpers 3 durch einen oder mehrerer Reißverschlüsse 45 ermöglicht das Austauschen der rotierenden Verteilerköpfe 8 oder rotierenden Verteilerschirme 41.
In 9 ist prinzipiell die vertikale, von unten nach oben, Einbringung des Schüttgutes 2 dargestellt. Durch das Befüllrohr 6 wird das Schüttgut 2 per Luftstrom auf den dadurch rotierenden Verteilerkopf 8 mit Luftfangkante 39 befördert und durch die jeweilige Ausgestaltung des rotierenden Verteilerkopfes 8 wird das Schüttgut 2 über die Fläche des Grundkörpers 3 verstreut. Die Ausbildung des rotierenden Verteilerkopfes 8 sollte so sein, dass das Schüttgut 2 den äußeren Bereich des Grundkörpers 3 stärker kontaktiert als den inneren Bereich. Das Schüttgutsilo 1 wird so formstabiler und belastbarer ausgebildet.
In 10 ist prinzipiell die horizontale Einbringung des Schüttgutes 2 dargestellt. Durch das Befüllrohr 6 und dem Anströmrohr 46 wird das Schüttgut 2 per Luftstrom auf den dadurch rotierenden Verteilerschirm 41 mit Luftfangkante 39 befördert. Durch die jeweilige Ausgestaltung des rotierenden Verteilerschirmes 41 wird das Schüttgut 2 über die Fläche des Grundkörpers 3 verstreut. Die Ausbildung des rotierenden Verteilerschirmes 41 sollte so sein, dass das Schüttgut 2 den äußeren Bereich des Grundkörpers 3 stärker kontaktiert als den inneren Bereich. Das Schüttgutsilo 1 wird so formstabiler und belastbarer aufgebaut.
Bezugszeichenliste

1: Schüttgutsilo
2: Schüttgut
3: Grundkörper
4: flexibles Material
5: Tragkonstruktion
6: Befüllrohr
7: Grundkörpermulde
8: rotierender Verteilerkopf
9: Systemstabilisator
10: federnde Element
11: Austragsbereich
12: Grundkörpertunnel
13: Pendelhubfördereinrichtung
14: Zielgebilde
15: Quetschventil
16: Faltenformband
17: Faltenformer
18: äußerer unterer Bereich
19: Boden
20: Grundkörperformen
21: Grundkörperformstabilisator
22: Schüttgutsilodach
23: Widerlager
24: mittlerer oberer Bereich
25: mittlerer unterer Bereich
26: äußerer oberer Bereich
27: gefaltete Seitenwand
28: natürlicher Schüttgutentleerungstrichter
29: Austragleitung
30: Pendelhubstrang
31: Gewichtsausgleich
32: Zugfeder
33: Energieerzeuger
34: Sensor
35: Schutzhülle
36: Grundkörperbodenabdichtung
37: eintragender Bereich
38: Schaufeln
39: Luftfangkante
40: Muldeboden
41: rotierender Verteilerschirm
42
43: Wannennahtbereich
44: Verbindungsrahmen
45: Reißverschluss
46: Anströmrohr

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 19947696 A1 [0004]
DE 202008010682 U1 [0005]
AT 11197 U1 [0006]
DE 19737074 C2 [0008]
DE 3427928 C1 [0008]
DE 102008009683 A1 [0008]

Claims

Flexibles Schüttgutsilo (1) zum diskontinuierlichen bzw. kontinuierlichen Füllen, Lagern und Entleeren von feinen bis groben Schüttgütern (2), dadurch gekennzeichnet, dass der Grundkörper (3) aus flexiblen Material (4) mit innen liegenden Grundkörperformstabilisatoren (21) besteht, die einerseits mit der Tragkonstruktion (5) und andererseits mit dem Grundkörper (3), aber auch der Grundkörper (3) in sich, dehnungsarm verbunden sind und dass der Grundkörper (3) innerhalb und außerhalb oder nur außerhalb der Tragkonstruktion (5) ausgebildet ist und innerhalb und außerhalb oder nur außerhalb oder innerhalb des Grundkörpers (3) federnde Elemente (10) einerseits Systemstabilisatoren (9) sowie Faltenformer (17) besitzt, die durch Faltenformband (16) die Außenhaut (18) des Grundkörpers (3) systematisch faltet, und andererseits mit der Tragkonstruktion (5) verbunden angeordnet sind, die bei dem Befüllen des Grundkörpers (3), durch ein oder mehrerer ausgebildeter zentralen vertikalen Befüllrohre (6), die im eintragenden Bereich (37) einen rotierenden, über unterschiedlich ausgebildeter Schaufeln (38) und mit versehener Luftfangkante (39), rotierenden Verteilerkopf bzw. Verteilerköpfe (8) oder die bei dem Befüllen des Grundkörpers (3), durch ein oder mehrerer ausgebildeter zentraler horizontaler Befüllrohre (6), die im eintragenden Bereich (37) einen rotierenden Verteilerschirm bzw. Verteilerschirme (41) angeordnet sind, das Schüttgut (2) im äußeren Bereich (18) des Bodens (19) lagert, die unabhängig von der Art des Eintrages und den Schüttgütern (2) die federnden Elemente (10) so verformen, dass das Schüttgut (2) von unten nach oben und von außen nach innen fallend nahezu horizontal eingebracht wird und die Grundkörperformstabilisatoren 21 den flexiblen Grundkörper 3 in der vorgegebenen Gestalt halten, so dass bei der zunächst schwerkraftbedingten Austragung des Schüttgutes (2) und die damit verbundenen natürlichen Massereduzierungen im Grundkörper (3) die federnden Elemente (10) kontrahieren lässt und im Verbund mit den Systemstabilisatoren 9 und dem flexiblen Material (4) systematisch das Schüttgut (2) immer zu der Grundkörpermulde (7) und damit in den Austragsbereich 11 fördert und somit das Schüttgut (2) komplett aus dem Grundkörper (3) über nachgeschaltete Pendelhubeinrichtungen (13) zum Zielgebilde (14) austrägt.
Flexibles Schüttgutsilo (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Grundkörper (3) in seinen Grundkörperformen (20), rund, quadratisch, rechteckig, u. a. nahezu beliebig gestaltet sein kann.
Flexibles Schüttgutsilo (1) nach Anspruch 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, dass die innen liegenden dehnungsarmen Grundkörperformstabilisatoren (21) vorzugsweise vertikal und verstellbar ausgebildet sind.
Flexibles Schüttgutsilo (1) nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die zentrale Tragkonstruktion (5) bei aufsteigender Befüllung gleichzeitig als Befüllrohr (6), hingegen bei horizontaler Befüllung nur als Tragkonstruktion (5) ausgebildet ist.
Flexibles Schüttgutsilo (1) nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Befüllrohr (6) für aufsteigendes Schüttgut (2) und Schüttgutsilodach (22) mit Widerlager (23) ein rotierende Verteilerkopf (8) zentral ausgebildet ist.
Flexibles Schüttgutsilo (1) nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Befüllrohr (6), wenn es horizontal ausgebildet ist, ein rotierender Verteilerschirm (41) außer mittig mit Luftfangkanten (39) gewölbt im Austragbereich (11) des Grundkörpers (3) angeordnet und mittels der Tragkonstruktion (5) fest zugeordnet ist.
Flexibles Schüttgutsilo (1) nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Grundkörpermulde (7) immer als ein offenes stabiles Bauteil mit einem zur Austragleitung (29) schräg abfallenden glatten Muldeboden (40) und die Tragkonstruktion (5) innerhalb oder außerhalb der Grundkörpermulde (7) ausgebildet ist.
Flexibles Schüttgutsilo (1) nach Anspruch 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Boden (19) des Grundkörpers (3) im Wannennahtbereich (43) mit der Grundkörpermulde (7) fest verbunden ist.
Verfahren zum Betreiben des Schüttgutsilos (1) unter Verwendung der Vorrichtungsmerkmale des Schüttgutsilos (1) gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass beim Befüllen des Schüttgutsilos (1) mit dem Schüttgut (2) kinetische Energie in den Grundkörper (3) eingebracht wird, die den gefüllten Grundkörper (3) in die vorgesehene Form und gleichzeitig das System der federnden Elemente (10) so verformt, dass die kinetische Energie, mit dem eingebrachten Schüttgut (2), in potentielle Energie umgewandelt wird, was aber unabhängig von der Art und Weise ist, wie das Schüttgut (2) eingebracht wird, so dass das System keiner Fremdenergie bedarf.
Verfahren zum Betreiben des Schüttgutsilos (1) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass beim pneumatischen Befüllen des Grundkörpers (3) mit Schüttgut (2) über das Befüllrohr (6) in vertikaler, von unten nach oben, der rotierende Verteilerkopf (8) oder in horizontaler Richtung der rotierende Verteilerschirm (41) mit der kinetischen Energie des Schüttgut-Luft-Gemisches angetrieben werden und das Schüttgut (2) gleichmäßiger über die Fläche verteilt, je nach spezifischer Auslegung des rotierenden Verteilerkopfes (8) bzw. des rotierenden Verteilerschirmes (41), eingebracht wird.
Verfahren zum Betreiben des Schüttgutsilos (1) nach Anspruch 9 und 10, dadurch gekennzeichnet, dass das relativ gleichmäßig gefüllte Schüttgutsilo (1) beim Entleervorgang oberhalb der Grundkörpermulde (7) einen durch die Schwerkraft des jeweiligen Schüttgutes (2) entstehenden natürlichen Schüttgutentleerungstrichter (28) ausbildet, der mit von oben beginnenden Massereduzierungen und der gleichzeitigen Umwandlung von potentieller in kinetischer Energie durch das System der federnden Elemente (10) hervorruft, die je nach den kontinuierlichen und diskontinuierlichen Entleerungsprozessen das Schüttgut (2) in den Bereich der Grundkörpermulde (7) gezogen wird, wodurch der komplette Grundkörper (3) entleert wird.
Verfahren zum Betreiben des Schüttgutsilos (1) nach Anspruch 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Entleeren des Schüttgutes (2) mit Schwerkraft und gegebenenfalls mit zusätzlicher Hilfe einer federunterstützten Pendelhubfördereinrichtung (13) geschieht, indem das nachrutschende Schüttgut (2) mit seiner kinetischen Energie im Austragsbereich (11) die siloseitige Zugfeder (32) dehnt und die in Förderrichtung nachfolgende Zugfeder (32) strafft, wodurch das in der Austragleitung (29) befindliche Schüttgut (2) in Richtung des Zielgebildes (14) peristaltisch bewegt wird.