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Einrichtung zum Entnehmen von schüttfähigem Gut aus Schächten von
Silos u. dgl.
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Bei Getreidetrocknern, Silos und anderen Einrichtungen mit Schächten
zum Lagern oder Behandeln von körnigem, stückigem und ähnlichem schüttfähigem Gut
besteht die Aufgabe, dafür zu sorgen, daß beim Entnehmen von Gut aus dem Schacht
durch eine Bodenöffnung das noch im Schacht vorhandene Gut gleichmäßig über den
Querschnitt des Schachtes absinkt Das ist besonders wichtig bei solchem Gut, das
sich während des Aufenthalts im Schacht verändert, damit immer gleichmäßig verändertes
Gut entnommen wird und nicht weniger verändertes mit stärker verändertem Gut vermischt
wird. Es hat nicht an Bemühungen gefehlt, dieses Ziel zu erreichen. So sind z. B.
Einrichtungen zum Entnehmen von schüttfähigem Gut aus Schächten bekannt, bei denen
unter einem in der Bodenöffnung des Schachtes angeordneten, sich über den ganzen
Schachtquerschnitt er-- streckenden, den Durchtritt des Gutes ermöglichenden feststehenden
Rostes ein durch Kurbel- oder Exzenterantrieb in hin- und hergehende Bewegungen
versetzbarer Entnahmekasten vorgesehen ist, der das aus dem Rost heraus rieselnde
Gut vorübergehend aufnehmende Flächen aufweist, auf denen sich bei Stillstand des
Kastens das Gut bis an eine den Gutdurchtritt abschließende Kante anböschen und
dadurch den Abfluß von Gut unterbrechen kann.
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Bei diesen Einrichtungen werden die das Gut vorübergehend aufnehmenden
Flächen des Kastens von einem Leistenrost oder von einem geschlitzten Blech gebildet,
die mit Abstand unterhalb der Durchtrittsöffnungen des feststehenden Bodenrostes
angeordnet sind, deren Leisten oder Schlitze parallel zu den Spalten des Bodenrostes
verlaufen und die in einer bestimmten Stellung des Kastens die Duroblaßspalte des
Bodenrostes in solcher Breite überdecken, daß auf ihnen angesammeltes Gut sich bis
an die Kanten der Bodenroststäbe anböschen kann und zusammen mit dem Bodenrost weiteren
Durobtritt von Gut verhindert. Beim Entnehmen von Gut durch Hin- und Herbezvegen
des Kastens quer zu den Spalten des Bodenrostes geben entweder die an diesen Beavepgen
teilnehmenden Leisten die Durchlaßspalte des Bodenrostes so weit frei, daß durch
sie Gut aus dem Schacht in den Kasten abfallen kann, oder oberhalb der Leisten oder
des geschlitzten Bleches feststehend angeordnete aufwärts gerichtete Blechstreifen
schieben das auf den Flächen liegende Gut seitlich von diesen durch die Lücken zwischen
den Leisten oder durch die Schlitze ab.
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Die bekannten Einrichtungen sind relativ komplizielt im Aufbau, und
ihre beweglichen Teile einschließlich derjenigen des Antriebs sowie deren Lager
und Führungen unterliegen der Abnutzung und bedürfen der Wartung. Von beweglichen
Teilen beim Abfüllen auf das Gut ausgeübte Druck- und Reibungskräfte haben unter
Umständen schädliche Einflüsse, und es ist auch nicht möglich, nach Entleeren des
Schachtes von den mit dem Kasten bewegten Flächen alles edaragf verbliebene Gut
durch die nornasalen Kastenbewegungen zu entfernen. Bevor der entleerte Schacht
mit andersartigem Gut gefüllt werden kann, müssen deshalb die mit dem Kasten ;be
wegten Teile gereinigt werden, was kaum ohne ihren völligen Ausbau möglich ist.
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Zweck der Erfindung ist, eine Einrichtung zum Entnehmen von schüttfähigem
Gut aus Schächten so auszubilden, daß ein gleichmäßiges Absinken des Schachtiuhalts
mit einfacheren und dennoch mindestens gleichnvirksamen Mitteln bei schonendster
Behandlung des Gutes erreicht und zugleich eine völlige Entleerung der das Gut vorübergehend
aufnehenden Flächen ermöglicht wird. Sie erreicht das bei einer Einrichtung der
umgangs genannten Art dadurch, daß der Entnahmekasten in der Nähe seines oberen
Randes ebeuf alls einen starr mit ihm verbundenen, aus Stäben bestehenden Rost aufweist,
dessen Stäbe mit sich in den Bereich unterhalb der von ihnen gebildeten Spalte erstreckenden,
das Gut vorübe3;gehend aufnehmenden Flächen bildenden
Verteilerleisten
von einer Breite und in einem Abstand von der Unterseite der Roststäbe versehen
sind, daß bei Stillstand des Kastens das sich auf den Leisten anböschende Gut an
die Unterseite der Roststäbe den Gutdurchtritt abschließend heranreicht, und daß
der Kasten mit den Stäben und Leisten durch einen an seinem Boden befestigten Vibrator
in kurzhubige schnelle Schwingungen versetzbar ist.
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Der im Sinne der Erfindung ausgebildete, starr mit dem Entnahmekasten
verbundene Rost bewirkt in Ruhelage zusammen mit darauf angesammeltem Gut einen
völligen Abschluß des Schachtes, so daß der im Schacht angeordnete Bodenrost im
wesentlichen nur noch zu seiner Entlastung dient. Er überträgt die mit Hilfe des
Vibrators in ihm erzeugten Schwingungen auf das darauf- und darüberliegende Gut,
das unter der Wirkung dieser Schwingungen sich wie eine Flüssigkeit verhält. Es
verliert seine Fähigkeit zur Bildung und Aufrechterhaltung von Böschungen bestimmter
Neigung und fließt infolgedessen über die gesamte Flächenausdehnung des Rostes zwischen
dessen Stäben und über die Flächen der Leisten gleichmäßig ab. Dieses gleichmäßige
Abfließen wird durch die Entlastung des auf dem Kastenrost liegenden Gutes durch
den Bodenrost des Schachtes gefördert, so daß sich zwischen diesen Rosten eine sich
über den vollen Querschnitt des Schachtquerschnitts erstreckende Trennschicht bildet,
unter der das Gut gleichmäßig abfließt. Da dazu keine Relativbewegungen zwischen
dem Kastenrost und den seine Spalte überdeckenden Leisten nötig sind, können Roststäbe
und Leisten starr mit dem Kasten oder unmittelbar miteinander verbunden sein.
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So können die Leisten aus einfachen Winkelblechen bestehen, deren
lotrechte Schenkel an den die Auslaufspalte des Kastenrostes begrenzenden Kanten
der Roststäbe befestigt sind und deren waagerechte Schenkel sich unterhalb der Rostspalte
erstrecken.
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Es ist auch nicht erforderlich, daß die Stäbe und Leisten des Kastenrostes
sich parallel zu den Stäben des Bodenrostes erstrecken. Sie können in beliebigem
Winkel dazu angeordnet sein, und es hat sich sogar gezeigt, daß die Anordnung senkrecht
zu den Bodenroststäben die gleichmäßige Verteilung des nachsinkenden Gutes über
den Schachtquerschnitt begünstigt. Der Entnahmekasten kann auf einfachen Federn
aufruhen, die praktisch keiner Abnutzung unterliegen und keiner Wartung bedürfen.
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Die Verwendung von Magnet- oder Unwuchtvibratoren zum Befördern von
auf Flächen, z. B. von Schüttelrinnen und Schüttelrutschen, liegendem Gut in vorzugsweise
waagerechter Richtung ist an sich seit langem bekannt, und zwar auch zum Wegbefördern
von aus Bunker- und dergleichen Schächten entnommenem Gut. Jedoch ist die Verwendung
von Vibratoren an den unter solchen Schächten angeordneten Entnahmeeinrichtungen
bisher nicht vorgeschlagen worden, obwohl man sich in den einschlägigen Fachkreisen
seit geraumer Zeit bis in die jüngste Vergangenheit vielfach darum bemüht hat, ein
gleichmäßiges Absinken schüttfähigen Gutes in Schächten bei deren Entleerung mit
den verschiedensten Mitteln zu erreichen.
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In der Zeichnung sind zwei Ausführungsbeispiele für die Entnahmeeinrichtung
nach der Erfindung dargestellt.
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F i g. 1 und 2 zeigen zwei zueinander senkrechte vertikale Mittelschnitte
durch den unteren Teil eines
Trockenschachtes mit dazugehöriger Entnahmevorrichtung
gemäß der Erfindung; Fig.3 zeigt in gleicher Weise wie Fig.1 einen vertikalen Mittelschnitt
durch den unteren Teil eines Silos mit einer Entnahmevorrichtung gemäß der Erfindung;
F i g. 4 ist ein waagerechter Schnitt nach der Linie Ill-llIinFig.3.
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In Fig. 1 und 2 bezeichnet 10 die lotrechten Wände eines Trockenschachtes
12 mit beliebigem, beispielsweise quadratischem Querschnitt. Der Schacht ruht auf
einem Fundamentl4 auf. Der Trockner ist mit waagerechten Lüftungsstäben 16 in Form
von unten offenen Rinnen versehen, die Kanäle für die Trockenluft bilden. Der Schacht
hat unten außerdem einen Bodenrost aus Balken oder Stäben 18, die eine solche Querschnittform
haben, daß sie miteinander sich nach unten verjüngende Durchlaßspalte20 für das
Trockengut bilden. Diese Stäbe dienen zur Aufnahme des Gewichts des darüber befindlichen
Trockengutes im Schacht und entlasten hierdurch die darunterliegende Entnahmekammer.
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Unabhängig vom Bodenrost besteht die Entnahmeeinrichtung aus einer
Entuahmekammer 22 in einem Kasten, der aus einem vorzugsweise rechteckigen Rahmen24,
beispielsweise aus U-Trägern, und auf der Innenseite des Rahmens angebrachten Wänden
26, beispielsweise aus Blech, besteht. Der Rahmen 24 ruht auf Federn 28 und wird
mit Hilfe von lotrechten Stiften 30 geführt, die im Fundamentl4 befestigt sind und
sich frei durch Löcher in den Flanschen der Rahmenträger erstrecken. Geneigte Leitflächen
32 an den unteren Kanten der Schachtwände leiten das Trockengut nach unten durch
einen Kragen 34 in die oben offene Entnahmekammer 22.
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Die Entnahmekammer 22 geht unten in eine Anzahl von sich nach unten
verjüngenden Ablaufspalten 36 über, die zwischen waagerechten zueinander parallelen
Stäben 38 gebildet werden, deren Enden an zwei gegenüberliegenden Seiten des durch
die Stäbe 24 und Blechwände 26 gebildeten Kastens befestigt sind. Die Stäbe 38 haben
im Querschnitt vorzugsweise die Form von gleichschenkligen Dreiecken und können
aus hohlen Blechbalken bestehen.
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Unterhalb der Ablaufspalten 36 sind Verteilungsleisten 40 vorgesehen,
die das durch dieAblaufspalten 36 herabrieselnde getrocknete Gut vorübergehend aufnehmen.
Diese Leisten können aus Winkeleisen oder Winkelblechen bestehen, deren lotrechte
Schenkel an den Kanten der die Spalten 36 begrenzenden Roststäbe 38 befestigt sind
und deren waagerechte Schenkel, wie Fig.1 zeigt, mit Abstand unterhalb der Spalten
verlaufen.
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Die Kastenwände 26 erstrecken sich etwas weiter nach unten als die
Ablaufspalten 36 und die-Leisten 40 und umschließen dort eine Sammelkammer 42 mit
einem geneigten Boden 44, der an einer Seite in eine Ablaufrinne46 mündet, durch
die das von den Leisten auf den Boden44 herabfallende Gut abfließt.
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Am Kasten ist vorzugsweise in der Mitte des Boden 44 ein Vibrator48,
z.B. ein magnetisch betätigter Vibrator angebracht. Er ist derart auf einem Zwischenstück
50 befestigt, daß er in einer Lage gehalten wird, in der seine Hauptvibrationsrichtung
auf den Schwerpunkt des Kastens gerichtet ist.
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Die im unteren Teil des Schachtes angeordneten Bodenroststäbe 18
bilden vorzugsweise einen rechten Winkel mit den Stäben 38, die die Ablaufspalten
36
der Kammer 22 begrenzen. Dadurch wird eine gleichmäßige Verteilung
des Gutes über den ganzen Querschnitt des Schachtes und der Entnahmekammer begünstigt.
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Die beschriebene Einrichtung arbeitet im wesentlichen wie folgt:
Wenn der Entnahmekasten mit Hilfe des Vibrators 48 in Schwingungen versetzt wird,
fällt das bis dahin die Spalten 36 des Kastenrostes abschließende kornförmige Gut
über die freien Kanten der Verteilungsleisten 40 in die Sammelkammer42 ab. Neues
Gut rinnt auf die Leisten durch die über den Querschnitt des Kastens gleichmäßig
verteilten Ablaufspalten 36.
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Im Maße der Entnahme des Gutes sinkt seine oberfläche in dem oben
befindlichen Schacht in Richtung zur Entnahmekammer22, die in eine große Anzahl
verhältnismäßig schmaler, gleichmäßig verteilter Auslaufspalten ausläuft, so daß
das Gut gleichförmig über den ganzen Schachtquerschnitt sinkt, d. h., die Sinkgeschwindigkeit
ist am Schachtumfang praktisch ebenso groß wie in der Mitte. Dazu tragen wenigstens
teilweise auch die Bodenroststäbe 18 bei, und zwar besonders deshalb, weil die von
ihnen gebildeten Durchlaufspalten 20 senkrecht zu den Ablaufspalten 36 verlaufen.
Die Verteilungsleisten 40 tragen zu einer gleichmäßig verteilten Entleerung dadurch
bei, daß sie ein zu rasches Herabfallen des Gutes durch einen oder mehrere der Kastenrostspalten
verhindern.
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Dank der gleichmäßigen und gleichförmigen Abwärtsbewegung des Trockengutes
im Schacht ergibt sich eine gleichmäßige Trocknung des Gutes im ganzen Schacht.
Das Gut wird also am Schachtumfang ebenso stark getrocknet wie in der Mitte.
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Eine Oberhitzung an einzelnen Stellen des Trockenschachtes und dadurch
verursachte Keimschäden werden also verhindert.
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Das in Fig.3 und 4 dargestellte Ausführungsbeispiel zeigt eine für
Silos bestimmte Entnahmeeinrichtung, die grundsätzlich in derselben Weise ausgebildet
ist wie die in F i g. 1 und 2 veranschaulichte.
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Die Bodenroststäbe 18 können an ihren Enden in die zylindrische Wand
52 des Silos eingegossen sein. Mit diesen verbundene hochkantgestellte Stützbleche
oder Balken 54 sind senkrecht zu den Stäben angeordnet und können ebenfalls an ihren
Enden in die Silowand eingegossen sein. Die Ablaufspalten 36 der Entnahmekammer
22 werden wie im vorher beschriebenen Ausführungsbeispiel von Dreikantstäben38 gebildet,
aber die Verteilungsleisten sind nicht wie vorher genau waagerecht, sondern etwas
in Richtung zu ihren freien Kanten41 abwärts geneigt. Die Größe der Neigung hängt
von der Art des zu entleerenden Gutes ab und ist für Güter mit größerer innerer
Reibung in der Gutmasse größer als für Güter mit geringerer Reibung, die unter der
Einwirkung der Schwingungen leichter durchrinnen. Die Hauptschwingungsrichtung des
Vibrators 48 ist, wie F i g. 3 zeigt, auf den Schwerpunkt T des Kastens gerichtet.
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Aus Fig.4 ist ersichtlich, daß der waagerechte Schachtquerschnitt
durch die zueinander senkrechten Bodenroststäbe 18 und Kastenroststäbe 38 in eine
große Anzahl von über den ganzen Querschnitt gleichmäßig verteilten Auslaufkanälen
36 unterteilt ist. Durch diese Kanäle kann das Gut bei geringer innerer Reibung
in der Masse in gleichmäßigen Strömen abwärts rieseln. Die Leisten 40 hemmen jedoch
diesen Abfluß, so daß die Bewegung nach unten mit einer Geschwindigkeit erfolgt,
die durch die Vibrator-
schwingungen und die allfällige Neigung der Leisten bestimmt
ist.
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Die beschriebene Entnahmeeinrichtung läßt sich vorteilhaft auch zur
Entnahme von Gütern aus Silos zwecks Belüftung verwenden und hat dabei dank dem
gleichmäßigen Absinken des Gutes den Vorteil einer Verkürzung der Lüftungszeit und
der Ersparnis an Siloraum.
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Die Erfindung ist nicht auf die lediglich als erläuternde Beispiele
beschriebenen Ausbildungen beschränkt.
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Die Kastenschwingungen können statt durch einen Magnetvibrator durch
einen Unwuchtvibrator oder sonstwie mit Hilfe eines Motors erzeugt werden.
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Auch können Schwingungserzeuger mit veränderlicher Schwingungsamplitude
und entsprechenden Regelgliedern Verwendung finden, um die Amplitude von Null bis
auf einen Höchstwert zu ändern. Hierdurch ist es möglich, lediglich durch Einstellung
des Vibrators die Entnahme so zu regeln, daß sie bei der Amplitude Null ganz aufhört
und bei maximaler Amplitude ihren Höchstwert in der Zeiteinheit erreicht. Außerdem
lassen sich durch entsprechende Einstellung der Regelglieder des Vibrators in Zwischenlagen
beliebige dazwischenliegende Entnahmemengen erzielen.
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Bei der Anwendung der Erfindung auf Silos, besonders für Getreide,
ergibt sich die überraschende technische Wirkung, daß die in Silos mit einem mittleren
Bodentrichter für die Entnahme auftretende Schichtung des Gutes und die Ansammlung
von leichterem Gut und von Verunreinigungen im oberen Teil des Silos vermieden wird,
und zwar infolge der gleichmäßigen Abwärtsbewegung des Gutes, die ihrerseits eine
Folge der Erfindung ist. Bei bekannten Silobauarten wird infolge der genannten Schichtung
das leichtere Gut zuletzt aus dem Silo entleert, d. h., die Güte des entnommenen
Getreides wird während der Entleerung immer geringer, so daß das zuletzt entnommene
Gut die schlechteste Güte hat. Dies wird durch die Erfindung dadurch vermieden,
daß eine Schichtung verhindert und das Getreide in demselben Mischungszustand entnommen
wird, in dem es sich zu Beginn der Entleerung im Silo befindet.