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Entladevorrichtung für Silos Die Erfindung befaßt sich mit einer Entladevorrichtung
für stehende zylindrische Silos, bei denen das Silogut aus einer zentralen Bodenöffnung
entnommen wird. Dieser Öffnung wird es mittels einer Fördereinrichtung zugeführt,
die, gewöhnlich als Förderschnecke ausgebildet, an einem radial ausladenden, um
die Silo achs drehbaren Schwenkarm angebracht ist. Sie kann mit Schneidwerkzeugen
zum Auflockern des Silogutes versehen sein und wird von einem Motor angetrieben.
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Bei derartigen bekannten Entladevorrichtungen kann die Menge des
von der Fördereinrichtung gelockerten Gutes so groß werden, daß es von der Fördereinrichtung
nicht mehr bewältigt wird. Dadurch wird sowohl die Drehung der Förderschnecke erschwert
als auch die Schwenkbewegung so behindert, daß letztere zum Stillstand kommt und
der Antrieb überlastet, gegebenenfalls zerstört wird.
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Um solche Betriebsausfälle zu vermeiden, ist bei bekannten Entladevorrichtungen
dieser Art eine von Hand ausrückbare Kupplung zwischen dem Förder-und dem Schwenkarmantrieb
vorgesehen worden. Sie erfordert indessen eine dauernde Überwachung der Anlage.
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Andere bekannte Schwenkarmantriebe arbeiten mit einem Klinkenschaltrad,
derart, daß die beabsichtigte Vorschubbewegung der Klinke, wenn ein Sperrmoment
auftritt, von einer Feder aufgenommen wird, so daß in diesem Fall eine Fortschaltung
des Klinkenrades und damit des Schwenkarmes unterbleibt. Bei einem weiteren bekannten
Schwenkarmantrieb über ein Klinkenschaltrad soll bei Überlastung des Fördermotors
der Schwenkarmantrieb dadurch stillgesetzt werden, daß die Klinke durch einen vom
Überstrom des Fördermotors betätigten Elektromagnet vom Schaltrad abgehoben wird.
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Diese Vorrichtungen sind mit erheblichen Mängeln behaftet. Bei der
zuletzt genannten befindet sich die Klinke gerade dann in einem kraftschlüssigen
Zahneingriff, wenn die Überlastung auftritt, und es bedürfte erheblicher Kräfte,
um sie zu lösen. Auch die erwähnten, rein mechanischen Vorrichtungen geben keinen
wirksamen Uberlastschutz für den Antriebsmotor, da auch sie keine Anpassung an das
noch zulässige Antriebsdrehmoment ermöglichen.
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Es ist das Ziel der Erfindung, diese Anpassung dadurch herbeizuführen,
daß von dem Bewegungswiderstand, den das Silogut für den Schwenkarm bildet, eine
möglichst kontinuierliche Steuerung des Antrieb es abgeleitet wird.
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Gemäß der Erfindung wird dies dadurch erreicht, daß die Umlaufbewegung
des Schwenkarmes abhän-
gig von der am Motor des Förderers auftretenden Belastung
derart gesteuert wird, daß, sobald die Belastung am Fördermotor einen vorgegebenen
oberen Wert übersteigt, die Umlaufgeschwindigkeit des Schwenkarmes reduziert wird.
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Für den Antrieb der Vorrichtung kann ein gemeinsamer oder zwei getrennte
Motoren verwendet werden. Im erstgenannten Fall muß die Steuerung der Umlaufdrehzahl
des Schwenkarmes über ein an sich bekanntes veränderbares Übertragungsglied erfolgen,
im zweiten Fall kann die Drehzahl des Schwenkmotors unabhängig von derjenigen des
Fördermotors beeinflußt werden.
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Gemäß einer vorteilhaften Ausbildungsform der Erfindung ist die Steuerung
derart gewählt, daß sie die Umlaufbewegung des Schwenkarmes erst dann wieder in
Gang setzt, wenn die Belastung des Fördermotors auf einen vorbestimmten Wert gesunken
ist, welcher niedriger liegt als derjenige, bei dem die Umlaufbewegung unterbrochen
wurde.
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Weitere Ausbildungsformen der Erfindung ergeben sich aus den sonstigen
Unteransprüchen.
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Die Vorrichtung nach der Erfindung hat den großen Vorteil, daß auch
dann, wenn die Schwenkbewegung der Förderschnecke nur noch mit geringer Drehzahl
möglich ist, eine Überlastung des Antriebes mit Sicherheit vermieden ist. Selbst
dann, wenn der
Schwenkarm festgebremst ist, kommt er ohne Überlastung
des Antriebes selbsttätig wieder in Bewegung, allerdings erst dann, wenn der Arbeitswiderstand
zufolge der Arbeit der Förderschnecke auf einen ungefährlichen Wert zurückgegangen
ist. Die Erfindung ist bei Förderschnecken mit oder ohne zusätzliche Schneidemesser
anwendbar. Sie wird nachfolgend für den Fall näher erläutert, daß getrennte Motoren
für den Antrieb der Förderschnecke bzw. für den Schwenkarm verwendet werden.
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Vorzugsweise sind es Elektromotoren, es können aber auch solche anderer
Art, z. B. hydraulische Motoren mit an sich bekannten Regeleinrichtungen verwendet
werden.
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Es zeigt F i g. 1 einen horizontalen Teilschnitt durch einen Silo,
wobei einige Teile der Anschaulichkeit halber abgebrochen dargestellt sind, F i
g. 2 einen Teilschnitt in vergrößertem Maßstab an dem äußeren Ende des Schwenkarms,
der die Förderschnecke und die Messer von oben gesehen zeigt, Fig.3 einen Schnitt
längs der Linie 3-3 der Fig. 2, Fig. 4 eine schematische Ansicht einer Ausführungsform
der elektrischen Steuerschaltung für den zweiten Antriebsmotor, F i g. 5 ein Schaltschema
einer zweiten Ausführungsform der elektrischen Steuerung für den zweiten Antriebsmotor.
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In der nun folgenden Beschreibung wird auf die Zeichnungen im einzelnen
Bezug genommen. Ein Silo hat einen Boden 10, der an seinem Umfang auf einer zylindrischen
Grundmauer 11 ruht, von der eine zylindrische Silowand 12 nach oben ragt. Eine axiale
Öffnungl3 in dem Siloboden ist mit einem Tragkreuz 14 versehen, an dem ein insgesamt
mit 15 bezeichneter Schwenkarm eines Lagerkopfes 16 drehbar gehaltert ist.
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Den Lagerkopf 16 überragt ein Gehäuse 17, an dem das innere Ende
einer gebogenen Schutzplanke 18 befestigt ist. Das äußere Ende der Schutzplanke
18 ist an einem insgesamt mit 19 bezeichneten Antriebsblock befestigt, der in der
Darstellung in einer U-Schiene 20 läuft. Letztere ist in der Silowand 12 versenkt,
sie kann aber auch vollständig innerhalb der Silowand angeordnet sein, so daß sie
auf dem Siloboden 10 entlangläuft. Eine insgesamt mit 21 bezeichnete Förderschnecke
weist eine Welle 22 auf, die mit ihrem inneren Ende in dem Gehäuse 17 und mit ihrem
äußeren Ende in dem Antriebsblockl9 gelagert ist. Auf der Welle ist ein Schneckengang
23 vorgesehen, der ringsherum in Abständen mit Messern 24 ausgestattet ist, welche
die Schneidevorrichtung bilden. Wie am besten aus Fig.2 ersichtlich, ist jedes Messer
24 auf dem Schneckengang 23 mittels eines kurzen Zapfens 25 und eines langen Zapfens
26 befestigt. Auf den Zapfen sitzen Abstandshülsen 27 bzw. 28, und auf die vorstehenden
äußeren Enden der Zapfen sind Muttern aufgeschraubt, um die Messer 24 auf den Abstandshülsen
festzuklemmen. Die Abstandshülsen sind in ihren Abmessungen so aufeinander abgestimmt,
daß jedes Messer praktisch tangential zu einem zur zylindrischen Silowand 12 konzentrischen
imaginären Zylinder und außerdem in einer zur Welle 22 senkrechten Ebene liegt.
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Der Antrieb für die Förderschnecke 21 wird von einem Elektromotor29
besorgt, der an dem Tragt
kreuz 14 befestigt ist und über ein Getriebe 30 (s. F i
g. 4) an die Welle 22 der Förderschnecke angekoppelt ist. Das Getriebe ist mit einem
Teil in dem Lagerkopf 16 und mit dem anderen Teil in dem Gehäuse 17 gelagert.
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Der Schwenkarm 15 ist nahe seinem äußeren Ende mit einem Elektromotor
31 ausgestattet, dessen Abtriebswelle 32 in einem Lager 33 in dem Antriebsblock
19 gelagert ist. Auf der Abtriebswelle sitzt ein Ritzel 34 in Form eines Kettenrades,
das mit einer Zahnstange 35 kämmt, die in diesem Fall die Form einer Rollenkette
hat, welche ortsfest in dem oberen Steg der U-Schiene20 angeordnet ist. Ein Stützrad
36, das den Antriebsblock abstützt, ist in der Rückwand des Antriebsblocks gelagert.
Die Front des Antriebsblocks weist eine Fläche 37 auf, die diagonal zu der Silowand
12 verläuft, um auf diese Weise das Silogut nach innen zu der Förderschnecke 21
hinzuleiten. Der Motor 29 mit dem Getriebe 30 stellt den ersten Antrieb dar, der
die Förderschnecke 21 zusammen mit ihren Messern 24 bewegt, während der Motor 31
und das Kettenrad 34 einen zweiten Antrieb für den Umlauf des Schwenkarms 15 in
dem Silo bilden.
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Das von der Förderschnecke 21 zu der zentralen öffnung 13 hin beförderte
Silogut fällt in das nicht dargestellte innere Ende eines eigenen Ausstoßförderers,
der insgesamt mit 38 bezeichnet ist. Das äußere Ende dieses Förderers erstreckt
sich durch die Grundmauer 11, um so das Gut aus dem Silo herauszubefördern. Gewöhnlich
ist der Förderer 38 ebenfalls ein Schneckenförderer.
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In Fig. 4 ist das erste Beispiel einer erfindungsgemäßen belastungsabhängigen
Steuerung für den Motor 31 des Schwenkarmantriebes schematisch dargestellt. Ein
magnetgesteuerter Schalter, der insgesamt mit 40 bezeichnet ist, weist ein Solenoid
41 mit einer Spule 42, welche mit dem ersten Antriebsmotor 29 für die Förderschnecke
in Reihe liegt, sowie mit einem Anker 43 auf. Nach der Zeichnung wird der Anker
von der Schwerkraft in seine Normalstellung gezogen; wenn die Belastung am Motor
29 eine bestimmte Höhe erreicht, bewegt der durch die Spule 42 fließende Strom den
Anker 43 nach oben und bringt ihn in Kontakt mit einem Arm 44 eines normalerweise
geschlossenen Schalters 45, wodurch die Stromzufuhr zu dem Motor 31 abgeschaltet
und der Antrieb dieses Motors unterbrochen wird, bis die Belastung an dem Motor
für die Förderschnecke wieder unter einen bestimmten Wert abgesunken ist. Sobald
dies der Fall ist, bringt der Motor 31 den Schwenkarm wieder in Umlauf.
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Für die vorliegende Steuerung geeignete Schaltertypen sind bekannt.
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F i g. 5 veranschaulicht das zweite Ausführungsbeispiel einer Antriebssteuerung
mit einer Steuerung des Motors 31 der F i g. 4 in drei Geschwindigkeiten, Drei magnetische
Stromrelais R-1, R-2 und R-3 liegen in Reihe in der einen ZuleitungL-1 zum Förderermotor
29. Eine Feldwicklung 31' des Schwenkarmmotors 31 ist an die Leitung L-1 über die
dargestellten Relaiskontakte angeschlossen. Der normalerweise offene Kontakt Ru,
1 des Relais R-1 überbrückt etwa ein Drittel der Wicklung 31', während der normalerweise
offene KontaktR, X2 des Relais R-2 annähernd zwei Drittel der Feldwicklung 31' shuntet.
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Das andere Ende der Wicklung 31' ist mit der Leitung r. 2 verbunden.
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Jedes der drei Relais wird durch einen anderen Stromwert in der Leitung
L-1 erregt. Beispielsweise kann das Relais1 bei 10 Ampere erregt werden und bei
9 Ampere abfallen, während das Relais R-2 bei 20 Ampere erregt wird und bei 18 Ampere
abfällt und das Relais R-3 bei 30 Ampere erregt wird und bei 27 Ampere abfällt.
Magnetische Stromrelais, die bei unterschiedlichen Stromstärken tätig werden, gehören
zum Stand der Technik und sind für sich allein nicht Gegenstand der Erfindung. Derartige
Relais bestehen oft aus einer Drahtspule, durch die der Nutzstrom fließt, und einem
beweglich in der Spule angeordneten Anker. Ein in der Spule iließender Strom übt
eine magnetische Kraft auf den Anker aus und ist bestrebt, diesen zu heben. Wenn
diese Kraft die Schwerkraft überwindet, hebt sich der Anker und betätigt die dargestellten
Kontakte. Der Anker kann an einer Stange durch Schrauben in der Höhe verstellbar
sein, wodurch die sich zur Erregung des Relais notwendige Stromstärke ändert.
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Während des Normalbetriebs, das ist am Schnellgang, des Schwenkarmmotors
31 wird der Strom durch die drei normalerweise geschlossenen Relaiskontakte Rd-S
Rd-2 und Rd-i zur Feldwicklung 31' geleitet.
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Wenn der Motor 29 des Förderers langsamer läuft auf Grund einer Überbelastung,
steigt der in der Leitung L-1 fließende Strom an. Sobald dieser Strom die zur Erregung
des Relais R-1 notwendige Höhe erreicht, schließt sich der normalerweise offene
Kontakt Ru während der normalerweise geschlossene Kontakt sich öffnet. Als Folge
liegen jetzt nur zwei Drittel der Feldwicklung 31' an den Zuleitungen L-1 und L-2.
Dadurch läuft der Schwenkarmmotor 31 mit kleinerer Geschwindigkeit, solange das
Relais R-1 erregt bleibt. Wenn die Belastung am Motor 29 später beseitigt ist, fällt
der Strom in der Leitung L-1 unter den zur Erregung des Relais R-1 notwendigen Wert,
und der Schwenkarmmotor 31 kehrt dadurch zu seiner normalen Geschwindigkeit zurück.
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Wenn der Schwenkarmmotor 31 fortfährt, mehr Speichergut herunterzubringen,
als der Förderer bewältigen kann, steigt der Strom in der Leitung L-1 weiter an,
bis er die Höhe erreicht, die zur Erregung des RelaisR-2 erforderlich ist. Dadurch
öffnet sich der normalerweise geschlossene Kontakt Rd-29 und der normalerweise offene
Kontakt Ru 2 schließt. Dies hat zur Folge, daß nur mehr ein Drittel der Feldwicklung
31' an die Energiequelle angeschlossen ist.
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Also nimmt der Schwenkarmmotor 31 eine zweite Geschwindigkeit an,
die geringer ist als die Geschwindigkeit bei Erregung des Relais R-1.
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Wenn der Schwenkarmmotor 31 immer noch mehr Speichergut herunterbringt,
das die Förderschnecke zum Stillstand bringen würde, wächst der Strom in der Leitung
L-1 bis zu einer Höhe, die ausreicht, um das Relais R-3 ansprechen zu lassen, wobei
sich der normalerweise geschlossene Kontakt Rad 3 öffnet. Dieser Vorgang klemmt
die Feldwicklung 31' von den StromzuleitungenL-1 und L-2 ab und bringt den Motor
31 zum Anhalten. Nachdem die Förderschnecke das angefallene Silogut weggeräumt hat,
nimmt der Strom in der Leitung L-1 ab, so daß der Schwenkarmmotor 31 seine Geschwindigkeit
wieder steigern kann, bis seine Normalgeschwindigkeit erreicht ist.
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Selbstverständlich können die Relaiskontakte, die eine Seite der
Energiequelle mit der Feldwicklung 31' verbinden, auch alternativ äquivalente Anschlüsse
haben.
So können beispeilsweise die normalerweise geschlossenen Kontakte Rd t und Rad 2
weggelassen werden. Wenn dann das Relais R-1 erregt wird, schließt der normalerweise
offene Kontakt Ru.i und schließt dadurch ein Drittel der Feldwicklung 31' kurz.
Auf diese Weise wird der gleiche Anteil der Feldwicklung 31' an die Zuleitungen
L-1 und L-2 angelegt wie im ursprünglichen Fall, wenn der Kontakt Rd-t vorhanden
war. Ähnliche alternative Schaltungen sind möglich.