DE19518360A1 - Fließbett - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Fließbett für einen eine Austragsöffnung aufweisenden Boden eines Silobehälters mit einer Bodenplatte aus einem für ein Fördergas durchlässigen Material, die oberhalb eines Verteiler­ raums für das Fördergas angeordnet ist.

Silobehälter werden vielfach zur Aufbewahrung von pul­ verförmigen fluidisierbaren Produkten, wie beispiels­ weise Mehl, verwendet. Ihr Boden ist hierbei in Form eines Trichters ausgebildet, der in seiner Mitte eine Austragsöffnung aufweist, durch die das gelagerte Pro­ dukt aus dem Silobehälter entnommen werden kann. Bei derartigen Silobehältern ist es bekannt, zur Erleichte­ rung der Entnahme des Produkts ein Fließbett vorzuse­ hen, das von unten mit einem Fördergas, in den meisten Fällen Luft, durchströmt werden kann. Hierzu ist das Fließbett für das Fördergas durchlässig, für das Pro­ dukt hingegen nicht. Das Fördergas bewirkt, daß der Silobehälter von unten her entleert wird, so daß zuerst eingefülltes Produkt auch wieder zuerst entnommen wird. Das Fördergas macht es in vielen Fällen überhaupt auch erst möglich, das Produkt zu entnehmen, insbeson­ dere dann, wenn das Produkt über eine gewisse Höhe an­ steht.

Voraussetzung für ein zufriedenstellendes Funktionieren des Fließbetts ist, daß das Fördergas möglichst gleich­ mäßig über die Fläche der Bodenplatte austreten kann. Sobald eine Beschädigung des Fließbetts aufgetreten ist, gelangt aber Produkt in den Verteilerraum und wird dann mit dem Fördergas von unten her gegen das Fließ­ bett gefördert, was relativ schnell zu einer Verstop­ fung des Fließbetts führt. In diesem Fall muß das Fließbett repariert oder sogar komplett ausgetauscht werden.

Sowohl die Reparatur als auch der Austausch eines der­ artigen Fließbetts ist relativ schwierig. Ein Transport des Bodens des Silobehälters zum Hersteller scheidet in vielen Fällen aus Kostengründen aus. Man ist daher in der Regel darauf angewiesen, das Fließbett am Einsatz­ ort zu reparieren oder einzubauen. Hierfür kann man beispielsweise eine Bodenplatte in Gestalt einer Kegel­ stumpfmantelflächenabwicklung beim Hersteller fertigen, vor Ort in den Boden einlegen und die verbleibende Stoßkante zusammenschweißen. Bei einem Silobehälter- Durchmesser von bis zu 5 m und einem Fließbettdurchmes­ ser von bis zu 2,5 m ist die Handhabung der Bodenplatte allerdings relativ schwierig. Sie weist ein so hohes Gewicht und eine so große Fläche auf, daß sie für einen einzelnen Monteur nur mit Schwierigkeiten in die rich­ tige Lage zu bringen ist. Hierbei besteht das Risiko, daß der Monteur die Bodenplatte knickt oder zumindest so stark biegt, daß die Gefahr späterer Schäden schon vorgezeichnet ist. Eine Alternative besteht darin, dem Monteur keine vollständige Bodenplatte zur Verfügung zu stellen, sondern nur einzelne Plattenteile, die er dann vor Ort in den Bodentrichter des Silobehälters einlegt, zurechtschneidet und zusammenschweißt. Auch für einen geübten Monteur ist es schwierig, die Teile so genau zurechtzuschneiden, daß sie exakt in den trichterförmigen Boden des Silobehälters hineinpassen. Auch beim Zusammenschweißen verbleiben gelegentlich unbemerkt kleinere Öffnungen, durch die Produkte in den Verteilerraum gelangen kann, was über kurz oder lang wiederum eine Unbrauchbarkeit der Bodenplatte zur Folge hat.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Fließbett mit verbesserten Wartungs- und Reparaturmöglichkeit zur Verfügung zu stellen.

Diese Aufgabe wird bei einem Fließbett der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß die Bodenplatte in Segmente unterteilt ist, die an ihren benachbarten Kan­ ten in Führungen aufgenommen sind.

Auf diese Weise bekommt ein Monteur nur noch genau zu­ geschnittene, maßgenau vorgefertigte Teile zur Verfü­ gung gestellt, die er problemlos selbst handhaben kann, nämlich die Segmente der Bodenplatte. Diese Segmente haben in den meisten Fällen, wenn der Silobehälter ei­ nen kreisförmigen Querschnitt hat, die Form eines Kreissegments. Die Anzahl dieser Kreissegmente wird in Abhängigkeit vom Durchmesser des Silobehälters be­ stimmt. Bei einem Durchmesser in der Größenordnung von 1,5 in ist beispielsweise eine Unterteilung in 10 oder 12 Segmente sinnvoll und ausreichend. Diese Segmente können beim Hersteller vorgefertigt werden, und zwar angepaßt an die jeweilige Größe des Silobehälters bzw. dessen Boden. Diese Maße sind dem Hersteller bekannt. Die Segmente werden nicht mehr zusammengeschweißt, wo­ durch die oben beschriebenen Risiken vermieden werden. Sie werden nur noch in die Führungen eingeführt. Die Führungen sichern hierbei die mechanische Halterung der Segmente und bewirken gleichzeitig eine Abdichtung zum Verteilerraum für das Fördergas hin. Auch für den Fall, daß nur ein Teil des Fließbetts geschädigt ist, wird die Reparatur ganz beträchtlich vereinfacht. In diesem Fall kann es ausreichen, das beschädigte Segment aus den Führungen zu entnehmen und durch ein neues Segment zu ersetzen. Die Vorratshaltung wird erleichtert. Wenn die Segmente einer Bautype alle die gleiche Größe ha­ ben, was zu bevorzugen ist, kann man sie leicht sta­ peln. Sie nehmen nur eine relativ kleine Lagerfläche in Anspruch.

Vorzugsweise umschließen die Führungen die Kanten U- förmig. Dies stellt eine gute mechanische Halterung für die Segmente dar. Darüber hinaus wird durch eine derar­ tige Ausgestaltung die Abdichtung zum Verteilerraum hin verbessert.

Die Abdichtung kann noch weiter verbessert werden, wenn, wie dies in einer bevorzugten Ausgestaltung vor­ gesehen ist, insbesondere an der Oberseite der Segmente eine Dichtung zwischen Segment und Führung angeordnet ist. In diesem Fall kann die Anpassung von Führung und Segment mit einer geringeren Genauigkeit erfolgen. Ver­ bleibende Spalte zwischen Führung und Segment werden durch die Dichtung zuverlässig geschlossen. Die Dich­ tung kann im Grunde genommen an jeder Stelle zwischen Führung und Segment angeordnet sein. Wenn sie aber im Bereich der Oberseite des Segments angeordnet ist, wird das Vordringen von Produkt in einen Spalt zwischen Füh­ rung und Segment gleich am Anfang des Weges verhindert. Die Dichtung kann als eigenes, vorgeformtes Teil vorge­ sehen sein. Man kann sie jedoch auch vor Ort erzeugen, indem man eine Dichtmasse, z. B. Silikon o. ä., ein­ spritzt.

Vorteilhafterweise ist die Austragsöffnung von einer umlaufenden Nut umgeben, in die Segmente mit ihren der Austragsöffnung zugewandten Stirnkanten eingesteckt sind. Auf diese Weise wird auch bei der Kante der Seg­ mente, die der Austragsöffnung benachbart ist, eine ausreichende mechanische Halterung und eine entspre­ chende Abdichtung erzielt.

Mit Vorteil sind die Segmente an ihrem der Austragsöff­ nung abgewandten Ende von einem umlaufenden Stütz­ flansch abgestützt, an dem oder einem damit verbundenen Teil eine Halteplatte befestigt ist, die auf eine abge­ schrägte Stirnfläche eines jeden Segments an diesem Ende wirkt. Das der Austragsöffnung abgewandte stirn­ seitige Ende der Segmente wird damit zwischen dem Stützflansch und der Halteplatte eingeklemmt. Hierbei ist die Stirnfläche des Segments abgeschrägt, so daß die Halteplatte das Segment in zwei Richtungen sichert. Zum einen wird eine "radiale" Bewegung, also eine Bewe­ gung von der Austragsöffnung weg, verhindert. Zum ande­ ren wird auch ein Abheben des Segments von dem Stütz­ flansch verhindert. Die durch den Gasdruck im Verteil­ erraum aufgebrachten Kräfte werden damit zuverlässig abgefangen. Die Halteplatte kann natürlich auch nur mit einem Teil verbunden sein, an dem auch der Stützflansch befestigt ist. Wichtig ist lediglich die Verbindung von Stützflansch und Halteplatte, um das Segment an dieser Stirnseite festzuhalten.

Vorzugsweise ist die Halteplatte als Ring ausgebildet, der gegebenenfalls segmentiert ist. Durch den Ring wird eine einheitliche Haltespannung für alle Segmente er­ zeugt. Im Fall der Segmentierung des Ringes wird diese einheitliche Haltekraft immerhin noch für eine vorbe­ stimmte Anzahl benachbarter Segmente erzeugt.

Auch ist von Vorteil, wenn die Halteplatte mit dem Stützflansch oder einem mit diesem verbundenen Teil verschraubt ist. Die Verschraubung ist eine schnell lösbare Verbindung, gewährleistet aber andererseits auch, daß die Halteplatte mit der notwendigen Spannung auf den Stützflansch aufgezogen werden kann, so daß die Segmente zuverlässig festgehalten werden.

In einer besonders bevorzugten Ausgestaltung ist vor­ gesehen, daß Führungen vorgesehen sind, die aus zwei miteinander verbundenen Teilen gebildet sind, wobei eines der beiden Teile im wesentlichen senkrecht zur Oberfläche der von ihm gehaltenen Segmente vom anderen Teil abhebbar ist. Diese Ausgestaltung erleichtert die Montage und auch die Demontage ganz erheblich. Zum Aus­ wechseln eines Segments wird die entsprechende Führung einfach in ihre beiden Teile zerlegt, wobei eines der beiden Teile ortsfest am Boden des Silobehälters ver­ bleiben kann. Nach dem Entfernen des nichtstationären Teiles läßt sich das Segment einfach herausheben. Das andere Segment wird eingelegt und der bewegliche Teil der Führung wieder eingesetzt. Ein kompliziertes Ein­ fädeln der Segmente entfällt.

Bevorzugterweise sind die beiden Teile miteinander ver­ nietet oder verschraubt. Hierdurch wird eine lösbare oder zumindest quasi-lösbare Verbindung realisiert. Dies ist bei einer Verschraubung ohne weiteres ersicht­ lich. Auch die Verwendung von Nieten soll hier als lös­ bare Verbindung betrachtet werden. Zum Lösen der Ver­ bindung muß lediglich der Nietkopf weggeschliffen oder der Niet aufgebohrt werden. Am besten werden hier Blindniete verwendet. Die Verwendung von Nieten zur Verbindung der beiden Teile erlaubt eine relativ schnelle Montage. Dadurch, daß die beiden Teile bei der Montage mehr oder weniger stark gegeneinander gespannt werden, verringern sich die Anforderungen an die Genau­ igkeit der Dicke der Segmente. Auch wenn man hier grö­ ßere Toleranzen zuläßt, kann man die notwendige mecha­ nische Halterung und die Dichtigkeit dadurch erzielen, daß man die beiden Teile eben entsprechend mehr oder weniger gegeneinander spannt.

Hierbei ist besonders bevorzugt, daß jede zweite Füh­ rung aus zwei Teilen gebildet ist. In diesem Fall kann man die Segmente in die nicht zerlegbare Führung auf einer Seite einschieben und in der anderen Führung ein­ fach ablegen. Es hat sich gezeigt, daß diese Art der Montage sehr schnell ist, weil nur die Hälfte der Füh­ rungen zerlegt werden muß.

Vorteilhafterweise sind die Führungen mit Abstandshal­ tern versehen. Die Führungen unterbrechen damit nicht den Verteilerraum, so daß in den Verteilerraum einge­ brachtes Fördergas gleichmäßig an alle Bereiche der Bodenplatte gelangt.

Auch ist bevorzugt, daß die Führungen im wesentlichen radial verlaufen. Die Führungen sind also so ausgerich­ tet, daß sie auf die Austragsöffnung weisen. Durch die Führungen wird in der Bodenplatte zwar ein gewisser Bereich blockiert, durch den Fördergas nicht strömen kann. Dieses Problem gab es auch bisher schon für die Fließbetten in den Bereichen, in denen das Fließbett auf einem Halter auflag. Auch ein schmaler Streifen an der Oberfläche des Fließbetts ist abgedeckt, auf dem sich Produkt ablagert, das nicht vom Fördergas abgetra­ gen werden kann. Dies ist jedoch unkritisch, weil die Führungen zum einen relativ schmal sind. Ihre Breite beträgt nur wenige Zentimeter. Zum anderen verlaufen die Führungen in Richtung auf die Austragsöffnung, so daß beim Abfördern des Produkts zwischen den Führungen das auf den Führungen verbleibende Produkt nachrutscht und ebenfalls abgefördert wird.

Die Erfindung wird im folgenden anhand eines bevorzug­ ten Ausführungsbeispiels in Verbindung mit der Zeich­ nung beschrieben. Hierin zeigen:

Fig. 1 eine Draufsicht auf einen Boden eines Silobehäl­ ters mit Fließbett,

Fig. 2 einen Schnitt II-II nach Fig. 1,

Fig. 3 einen Schnitt III-III nach Fig. 2,

Fig. 4 eine Einzelheit X nach Fig. 2,

Fig. 5 eine Einzelheit Y nach Fig. 2 und

Fig. 6 eine Draufsicht auf einen Abstandshalter.

Ein Boden 1 eines nicht näher dargestellten Silobehäl­ ters weist ein Fließbett 2 auf, das aus einem Material besteht, das für ein Fördergas durchlässig ist, für das im Silobehälter aufgenommene Produkt jedoch nicht. Das Fördergas wird über einen Anschlußstutzen 3 in einen Verteilerraum 4 eingespeist und durch durchströmt das Fließbett von unten nach oben. Ein pulverförmiges flui­ disierbares Produkt, das sich in dem Silobehälter be­ findet, kann dann auf dem Fließbett 2 in Richtung auf eine Austragsöffnung 5 rutschen und dort entnommen wer­ den. Zu diesem Zweck ist, wie dies insbesondere aus Fig. 2 ersichtlich ist, der Boden 1 des Silobehälters trichterförmig ausgebildet. Die relativ flache Trich­ terform an sich reicht aber in vielen Fällen nicht aus, um das Produkt aus dem Silobehälter entnehmen zu kön­ nen. Es ist dann notwendig, das Fließbett von unten mit dem Fördergas zu beaufschlagen.

Das Fließbett besteht aus mehreren Segmenten 6, im vor­ liegenden Fall 10 Segmente 6. Die Segmente 6 haben die Form eines Kreissegments, weil der Silobehälter im Querschnitt kreisförmig ist. Bei anderen Formen des Si­ lobehälters muß die Form der Segmente 6 entsprechend geändert werden. Es ist jedoch vorteilhaft, wenn alle Segmente 6 die gleiche Form haben. Dies vereinfacht die Vorratshaltung und verringert die Größe des Lagerplat­ zes.

Die Segmente 6 sind, wie dies aus Fig. 3 ersichtlich ist, mit ihren einander benachbarten Kanten in einer Führung 7 aufgenommen, die die Kanten der Segmente U- förmig umschließt. Die Führung 7 ist gebildet aus zwei Teilen, nämlich einem Unterteil 8, das in bezug auf die Segmente 6 eine im wesentlichen ebene Auflagefläche aufweist, und einem Oberteil 9, das mit dem Unterteil 8 verbunden ist. Als Verbindungsmittel wird im vorliegen­ den Fall ein Blindniet 10 verwendet. Anstelle des Blindniets 10 können aber auch Schrauben verwendet wer­ den, um Unterteil 8 und Oberteil 9 aneinander zu befe­ stigen. Die Verbindung wird trotz der Verwendung eines Blindniets 10 als lösbar betrachtet. Zum Lösen der Ver­ bindung muß lediglich der Kopf 11 des Blindniets 10 abgeschliffen oder der Blindniet ausgebohrt werden.

Das Oberteil 9 hat im Querschnitt eine T-Form. Die bei­ den Arme des T des Oberteils 9 können damit die Segmen­ te 6 gegen das Unterteil 8 pressen, wenn die Verbindung zwischen den beiden Teilen 8, 9 hergestellt wird. Damit werden die Segmente 6 mechanisch in den Führungen 7 gehalten. Um eine Abdichtung zum Verteilerraum 4 sicherzustellen, können zwischen den Segmenten 6 und dem Oberteil 9 noch Dichtungen 12 vorgesehen sein.

Das Unterteil 8 ist gleichzeitig als Abstandshalter ausgebildet. Es weist abgebogene Beine 13 auf, deren Länge etwa der Höhe des Verteilerraums 4 entspricht. Wie aus der Draufsicht von Fig. 6 erkennbar ist, ver­ bleiben zwischen einzelnen Beinen 13 nicht abgebogene Stege 14, so daß der Verteilerraum 4 durch die Unter­ teile 8 bzw. deren Beine 13 nicht in geschlossene Kam­ mern aufgeteilt wird. Die Beine 13 können mit einem Gehäuseteil 15 des Bodens 1 des Silobehälters bei­ spielsweise verschweißt sein.

Um die Austragsöffnung 5 herum ist eine umlaufende Nut 16 angeordnet, in die die Stirnseiten der Segmente 6 eingeführt sind, die der Austragsöffnung 5 benachbart sind. Auch hier kann in nicht näher dargestellter Weise eine Dichtung zwischen den die Austragsöffnung 5 auf­ nehmenden Gehäuseteil 17 und dem Segment 6 vorhanden sein.

In Bohrungen 18 lassen sich Anbauteile festschrauben.

Am entgegengesetzten Ende, also an dem der Austragsöff­ nung 5 abgewandten Ende, liegen die Segmente 6 auf ei­ nem Stützflansch 19 auf, der auf dem Gehäuseteil 15 befestigt sein kann, das auch die Unterteile 8 trägt. Dieses Ende der Segmente 6 des Fließbetts 2 weist eine abgeschrägte Stirnfläche 20 auf, die so ausgerichtet ist, daß sie beim eingebauten Segment im wesentlichen horizontal verläuft. Auf diese abgeschrägte Stirnfläche 20 wirkt eine Halteplatte 21, die, wie dies aus Fig. 1 ersichtlich ist, als Kreisring ausgebildet ist. Der Kreisring kann, falls er ansonsten zu unhandlich werden würde, auch segmentiert, also in mehrere Teile aufge­ teilt, sein. Die Halteplatte 21 ist über Schrauben 22 mit dem Gehäuse 23 befestigt, das den Boden 1 des Silo­ behälters abstützt. Die Halteplatte 21 sichert zusammen mit dem Gehäuse 23 die Segmente 6 gegen ein Abheben einerseits und gegen eine radiale Auswärtsbewegung an­ dererseits. Der Stützflansch 19, der gegebenenfalls über weitere Teile, mit dem Gehäuse 23 verbunden ist, bildet die Auflage für die Halteplatte 21 und stützt diese nach unten ab.

Wie aus den Fig. 1 und 3 ersichtlich ist, blockieren die Führungen 7 zwar einen Teil des Strömungsquer­ schnitts für das Fördergas aus dem Verteilerraum 4. Dies ist jedoch unkritisch, weil die Führungen 7 im wesentlichen radial verlaufen, also in Richtung auf die Austragsöffnung 5 hin gerichtet sind. Die Gefahr, daß sich auf der Oberseite der Führungen 7 Produkt absetzt, das nicht abgefördert werden kann, ist damit relativ gering, denn das fließende Produkt auf den Segmenten 6 nimmt dieses Material mit zum Auslauf.

Zum Auswechseln oder zur Reparatur des Fließbetts 2 muß man lediglich die Oberteile 9 der Führungen von den Unterteilen 8 abheben, wozu gegebenenfalls die Blind­ niete 10 zerstört werden müssen. Weiterhin müssen die Schrauben 22 gelöst und die Halteplatte 21 abgehoben werden. Danach lassen sich die einzelnen Segmente 6 des Fließbetts 2 problemlos austauschen. Sie müssen ledig­ lich aus der umlaufenden Nut 16 ein kurzes Stück her­ ausgezogen werden. Danach können sie von den Untertei­ len 8 abgehoben werden. Das Einsetzen neuer Segmente 6 erfolgt umgekehrt, d. h. die Segmente 6 müssen nur in die Nut 16 eingeschoben werden. Danach kann man die Halteplatte 21 und die Oberteile 9 aufsetzen und mit ihren jeweiligen Gegenstücken (Unterteile 8 bzw. Gehäu­ se 23) verbinden. Die einzelnen Segmente sind auch für einen einzelnen Monteur leicht zu handhaben. Es besteht praktisch keine Gefahr, daß sie durch eine fehlerhafte Handhabung vorgeschädigt werden.

Gegebenenfalls kann man auch vorsehen, daß nur jede zweite Führung aus zwei Teilen besteht. In diesem Fall muß man die Segmente in eine Führung einschieben und dann lediglich die andere Führung zusammensetzen. Die zweiteiligen Führungen 7 erfordern zwar einen etwas höheren Montageaufwand, sie erlauben aber größere To­ leranzen bei der Fertigung der Segmente, insbesondere im Hinblick auf ihre Dicke, weil die Dichtigkeit der Verbindung zwischen den Führungen 7 und den Segmenten 6 beim Zusammenspannen der beiden Teile 8, 9 der Führun­ gen erzielt werden kann.

Claims (12)

1. Fließbett für einen eine Austragsöffnung aufweisen­ den Boden eines Silobehälters mit einer Bodenplatte aus einem für ein Fördergas durchlässigen Material, die oberhalb eines Verteilerraums für das Fördergas angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Bodenplatte in Segmente (6) unterteilt ist, die an ihren benachbarten Kanten in Führungen (7) aufge­ nommen sind.

2. Fließbett nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungen (7) die Kanten U-förmig umschlie­ ßen.

3. Fließbett nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß insbesondere an der Oberseite der Segmente (6) eine Dichtung (12) zwischen Segment (6) und Führung (7) angeordnet ist.

4. Fließbett nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Austragsöffnung (5) von einer umlaufenden Nut (16) umgeben ist, in die Seg­ mente (6) mit ihren der Austragsöffnung (5) zuge­ wandten Stirnkanten (25) eingesteckt sind.

5. Fließbett nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Segmente (6) an ihrem der Austragsöffnung (5) abgewandten Ende von einem um­ laufenden Stützflansch (19, 23) abgestützt sind, an dem oder einem damit verbundenen Teil eine Halte­ platte (21) befestigt ist, die auf eine abgeschräg­ te Stirnfläche (20) eines jeden Segments (6) an diesem Ende wirkt.

6. Fließbett nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Halteplatte (21) als Ring ausgebildet, der gegebenenfalls segmentiert ist.

7. Fließbett nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Halteplatte (21) mit dem Stütz­ flansch (19, 13) oder einem mit diesem verbundenen Teil verschraubt ist.

8. Fließbett nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß Führungen (7) vorgesehen sind, die aus zwei miteinander verbundenen Teilen (8, 9) gebildet sind, wobei eines der beiden Teile im we­ sentlichen senkrecht zur Oberfläche der von ihm gehaltenen Segmente vom anderen Teil abhebbar ist.

9. Fließbett nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Teile (8, 9) miteinander vernietet oder verschraubt sind.

10. Fließbett nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekenn­ zeichnet, daß jede zweite Führung aus zwei Teilen (8, 9) gebildet ist.

11. Fließbett nach einem der Ansprüche 1 bis 10, da­ durch gekennzeichnet, daß die Führungen (7) mit Ab­ standshaltern (13) versehen sind.

12. Fließbett nach einem der Ansprüche 1 bis 11, da­ durch gekennzeichnet, daß die Führungen (7) im we­ sentlichen radial verlaufen.