DE19947696A1

DE19947696A1 - Verringern oder Auflösen von Verdichtungen

Info

Publication number: DE19947696A1
Application number: DE19947696A
Authority: DE
Inventors: Adolf Lesk
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1998-12-07
Filing date: 1999-10-04
Publication date: 2001-04-05

Abstract

Vorrichtung zum Verringern oder Auflösen von Verdichtungen bei Schüttgütern über dem Auslauf eines Auslauftrichters an einem Silo oder Behälter bei auslaufschwierigen Schüttgütern durch aufblasbare Ringschläuche bei runden Silos bzw. Peripherie-Schläuchen bei eckigen Silos, sowie aufblasbaren Schläuchen über dem Auslauf und oder Ausbildung der Konuswände im Bereich des Auslaufes mit Werkstoffen oder Beschichtungen, die hier einen geringeren Reibungskoeffizienten haben.

Description

Die allgemeine Auffassung, daß Schüttgutbrücken den Auslauf von auslaufschwierigen Schüttgütern aus einem Silo oder Behälter behindern, ist im Prinzip richtig, aber nur die Auswirkung der vorher entstandenen Verdichtung. An folgenden Beispielen soll vorstehendes bewiesen werden.

Erbsen bilden bekanntlich keine Brücke, weil sie durch ihre Form und Härte nur eine ganz geringe Verdichtung zulassen, auch dann wenn z. B. eine Schüttgutsäule über dem Auslauf von 5 m vorhanden ist, selbstverständlich nur dann, wenn die Auslauföffnung eine dem Schüttgut angepaßte Mindestgröße hat, so daß sich die einzelnen Körnchen nicht behindern. Bei Kügelchen aus Weichgummi in der selben Größe und Form wie die Erbsen, ergibt sich bei der gleichen Schüttgutsäule eine starke Verdichtung und als Folge die Bildung von großen Brücken über dem Auslauf, die auch dann erhalten bleiben, wenn das Schüttgut bis auf eine geringe Höhe von oben abgetragen wird.

Zur Bildung und Stabilität einer Verdichtung sind außer dem Druck auch noch anderen Faktoren erforderlich, z. B. die erforderliche Zeitdauer der Druckeinwirkung, die Form der Partikel, die Härte, die Elastizität mit vorübergehender oder dauerhafter Verformung usw., während die einzelnen Einflüsse wechseln oder gemeinsam auftreten können muß die Verdichtung immer vorher stattgefunden haben, sonst gibt es keine Brücke.

Zur Vermeidung einer Verdichtung werden deshalb z. B. bei einer bekannten Ausführung von Lagersilos für Kunststoff-Folienschnitzel 3 senkrechte Förderschnecken mit geringen Abstand zueinander eingesetzt die, wenn das Silo gefüllt ist, dauernd (Tag und Nacht) oder nur unter kurzen Unterbrechungen eingeschaltet sein müssen. Neben dem Nachteil des laufenden Energiebedarfs ist auch die begrenzte Größe dieser Silos ein besonderer Nachteil.

Eine andere Möglichkeit eine Verdichtung über dem Auslauf zu verringern oder zu verhindern, ist die Anbringung von Entlastungsgittern, Entlastungskegeln, nebeneinander angeordneten Kippbalken usw. Alle diese Einrichtungen fangen das Schüttgut ab und müssen mechanisch bewegt werden, damit das Schüttgut bei der Entnahme durchfallen oder an der Seite ablaufen kann. Dazu sind entsprechende Durchbrüche durch das Silo zur Verbindung mit einem Antrieb erforderlich. Besonders problematisch sind diese Einrichtungen, wenn die Silos gereinigt werden sollen.

Wenn das Verhindern von Verdichtungen insbesondere wegen der Größe der Silos nur mit großem Aufwand möglich ist, muß das verdichtete Schüttgut im untersten Bereich abgekratzt oder auf andere Weise mechanisch schichtweise entnommen werden. Ein Beispiel für solche Ausführungen sind Rührwerke, Rührarme, umlaufende Kratzer oder umlaufende Schnecken, die das von unten abgekratzte Schüttgut in unverdichtetem Zustand zum Auslauf bringen.

Die einfachste Ausführung, eine Verdichtung über dem Auslauf eines Silos oder Behälters zu verringern, ist erfindungsgemäß die Ausbildung vom Auslaufkonus mit Wänden aus unterschiedlichem Werkstoff oder unterschiedlichen Beschichtungen, wobei direkt über dem Auslauf solche mit dem geringsten Reibungskoeffizienten angebracht werden. Bei dieser Ausführung wird bewußt weiter weg vom Auslauf ein Werkstoff oder eine Beschichtung mit höherem Reibungskoeffizienten vorgesehen, um auf diese Weise einen größeren Bodendruck aufzunehmen als dieser der Fläche entsprechen würde. Eine weitere erhebliche Verbesserung dieser Ausführung bringen Wände aus biegeschlaffem Werkstoff die ihrerseits die Stabilität einer Schüttgutbrücke verringern.

Vorstehende Ausführung ist jedoch begrenzt auf Schüttgüter, die sich weniger stark verdichten lassen oder auf Behälter und Silos mit geringer Schüttguthöhe, deshalb ist es erforderlich bei diesen zusätzliche oder andere Einrichtung vorzusehen, z. B. in Form eines aufblasbaren Ringschlauches (3). Dieser Schlauch wird vor der Befüllung des Silos belüftet (aufgeblasen) und bleibt so lange belüftet, bis Schüttgut entnommen wird. Auf dem aufgeblasenen Ringschlauch (bei Vierecksilos Horizontalschlauch) kann sich das Schüttgut während der Befüllung und nach der Befüllung und der nachfolgenden Verdichtung abstützen. Bei Entnahme, wenn das Schüttgut unterhalb vom Ringschlauch weitgehend entleert ist, werden diese Ringschläuche entlüftet, so daß das Schüttgut teilweise abfließen kann. Von Vorteil ist, wenn diese Ringschläuche sofort wieder aufgeblasen werden, sobald ausreichend Schüttgut durchgelaufen ist. Der Ringschlauch kann aus selbständigen Teilstücken bestehen, die den Vorteil haben, daß bei Entlüftung dieser Teilstücke ein evtl. zu schneller Abfluß mit anschließender Verdichtung verhindert werden kann.

Nun gibt es Schüttgüter, bei denen die Funktion des Ringschlauches und oder die Ausbildung vom Auslaufkonus mit unterschiedlichen Werkstoffen nicht ausreicht, um einen störungsfreien Auslauf zu gewährleisten. In diesen Fällen können als Ergänzung weitere Druckschläuche (4a, 4b) in unmittelbarer Nähe vom Auslauf und gegebenenfalls in diesen hineingehend angeordnet werden. Mit diesen Druckschläuchen wird durch Druck von der Seite des Auslaufkonuses in Richtung Mitte auf das Schüttgut ein Ausweichen des Schüttgutes in Richtung Auslauf erzwungen werden, Voraussetzung ist dabei, daß das Schüttgut auch in diese Richtung ausweichen kann, also hier kein verdichtetes Schüttgut vorhanden ist. Damit ist nachgewiesen, daß lange Schläuche über die ganze Länge vom Auslautkonus und gegebenenfalls auch noch im zylindrischen Bereich eines Silos aus einem Stück bestehend nur im untersten Teil eine Verdichtung auflösen können, in den anderen Teilen des Silos die Verdichtung zusätzlich verstärken und somit als Austragshilfe ungeeignet sind, siehe hierzu Fig. 1 der Auslegeschrift 1 958 396 und Spalte 4 Zeile 8 und 9.

Auch stellt sich hier die Frage, nach der besonderen Art von Schüttgut das in solchen Schüttgut-Behältern durch Druck von der Seite in eine fließende Bewegung gebracht werden kann, so daß sich eine aufgeblähte Form der Blähkörper beim Aufblasen gemäß Fig. 2 ergibt. Die Form, die Art, der andere Werkstoff und die Funktion gemäß Erfindung haben deshalb keine Ähnlichkeit zu den in der DE-AS 19 58 396 beschriebenen Blähkörpern.

Laut vorstehender Beschreibung muß also sichergestellt sein, daß die Verdichtung im unteren Teil des Auslauftrichters auch mit Sicherheit in Richtung Auslauf aufgelockert oder aufgehoben werden kann, ohne daß das dort evtl. befindliche Schüttgut dies verhindert.

Kann das Schüttgut in einen darunter befindlichen Auffangbehälter oder ins Freie abfließen, dann gibt es keine Probleme, wird dagegen nur eine geringe Menge oder vorübergehend kein Schüttgut aus dem Auslauf abgenommen, darf die Belüftung der Schläuche nicht erfolgen. Letzteres kann z. B. bei Abnahme des Schüttgutes durch eine Förderschnecke dadurch sichergestellt werden, wenn ein gegebenenfalls auch nur kleiner Zwischenbehälter (Annahmetrichter bei der Schnecke) vorgesehen wird, in welchem ein Füllstandsmelder die Aktivierung der Druckschläuche steuert.

Anstelle des Ringschlauches in Verbindung mit Druckschläuchen am Auslauf, kann auch eine Förderschnecke oder ähnlich im Zentrum des Silos nach oben fördernd über dem Auslauf als Ergänzung zu den unteren Schläuchen vorgesehen werden. Mit Hilfe dieser Schnecke kann die Verdichtung im Bereich der Schnecke aufgelöst werden. Die Förderschnecke übernimmt in diesen Fällen auch noch die Funktion des Füllstandsmelders mit dem Vorteil, daß sie auch dann diese Funktion erfüllt, wenn die Entnahme ganz oder teilweise stillgelegt wird. Anstelle der Schnecke kann auch ein geeignetes Rührwerk, das bis in den Bereich der Druckschläuche geht vorgesehen werden.

Des weiteren muß auch dafür gesorgt werden, daß die vorstehend genannten Druckschläuche mit einem ausreichend hohen Druck, je nach Schüttgut, gegen die vorhandene Verdichtung ankämpfen können. Auch hier sind Blähkörper mit ihrem elastisch nachgebendem Werkstoff nicht geeignet. Erfindungsgemäß bestehen deshalb die Schläuche z. B. aus einem nur geringfügig nachgebendem Werkstoff. Gut geeignet ist ein beschichtetes Polyestergewebe, bei dem Drücke von 0,2-0,5 bar und mehr keine Schwierigkeiten machen.

Dementsprechend ist es bei dieser Erfindung erforderlich, daß die Druckschläuche (4a, 4b und noch weitere, falls erforderlich), die Möglichkeit haben, sich so abzustützen, daß der durch die Schläuche erzeugte Druck in Richtung Silo geht. Letzteres wird durch Versteifungsschienen (6) ermöglicht, die ihrerseits in nicht dargestellter Form abgestützt werden. Denkbar ist auch, daß die Versteifungsschienen mit einander so verbunden sind, daß sich ein geschlossener Trichter ergibt, der im unteren Teil vom Auslaufkonus in nicht dargestellter Form in Position gehalten wird.

Es liegt auf der Hand, das die Druckschläuche abwechselnd automatisch aufgeblasen und wieder entlüftet werden. Dabei ist es wichtig, daß die jeweiligen Aufblas- bzw. Entlüftungszeiten so kurz wie möglich sind. Am besten läßt sich diese Forderung erfüllen, wenn der jeweilige Belüftungszustand durch Druckmelder z. B. PE-Wandler abgefragt und der elektrischen Steuerung vermittelt wird.

Mitunter ist es erforderlich den Auslauftrichter in Viereckform vorzusehen. Durch die jeweils längere Schräge in den Ecken und der sich ergebenden geringeren Auslaufschräge ist ein erhöhter Aufwand zur Erzielung des gewünschten Erfolges erforderlich. Eine weitgehend runde oder Vieleck-Ausführung ist dagegen vorteilhafter. Insbesondere dann, wenn der Auslauftrichter zum überwiegendem Teil aus dem gleichen Werkstoff ist, wie die Zylinderwände des Silos. Es ist deshalb angezeigt, eine einfachere Lösung zu finden, um z. B. aus dem Viereck im unteren Bereich des Silos insbesondere im Bereich des Auslauftrichters auf einfache Weise ein Achteck zu gestalten.

Fig. 2 zeigt einen abgeknickten Zuschnitt 11 mit einem Einsatzstück 12. Durch Verbinden der vier Bahnen in dieser Form mit den eingesetzten Einsatzstücken entsteht ein Achteck mit der Fähigkeit einen annähernd runden Auslauftrichter zu bilden.

Fig. 1 zeigt ein Silo mit einem Auslaufkonus, wobei die einzelnen Teile und deren Funktion gut erkennbar sind.

Fig. 2 zeigt, auf welche Weise in unkomplizierter Form aus einem Vierecksilo ein aus den gleichen Bahnen bestehender annähernd runder Auslauftrichter entsteht.

Im einzelnen bedeuten: 1 Silowand
2 Konuswand
3 Ringschlauch
4a Druckschlauch entlüftet
4b Druckschlauch belüftet
5 Veränderte Form vom Auslaufkonus
6 Versteifungsschienen
7 Auslauf
8 Füllstandsmelder
10 Abgeknickter Zuschnitt
11 Einsatzstück

Weitere Merkmale der Erfindung können den Patenansprüchen entnommen werden.

Claims

1. Vorrichtung zum Verringern oder Auflösen von Verdichtungen bei Schüttgütern oberhalb dem Auslauf eines Auslauftrichters von einem Silo oder Behälter bei Schüttgütern, die Blähkörper nicht in fließende oder wogende Bewegungen gehaltern werden können, dadurch gekennzeichnet, daß mit Hilfe von aufblasbaren Druckschläuchen und oder durch Wände aus unterschiedlichem Werkstoff oder unterschiedlicher Beschichtung der Bodendruck über dem Auslauf aufgefangen, reduziert oder aufgelöst wird.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Werkstoffe oder Beschichtungen im unteren Bereich des Auslauftrichters einen geringeren Reibungskoeffizienten haben.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 und oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Werkstoffe aus biegeschlaffem Material bestehen.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß oberhalb vom Auslauf eines Auslauftrichters oder im anschließenden Zylinderbereich aufblasbare Ringschläuche bzw. Horizontalschläuche vorgesehen sind.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Schläuche nur in einem Teil des Umfangs vorgesehen sind.

6. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Schläuche aus Teilen bestehen.

7. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Schläuche von einem Gewebeschlauch oder ähnlich getragen werden.

8. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß am unteren Bereich vom Auslaufkonus in unmittelbarer Nähe vom Auslauf aufblasbare Druckschläuche entlang vom Auslauf in Richtung Außendurchmesser vorgesehen sind.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Schläuche in unterschiedlichem Abstand zum Ablauf z. B. ein Schlauch tiefer der gegenüber befindliche, etwas höher und 2 weitere Schläuche oberhalb vom Ablauf beginnen.

10. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Schläuche kürzer sind, als die Länge der Schräge des Auslaufkonuses vom Auslauf bis zum oberen Außenrand.

11. Vorrichtung nach Anspruch 4 und 8, dadurch gekennzeichnet, daß ergänzend zu den unteren Schläuchen weitere Schläuche über diesen angeordnet sind.

12. Vorrichtung nach Anspruch 4 und 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Schläuche aus reißfestem biegeschlaffem Werkstoff mit geringer Elastizität bestehen.

13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Werkstoff aus beschichtetem Gewebe besteht.

14. Vorrichtung nach Anspruch 4 und 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Schläuche aus einer elastischen oder elastisch nachgebenden Folie z. B. Gummi und einem zusätzlichen Außenmantel aus Gewebe bestehen.

15. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Schläuche innerhalb des Silos vorgesehen sind.

16. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß Versteifungsschienen vorgesehen sind, an denen sich die Schläuche abstützen können.

17. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Versteifungsschienen mit einander verbunden sind.

18. Vorrichtung zur Sicherstellung der Funktion der Schläuche nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß im Auslauf oder anschließenden Zwischenbehälter ein Füllstandsmelder vorgesehen ist.

19. Vorrichtung zur Sicherstellung der Funktion der Schläuche nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß eine Förderschnecke oder ähnlich in der Achse des Auslauftrichters angeordnet ist.

20. Vorrichtung zum Steuern der Belüftung und Entlüftung der Druckschläuche nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß Druckmelder z. B. PE-Wandler zum Einsatz kommen.

21. Vorrichtung nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß insbesondere beim Melder der den ansteigenden Druck beim Belüften vom Druckschlauch meldet, ein Zeitglied nachgeschaltet wird, mit dessen Hilfe der maximal zu Verfügung stehende Druck des Gebläses genutzt werden kann.

22. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei Ausführung von Silos aus biegeschlaffem Werkstoff und viereckigem Querschnitt die Gewebebahnen im Konusbereich mit einem eingeknickten Zuschnitt (10) und Einsatzstücken (11) versehen sind.