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Die
Erfindung betrifft ein Silo mit Lagerraum zum Speichern rieselfähigen
Schüttguts nach Art von Holzpellets oder Getreide mit mindestens
einer über einen Einblasstutzen zu versorgenden Befüllungslinie.
Mit dem Begriff „Befüllungslinie" wird der Bereich innerhalb
des Silos bezeichnet, welcher aus Richtung einer Schüttgutleitung
bzw. Einfüllvorrichtung, z. B. Einblasstutzen, mit Nachschub
zu versorgen ist.
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In
DE 20 2007 004 115
U1 wird ein Silo mit Niveaukontrolle zum Überwachen
eines Minimalniveaus beschrieben. Mithilfe dieser Vorrichtung ist
es möglich, das Schüttgutniveau ohne mechanisch
bewegte Teile zu erfassen. Überwacht wird ein Minimalniveau,
bei dessen Erreichen ein Nachfüllen erforderlich ist, wenn
ein Leerlaufen ausgeschlossen werden soll. In der derzeitigen Praxis
wird zu diesem Zweck am Lagerraum mindestens ein Sensor angrenzend an
einen Siloauslass und/oder mindestens ein Sensor in einem Niveau
mit Abstand oberhalb des Auslasses positioniert.
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Ein
Silo vorgenannter Art kann unter Einsatz einer Schüttgutleitung,
mit Hilfe derer das Schüttgut unter Druck in das Silo geblasen
wird, gefüllt werden. Dabei wird das Schüttgut
im Silo unter Einhalten eines spezifischen Schüttwinkels
etwa kuppel- oder kegelförmig ablagert. Wenn das Schüttgut,
z. B. die Spitze oder ein Hang des Kegels bzw. der Kuppel, die Ausblasöffnung
der Schüttgutleitung erreicht, kann das weitere Einblasen
von Schüttgut schon behindert werden, lange bevor das Silo – wegen
des nach den Seiten hangartig abfallenden Schüttgutbergs – wirklich
gefüllt ist. Das Personal muss daher streng darauf achten,
dass der beschriebene Schüttgutstau nicht eintritt. Diese
Kontrolle kann, da die meisten Silowände undurchsichtig
sind sowie Öffnungen zum Hineinsehen nicht aufweisen, oft
nur über das Gehör erfolgen. Wenn der Berg vor
dem Einblasstutzen im Silo so hoch gestiegen ist, dass ein Stau
mit Verstopfung droht, muss die weitere Zufuhr von Schüttgut
an der momentanen Befüllungslinie unterbrochen werden.
Wenn die Möglichkeit besteht, kann dann beispielsweise
der im Silo angestiegene Schüttgutberg umgestoßen
werden oder es kann der Einblasstutzen gewendet oder die Schüttgutleitung
an einen anderen Einblasstutzen angeschlossen werden, so dass das
Füllen des Silos in Richtung einer anderen Befüllungslinie
als bisher fortzusetzen ist.
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Wenn
die Bedienperson beim Einblasen des Schüttguts in das Silo
nicht aufpasst, kann dagegen der Auslass der Schüttgutleitung
im Silo durch den Schüttgutstau verstopft werden. Die Leitung
muss dann vom Silo gelöst und außerhalb des Silos
entleert werden. Beim Befüllen solcher Silos, z. B. für Holzpellets
oder Getreide, werden oft Leitungen von 30 und mehr Metern zwischen
einem Lieferfahrzeug und dem Silo eingesetzt. Es können
daher bei Unachtsamkeit große Materialverluste, nämlich
der Inhalt von z. B. 30 Metern Leitungslänge, zu beklagen sein.
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Da
das Schüttgut im Silo – wie beschrieben – nicht
flächig, wie bei Flüssigkeit, sondern etwa kegelförmig
ansteigt, können die in dem oben genannten Gebrauchsmuster
(
DE 20 2007 004
115 U1 ) offenbarten Sensoren eine sichere Hilfe beim Befüllen – gegen
einen Stau vor dem Auslass der Schüttgutleistung – nicht
bieten.
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Erwünscht
wäre an sich ein Füllstandsbegrenzer, der nach
Art eines Schwimmers wirkt, wie er beispielsweise in Öltanks
vorgeschrieben ist. Da jedoch das Schüttgut im Silo nicht
horizontal, wie die Oberfläche einer Flüssigkeit,
sondern eher kegelförmig ansteigt, ist ein Schwimmer zum
Anzeigen des Niveaus ungeeignet.
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Dem
Erfinder sind sogenannte Drehflügelbegrenzer bekannt, die
beim Füllen im zu überwachenden Niveau des Schüttgutsilos
anzuordnen sind, und von einem Elektromotor rotiert werden. Diese
Drehung wird unterbrochen, sobald das ansteigende Gut in den Rotationsraum
der Drehflügel hineinreicht. Die Drehflügelbegrenzer
verbrauchen ständig Strom, sie sind daher unwirtschaftlich,
und sie dürfen in Räumen, in denen explosive Staubgemische
entstehen können, z. B. in Getreide- oder Holzpellets-silos, nicht
eingesetzt werden.
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, einen Füllstandsbegrenzer
für ein Schüttgutsilo zu schaffen, der Hang oder
Spitze des ansteigenden Schüttgutbergs im Silo erfassen
kann, ohne dass die Gefahr einer Staubgasexplosion besteht und ohne dass
bewegliche, insbesondere rotierende, Teile (mit entsprechendem Energieverbrauch)
erforderlich wären.
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Die
erfindungsgemäße Lösung wird für
das eingangs genannte Silo im Anspruch beschrieben. Sie besteht
insbesondere darin, dass die Niveaukontrolle als Füllstandsbegrenzer
ausgebildet ist. Letzterer soll ein als druckempfindlicher elektrischer
Wandler ausgebildeter Druckfühler sein, welcher Mittel zum
Abgeben eines elektrischen Impulses, als Antwort auf ein Anstoßen
des Schüttgutes, z. B. eines Holzpellets, besitzt. Der
Druckfühler soll angrenzend an den Einblasstutzen der jeweiligen
Befüllungslinie positioniert werden. Um die Überwachung
zu erleichtern, soll der erfindungsgemäße Füllstandsbegrenzer Mittel
zum drahtlosen Übertragen des Wandlerimpulses umfassen,
derart, dass die Bedienperson das Ansteigen des Schüttkegels
im Silo von Ferne, z. B. aus dem Führerhaus des Lieferfahrzeugs, überwachen
kann.
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Anhand
der schematischen Zeichnung eines Ausführungsbeispiels
werden Einzelheiten der Erfindung erläutert. Es zeigen;
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1 einen
Längsschnitt durch eine Schüttgutleitung mit Einblasstutzen
im Silo;
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2 einen
Schnitt durch einen erfindungsgemäß einsetzbaren
Druckfühler; und
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3 eine
Draufsicht auf die Elektroden des Druckfühlers nach 2.
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In 1 werden
Decke 1 und Wand 2 eines insgesamt mit 3 bezeichneten
Silos bruchstückweise dargestellt. Durch die Wand 2 des
Silos führt der Einblasstutzen 4 einer Schüttgutleitung 5,
die mit Hilfe einer Kupplung 6 an den Einblasstutzen 4 anzuschließen
ist. Durch die Schüttgutleitung 5 und den Einblasstutzen 4 wird
Schüttgut 7 in Richtung des dargestellten Pfeils
(entsprechend der Befüllungslinie B) in das Silo 3 geleitet.
Dabei sammelt sich das Schüttgut im Silo 3 etwa
in Form eines schräg kegelförmigen Bergs 8 mit
für das jeweils eingebrachte Schüttgut typischem
Schüttwinkel 9.
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Beim
Ansteigen des Bergs 8 erreicht dessen Hang, dessen Steigung
dem Schüttwinkel 9 entspricht, irgendwann die
Ausblasöffnung 10 des Einblasstutzens 4.
In diesem Moment ändert sich der Ton des einfallenden Schüttguts,
so dass die aufmerksame Bedienperson rechtzeitig die weitere Zufuhr
von Schüttgut unterbrechen kann. Wenn die Bedienperson
diesen Moment verpasst, staut sich Schüttgut vor der Ausblasöffnung 10 sowie
in Einblasstutzen 4 und Schüttgutleitung 5.
Unter Umständen muss dann die ganze mit Schüttgut
gefüllte Leitung 5 unter erheblichem Arbeitsaufwand
und Materialverlust außerhalb des Silos 3 entleert
werden.
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Um
das auszuschließen, wird erfindungsgemäß angrenzend
an den Einblasstutzen 4, insbesondere nahe dessen Auslassöffnung 10,
ein Druckfühler 11 fixiert, der, wenn der Berg 8 an
ihn anstößt, ein Signal über eine Leitung 12 und
einen Signalgeber 13 liefert. Der Signalgeber 13 kann
drahtlos mit einem Empfänger im Zugriffsbereich der jeweiligen
Bedienperson, beispielsweise im Führerhaus eines Liefer-LKWs,
positioniert werden. Wenn ein solches Signal gegeben wird, schaltet
die Bedienperson die Schüttgutzufuhr ab. Unter Umständen
kann danach in einer neuen Befüllungslinie nachgefüllt
werden. Der erfindungsgemäße Druckfühler 11 soll
insgesamt unbeweglich, z. B. an einem Halter oder Winkeleisen 14 befestigt
werden, welcher beispielsweise mit Hilfe einer Rohrschelle 15 mit
dem Einfüllstutzen 4 verbunden ist.
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2 und 3 zeigen
ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäß bevorzugten
Druckfühlers 11. Der Druckfühler besteht
aus einer unter Druck elektrisch leitfähigen Außenschicht 16,
einer Abstandsschicht 17 und einer Trägerschicht 18 mit darauf – beispielsweise
wie in 3 dargestellt – angeordneten Elektroden 19 und 20.
Die Elektroden 19 und 20 sind auf der Trägerschicht 18 – beispielsweise wie
in 3 dargestellt – ineinander gefingert.
Die Abstandsschicht 17 sorgt für einen definierten
Abstand zwischen den Elektroden 19 und 20 einerseits und
der Außenschicht 16 andererseits. Letztere soll aus
einem Material bestehen, welches seinen elektrischen Widerstand
in Abhängigkeit von einer daraufwirkenden Kraft ändert
bzw. vermindert.
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Wenn
das im Silo 3 während des Befüllens ansteigende
Schüttgut 7 den Druckfühler 11 erreicht, drückt
das Schüttgut, z. B. ein Pellet, in Druckrichtung 21 gegen
Außenschicht 16, macht sie – wenigstens
im Druckbereich – leitend und schließt die Elektroden 19 und 20 kurz.
Als Folge liefern die Elektroden einen elektrischen Impuls an den
Signalgeber 13 (über die Leitung 12).
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Der
erfindungsgemäß bevorzugte Druckfühler 11 wird
durch den ansteigenden Schüttgutberg 8 im Silo äußerlich
nicht verändert oder irgendwie bewegt. Der Druckfühler
ist als druckempfindlicher elektrischer Wandler ausgebildet, der
beim Anstoßen des Schüttguts einen elektrischen
Impuls nach außen liefert. Innerhalb des Silos kann dabei
ein elektrischer Funke nicht freiwerden. Der Druckfühler 11 ist
ganz verschlossen. Eine Explosionsgefahr des Staubgemisches im Silo
besteht also nicht. Elektrischer Strom oder sonstige Energie wird – außer
bei der Signalgabe selbst – praktisch nicht gebraucht.
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- 1
- Deckel
- 2
- Wand
- 3
- Silo
- 4
- Einblasstutzen
- 5
- Schüttgutleitung
- 6
- Kupplung
- 7
- Schüttgut
- 8
- Berg
- 9
- Schüttwinkel
- 10
- Ausblasöffnung
von 4
- 11
- Druckfühler
- 12
- Leitung
- 13
- Signalgeber
- 14
- Halter
- 15
- Rohrschelle
- 16
- Außenschicht
- 17
- Abstandsschicht
- 18
- Trägerschicht
- 19,
20
- Elektroden
- 21
- Druckrichtung
- B
- Befüllungslinie
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - DE 202007004115
U1 [0002, 0005]