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Die Erfindung betrifft eine Schubstange für einen Schubboden, wobei die Schubstange in ihrer Längsrichtung hin- und her beweglich gelagert ist, mit wenigstens einem an einer vertikal ausgerichteten Schwenkachse beweglich gelagerten Flügelelement, das zwischen einer der Schubstange nahen Rückzugsstellung und einer von der Schubstange abgespreizten Förderstellung schwenkbar ist, wobei das Flügelelement einen C-förmigen Querschnitt besitzt, und die Schwenkachse durch die äußeren, zueinander parallelen Schenkel geführt ist.
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Schubböden werden am Boden von Silos und Lagerbunkern eingesetzt, um Schüttgüter in Richtung einer Austragszone zu bewegen. Ein anderer Anwendungsfall kann die Stallentmistung in der Landwirtschaft sein. Die Schubstange ist beweglich gelagert, beispielsweise auf einer ortsfest auf dem Boden des Silos angebrachten Basisschiene, und wird über geeignete Antriebseinrichtungen, wie beispielsweise Hydraulikzylinder, alternierend vorund zurück bewegt. Dabei soll die Bewegung der Schubstange, die in Richtung der Austragszone ausgeführt wird, eine möglichst große Menge an Schüttgut fördern, wohingegen bei der notwendigen Rückzugsbewegung möglichst wenig Schüttgut zurück, also von der Austragsrichtung weg, bewegt werden soll.
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Die
DE-PS 920 999 offenbart die Funktion eines solchen Schubbodens mit Schubstangen, welche mit klappbaren Flügelelementen ausgerüstet sind. Nicht angegeben ist dort hingegen, wie die Lagerung und Abstützung der Flügelelemente erfolgen kann.
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Die
DE-U 7 502 713 beschreibt einen Schieberkopf mit schwenkbar gelagerten Flügelelementen. Der Schieberkopf ist beidseitig leicht spitz zulaufend ausgebildet, um Material, das auf der Schiene liegt, welche den Schieberkopf führt, besser verdrängen zu können. Erkennbar ist, dass die Flügelelemente an ihren Innenseiten Abstandshalterelements aufweisen, welche verhindern, dass sich die Flügelelemente direkt an den Schieberkopf anlegen. Vielmehr wahren sie einen gewissen Abstand zum Schieberkopf, so dass bei der Förderbewegung Material in den Spalt eindringen kann und es automatisch zum Abspreizen der seitlichen Flügelelemente kommt. Dieses grundsätzlich bewährte Prinzip führt zu hohen Belastungen im Bereich der Lagerstellen. Da keine separaten Antriebe vorhanden sind, die das Abspreizen der Flügelelemente aktiv steuern, müssen passive Anschlagelemente vorgesehen sein, an denen sich die Flügelelemente in der Rückzugs- wie in der Förderstellung abstützen können.
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Die
DE 20 2007 009 040 U1 sieht Flügelelemente mit einem C-förmigen Querschnitt vor, bei dem die Schwenkachse durch die äußeren, zueinander parallelen Schenkel geführt ist. Einer der Schenkel setzt sich in Längsrichtung des Flügelelements über die Schwenkachse hinaus fort und mündet in einem Nocken, der den Anschlag für das Flügelelement sowohl in der Rückzugswie auch in der Förderstellung bilden soll. Aufgrund der hohen Kräfte bei der Fördererbewegung müssen eine große Materialstärke und ein ausreichend fester Werkstoff am Flügelelement gewählt werden, um eine zu hohe Werkstoffbelastung am Übergang zu dem Nocken zu vermeiden.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung liegt somit darin, auch im Dauerbetrieb eine stabile und zuverlässige Abstützung der Flügelelemente zu gewährleisten und die Belastung der insbesondere Bolzenförmigen Schwenkachse zu reduzieren.
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Diese Aufgabe wird bei einer Schubstange der eingangs genannten Art dadurch gelöst,
- – dass die Schwenkachse in einem Flügellagergehäuse angeordnet ist, welches seitlich an der Schubstange angebracht ist
- – dass beidseits der Schwenkachse jeweils wenigstens eine Anschlagfläche zur Abstützung des abgespreizten Flügelelements angeordnet ist.
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Durch das separate Flügellagergehäuse kann die Schwenkachse mit ausreichendem Abstand zur Seitenfläche der Schubstange angeordnet werden, so dass ausreichend breite Zwischenräume vorhanden sind, in die zwar Material eindringen kann, die aber auch so breit sind, dass dieses Material anschließend wieder herausgedrückt werden kann.
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Vorteilhaft ist, wenn an zwei gegenüberliegenden Seiten der Schwenkachse Anschlagflächen zur Abstützung des abgespreizten Flügelelements ausgebildet sind und sich diese Anschlagflächen vertikal über wenigstens die halbe Höhe des Flügelelements erstrecken. Die Vorsehung von Anschlagflächen an beiden Seiten der Schwenkachse bedeutet allerdings nicht zwangsläufig, dass sich diese Anschlagflächen in Bezug auf die Schwenkachse diametral gegenüber liegen müssen. Durch die vertikale Erstreckung der Anschlagflächen wird die zur Verfügung stehende Fläche im Endbereich der Flügelelemente, nämlich am vorderen Ende, von deren mittleren, aufrecht angeordneten Profilbereich, selbst genutzt, so dass keine überstehenden Elemente notwendig sind, die einer hohen Biegebelastung ausgesetzt sind. Es dienen also erfindungsgemäß diejenigen Bereiche der Flügelelemente selbst, die in der Nähe des Schwenklagers liegen, als Anschlagflächen ausgebildet.
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Die erfindungsgemäße Anordnung von zwei Anschlagflächen beidseits der Schwenkachse führt bewusst zu einem statischen unbestimmten System. Eine gleichzeitige Anlage des Flügelelements im unbelasteten Zustand an beiden Anschlagflächen wäre nur bei äußerst präziser Fertigung und Lagerung sowie genauer Justierung der Positionen zueinander möglich, was aber dem Betrieb in einer rauen Betriebsumgebung wie beispielsweise der Landwirtschaft fremd ist. Die Erfindung sieht also vielmehr bewusst vor, dass das jeweilige Flügelelement im unbelasteten Einbauzustand zunächst nur die eine oder die andere Anschlagfläche direkt berührt. Mit Beginn der Förderung bilden sich jedoch Materialablagerungen auch im Bereich der Schwenkachse und an den Anschlagflächen, so dass unter Last und unter Einbeziehung gewisser Materialanhaftungen nachträglich doch eine beidseitige Abstützung erreicht wird.
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Zu große Materialanhäufungen im Bereich der Anschlagflächen werden gemäß der Erfindung dadurch, dass die Anschlagflächen an Gehäusekanten und insbesondere vertikal ausgerichtet sind und dadurch, dass es somit eine eher linienförmige Berührung über die Höhe des Flügelelementes gibt, zerschnitten und aufgebrochen.
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Besonders vorteilhaft in diesem Zusammenhang ist, wenn eine erste Anschlagfläche an der rückwärtigen Kante einer äußeren Seitenwand des Flügellagergehäuses ausgebildet ist und eine zweite vertikale Anschlagfläche an einem Anschlagelement ausgebildet ist, das seitlich direkt an der Schubstange angebracht ist. Damit drückt das Flügelelement bei jedem Übergang in die abgespreizte Förderstellung gegen zwei vertikale Kanten, die je nach gewählter Materialstärke schon von sich aus scharfkantig sein können oder die zusätzlich scharfkantig angeschrägt sein können. Jedes Mal, wenn das Flügelelement in seine abgespreizte Förderstellung gelangt, zerschneidet es anhaftendes Material, das sich dort möglicherweise während der Rückzugsphase angelagert hat.
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Auch für die Rückzugsstellung ist es vorteilhaft, wenn das Flügelelement mit jeweils wenigstens einer Anschlagfläche an seiner Innenseite und an seiner Außenseite gegenüber der Schubstange und/oder dem Flügellagergehäuse abgestützt ist.
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Eine bevorzugte Ausführungsform sieht vor, dass das Flügelelement an seiner äußeren Seitenfläche, im Bereich der Vorderkante, ein aufgesetztes Anschlagelement aufweist. Dieses erstreckt sich über einen wesentlichen Teil der Höhe des Flügelelements. Dadurch, dass ein zusätzliches Anschlagelement aufgesetzt ist, das von innen gegen das Flügellagergehäuse drückt, bildet sich ein fast linienförmigen Kontaktbereich, so dass sich wieder eine hohe Flächenerpressung ergibt, die zum Aufbrechen von anhaftendem Material führt.
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Umgekehrt ist es auch möglich, an der Innenseite des Flügellagergehäuses ein Anschlagelement vorzusehen, an welches sich die Außenfläche des Flügelelements andrückt. Auch in diesem Fall besteht eine im Wesentlichen linienförmige Berührung über die Höhe des Flügelelements.
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An wenigstens einem äußeren Schenkel des Flügelelements kann eine Anlagefläche zur Anlage in der Rückzugsstellung ausgebildet sein. Damit können die bei der C-förmigen Profilierung des Flügelelements vorhandenen Kanten als Anschlag genutzt werden. Dazu ist insbesondere vorgesehen, dass die äußeren Profilschenkel im Bereich der Schwenkachse eine größere Breite besitzen als im übrigen Teil des Flügelelements und dass die Kante der Profilschenkel in diesem Bereich einen Winkel mit der Längsachse des Flügelelements einschließt, welcher der Position des Flügelelements in der Rückzugsstellung entspricht, beispielsweise von 15°.
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Die Flügellagergehäuse mit den darin gelagerten Flügelelementen können einseitig oder beidseitig der Schubstange angeordnet sein, und zwar entweder spiegelbildlich symmetrisch oder auch so, dass die linken und rechten Flügellagergehäuse jeweils mit Versatz in Längsrichtung zueinander angeordnet sind. Der Versatz in Längsrichtung hat den Vorteil, dass die Schüttung, unter welcher sich im Einsatz die Schubstange mit ihren beiden Flügelelementen befindet, nicht nur in einer einheitlichen Wellenbewegung von den Flügelelementen der Schubstange unterwandert wird, sondern dass in kurzem Längsabstand hintereinander die Flügelelemente abwechselnd rechts und links an der Schubstange durch die Schüttung laufen, so dass innerhalb der Schüttung auch Querbewegungen erzeugt werden.
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Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels und mit Bezug auf die Zeichnung näher erläutert. Die Figuren zeigen im Einzelnen:
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1 einen Teil einer erfindungsgemäßen Schubstange in Ansicht von oben;
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2 den Teil der Schubstange nach 1 im Schnitt;
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3 eine perspektivische Ansicht eines abgespreizten Flügelelements; und
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4a, 4b Details aus dem Bereich des Flügellagergehäuses gemäß der Schnittansicht von oben nach 2, in verschiedenen Stellungen des Flügelelementes.
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1 zeigt einen Teil eines Schubbodens 100 mit der eigentlichen Schubstange 10, welche in Längsrichtung hin- und her bewegt wird, wie durch den Blockpfeil angedeutet. An der Schubstange 10 sind an beiden Seiten, jedoch mit axialem Versatz zueinander, Flügellagergehäuse 11, 11‘ angebracht, die jeweils als Lager für ein Flügelelement 20, 20‘ dienen. Die Lagerung erfolgt jeweils an einer Schwenkachse 14, 14‘.
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Die Schubstange 10 kann zu ihrer Mittelachse undnach oben hin spitz zulaufend ausgebildet sein, so dass möglichst wenig Schüttgut oben auf der Schubstange 10 liegen bleibt, sondern vielmehr zu beiden Seiten hin abfließt. Die Seitenflächen der Schubstange 10 sind vertikal ausgerichtet.
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Die Flügellagergehäuse 11, 11‘ sind an derjenigen Seite, welche in der Rückzugsstellung vorn liegt – dies ist in 1 an der linken Seite – spitz ausgebildet, um die Schubstange 10 mit möglichst geringem Widerstand durch die Materialschüttung zurückziehen zu können.
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Das Flügelelement 20 an dem unteren Flügellagergehäuse 11 befindet sich in der abgespreizten Stellung. Wird die Schubstange 10 nach rechts bewegt, so wird das rechts vor dem Flügelelement 20 liegende Schüttgut nach rechts weitergeschoben. Das Flügelelement 20 stützt sich dabei an einer schmalen rückwärtigen Kante 12 des Flügellagergehäuses 11 und an einem bei dieser Darstellung nicht sichtbaren, zusätzlichen Anschlagelement an der Schubstange 10 ab.
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In der abgespreizten Stellung ist zudem eine frei liegende Anschlagfläche 22 am Flügelelement 20 deutlich erkennbar. Die Anschlagfläche 22 schließt mit der durch die strichpunktierte Linie angedeuteten Längsachse des Flügelelements 20 einen Winkel ein. Durch diesen Winkel ist die Stellung des Flügelelements 20' in der Rückzugsstellung festgelegt.
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In 1 befindet sich das obere Flügelelement 20' in der Rückzugsstellung. Das Flügelelement 20‘ liegt dabei näher bei der Schubstange 10, so dass sich eine Pfeilform ergibt, durch welche das Schüttgut bei der Rückzugsbewegung der Schubstange 10 nach links einfacher durchdrungen werden kann.
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2 zeigt die Schubstange 10 im Schnitt auf etwa halber Höhe und mit den gleichen Stellungen der Flügelelemente 20, 20' wie in 1.
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Deutlich erkennbar sind hier die doppelten Anschläge der Flügelelemente 20, 20‘ sowohl in der angelegten Rückzugsstellung wie auch in der abgespreizten Förderstellung. Befindet sich das Flügelelement 20 in der Förderstellung, so liegt es im Endbereich seiner Innenfläche an einem Anschlagelement 13 an, welches direkt an der Seitenwand der Schubstange 10 angebracht ist. Zudem liegt es mit seiner Außenfläche an der als Anschlag dienenden hinteren Kante 12 des Flügellagergehäuses 11 an.
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Befindet sich das Flügelelement 20' hingegen in der Rückzugsstellung, so liegt es zum einen mit der Anschlagkante 22 an der Außenseite der Schubstange 10 an, und zum anderen liegt es mit einem Anschlagelement 21, welches am Ende der Außenfläche des Flügelelements 20‘ angebracht ist, an der Innenseite des Flügellagergehäuse 11' an. Die Anschlagelemente 21, 21' sind im dargestellten Ausführungsbeispiel als Rundstab ausgebildet, so dass sich mit der Innenseite des Flügellagergehäuses 11' eine Linienberührung ergibt.
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Die beiden Endlagen des Flügelelements 20 mit den dabei jeweils wirksamen Anschlagelementen 12, 13, 22, 23 zeigen die 4a und 4b noch einmal im Detail.
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In 4a ist das Flügelelement 20 abgespreizt. Es liegt mit seiner Außenfläche an der Anschlagkante 12 des Flügellagergehäuses 11 an und mit seiner Innenfläche 23 an dem Anschlagelement 13.
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In 4b liegt das Flügelelement 20 mit seiner Anschlagkante 22 direkt an der Seitenwand der Schubstange 10 an und mit dem als Anschlagelement 21 angeschweißten Rundstab außerdem an der Innenwand des Flügellagergehäuses 11.
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3 zeigt das abgespreizte Flügelelement 20 in einem perspektivischen Blick von hinten in die Lagerstelle. Das Flügelelement 20 ist als C-förmiges Profil ausgebildet, mit zwei kurzen Schenkeln 20.1, 20.3 und einem mittleren, aufrecht angeordneten Profilabschnitt 20.2. Anschrägungen des Endes des Flügelelements 20 wie auch der keilförmige Ausschnitt dienen dazu, Spitzen auszubilden, die beim Übergang von der Rückzugsstellung in die Förderstellung das Eintauchen der Flügelelemente 20, 20‘ in das Schüttgut zu erleichtern, um darüber ein schnelles Abspreizen des Flügelelements 20 bei dem Übergang in die Förderbewegung zu erreichen. Das andere Ende des Flügelelements 20 befindet sich bei dieser Ansicht unmittelbar hinter dem als Schwenkachse dienenden Schraubbolzen 14 und ist zudem durch das an der Seitenwand der Schubstange 10 angebrachte Anschlagelement 13 verdeckt.
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In 3 ist auch erkennbar, dass das Flügellagergehäuse 11 zumindest in dem Bereich, der die Schwenkachse 14 trägt, ebenfalls als ein C-förmiges Profil ausgebildet ist, das mit seinen kurzen, äußeren Profilschenkeln an der Seitenwand der Schubstange 10 befestigt ist.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 920999 [0003]
- DE 7502713 U [0004]
- DE 202007009040 U1 [0005]
