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Silo, insbesondere für schwtfließende Chemie- und Mineralstoffe (Zusatz
zu P 25 18 560.6) Die Erfindung betrifft einen Silo für schüttfähige Güter, insbesondere
für schwerfließende Chemie- und Mineralstoffe, der eine obere Aufgabestelle und
eine untere Entnahmeöffnung für das Schüttgut sowie mindestens eine gegen die Horizontale
geneigte, zusätzliche Reibungswand aufweist, nach Patent . ... ... (Patentanmeldung
P 23 18 560.6).
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DaF, Fließverhalten insbesondere von schwerfließenden Schüttgütern
innerhalb von Silos wird wesentlich von der Neigung des Sclüttgutes bestimmt, Brücken
oder Dome im Siloinnenraum zu bilde. Es sind bereits zahlreiche Versuche bekanntgeworden,
eine Brückenbildung im Siloinnenraum durch Verwendung von bewegten Elementen zu
vermeiden, beispielsweise durch sich über die ganze Höhe des Silos erstreckende
Rotorarme oder dgl., welche die sich über die ganze Höh3 des Silos aufbauenden Brücken
sofort wieder zum Einsturz bringen sollen. Derartige als Rotorbäume bezeichneten
Vorrichtungen sind aufwendig ind teuer. Außerdem muß bei Wartung oder Reparatur
das Silo in der ganzen Höhe mindestens teilweise entleert werden, was ein erheblicher
Aufwand ist und zu unerwünschten Betriebsunterbrechungen führt.
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Der Erfindung nach dem Hauptpatent l.egt die Aufgabe zugrunde, bei
einem Silo der eingangs bezeichneten Art für einen kontinuierlichen und nicht durch
Brückeniilaung gestörten Abzug des gespeicherten Schüttgutes sowie einen stetigen,
störungsfreien Austrag ies Gutes aus dem Silo zu sorgen und dabei schon die Entstehung
von Brücken oder Domen im Innenraum des Silos auch bei den besonders bei s^hwerfließendem
Silogut auftretenden hohen Kräften wirksam zu vermeiden.
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Nach gem Hauptpatent wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß an der
Siloinnenwand übereinander angeordnete, gegen die Horizontale geneigte Reibungswände
vorgesehen sind, welche Durchtrittsöffnungen für das Silogut bilden und wobei die
Neigung der Reibungswände zur Gewährleistung der Schüttbewegung an jeder Stelle
den spezifischen Schüttwinkel des Uchüttgutes übersteigt.
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Gegenstand der vorliegenden Erfindung sind Verbesserungen und weitere
Ausbildungen des Gegenstandes des Hauptpaten'es, durch die auch bei äußerst schwerftießenden
und zum Zusammenbacken bzw. Zusammenkleben neigenden Gütern, wie insbesondere Chemiegi;s,
pastenartige Stoffe usw., ein gleichmäßiges Nachrutschen bzw. Abziehen des Gutes
im Silo und ein störungsfreier, gleichmäßiger genau dosierbarer Ausrag des Gutes
aus dem Silo gewährleistet ist.
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Erfindungsgemäß ist hierzu vorgesehen, daß an der vorzugsweise von
einem Auslauftrichter gebildeten Entnahme öffnung mindestens ein Paar von achsparallel
zueinander, wenigstens annährend horizontal und mit ihren Schneckenwendeln miteinander
kämmender Schnecken angeordnet ist.
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Da die Schnecken miteinander kämmen, also mit ihren Wendeln ineinander
eingreifen, drehen sie sich im gleichen Drehsinn Die Anordnung der paarweise miteinander
kämmenden Schnecken
kann so sein, daß eine Schnecke das Gut fördert
und vorzugsweise eine im Durchmesser kleinere Schnecke hauptsächlich als Reinigungsschnecke
für die andere größere, die Förderung übernehmende Schnecke wirkt.
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Hierdurch kann mit Sicherheit vermieden werden, daß ein zum Kleben
und Anbacken neigendes Schüttgut sich an den Schneckenwendeln festsetzen kann. Durch
das Ineinandergreifen der Wendeln der Förderschnecken wird also erreicht, daß diese
sich weitgehend selbst reinigen. Dabei werden die zu einem Schneckenpaar gehörenden
Schnecken mit gleicher Drehzahl umlaufen und vorzugsweise eine übereinstimmende
Ganghöhe ihrer miteinander kämmender Schneckenwendeln aufweisen. Die Schneckenwendeln
können auch vorteilhaft gegenläufige Steigung haben.
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Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen
daß unter einer gemeinsamen Entnahmeöffnung zwei Paare von Schneckenförderern mit
untereinander parallelen Drehachsen angeordnet sind. Hierbei kann zweckmäßig jedes
der beiden Paare von Schneckenförderern zu je einem von zwei Abzugskanälen gehören.
Wenn die Entnahmeöffnung von einem Auslauftrichter gebildet wird, kann die kreisrunde
oder eckipe Entnahmeöffnung durch eine diametrale, dachförmige Querstrebe in zwei
Öffnungssegmente unterteilt sein, von welchen jeweils ein Segment in einen der beiden
Abzugskanäle einmündet und Jeweils eines der beiden Schneckenpaare aufweist.
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Tm auch eine gleichmäßige Zufuhr zu den Schnecken, d.h. einen -stetigen
und durch Brückenbildung nicht gestörten Abfluß des Gutes im Silo zu fördern, ist
erfindungsgemäß vorgesehen, daß über de Höhe des Silos gesehen Zonen mit kleinerem
Querschnitt, sog. Verdichtungszonen, mit Zonen größeren Querschnittes als diese
Verdichtungszonen, sog. Entlastungszonen, abwechseln. Dies wird erfindungsgemäß
erreicht, indem über
die Höhe des Silos die Querschnitte der Durchtrittsöffnungen
der durch Reibwände gebildeten Verdichtungszonen kleiner ist als der an diese Durchtrittsöffnungen
in Bewegungsrichtung des Gutes sich anschließende freie Aufnahmequerschnitt der
sog. Entlastungszonen.
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Hierdurch werden in Richtung des Materialflusses abwechselnd Zonen
geschaffen, in denen das Silomaterial im Bereich der Reibwände verdichtet und bei
Austritt aus den Durchtrittsöffnungen, die diese Reibwände bilden, entspannt und
entlastet wird, so daß sich das Material jeweils in der an dem kleineren Durchtrittsquerschnitt
sich anschließenden größeren Zone (Entlastungszone) ausdehnen und damit von Spannungen
entlasten kann.
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Die Erfindung ist nachstehend anhand eines in dsr Zeichnung dargestellten
Ausführungsbeispieles näher beschrieben und erläutert.
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Es zeigen: Fig. 1 einen Silo zur Aufnahme von etwa 500 m³ Chemiegips,
ausschnittsweise und in seinem vertikalen Axialschnitt und Fig. 2 in einem'hortzontalen,
nach der Linie A-A in Fig. 1 geführten Horizontalschnitt.
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Der dargestellte Silo hat zylindrische Gestalt, seine im Horizontalschnitt
nach Fig. 2 kreisförmige Innenwend ist mit 1 bezeichnet. Der Silo kann aber auch
eine andere Querschnittsform, beispielsweise die eines Mehrecks, haben. An der nicht
gezeichneten Silooberseite befindet sich eine Aufgabestelle für das Schüttgut, welche
von einem nicht dargestellten Förderer beschickt wird. An dieser Aufgabestelle ist
für den
Eintritt des Schüttgutes in den Silo eine Öffnung in der
oberen Silostirnwand vorgesehen, die zentral ar Siloachse 6 angeordnet ist.
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im Innenraum des Silos befinden sich mehre.e, übereinander angeordnete
Reibungswände 7, die rund oder ebenfalls mehreckig sein können, von denen in Fig.
1 nur zwei übereinander liegende dargestellt sind. Von den Reibungswänden wird der
Innenraum in axiale Zonen 8 (sog. Verdichtungszonen) aufgeteilt, an die sich jeweils
eine Entlastungsoder Entspannungszone 8a mit einem größeren Querschnitt als die
Verdichtungszone 8 anschließt. Der Übergang des Schüttgutes von Zone 8 zu Zone 8a
wird durch Durchtrittsöffnungen 9, 9' in den Reibungswänden 7, 7' ermöglicht. Die
Mittelachsen der Durchtrittsöffnungen können zur Vermeidung eines Kernflusses gegeneinander
versetzt angeordnet sein.
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Erfindtingsgemäß sind über die Höhe des Silos gesehen jeweils die
Querschnitte Q9 der Durchtrittsöffnungen 9 kleiner als der daran anschließende freie
Querschnitt Qs, in den das Gut nach Durchtritt durch die Öffn-rng 9 gelangt. Dies
gilt auch für den Querschnitt Q15> der unten liegenden Entnahmeöffnung 15 des
Auslauftrichters 10, der kleiner ist als der daran anschließerde Querschnitt Qa
beim Eintrtt des Gutes in den darunter befindlichen Aufnahmebehälter 15'.
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Wenn das Material die durch die Reibwände 7, 7' uSW.begrenzten Bereiche
8, 8' des Silos passiert,. wird es wegen des kleineren Durchtrittsquerschnittes
in der Zone 8, 8' verdichtet, wobei zusätzlich die Wand 7 bzw. 7' jeweils als Reibungsbremse
wirkt. Gleichzeitig wird das Gewicht der Materialsäule in vertikaler Richtung entlastet,
da die Re-bungswände 7 bzw. 7' einen erheblichen Anteil des Gutgewichtes aufnehmen
und unmittelbar über die Silowand abstützen. Hierdurch wird das
unterhalb
jeder Reibwand 7 bzw. 7' befindliche Gut von dem vollen Gewicht des darüber befindlichen
Gutes entlastet.
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Dabei ist von Vorteil, daß die Reibwandung 7 bzw. 7' in sich geschlossen
als Ring oder als Mehreck ausgebildet ist. Hierdurch werden die bei der Gewichtsbelastlang
der Reibwände 7,-7' auftretenden Zugspanntlngen über den ganzen Umfang jeder Reibwand
7, 7' ausgeglichen un als gleichmäßig wirkende Kräfte auf die Silowand 1 übertragen.
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Wenn das verdichtete Gut die jeweilige Durchtrittsöffnung, z.B.
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9 bzw. 9', die durch die Reibwände 7, 7' begrenzt ist, passiert, entspannt
es sich, da es unmittelbar nach Verlassen des Durchtritts 9 bzw. 9' in die vergrößerte
Querschnittszone 8a bzw.
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8'a geiangt. Das Material wird, da es sich in diesem größeren Raum
ausbreiten kann, seine Bewegungsrichtung mindestens teilweise ändern. was zur Auflösung
adhäsiver Kräfte führt. Zur Unterstützung dieser Auflösewirkung (Entspannung) bzw.
zur Anderuag der Fließrichtung des Materials können vorteilhaft horizontal oder
schräg liegende Querbalken 46, 46' unter halb der Durchtrttsöffnungen 9, 9' vorgesehen
sein, auf die das Material auftrifft. Die Querbalken 46, 46' haben vorzugsweise
c:achartig schräg zueinander liegende Gleitflächen 46a, 46b, an denen das Gut nach
Aufteilung durch die Scheitelkante 46c mit tnterschiedlicher Richtung entlangfließt.
Dabei können zur Verstärkung dieser Vsrdrängugswirwng die Balken 46, 46' -in Richtung
der Siloachse gesehen vorzugsweise um 90° zueinander versetzt angeordnet sein. Auch
können in einer Entspannungszone 8 bzw. 8a zwei oder mehr sich kreuzende Balken
alch mit anderer als der beschriebenen Formgebung vorgesehen werden. Erfindungsgemäß
ist es jedoch in jedem Fall zweckmäßig, wenn über die Höhe des Silos gesehen der
Austrittsquerschnitt Q9 bzw. Q' der Durchtrittsöffnungen 9 bzw. 9' 9 kleiner ist
als der an diese Durchtrittsöffnungen 9 bzw. 9' in Bewegungsrichtung des Silogutes
anschließende freie Aufnahmquerschnitt
Qs bzw. Q's des des Siloraumes.
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Die erfindungsgemäß vorgesehenen Querbalken 46 entlasten insbesondere
bei kreuzförmiger Anordnung die unter dem Silo befindliche Austragsvorrichtung,und
es können vorzugsweise über die ganze Höhe des Silos abwechselnd die beshriebenen
Verdichtungszonen 8 und Entlastungszonen 8a und/oder Querbalken 46 vorgesehen sein.
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Beim Ausführungsbeispiels wird also wie bei demjenigen des Hauptp;ltentes
das Schüttgut infolge der unterschiedlich großen Neigungsflichen innerhalb einer
und der übereinander liegenden Reibwände 7 7' mit unterschiedlicher Fließgeschwindigkeit
nach unten geführt. Das bewirkt, daß dem sog.
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KernfluB entgegengewirkt wird, und es wird vermieden, daß sich das
Schüttgut nur ir. der Silomitte nach unten bewegt.
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Vielmehr wird das Siloguc annähernd gleichmäßig über den jeweiligen
horizontalen Querschnitt des Silos transportiert, woLei von besonderem Vorteil ist,
daß verschieden große und verschieden gerichtete horizontale Querschübe des Materials
auftreten, die dem unerwünschten Kernfluß entgegenwirken.
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Im unteren Bereicn tritt das Schüttgut in einen Auslauftrichter 10
ein, in welchem eine zentrale, vertikale Abzugschnecke 11 angeordnet ist. Der Querscjinitt
Q 13 der Entnahmeöffnung 15 des Auslauftrichters 10 ist erfindungsgemäß kleiner
als der Querschnitt Qa desanschlie(3enden Aufnahmebehälters 13', so daß auch hier
beim Austritt des Gutes aus sem Auslauftrichter 10 in den zylindrischen Behälter
13' eine Entlastung bzw. Entspannung des Gutes eintritt. Die Seitenwände des Auslauftrichters
10 weisen ebenso wie die Reiwände 7, 7' eine Neigung auf, welche den Schüttwinkel
des Schüttgutes übersteigt, so daß sich an den Seitenwänden des Auslauftrichters
10 keine Ablagerungen bilden können, sondern das Schüttgut unmittelbar abrutscht.
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Bei der Austragung erfaßt die Abzugschnecke 11 das im Auslauftrichter
10 liegende Schüttgut mit ihren sich nach oben hin verbreiternden Förderflächen
14 und erzeugt in ihrer Umgebung eine Fließbewegung, die nach unten zur Auslaufrichtung
15 gerichtet ist. Dabei wird das nach unten geförderte Schüttgut unter dem Druck
der darüber liegenden Schüttgutsäule durch das Im Auslauftrichter 10 lagerende Schüttgut
ersetzt, wobei von oben Schüttgut durch Gravitationsrluß durch die Öffnungen 9 in
den Reibungswänden 7 hindurch nachfließt. Hierbei kann jedoch kein Kernfluß auftreten,
der zur Entmischung des Schüttgutes führen könnte.
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Vorteilhaft ist die Abzugschnecke 11 zusätzlich in ihrem oberen Bereich
in dem Querbalken 46 gelagert, so daß dieser Querbalken etwaige Seitenkräfte, die
auf die Abzugschnecke wirken, ebenfalls aufnehmen kann.
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Zur Verbesserung des Abzugs wird der nach unten fließende Schüttgutstrom
durch eine dachförmig sich nach oben spitzwinklig verjüngende Querstrebe 20 aufgeteilt
und dabei zwei oder mehr Öffnungssegmenten 21 und 22 zugeleitet. Unterhalb jeder
dieser Offnungssegmente befindet srch einer von zwei Schneckentrögen 25 und 24,
die zu jeweils einem von zwei Abzugskanälen 25 bzw. 26 gehören.
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Im linken Trog 23 befindet sich ein Paar von Förderschnecken 31 und
32, die untereinander in einer gemeinsamen Horizontalebene und parallel zueinander
angeordnet sind. Die Schneckenwendel 53 der Schnecke 51 hat die gleiche Ganghöhe
wie die Schneckenwendel 54, bei welcher die Außenkante der Schneckenwendel 34 einen
im Durchmesser etwas größeren Zylindermantel beschreibt als bei der im Durchmesser
etwas kleineren Schnecke 51. Hierdurch ist erreicht, daß die größere Schnecke 32
bzw. 42 die Hauptförderung übernimmt, während die mit ihr kämmende Schnecke 31 bzw.
41 ständig ihre Schneckengänge von
etwa festklebendem Material
durch Abstreifen entfernt. Infolge der gleichen Ganghöhe der Schnecken können die
beiden Förderschnecken 31 tlnd 32 derart dicht beieinander angeordnet werden, daß
ihre Schneckenwendeln33 und 34 in voller Tiefe miteinander kämmen. Da beide Schnecken
in gleichen Drehrichtungen ur.d mit abereinstimmenden Drehzahlen angetrieben werden,
ergibt sich eine Selbstreinigungs-Wirkung beider Förderschnecke:l 31 und 32 in ihrem
vollen Durchgangquerschnitt. Außerdem wird in Drehrichtung der Pfeile f1 , f2 der
Fig. 1 gesehen die Förderschnecke 52 im Gegenuhrzeigersinn (f1), also von der Wand
20b weg, und die Förderschnecke 42 m Uhrzeigersinn (f2) ebenfalls von der benachbarten
Wand 20a weg, angetrieben. Hierdurch wird verhindert, daß sich zwischen den Wunden
20 a bzw.
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20 b und den in deren Nähe befindlichen Schnecken 42 bzw. 32 Material
festklemmen kann.
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Der Antrieb für das in der Darstellung nach Fig. 1 auf der linken
Seite der Abzugschnecke 11 liegende Förderschneckenpaar 31 und 32 erfolgt durch
einen Elektromotor 55 über eine für beide Förderschnecken 31 und 32 gemeinsam, in
der Zeichnung nicht dargestellte Welle.
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-In spiegelsammetrischer Anordnung zu den beiden Förderschnecken 31
und 52 ist unterhalb des zweiten Öffnungsseg mentes 22 ein zweites vorzugsweise
gleich ausgebildetes und gleich angeordnetes Paar von Förderschnecken 41 und 42
angeordnet, bei denen also die Schneckenwendeln 43 und 44 gleiche Ganghöhe aufweisen.
Die im Durchmesser größere Förderschnecke 42 wird ebenso wie die weiter außen liegende,
im Durchmesser kleinere Förderschnecke 41 durch einen gemeinsamen Antriebsmotor
45 angetrieben.
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Durch die zwei Förderschneckenpaare 31, 32 bzw. 41, 42 wird an der
Entnahmeöffnung nicht nur ein verstopfungsfreier Abzug
gewährleistet,
sondern auch sichergestellt, daß sich der Schüttgutstrom gleichmäßig auf die beiden
Abzugskanäle 25 und 26 verteilt, wobei es möglich ist, auch sehr schwer fließendes
und zum Zusammenbacken neigendes Schüttgut genau dosiert auszutragen.
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(Ansprüche)