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Austragevorrichtung für einen aufrecht stehenden Silo Die vorliegende
Erfindung bezieht sich auf eine Austragevorrichtung für einen aufrechtstehenden
Silo gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1.
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Der Inhalt solcher Bunker verdichtet sich oft zu einer zähen festen
Masse hohen spezifischen Gewichtes, insbesondere bei Anwesenheit von Feuchtigkeit
im Silo. Ein häufiges Beispiel, bei dem diese Erscheinung auftritt, ist die Lagerung
von Holzspänen, die zu Spanplatten verarbeitet werden oder die Lagerung von Abfallspänen
und ähnlichem Abfallholz, die aus Gründen der Energiegewinnung und des Umweltschutzes
verheizt werden. Insbesondere bei der Herstellung von Spanplatten enthalten die
Späne zunächst sehr viel Feuchtigkeit. Offenbar infolge ihrer Spanform und des Eigengewichtes
lagern sich die Späne flach aufeinander, wodurch der Inhalt des Silos ein sehr hohes
spezifisches Gewicht erreicht.
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Zum Austragen des Siloinhaltes dienen Austrageschnecken, die sich
von einem durch den Boden des Silos ragenden Schwenkzylinder in geringem Abstand
über den Siloboden zu dessen Peripherie erstrecken. Diese Schnecken sind freitragend,
d . h. sie sind nur mit ihrem einen Ende in Schwenkzylinder gelagert. Die Schnecken
rotieren einerseits um ihre Achsen> und andererseits vollführen sie mit dem Schwenkzylinder
eine rotierende Bewegung über den Siloboden hinweg. Das Material wird dabei zum
Zentrum des Silos gefördert, wo es über einen Austrittsstutzen nach außen gelangt.
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Wenn sich der Siloinhalt zu einer festen Masse verdichtet hat, dann
werden die Schnecken infolge des hohen Widerstandes bei ihrer Rotation um die Schwenkzylinderachse
einseitig mit starken Querkräften belastet, die ein hohes Biegebmoment in den Schneckenwellen
hervorrufen, welches an der Lagerstelle im Schwenkzylinder sein Maximum hat. Da
die Schnecken gleichzeitig um ihre Längsachsen rotieren, tritt dieses Biegemoment
als eine Wechselbelastung auf, welche nach einer gewissen Betriebszeit zum Ermüdungsbruch
führt.
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Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Austragevorrichtung
der eingangs genannten Art zu entwickeln, bei der bei unverminderter Austrageleistung
die Ermüdungsbruchgefahr der Wellen infolge der hohen Querkräfte vermieden wird.
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Zur Lösung dieser Aufgabe wird eine Austragevorrichtung der eingangs
genannten Art vorgeschlagen, die erfindungsgemäß die im kennzeichnenden Teil des
Anspruches 1 genannten Merkmale aufweist.
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Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung nach dem Hauptanspruch
sind in den Unteransprüchen enthalten.
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Die Anzahl der in der Austragevorrichtung verwendeten Schnecken ist
grundsätzlich beliebig. In der Regel werden zwei um 1800 gegeneinander versetzte
Schnecken verwendet, wodurch eine gleichmäßigere Belastung des zentralen Schwenkzylinders
und seines Antriebes erreicht wird. Die Schneckenwendel kann eine gleichmäßige Steigung
haben, sie ist jedoch vorzugsweise mit einer zum Zentrum hin größer werdenden Steigung
versehen. Auch der Durchmesser der Schnecke kann von außen nach innen zunehmen.
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Der Stützträger für die Schnecke ist mit seinem einen Ende fest mit
dem Schwenkzylinder verbunden, was auf jede geeignete Weise geschehen kann, z.B.
durch einen Schraubverband oder durch Schweißen. An seinem freien Ende ist der Stützträger
über einen Haltearm oder in anderer geeigneter Weise derart mit dem freien Ende
der Schnecke verbunden, daß er dieses Schneckenende abstützt, ohne jedoch die Rotation
der Schnecke zu behindern. Außerdem ist es wichtig, daß die Anschlußvorrichtung
des
freien Schneckenendes an den Stützträger in radialer Richtung nur einen geringen
Raum einnimmt, der nicht mehr von der fördernden Wendel der Schnecke überdeckt ist.
Vor diesem Teil der Anschlußvorrichtung kommt es sonst - insbesondere bei nassen
Flachspänen - zu Material stauungen, die zu einer Blockierung der Rotation um die
Schwenkzylinder (Vorschubbewegung) führen können. Um diese Stelle zu entlasten,
können am vorderen Ende des Haltearmes Schaufelbleche angebracht werden, welche
das Material in Richtung zur Schnecke leiten.
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Der tragende Querschnitt des Trägerarmes kann eine beliebige Form
haben. Ihm wird vorzugsweise eine Form gegeben, die bei gegebenem Materialquerschnitt
ein möglichst hohes versteifendes Biegeträgheitsmoment hat. Eine vorteilhafte Ausführungsform
besteht aus einem aus zwei U-förmigen Trägern zusammengeschweißten Kasten.
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Die der Schnecke zugewandte Seite des Stützträgers kann mit einem
Förderrinnenprofil versehen werden, wodurch die Förderleistung der Schnecke erheblich
erhöht wird. Zur Verbesserung der Förderleistung können ferner auf den Peripherien
der Sckleckenwendel Fräszähne angebracht sein, z.B. durch Schweißen.
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Der Vorschub der Schnecken kann hydraulisch oder mechanisch erfolgen.
Der Vorschub kann so angeordnet sein, daß er in einem einstellbaren, aber festen
Verhältnis zur Drehzahl der Schneckenwelle steht oder daß er von dem Vorschubwiderstand
abhängig ist.
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Durch die Erfindung wird erreicht, daß die bisher freitragenden Wellen
an ihrem Ende in der Nähe der Silowand eine zweite Lagerstelle erhalten, wodurch
die Wechselbiegebeanspruchung der Welle erheblich herabgesetzt wird. Durch die gleichzeitige
Ausbildung des Stützträgers als Förderrinne kann zusätzlich eine beachtliche Erhöhung
der Förderleistung erreicht werden.
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Anhand der in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiele soll
die Erfindung näher erläutert werden. Es zeigen: Fig. 1 einen Schnitt durch den
unteren Teil eines Silos mit einer Austragevorrichtung nach der Erfindung, Fig.
2 einen Schnitt längs der Linie A-B in Fig. 1, Fig. 3 einen Schnitt längs der Linie
C-D in Fig. 1, Fig. 4 eine andere Ausführungsform des Querschnittes des Stützträgers.
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Fig. 1 zeigt den unteren Teil eines Silos 1, dessen Seitenwand mit
3 und dessen Boden mit 5 bezeichnet ist. Der Boden 5 besteht aus einer kräftigen
Platte, die beispielsweise auf nicht dargestellten Trägern über dem Erdboden aufgesetzt
ist. Der Silo kann eine Stahlkonstruktion oder eine Mauerwerk- bzw. Betonkonstruktion
sein. Der Querschnitt des Silos ist grundsätzlich beliebig, vorzugsweise ist er
jedoch im wesentlichen kreisförmig. An seinem unteren Teil kann der Silo mit einem
erweiterten Querschnitt 4 versehen sein, wodurch die Gefahr eines Festlaufens der
Schnecken infolge sich verklemmenden Materials zwischen der Silowand und dem Schneckenende
herabgesetzt wird.
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In dem gezeigten Ausführungsbeispiel hat die Austragevorrichtung zwei
Schnecken 11, 12, die diametral an dem Schwenkzylinder 7 angebracht sind. Der Schwenkzylinder
durchstößt die Mitte des Silobodens. Die nur schematisch dargestellte Antriebsvorrichtung
für die Schnecken besteht im wesentlichen aus einem im Schwenkzylinder angebrachten
Differentialgetriebe 10, welches über die vertikale Hauptwelle 21 angetrieben wird.
Die beiden Schnecken sind in geeigneter Weise im Schwenkzylinder gelagert. Die Hauptwelle
21 ist in einem Lager 25 des feststehenden Unterbaus 23 gelagert und wird über ein
Ketten- oder Riementrieb 34 von dem Motor direkt oder über ein Getriebe 31 angetrieben.
Der Schwenkzylinder 7 ist drehbar angeordnet und wird über ein Kettenrad 27, die
Kette 40 und das Getriebe 31 mit einer erheblich niedrigeren
Drehzahl
(Vorschub) eis die Schnecke angetrieben. Am unteren Ende des feststehenden Unterbaues
befindet sich ein Austrittsstutzen 24, durch den das von den Schnecken in den Schwenkzylinder
7 geförderte Material herausfällt. Der Schwenkzylinder 7 ist auf seiner Oberseite
durch eine Abdeckhaube 9 abgedeckt. Auf dieser Abdeckhaube kann sich eine nicht
dargestellte Abstreifspirale oder ein nicht dargestellter Abstreifkegel befinden,
wie er beispielsweise aus der deutschen Offenlegungsschrift 1 921 066 bekannt ist.
Der Abstreifkegel wird dabei durch eine aus dem Differential nach oben herausgeführte
Welle mit einer relativ hohen Drehzahl angetrieben.
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Im Sinne der Vorschubvorrichtung hinter den Schnecken sind gemäß der
Erfindung Stützträger 15 und 16, die im Zentrum der Austragevorrichtung fest mit
dem Schwenkzylinder verbunden sind.
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Am freien Ende der Stützträger sind Haltearme 17 vorhanden, an deren
zur Schnecke weisenden Enden Wellenzapfen angebracht sind, welche in die Innenringe
von Kugellagern greifen, die in den Verdickungen 19 der Schneckenwellenenden untergebracht
sind.
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Die Kugellager oder einfache Wälzlager können auch in den Haltearmen
17 angeordnet sein, wodurch die Verdickungen 19 an den Schneckenwellenenden entfallen.
Die Stützträger 15, 16 sind in radialer Richtung vorzugsweise etwas kürzer als die
Schnecken, um einen freien Lauf der Stützträger zu gewährleisten. Der Längenunterschied
zwischen Stützträger und Schnecke kann durch ein
Abwinkeln des Haltearmes
17 ausgeglichen werden. Andere Ausführungsformen der kraftübertragenden Anbindung
des freien Schneckenwellenendes an das Ende des Stützträgers sind denkbar. Wichtig
ist, daß diese Verbindung die Eigendrehung der Schneckenwelle nicht behindert und
daß sie in radialer Richtung über das Ende der Schneckenwelle hinaus eine möglichst
geringe Ausdehnung hat.
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Um ein Festklemmen der Schnecke in diesem Bereich zu verhindern, was
insbesondere dann auftreten kann, wenn der in Fig. 1 gezeigte querschnittserweiternde
Vorsprung 4 des Silos nicht vorhanden ist, ist an das vordere Ende des Haltearms
17 ein Schaufelblech 44 angebracht, welches derart gerichtet ist, daß es das Material
aus der Randzone in Richtung zu der Schneckenwendel leitet.
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Fig. 3 zeigt einen Schnitt durch die Schnecke 11 und den Stützträger
15. In dem Ausführungsbeispiel besteht der tragende Teil des Stützträgers im wesentlichen
aus einem Rohr, welches an seiner der Schnecke zugewendeten Seite mit einem Förderrinnenprofil
41 versehen ist. Durch diese Ausbildung wird die Förderleistung der Schnecke wesentlich
erhöht. Die Pörderrinnenkonstruktion 41 trägt zur Versteifung des Stützträgers bei.
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Eine andere Querschnittskonstruktion des Stützträgers zeigt Fig. 4.
Hier besteht der tragende Teil im wesentlichen aus einem Kastenträger, der beispielsweise
aus zwei U-förmigen Profilen zusammengeschweißt sein kann.
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Wie aus Fig. 3 und 4 ersichtlich, sind die Stützträger vorzugsweise
sowohl auf ihrer Ober- wie Unterseite nach hinten, d.h.
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nach der von der Schnecke abgewandten Seite, verjüngend ausgebildet.
Der durch die Abschrägung gewonnene untere Freiwinkel hat den Zweck zu verhindern,
daß das auf dem Boden des Silos liegenbleibende Material den Stützträger nach oben
drängt. Der obere Freiwinkel dient lediglich dem Abgleiten von herauffallendem Material.
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Fig. 3 und 4 zeigen durch die eingetragenen Pfeile zugleich die Drehrichtung
der Schnecke. Diese muß stets so gerichtet sein, daß das Material von der Schnecke
von unten nach oben gefördert wird, da anderenfalls die Schnecke auf das Material
auflaufen und nach oben gebogen werden würde.
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Wie die Fig. 3 und 4 zeigen, ist die Wendel der Schnecke auf ihrer
Peripherie mit Fräszähnen 42 versehen. Hierdurch wird die Förderleistung der Schnecke
ebenfalls erhöht.