DE2748003C2 - - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Wegfördern von
Schüttgut aus einem Haufwerk, bestehend aus einer angetriebenen, drehbaren Förderschnecke und einer diese umhüllenden angetriebenen,
drehbaren Trommel mit einer Schlitzanordnung in
der zylindrischen Mantelfläche, wobei die Vorrichtung im
Bereich ihrer axialen Enden auf Führungsbahnen quer zu ihrer
Achsrichtung in einer im wesentlichen horizontalen Ebene
hin- und herbewegbar ist.
Als Schüttgut kommt ein Feststoff in Form kleiner Teilchen
in Frage, z. B. Körner, Pulver oder dergleichen, der nicht
von selbst fließfähig ist, bei dem vielmehr das Fließen mechanisch
unterstützt werden muß. Beispiele solcher Materialien
sind Holzspäne für die Herstellung von Zellulose, Zellulosepulpe,
Getreide, Sand, Kohle und dergleichen.
Für das Wegfördern solcher Materialien werden üblicherweise
Förderschnecken verwendet, die innerhalb des Haufwerks arbeiten
und das Material zu einem Auslaß hin fördern. Ist die Förderschnecke
stationär angeordnet, dann ist der Fördervorgang
ungleichmäßig über das Haufwerk verteilt, weil das Material
von bestimmten Richtungen her leichter nachströmt als von
anderen Richtungen. Es entstehen deshalb an einigen Stellen
tote Zonen, an denen keine oder nur eine sehr langsame Bewegung
des Materials stattfindet. Dem kann dadurch entgegengewirkt
werden, daß die Förderschnecke senkrecht zur Schneckenachse
beweglich angeordnet wird. Aber auch diese Maßnahme ermöglicht
keine gleichmäßige Verteilung des Wegfördervorganges
über eine Schicht des Haufwerks derart, daß das Material
an jeder Stelle mit gleicher Geschwindigkeit absinkt
und keine Bereiche mit unterschiedlicher Speicherzeit entstehen.
Es ist eine Vorrichtung zur selbsttätigen Probenahme von
feinkörnigem Schüttgut an Verladeschächten bekannt (DE-OS
21 61 123), bei welcher eine Förderschnecke von zwei Rohren,
einem feststehenden Innenrohr mit einer geradlinig verlaufenden
schlitzartigen Öffnung an der Oberseite und einem drehbaren
Mantelrohr mit einer spiralig verlaufenden schlitzartigen
Öffnung, umgeben ist. Durch diese schlitzartigen Öffnungen
wird der Zutritt von Material zum Inneren der Vorrichtung
nur zeitweise freigegeben. Die bekannte Vorrichtung ist nicht
dazu vorgesehen und auch nicht dazu geeignet, durch Grabwirkung
Material aus dem Haufwerk herauszufördern. Sie ist vielmehr
unterhalb eines Haufwerkes angeordnet und nur dazu bestimmt,
aus einem in großer Menge herabfallenden Gut an Verladeschächten
kleine Proben zu entnehmen und daraus einen
statistischen Mittelwert über die Qualität des Gutes zu bestimmen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung
der eingangs genannten Art so zu verbessern, daß eine weitgehend
gleichmäßige Wegförderung über eine Schicht des Haufwerkes
ermöglicht wird, so daß das Haufwerk an jeder Stelle
mit gleicher Geschwindigkeit absinkt und keine Bereiche mit
unterschiedlicher Speicherzeit des Schüttgutes entstehen.
Diese Aufgabe wird bei einer gattungsgemäßen Vorrichtung durch
die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.
Dadurch, daß die Trommel allseitig vom Schüttgut umgeben ist,
wird durch die Schlitze der Trommel eine Grabwirkung auf das
Schüttgut ausgeübt, durch die eine horizontale Schicht des
Gutes abgetragen wird, wodurch das Gut überall gleichmäßig
nachsinkt.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den
Unteransprüchen.
In den Zeichnungen sind Ausführungsbeispiele der Erfindung
dargestellt, und zwar zeigt
Fig. 1 einen Vertikalschnitt durch ein Silo mit am Siloboden
befindlicher Fördervorrichtung,
Fig. 2 eine Seitenansicht nach der Linie II-II von Fig. 1,
Fig. 3 einen Querschnitt nach der Linie III-III von Fig. 1,
Fig. 4 eine Abwandlungsform der Fördervorrichtung am Boden
eines offenen Haufwerks, und
Fig. 5 einen Querschnitt nach der Linie V-V von Fig. 4.
In Fig. 1 sind mit 11 die vertikalen Wände eines Silos mit
rechteckigem Querschnitt bezeichnet, welcher von oben her mit
feinkörnigem Material gefüllt und am Boden entleert wird. Die
Füllung 13 bildet ein temporäres Haufwerk, das nicht durchmischt,
sondern über den gesamten Querschnitt gleichmäßig absinken soll,
so daß die Verweilzeit der einzelnen Teilchen im Silo möglichst
gleich lang ist.
In dem Silo ist unmittelbar über dem Boden 15 eine horizontale
Förderschnecke 17, 19 angeordnet, bestehend aus einer Welle 17
mit darauf angeordnetem Schneckenflügel 19, der eine fortlaufende
Schraubenfläche konstanter Steigung bildet. Die Welle 17
ist an einem Ende in einem Lager 21 gelagert und trägt ein
Kettenrad 23, das über eine Kette 25 und ein Getrieberad 27
mit einem Motor 29 (Elektro-Motor) gekoppelt ist. Das Lager 21 und
der erwähnte Antrieb befinden sich auf einem Wagen 31, der
mittels Kufen 33 (oder auch Räder) auf einem horizontalen
Gleis 35 verschiebbar ist, welches sich in einem Gehäuse
befindet, das sich neben dem Silo befindet und sich über
dessen gesamte Abmessung erstreckt. Das entgegengesetzte
Ende der Welle 17 ist in einem Lager 37 gelagert, das auf
einer Führungsbahn 39 in Form einer Schiene verschiebbar
ist. Die Führungsbahn 39 verläuft parallel zum Gleis 35
und das Lager 37 befindet sich an einer Kante der Außenseite
eines horizontalen Gehäuses 41. In diesem Gehäuse 41
befindet sich außerdem ein Bandförderer 43, und zwar unterhalb
des Endes der Förderschnecke 17, 19; von diesem Förderband
wird das aus dem Silo durch die Förderschnecke 17, 19
entnommene Material weggeschafft. Der Wagen 31 ist auf dem
Gleis 35 in Richtung nach vorne und nach hinten bewegbar,
und zwar durch Seile 45, die zu einer nicht gezeichneten Motorwinde
gehören. Entsprechende Seile sind am Lager 37 angebracht
und bewegen dieses gleichförmig mit dem Wagen 31, so
daß die Welle 17 stets parallel zu sich selbst verschoben
wird. Selbstverständlich kann dieser synchrone Antrieb auch
mit anderen Mitteln erreicht werden, beispielsweise durch
Zahnstangen.
Die Förderschnecke 17, 19 ist von einer zylindrischen Trommel 47
umgeben, die sich über die Gesamtbreite des Silos erstreckt
und deren Ende in die erwähnten Gehäuse hineinragen. Die
Trommel 47 verläuft konzentrisch zur Welle 17, und ihre
äußersten Enden sind auf dieser abgestützt. Das eine Trommelende
trägt ein Kettenrad 49, das über eine Kette 51 mit einem
Motor 53, der hydraulisch arbeitet, gekoppelt ist, der sich auf
dem Wagen 31 befindet. Durch diesen Motor 53 wird der Trommel
47 eine Drehbewegung übertragen, die unabhängig von der Drehung
der Förderschnecke 17, 19 ist, wobei die Drehung der Trommel 47
wesentlich langsamer ist als die der Förderschnecke 17, 19 und
dieser im allgemeinen entgegengerichtet ist. An ihrem anderen,
nicht angetriebenen Ende besitzt die Trommel einen Auslaß 55,
gebildet durch Schlitze, die freigelassen sind zwischen axial
gerichteten Armen 57, welche das Außenende der Trommel 47
mit einer Abschlußscheibe 59 verbinden, die drehbar auf
der Welle 17 gelagert ist. In die Trommel 47 sind viele
Einlaßöffnungen eingeschnitten, welche die Form von axial
gerichteten oder schiefen Schlitzen 61 haben, welche über die
gesamte oder im wesentlichen die gesamte Länge der sich
zwischen den Wänden 11 erstreckenden Trommel 47 verteilt
sind und auch über den gesamten Umfang der Trommel 47. In
jedem Querschnitt der Trommel 47 befinden sich mehrere
Schlitze 61, wobei diese gleichmäßig um den Umfang verteilt sind.
Einander in axialer Richtung benachbarte Schlitze 61 sind
in Umfangsrichtung gegeneinander abwechselnd versetzt.
Schlitze 61 unterschiedlicher axialer Position können sich
teilweise überlappen; in diesem Fall ist es besonders wichtig,
sie in genügendem umfangsmäßigen Abstand anzuordnen, damit
die Trommel 47 nicht geschwächt wird. In den verschiedenen
Querschnitten der Trommel 47 ist die gesamte Umfangserstreckung
der Schlitze 61 im wesentlichen dieselbe. Vorzugsweise besitzen
die Schlitze die gleich Gestalt und Größe. Die Abmessung
der Schlitze soll den Partikelgrößen angepaßt sein, derart, daß
diese hindurchtreten können.
Die Vorrichtung arbeitet folgendermaßen. Wenn der Wagen 31 langsam
auf seinem Gleis 35 bewegt und die Trommel 47 mittels des Motors
53 gedreht wird, beschreibt jeder der Schlitze 61 eine Trochoid-Bahn
durch eine horizontale Schicht des Haufwerks. Bei einer
Bewegungsrichtung des Wagens 31 wird ein Teil dieser Bahn der
Kurve 63 von Fig. 2 entsprechen und wenn dann der Wagen in entgegengesetzter
Richtung bewegt wird, entspricht die Bahn der
Kurve 65. Während dieser kombinierten Bewegung aus Rotation und
seitlicher Verschiebung dringen die Partikel durch die Schlitze
61 der Trommel 47 hindurch und die Kanten der Schlitze 61 graben
sich in das Haufwerk und lockern und lösen die Teilchen vom Haufwerk
derart, daß diese in das Trommelinnere hineinfallen. Die
Förderschnecke 17, 19 wird mit einer derartigen Geschwindigkeit
angetrieben, daß das in das Trommelinnere eindringende Material
das Trommelinnere nur zu einem Bruchteil des gesamten Querschnitts
füllt, beispielsweise höchstens den halben Querschnitt,
so daß dann, wenn die Schlitze 61 sich im oberen Bereich des
Trommelmantels befinden, wo das meiste Material durch die
Schlitze 61 hindurchgeht, die Teilchen nicht von bereits
vorher in das Trommelinere eingedrungenem Material darin
gehindert werden, in das Trommelinnere zu gelangen, sondern
unabhängig von der Stelle bezüglich der Länge der Trommel 47
unbehindert durch die Schlitze 61 in das Trommelinnere hineinfallen.
Damit wird sichergestellt, daß die Materialschicht,
in welcher sich die Trommel 47 bewegt, an den verschiedenen
Stellen vollständig gleichmäßig aufgearbeitet wird, und zwar
im Gegensatz zu einer Förderschnecke 17, 19 ohne Trommel 47, in
deren Nähe das Material über die Schnittlänge ungleichmäßig abgefördert
wird.
Die Trommel 47 nimmt das Gewicht des auf ihr ruhenden Materials
auf infolge der Steifigkeit der Trommel 47 ohne wesentliche
Durchbiegung. Die Förderschnecke 17, 19 selbst wird von diesem
Gewicht entlastet, so daß deren Welle 17 vergleichsweise dünn
sein kann. Auch kann die Förderschnecke 17, 19 vergleichsweise
schnell bei geringem Leistungsverbrauch angetrieben werden,
weil sie lediglich das im Trommelinneren befindliche Material
gegen den Ausgang hin befördern muß, ohne daß das Material
in der Nähe der Förderschnecke 17, 19 dieser einen wesentlichen
Widerstand entgegensetzt, wie dies der Fall ist, wenn die
Förderschnecke 17, 19 sich direkt im Haufwerk befindet und
unmittelbar an allen Seiten von dem Material umgeben ist.
Auch das Material selbst wird dadurch geschont, d. h. die
Teilchen werden nicht gebrochen oder Abrieberscheinungen
unterworfen.
Die Vorrichtung gemäß den Fig. 4 und 5 dient zum Abfördern des
Schüttguts aus der Bodenschicht eines offenen Haufwerks.
Dabei kann ein gleichmäßiges Absinken nur im zentralen Bereich
des Haufwerks erreicht werden, nicht jedoch an den schräg
abfallenden Flanken. Die Konstruktion der Vorrichtung entspricht
im wesentlichen derjenigen nach den Fig. 1 bis 3.
An den Schlitzen 61 befinden sich jedoch Vorsprünge, welche
über die zylindrische Mantelfläche der Trommel 47 vorspringen
und Baggerzähne 69 bilden, welche während der Drehung Schüttgut
durch die Schlitze 61 hindurch in das Trommelinnere hineinfördern.
In einer besonders einfachen Ausführung können die
Baggerzähne 69 dadurch gebildet werden, daß das plattenförmige
Metall der Trommel entlang einer Längskante der
Schlitze 61 ausgebogen wird. Das Auslaßende der Trommel 47
ist entweder vollständig offen oder endet in einem eine
Öffnung aufweisenden Abschlußkopf 71, durch welchen das
Material die Trommel verläßt. Die Trommel ist in einem
äußeren Lager 73 gelagert, welches auf einer Führungsbahn
39 in Form einer Schiene verschiebbar ist, und die Welle 17
des Schneckenförderers ist im Abschlußkopf 71 gelagert.
Selbstverständlich können die dargestellten Ausführungsbeispiele
zahlreiche Abwandlungen erfahren. Beispielsweise kann
die Trommel 47 getrennt gelagert sein, in welchem Fall die
Förderschnecke 17, 19 konzentrisch in dieser angeordnet ist.
Auch kann sich der Antrieb für die Trommel 47 an dem Ende
befinden, das dem Schneckenantrieb entgegengesetzt ist. In
diesem Fall ist es möglich, einen Antriebsmechanismus zu
verwenden, der sich konzentrisch zur Trommel 47 und zur
Förderschnecke 17, 19 erstreckt, beispielsweise kann ein
hydraulischer Hubmotor Verwendung finden. Wenn der Boden 15
nicht horizontal sondern geneigt ist, können die Förderschnecke
17, 19 und die Trommel 47 einen kleineren oder
größeren Anstellwinkel zur Horizontalen haben. Weiterhin kann
eine konzentrische Anordnung Anwendung finden, wobei dann
die Trommel 47 und die Förderschnecke 17, 19 nicht parallel
zu sich selbst verschoben, sondern um eine vertikale Achse
verschwenkt werden. In diesem Fall läuft der Wagen 31 auf
einem kreisförmigen Gleis 35 und das Auslaßende der Trommel 47
befindet sich im Zentrum des Silos und ist im wesentlichen
stationär. Um einen gleichmäßigen Einlaßvorgang ins Trommelinnere
zu erreichen, soll die gesamte Umfangserstreckung
der Einlaßöffnungen der Schlitze 61 in den verschiedenen Querschnitten
der Trommel 47 um so größer sein je größer die Entfernungen
von der Schwenkachse sind. Dies kann dadurch erreicht
werden, daß die Schlitze 61 einander immer näher angeordnet
sind und/oder die Schlitze 61 zum Außenende der Trommel 47
immer breiter werden.
Claims (13)
1. Vorrichtung zum Wegfördern von Schüttgut aus einem
Haufwerk, bestehend aus einer angetriebenen, drehbaren
Förderschnecke und einer diese umhüllenden, angetriebenen,
drehbaren Trommel mit einer Schlitzanordnung in der zylindrischen
Mantelfläche, wobei die Vorrichtung im Bereich
ihrer axialen Enden auf Führungsbahnen quer zu ihrer
Achsrichtung in einer im wesentlichen horizontalen Ebene
hin- und herbewegbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die
Trommel (47) in ihrer zylindrischen Mantelfläche mit einer
Vielzahl von als Einlaßöffnungen und als Grabmittel dienenden
Schlitzen (61) versehen ist, die im wesentlichen über die
gesamte Länge der Trommel verteilt sind, wobei mehrere
Schlitze in jedem Querschnitt vorhanden und gleichmäßig über
den Umfang verteilt sind, und daß die Fördervorrichtung nahe
dem Boden des Haufwerks angeordnet ist, derart, daß sie
allseitig vom auszutragenden Gut umgeben ist, wobei die
jeweils an der in der Bewegungsrichtung vorderen Seite der
Trommel befindlichen Schlitze (61) in eine Schicht des Haufwerks
eingreifen und die gelockerten Gutpartikel durch die
aus einer Drehbewegung und aus einer im wesentlichen horizontalen
Bewegung kombinierten Trommelbewegung in das Trommelinnere
getrieben und aus diesem durch eine Förderschnecke
ausgetragen werden.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die Schlitze (61) sich in der Achsenrichtung oder etwas
schräg dazu erstrecken und daß in axialer Richtung benachbarte
Schlitze (61) in Umfangsrichtung gegeneinander abwechselnd
versetzt sind.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,
daß benachbarte Schlitze (61) unterschiedlicher axialer
Positionen sich teilweise überlappen.
4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch
gekennzeichnet, daß an den Schlitzen (61) Vorsprünge vorgesehen
sind, welche über die zylindrische Mantelfläche der
Trommel vorspringen und Baggerzähne (69) bilden.
5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet,
daß die Baggerzähne (69) dadurch gebildet werden, daß die
Metallplatten der Trommel (47) längs einer Längskante der
Schlitze (61) ausgebogen sind.
6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch
gekennzeichnet, daß die gesamte Umfangserstreckung der
Schlitze (61) in den verschiedenen Querschnitten der Trommel
(47) im wesentlichen dieselbe ist.
7. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die Trommel (47) an beiden Enden auf der Welle (17) der
Förderschnecke (17, 19) gelagert ist.
8. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß ein Ende der Trommel (47) durch ein äußeres Lager (73)
abgestützt ist, das auf einer festen Führungsbahn (39) verschiebbar
sitzt.
9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 oder 8, dadurch
gekennzeichnet, daß ein Ende der Welle (17) der Förderschnecke
(17, 19) in einem Abschlußkopf (71) der Trommel (47)
gelagert ist.
10. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet,
daß die Trommel (47) an einem Ende einen Auslaß (55) aufweist,
der sich im Bereich des Lagers der Trommel (47) auf
der Welle (17) der Förderschnecke (17, 19) befindet.
11. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die Trommel (47) durch einen eigenen Motor (53) und
die Förderschnecke (17, 19) durch einen eigenen Motor (29)
angetrieben wird.
12. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 11, dadurch gekennzeichnet,
daß die Trommel (47) und die Förderschnecke (17, 19)
an benachbarten Enden angetrieben sind.
13. Vorrichtung nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet,
daß die beiden Motoren (29, 53) auf einem Wagen (31)
sitzen, der auf einer geraden oder gebogenen Führungsbahn
verschiebbar ist.
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1980
- 1980-04-29 US US06/144,943 patent/US4351627A/en not_active Expired - Lifetime
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