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"Siloaustragsvorrichtung für rieselfähige,
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pulverförmige bis körnige Feststoffe"
Die Erfindung
betrifft eine Siloaustragsvorrichtung für rieselfähige, pulverförmige bis körnige
Feststoffe in Zuordnung zu Silos mit runder Auslauföffnung, insbesondere zu im wesentlichen
kegelstumpfförmig ausgebildeten Auslauftrichtern.
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Siloaustragsvorrichtungen für die genannten Stoffe sind in großer
Zahl bekannt, wobei die Hauptkonstruktionsgruppen nachfolgende Vor- und Nachteile
aufweisen: 1. Vibrationsböden Diese eignen sich für gut fließende Produkte und auch
für Granulat. Sie neigen jedoch, insbesondere wenn das Gut fluidisiert ist, zum
N SchieBen", d.h. das Gut fließt selbst bei ausgeschaltetem Vibro-Motor Umgekehrt
kann es aber auch sein, daß manche Materialien durch die Vibration so verdichtet
werden, daß ein sicheres Auslaufen nicht mehr gewährleistet ist.
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Als Vorteil dieser Konstruktionsgruppe muß die Möglichkeit erwähnt
werden, daß sie für relativ große Öffnungen am Silo geeignet sind und einen breiten
Auslauf strom, der zwar anschließend wieder zu verengen ist, abgeben.
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2. Schneckenaustragsvorrichtungen Bei diesen Vorrichtungen sind unter
den Silos Schnecken angebaut, die in den meisten Fällen steigend angeordnet sind,
damit fluidisiertes Material zum Stehen kommt und bei abqeschalteter Schnecke, nicht
durch die Schnecke fließen kann. Die Siloausläufe müssen der Schnecke angepaßt werden,
wobei in den meisten Fällen der Anbau an die Silos nur über Zwischenstücke möglich
ist
bzw. die Silos von ihrer Konzeption her bereits für vorgesehenen
Schneckenaustrag entsprechend gebaut werden müssen.
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Besonders nachteilig ist die ungenaue Dosierung, da bei stillgesetzter
Schnecke die letzte Wendel der Schnecke nicht immer restlos entleert und die verbleibenden
Restmengen unterschiedliche Volumina aufweisen können.
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3. Zellenaustragsvorrichtungen Bei Verwendung dieser Vorrxhtungen
muß der Auslauf des Silos stark verengt werden.
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Dies führt in der Praxis vielfach dazu, daß es zur Brückenbildungen
kommt, die ein vollständiges Füllen der einzelnen Zellenkammern verhindern.
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Bei entsprechender Lockerung des Gutes ist jedoch eine sichere Füllung
gewährleistet und eine unkontrollierte Dosierung oder ein unkontrolliertes Auslaufen
wird verhindert.
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Dies berücksichtigend, ist es deshalb Aufaabe dieser Erfindung, eine
Siloaustragsvorrichtung nach der eingangs genannten Art zu nennen, die die mit dem
Vibro-Auslauf gegegebenen Vorteile der Erfassung eines relativ großen Aus3aufquerschnittes
den Vorteil der steien'Jien Schnecke, d.h.
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die sichere Ereichung eines Gutstillstands und den Vorteil der Zellenschleuse,
d.h. der Vermeidung eines unkontrollierten Auslaufes des Gutes vereint, und die
darüberhinaus die Nachteile eines möglichen "Durchschießens" oder "Verdichtens",
wie es bei Vibro-Ausläufen der Fall sein kann, den Nachteil der Ungenauigkeit der
Dosierung bei steigender Schnecke
durch die nicht immer vollständige
Entleerung des letzten Wendelabschnittes und den Nachteil der aus der Verengung
resultierenden Gefahr der Brückenbildung vermeidet.
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Die erfindungsgemäße Lösung dieser Aufgabe sieht vor, daß in einem
der Auslauföffnung des Silos anschließenden, durch die Anschlüsse in seiner Länge
begrenztes zylindrisches Gehäuse über den wesentlichen Teil seiner in Achsrichtung
sich erstreckenden Länge mit feststehenden, sternförmige Kammerzellen gleicher TEilung
bildenden Wandungen ausgerüstet ist, die in ihrem Zentrum in einem mit zwei Lagerstellen
für die Führung einer motorisch antreibbaren Welle ausgebildeten Lagergehäuse enden,
daß mit der Welle eine das Gehäuse nach oben partiell abschließenden runde Platte
und eine das Gehäuse nach unten partiell abschließende runde Platte zumindest kraftschlüssig
verbunden sind, und daß die Platten segmentförmige Ausnehmungen aufweisen, die jeweils
eine oder mehrere der sternförmigen Kammerzellen zur Füllung bzw. Entleerung frei
geben, wobei die Lage der Ausschnitte der beiden Platten um 180 ° zueinander versetzt
ist.
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Durch die Ausbildung feststehender, sternförmiger und in gleicher
Teilung angeordneter Kammerzellen in dem Gehäuse, deren wesentlicher Teil durch
eine obere, zumindest eine vorzugsweise aber mehrere KammeXn)für die Befüllung frei
gebende Ausnehmung ausgebildeten oberen Platte und die Anordnung einer unteren,
adäquaten Platte mit einer praktisch gleichen, jedoch entgegengesetzt gerichteten
Ausnehmung
wird erreicht, daß hierbei das von oben in die Kammern
aufgegebene Volumen so lange gesperrt bleibt, bis bei sich drehender Scheibe um
180 ° die untere, über eine Welle verbundene Scheibe den Austrag freigibt.
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Dadurch ist ein exaktes Dosieren des Gutes aus den Zellekammern heraus
möqlich, ohne daß die Gefahr eines Durch schießens" des Materials gegeben ist.
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Die Siloaustragsvorrichtung läßt sich im Grunde genommen in einem
weiten Bereich jedem als zweckmäßig erachteten Austragsquerschnitt anpassen, wobei
die Teilung der im Gehäuse ausgebildeten Kammerzellen im Grunde genommen beliebig
und zusammen mit Durchmesser und Höhe des Gehäuses dem portionsweise zu dosierenden
Schüttgutvolumen angepaßt werden kann.
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Die Austragsleistung selbst wird darüberhinaus durch die eingestellte
Drehzahl der beiden, über eine Welle verbundenen, Scheiben bestimmt.
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Zusammengefaßt ergeben sich also für diese Austrag vorrichtung folgende
Vorteile: a) Anpassung an beliebig große Auslaufdurchmesser von Silos; b) stufenloses
Dosieren des Gutes durch Einstellen einer entsprechenden Antriebsdrehzahl, wobei
die einzelnen Dosiervolumina durch Teilung, Durchmesser und Höhe der Kammerzellen,
in Verbindung mit der Abstimmung der Größe des Ausschnittes bestimmt werden; c)
kein unkontrolliertes Durchfließen von fluidisiertem Material durch die Sperrwirkung
der die Kammerzellen abdeckenden oberen und unteren Platte.
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Zur weiteren Ausbildung der Siloaustragsvorrichtung wird vorgeschlagen,
daß das Gehäuse über seinen unteren AnschlB einer Auslaufsanmelkammer mit Gegenanschluß
angeschlossen ist, und der Boden dieser Auslaufsammelkammer einen seitlich abführenden
Austrag aufweist, und daß die Welle im Zentrum des Bodens der Auslaufsammelkammer
in einem Spur lage geführt ist und oberhalb dieses Spurlagers ein über dem planen
Boden der Auslaufsammelkammer führenden und mit der Welle zumindest kraftschlüssig
verbundener, zum Austrag fördernder Abstreifer vorgesehen ist, wobei die Lage des
Abstreifers zur Lage der unteren Platte so ist, daß dieser entgegen der Lage der
Ausnehmung gerichtet ist.
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Durch die Verbindung des für die Dosierung ausgebildeten Gehäuses
mit einer Auslaufsammelkammer mit planem Boden und seitlichem Austrag, wird in Verbindung
mit dem Abstreifer eine entsprechnd der vordosierten Abgabemenge erfolgender Austrag
gewährleistet, so aaß ein Stau bzw. ein Verstopfen ausgeschlossen wird.
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Zur Frage des Antriebes ist vorgesehen, daß die Welle mit ihrem unteren,
aus der Auslaufsammelkammer heraustretenden Längenbereich mit einem motorischen,
in seiner Abtriebsdrehzahl regelbaren, Antrieb versehen ist, wobei zweckmäßigerweise
an eine stufenlose Regelung gedacht ist.
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Um Verdichtungen im Aufgabebereich der Siloaustragsvorrichtung zu
vermeiden, ist vorgesehen, daß die obere Begrenzung der Welle anschließend an ihren
Durchgang durch die obere Platte und der mit ihr verbundenen Nabe durch
eine
asymmetrische Abdeckhaube gegeben ist.
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Die asymmetrisch mit der Welle drehende Abdeckhaube lockert im Aufgabebereich
des Gut unmittelbar vor dessen Eintritt in die Kammerzellen auf, so daß deren gleichmäßige
Füllung durch das Austragsgut gewAhrleistet ist.
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In aller Regel werden acht Kammerzellen gleicher sternförmiger Teilung
ausgebildet, wobei durch die Ausnehmungen in der oberen und in der unteren Platte
jeweils der Querschnitt für etwa zwei Kammern freigegeben wird.
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Um den Widerstand beim Abschneiden des einlaufenden Gutstromes für
die Kanten der Ausschnitte in der oberen und unteren Platte zu reduzieren, wird
vorgeschlagen, daß die Ansatzpunkte der Ausnehmungen in der oberen und unteren Platte,
ausgehend von deren Peripherie einen Öffnungswinkel von ca. 85 ° zum Zentrum des
Gehäuses bzw.
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der Welle aufweisen, wobei die bei Drehung in Drehrichtung nachlaufende
Kante in ihrem peripheren Ansatzpunkt, ausgehend von diesem Ansatzpunkt, im rechten
Winkel auf die vorlaufende Kante stößt.
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Die nachlaufende Kante schneidet damit in einer scherenschnittähnlichen
Weise den Gutstrom, so daß die Schnittkante, während deren Verdrehung kontinuierlich
über ihre Länge verzögert, mit zunehmender Breite in den Gutstrom eintritt.
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Für manche SonderfAlle kann es jedoch zweckmäßig sein, daß die Drehrichtung
in umgekehrter Richtung verläuft, so daß die nachlaufenden Kanten zu vorlaufenden
Kanten und die vorlaufenden Kanten zu nachlaufenden Kanten werden.
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Dies ist und bleibt jedoch der Ausnahmefall Selbstverständlich ist
jede andere, den Fließeigenschaften des Gutes angepaßte, Formgehung der Kanten des
Ausschnittes möglich.
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Die Anschlüsse des Gehäuses und der Anschluß der Auslaufsammelkammer
sind als Flanschanschlüsse ausgebildet.
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Die vorgeschlagene Lösung erfüllt in vollem Umfange die Forderunq
der Aufgabenstellung, sie kann darüberhinaus bei Verwendung einer Vielzahl von Kammerzellen,
.B. sechzehn oder zweiundreißig und Ausnehmungen in der oberen und unteren Platte,
die jeweils nur mit einer gegenüberliegenden Kammerzelle korrespondieren, als ausgesprochene
Feinstdosiereinrichtung verwendet werden.
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Die erfindungsgemäße Siloaustragsvorrichtung wird durch die beigefügte
Darstellung einer beispielsweisen Ausführung näher erläutert.
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Figur 1 zeigt im Schnitt I-I durch Figur 2 die Gesamtdarstellung der
Siloaustragsvorrichtung, einschließlich der Auslaufkammer; Figur 2 zeigt im Schnitt
II-II durch Figur 1 die Draufsicht auf die obere runde Platte mit ihrem für den
Einlauf des Gutes vorgesehenen AuDsFnitt, sowie gestrichelt, die Lage der unteren
Platte mit ihrem um 180 ° versetzten Ausschnitt; Figur 3 zeigt die obere Platte
in Einzeldarstellung; Figur 4 zeigt die untere Platte in Einzeldarstellung.
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Der Auslauföffnuna des Silos ist über den Anschluß 2 das zylindrische
Gehäuse verbunden, wobei dieses Gehäuse in siner Länge durch den Anschluß der Auslaufkammer
15 begrenzt ist.
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In dem Gehäuse 1 sind, durch Wandungen getrennt, sternförmige Kanunerzellen
4 gleicher Teilung gebildet, wobei die Wandungen in einen, in ihrem Zentrum 22 ausgebildeten
Lagergehäuse 5 enden.
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In dem Lagergehäuse 5 sind oben und unten, d.h. im Abstand zueinander,
zwei Lagerstellen 6 für die Führung einer motorisch antreibbaren Welle 7, im Lagergehäuse
5, vorgesehen.
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Das Gehäuse 1 wird in seinem Einlaufbereich durch eine obere runde
Platte 9 mit einem Ausschnitt 10 fnr die Befüllung von zwei Kammerzellen 4 abgedeckt,
wobei die Platte 9 iII dic Nibe 8 überführt urid etwa im Bereich der Nabe 8 ein
nach unten gerichter Dichtgleitring 9' angeordnet ist. Die Platte 9 wird durch eine,
durch die Nabe 8 führende, Klemmvorrichtung 13 mit der Welle 7 kraftschlüssig verbunden.
Nach unten wird das Gehäuse 1 bzw.
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die Kammerzellen 4 durch die untere runde Platte 12 mit der Ausnehmung
10' abgeschlossen, wobei die Ausnehmung 10' um 1800 zu aller Ausnehmung 10 versetzt
und diese so dimensioniert ist, daß jeweils zwei Kammerzellen 4 in Richtung der
Auslaufkammer 15 entleeren.
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Dic Platte 12 führt nich unten in die Nabe 8' über, wobei im Bereich
der Nabe @, ' der Platte 12 ein Dichtgleitring 12' eingebracht ist.
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Die Platte 12 ist, wie erwähnt, mit ihrem Ausschnitt 10' um 1800 zur
Ausnehmung 10 der Platte 9 versetzt auf der Welle 7 angeordnet,wobei auch diese
Anordnung durch eine, durch die Nabe 8' führende Klemmvorrichtung fixiert ist.
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Dem Gehäuse 1 ist über Anschluß 3 eine Auslaufsammelkammer 15 über
Anschluß 16 angeschlossen, wobei am Boden dieser Auslaufsammelkammer 15 ein seitlich
abführender Austrag 17 ausgebildet ist.
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Die Welle 7 wird durch ein im Zentrum des Bodens der Auslaufsammelkammer
15 angeordnetes Spurlager 19 geführt und ist mit ihrem heraustretenden Längenbereich
einem nicht gezeichneten, motorischer Antrieb, mit vorzugsweise regelbarer Abtriebsdrehzahl,
verbunden.
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Oberhalb des Spurlagers 19, im Boden der Auslaufsammelkammer 15, ist
ein mit der Welle 7 kraftschlüssig verbundener, zum Boden der Auslaufsammelkammer
gerichteter Abstreifer 14 so angeordnet, daß dieser entgegen der Lage der Ausnehmung
10' der unteren Platte weist.
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Uas aus jeweils zwei Kammerzellen n 4 entleerendc und auf den Boden
der Auslaufsammelkammer 15 fallende Material wird durch den Abstreifer zum Austrag
17 gefördert, wobei die Lage der Ausschnitte 10 und 10' in den Platten 9 und 12
die gleichzeitige Füllung aus dem Silo und die gleichzeitige Entleerung in die Auslaufsammelkammer
15 von je zwei, in entgegengesetzer Itichtung angeordneten Kaminerzellen 4, bewirken.
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Der Abzug aus dem Silo und der Austrag in die Auslaufsammelkammer
erfolcjt also kontrolliert. Ein "Durchschießen" des Materials ist nicht möglich
und die Austragsleistung wird, abgesehen voii den Abmessungen des Gehäuses 1, lediglich
durch die Drehzahl der Welle 7 mit den ihr verbundenen Platten 9 und 12 und des
Abstreifers 14 bestimmt.
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Die Anschlüsse 2 und 3 des Gehäuses 1 und der Anschluß 16 der Auslaufsammelkammer
15 sind vorzugsweise als Flanschanschlüsse ausgebildet.
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Selbstverständlich ist auch jede andere geeignete Anschlußverbindung
verwendbar.
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Die Weile 7 endet anschließend an ihrem Durchgang durch die Platte
9 bzw. die Nabe 8 in einer asymmetrischen Abdeckhaube 11.
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Diese asymmetrische Abdeckhaube lockert das Gut in dem
Aufgabebereich
und fördert eine schnelle Füllung der den Ausnehmungen 10 zugeordneten Kammezellen
4, wobei in aller Regel acht Kammerzellen 4 gleicher sternförmiger Teilung vorgesehen
sind.
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Zur Reduzierung des Kraftbedarfes für die Unterbrechung des vorzugsweise
in jeweils zwei nebeneinander liegende Kammern einlaufenden Gutstromes und zur gleichzeitigen
Reduzierung des aus dem aus den in entgegengesetzter Lage anyeordneten Kammern 4
austretenden Gutes, kann es fallweise zweckmäßig sein, die Ausnhmungen 10 und 10'
so auszubilden, daß ihre Ansatzpunkte 20 und 21 an der Platte 9 bzw. 20' und 21
an der Platte 12 so ausgebildet sind, d tiic Öffnungswinkel, ausgehend von den Pnsatzpunkten
der Peripherie 22 zum Zentrum 23 ca.
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85 ° aufweisen, wobei die bei Drehung der Kombination aus Welle 7
und den Platten 9 und 12 in Drehrichtung 24 nachlaufende Kante 25 bzw. 25', ausgehend
von ihrem peripheren Ansatzpunkt 20 bzw. 20', im rechten Winkel auf die vorlaufende
Kante 26 bzw.26' stößt.
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Durch diese Ausbildung wird ein sogenannter "Scherenschnitt" erreicht,
so daß der Gutstrom nicht jeweils über die gesamte Länge zum gleichen Zeitpunkt
sondern kontinuierlich über eine Zeitspanne versetzt, den Gutstrom schneidet.
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Selbstverständlich ist dies lediglich ein Ausführungsbeispiel. Es
ist ohne weiteres denkbar, daß auch in umgekehrter richtung gleichartig verfahren
wird, d.h. das die Drehrichtung 24 na<h 24' verläuft, so daß die nachlaufenden
Kanten 25 und 25' zu den vorlaufenden Kanten und die vorlaufenden Kanten 26 und
2G' zu den nachlaufenden Kanten werden.
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Auch jede andere Form der Ausnehmungen 10 und 10' kann in Abhängigkeit
von den spezifischen Eigenschaften des Gutes gewählt werden.