DE3029501C2

DE3029501C2 - Austragvorrichtung für Schüttgutsilos

Info

Publication number: DE3029501C2
Application number: DE19803029501
Authority: DE
Inventors: Erich Dipl.-Ing. Schäffer (FH), 8851 Thierhaupten
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1980-08-04
Filing date: 1980-08-04
Publication date: 1985-09-05
Also published as: DE3029501A1

Description

dadurch gekennzeichnet, daß

e) der Schwingtrichter mit ihn von oben nach unten durchziehenden Leitblechen (9) versehen ist, die sich, jedoch unter Freilassung des Trichtermittenbereichs, von seiner Innenwandung im wesentlichen radial einwärts erstrecken, und

f) oberhiSb des Schwingtrichters ein dessen Einlaßquerschnitt im Mittenbereich überdeckender Staukegel (12) angeordnet ist, der mit seiner Spitze nach oben in den oberen Teil (1) des Ablauftrichters ragt

2. Austragvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Staukegel (12) starr mit dem Schwingtrichter (3) verbunden ist

3. Austragvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Staukegel (12) eine durch eine kleine eLene Platte (13) gebildete abgeflachte Spitze hat

4. Austragvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Wand des Staukegels (12) luftdurchlässig ausgebildet und eine in das innere des Staukcgels führende Druckluftzuleitung (14) vorgesehen ist

5. Austragvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Wand des Staukegels (12) als mit einem luftdurchlässigen Gewebe überzogenes Lochblech ausgebildet ist

6. Austragvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet daß die Leitbleche (9) des Schwingtrichters (3) bezüglich der vertikalen Trichterachse schräg verlaufen.

7. Austragvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet daß die Leitbleche (9) des Schwingtrichters (3) gelocht sind.

8. Austragvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Leitbleche (9) des Schwingtrichters (3) mit ihren radial inneren Kanten an einem Versteifungskanal (10) befestigt sind, der mit seiner Spitze nach unten in den Schwingtrichter hinabragt.

9. Austragvorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Staukegel mit dem Versteifungskegel zu einem Doppelkegel verbunden ist.

10. Austragvorrichtung nach einem der Ansprüche 8 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß innerhalb des Staukegels (12) und über dem Versteifungskegel (10) ein mit dem letzteren zu einem Doppelkegel verbundener Abweiskegel (11) angeordnet ist.

11. Austragvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Schwingtrichter (3) an seiner Außenseite mit radial nach außen in den zwischen ihm und der Innenwandung des Ablauftrichters gebildeten Ringraum (17)

ragenden Schaufehl (16) versehen ist

12. Austragvorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet daß die Schaufeln (16) bezüglich der vertikalen Trichterachse schräg verlaufen.

13. Austragvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet daß der zwischen dem Schwingtrichter (3) und dem unteren Teil (2) des Ablauftrichters (1,2) gebildete Ringraum (17) unterhalb des oberen Schwingtrichterrandes eine Querschnittserweiterung (18) aufweist

14. Austragvorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet daß der oberhalb der Querschnittserweiterung (18) des Ringraums (17) befindliche Teil des Schwingtrichters ungelocht ist

15. Austragvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet daß der Schwingantrieb (6) etwa in Höhe der Abstützungsebene des Schwingtrichters (3) an diesem angreift

Die Erfindung betrifft eine Austragvorrichtung für Schüttgutsilos nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Eine derartige Austragvorrichtung ist aus dem DE-GM 77 28 426 bekannt

Austragvorrichtungen dieser oder ähnlicher Gattung dienen bei Schüttgutes zur Herbeiführung eines möglichst gleichmäßigen Schüttgutauslaufs im Hinblick auf das bekannte Problem, daß, insbesondere bei kohäsiven Schüttgütern, das Schüttgut in dem den Silo unten abschließenden Ablauftrichter unter der Kompressionswirkung aufgrund der Auflast der darüber im Silo befindlichen Schüttgutsäule und aufgrund der von der konischen Ablauftrichterwand erzeugten horizontalen Reaktionskraftkomponente zur Brückenbildung neigt

Zur Beherrschung dieses Problems sind bereits zahlreiche Lösungsvorschläge bekanntgeworden.
Bei einer aus dem DE-GM 77 28 426 bekannten Austragvorrichtung der eingangs genant Jen Gattung findet ein gittersiebartig ausgebildeter Schwingtrichter Anwendung, der sich im wesentlichen über die gesamte Höhe des Ablauftrichters erstreckt und an seinem oberen Rand über Schwingungsdämpfer an der Innenwandung des Ablauftrichters abgestützt ist, während der Schwingtrieb etwa im unteren Drittel des Schwingtrichters greift

Die eben beschriebene bekannte Austragvorrichtung ist für Kleinsilos, beispielsweise Transportsilos vorgesehen und arbeitet dort sicher zufriedenstellend. Für große Silos wäre sie jedoch weniger geeignet, da der dann große und instabile Schwingtrichter, der ja der BeIastjng durch die gesamte darüber stehende Schüttgutsäule im Silo ausgesetzt ist, kaum noch in kontrollierte Schwingungen zu versetzen wäre, sondern je nach einer Einspannung im Schüttgut mehr oder weniger auf seinen unteren Bereich beschränkte Pendel- oder Verformungsschwingungen ausführen würde. Nachteilig wäre bei einer Übertragung auf große Silos auch die Tatsaehe, daß dann der entlang der Ablauftrichterwand verlaufende Schwingtrichter nur eine unbefriedigende Wirkung auf die große, innerhalb seines oberen Bereiches befindliche Schüttgutmasse entfalten könnte, die dann möglicherweise zum Zusammenbacken neigen könnte.

Einer der eben erörterter, bekannten Austragvorrichtung im wesentlichen entsprechende Austragvorrichtung ist aus der CH-PS 5 87 173 bekannt, die außerdem noch das Merkmal einer Lufteinleitung in das Schüttgut

aufweist Hierbei ist eine sich unter dem Staukegel anschließende zylindrische Mantelwand luftdurchlässig ausgebildet, so daß Luft seitwärts in das Schüttgut austreten kann.

Bei einer einfacheren, aus der DE-OS 22 39 405 beschriebenen Austragvorrichtung ist lediglich ein axial kurzer, kegelstumpfförmiger Schwingring aus Lochblech vorgesehen, der mittels Seilen im oberen Teil des Ablauftrichters aufgehängt und mit einem Schwingmotor gekuppelt ist

Hierbei tritt aber einerseits das Problem auf, daß der Schwingring bei inhomogenem Schüttgut ungleichmäßig von dem ihn umgebenden Schüttgut eingespannt wird und unkontrollierte Schwingungen ausführt, und andererseits ist nicht auszuschließen, daß sich unterhalb und oberhalb des Schwingrings im Ablauftrichler doch Brücken bilden können.

Eine ganz andersartige bekannte Lösung findet sich in der DE-F¹S 23 08 702. Dort ist der Ablauftrichter des Silos oben und unten jeweils durch einen gelochten Zwischenboden abgeschlossen und über jedem Zwischenboden ist ebenes Schwinggitter angeordnet Diese bekannte Anordnung arbeitet zwar sehr wirksam, ist aber sowohl konstruktiv als auch hinsichtlich Betrieb und Wartung ziemlich aufwendig und außerdem insofern ungünstig, als die restlose Entleerung und Reinigung des Silos durch die Zwischenboden sehr erschwert wird, was insbesondere bei Lebensmitteln nachteilig ist

Ein noch weiterer, aus dem DE-GM 74 27 747 bekannter Lösungsansatz sieht zwei im Ablauftrichter übereinander, nämlich in dessen oberen und unteren Endbereich angeordnete, miteinander verbundene Staukegei, die mittels eines innerhalb des unteren Staukegels angeordneten Schwingantriebs in Schwingungen in einer Vertikalebene versetzt werden, und außerdem einen mitteis eines eigenen Schwingantriebs in horizontale Schwingungen versetzten, am unteren Ablauftrichterende elastisch befestigten Boden vor. Nachteilig ist bei dieser bekannten Anordnung, daß die vertikale Schwingungsrichtung der Staukegel ungünstig ist da einerseits die vertikale Auflast des Schüttguts auf den Staukegeln der Schwingung stark entgegenwirke andererseits aber auch, was noch wichtiger ist, bei Schüttgütern, die zur Rüttelverdichtung neigen, statt der angestrebten Auflockerung eine unerwünschte Verdichtung herbeigeführt wird. Außerdem ist der Schwingantrieb der Staukegel unzugänglich im Inneren des Ablauftrichters angeordnet, und an dem schwingenden Boden lassen sich starre Anschlüsse von Dosiergeräten, Förderschnecken oder dergleichen nicht unmittelbar anschließen.

Eine mit der eben erörterten Anordnung in gewisser Hinsicht verwandte weitere bekannte Vorrichtung findet sich in der DE-PS 12 66 231. Dort ist wiederum ein mittels eines Schwingantriebs schwingender Boden elastisch mit dem unteren Ende des Ablauftrichters verbunden, und über dem schwingenden Boden befindet sich eine starr befestigte, schwach konvexe Stauplatte, die den Austrittsquerschnitt des Ablaufkegels zum schwingenden Boden hin auf einen Ringspalt begrenzt. Auch hier gestattet der schwingende Boden keinen direkten Anschluß starrer Dosier- oder Fördergeräte, und die erforderliche elastische Manschette zwischen Schwingboden und Ablauftrichter ist in starkem Maße verschleißgefährdet Bei kohäsiven Schüttgütern dürfte außerdem ein Festsetzen von Schüttgut auf der starren, verhältnismäßig flachen Stauplatte oder eine Brückenbildung im Ablauftrichter oberhalb der Stauplatte zu befürchten sein.

Aus der DE-OS 24 43 309 ist nochmals eine andere Anordnung bekannt bei welcher im unteren Teil des Ablauftrichters ein an Ketten aufgehängter, mittels eines Schwingantriebs vibrierter Trichter mit geschlossener Mantelwand und einem darüber befestigten, mitschwingenden flachen Staukegel angeordnet ist Infolge der freien Aufhängung neigt diese bekannte Konstruktion zwangsläufig zu unkontrollierten Schwingungen in

ίο mehreren Ebenen.

Eine keinen schwingenden Trichter, sondern ein rührenartig wirkendes schwingendes Auflockerungsorgan aufweisende Austragvorrichtung ist aus der DE-AS 23 15 468 bekannt und weist vier kreuzförmig an einem mit einem Schwingantrieb versehenen Rahmen angeordnete, längs der vertikalen Mittelachse dieses Auflokkerungsorgans miteinander verbundene und nach unten spitz zulaufende Schaufelplatten auf. Diese für bestimmte Schüttgüter sicherlich geeignete bekannte Konstruktion erscheint aber insofern problenr.r'^;sch, als der Schwingantrieb oben mitüg auf dem Rahmen, also oberhalb der schwingenden Schaufelplatten angeordnet ist und sich insbesondere bei leicht zusammenbackendem Schüttgut die Schwingungsbewegung nur unvollkommen auf dip unteren Schaufelplattenbereiche übertragen dürfte.

Schließlich ist es aus dem DE-GM 76 03 122 bekannt, im Verlauf des Ablauftrichters einen Kranz von um ihre Achsen verstellbaren Schaufeln anzuordnen, die mittels mindestens zweier Schwingantriebe in Drehschwingungen versetzt werden. Diese bekannte Anordnung ist jedoch mechanisch aufwendig und wartungsintensiv und dürfte daher praktischen Bedürfnissen kaum entsprechen.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine verbesserte Austragvorrichtung der eingangs genannten Gattung zu entwickeln, die im Hinblick auf unterschiedliche Schüttgüter universell einsetzbar, hinsichtlich der Erzeugung eines gleichmäßigen Schüttgutauslaufs sehr wirkungsvoll, dabei aber konstruktiv einfach und w-rtungsfreundlich ist wobei eine einwandfreie und vollständige Siloentleerung gewährleistet sein muß und darüber hinaus Entmischungserscheinungen bei gemischtkörnigem Schüttgut durch die schwingende Konstruktion vermieden werden sollen.

Diese Aufgabe wird bei einer gaitungsgemäßen Austragvorrichtung gemäß der Erfindung durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 angegebene Anordnung gelöst

so Vorteilhafte weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet

Die erfindungsgemäße Konstruktion bringt den Vorteil, daß -!er Schwingtrichter mit seinen nach innen ragenden Leitblechen eine intensive und gleichmäßige Einwirkung auf das Schüttgut im Schwingtrichterbereich ergibt, nämlich nicht nur im Trichtormantelbereich, sondern auch in dessen Innenbereich, wobei die Leitbleche außerdem bei gemischtkörnigem Schüttgut einer Entmischung ces Schüttgutes entgegenwirken.

Der den Mittenbereich der oberen Schwingtrichteröffnung überdeckende Staukegel bewirkt durch Austrittsquerschnittsverengung eine Entlastung des A!;lauftrichterauslaufs. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.

Bei der Ausführungstö/m nach Anspruch 2 wirkt der vorzugsweise steil ausgebildete und daher relativ weit nach oben in das über dem Schwingtrichter befindliche Schüttgut hineinragende, mitschwingende Staukegel

auch als Brechkegel zur Auflockerung des über dem Schwingtrichter befindlichen Schüttguts.

Das Merkmal nach Anspruch 3 bringt den Vorteil, daß sich etwas Schüttgutmaterial auf der die Staukegelspitzenabflachung bildenden Platte aufbauen kann und dann bei der Staukegelschwingung eine quasi-flüssige Reibung mit dem darüber befindlichen Schüttgut, nicht aber eine Reibung zwischen Schüttgut und Kegelspitze stattfindet, was den Verschleiß durch Abrieb mindert. Außerdem erleichtert dieses Merkmal die Fertigung.

Die Ausgestaltung nach den Merkmalen 4 und 5 gestattet eine Fluidisierung des Schüttguts mit Druckluft zur Verbesserung seiner Fließfähigkeit. Die Drucklufteinleitung kann kontinuierlich oder intermittierend erfolgen.

Das Merkmal des Anspruchs 6 verbessert die Wirkung der Leitbleche des Schwingtrichters. Die gelochte Leitblechausführung nach Anspruch 7 kann zur Gewichtsersparnis und je nach Schüttgutart auch zur wirkungsverbesserung zweckmäßig sein.

Die Anordnung nach Anspruch 8 ergibt eine in sich sehr steife und damit im Betrieb nur minimalen Eigenverformungen unterzogene Konstruktion.

Die Ausführung nach Anspruch 9 bzw. nach Anspruch 10 verhindert, daß Schüttgut, im Falle des Anspruchs 10 durch die luftdurchlässige Staukegelwand hindurchgedrungene Teilchen, in den Versteifungskegel gelangen und sich dort festsetzen können, so daß der Versteifungskegel unten geschlossen sein kann.

Die gemäß Anspruch 11 vorgesehenen Schaufeln an der Schwingtrichteraußenseite sorgen für eine Schüttgutauflockerung im Zwischenraum zwischen Schwingtrichter und Ablauftrichter und beschränken tote, d. h. nicht aufgelockerte Zonen auf ein Minimum. Die Schrägstellung nach Anspruch 12 verbessert die Wirkung der Schaufeln.

Die Ausgestaltung gemäß Anspruch 13 schafft siP.e Bedienung, welche die Möglichkeit einer Wiederverdichtung von aufgelockertem Schüttgut im Ringraum zwischen Schwingtrichter und Ablauftrichter weitestgehend ausschließt. Das Merkmal des Anspruchs 14 verbessert die Schwingtrichtersteifigkeit in dessen oberen Randbereich.

Durch die Anordnung nach Anspruch 15 wird die Entstehung unerwünschter Vertikalkomponenten der Schwingtrichterschwingung vermieden.

Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel einer Austragvorrichtung nach der Erfindung wird nachstehend unter Bezugnahme auf die Zeichnung mehr im einzelnen beschrieben, welche die erfindungsgemäße Austragvorrichtung im Axialschnitt zeigt

Am unteren Ende eines den unteren Endteil eines Schüttgutsilos bildenden Ablauftrichter-Oberteils 1 ist ein Ablauf trichter-Unterteil 2 starr angeflanscht

Im Ablauftrichter ist ein gelochter Schwingtrichter 3 angeordnet, der über Schwingungsdämpfer 4 auf an der Innenwand des Ablauftrichter-Unterteils befestigten Stützen abgestützt ist Der Schwingtrichter 3 ist über eine schwingungsisoliert durch die Wand des Ablauftrichter-Unterteils 2 hindurchgeführte Schwingungskupplung 5 mit einem Schwingantrieb 6 gekuppelt, der seinerseits über Schwingungsdämpfer 7 auf einer außen an der Wand des Ablauftrichter-Unterteils angebrachten Konsole 8 abgestützt ist und den Schwingtrichter 3 in horizontale Schwingungen versetzt Die Schwingungskupplung 5 verläuft dabei etwa in der Ebene der Abstützung des Schwingtrichters im Ablauftrichter-Unterteil, um die Entstehung vertikaler Schwingungskomponenten auszuschließen. Zu diesem Zweck ist auch die Lage der Abstützungsebene des Schwingtrichters so gewählt, daß die oberhalb und unterhalb der Abstützungsebene befindlichen, mit dem Schüttgut zusammenwirkenden Angriffsflächen des Schwingtrichlers mit seinen daran befestigten mitschwingenden, nachstehend noch im einzelnen beschriebenen Elementen etwa im Gleichgewicht stehen und der Schwingtrichter daher nicht zu Kippauslenkungen neigt.

ίο Der Schwingtrichter 3 weist in seinem Inneren mehrere, nämlich je nach der Größe der Austragvorrichtung etwa vier bis sechs an seiner Innenwandung befestigte Leitbleche 9 auf, die leicht schräg gestellt das Schwingtrichterinnere von oben nach unten durchziehen und sich von der Schwingtrichterinnenwandung etwa radial einwärts erstrecken, jedoch den Mittenbereich des Schwingtrichterinneren frei lassen.

Zur Versteifung der Leitblechanordnung und des gesamten Schwiiigiiioiilcrs j dient ein Vcrstcifüngskege!

10, der mit seiner Spitze nach unten in das Schwingtrichterinnere hinabragt und an dessen Mantelfläche die Leitbleche 9 mit dem jeweils oberen Abschnitt ihrer inneren Kanten befestigt sind. Auf den Versteifungskegel 10 ist ein Abweiskegel ti mit nach oben weisender Spitze aufgesetzt, der mit dem Versteifungskegel zu einem Doppelkegel verbunden ist und den Versteifungskegel abdeckt, damit kein Schüttgut in diesen hineingelangen Ui^ sich darin festsetzen kann.
Über dem Abweiskegel 11 ist mit Abstand zu diesem ein ebenfalls an dem Schwingtrichter 3 befestigter mitschwingender Staukegel 12 angeordnet, dessen abgeflachte Spitze aus den bereits eingangs erläuterten Gründen durch eine kleine ebene Platte 13 gebildet ist. Dieser mit dem Schwingtrichter mitschwingende Staukegel wirkt gleichzeitig als Brechkegel zur Auflockerung des oberhalb des Schwingtrichters befindlichen Schüttguts und ist damit ein nach oben relativ großer Schüttgutbereich erfaßt werden kann, relativ steil ausgebildet Der beim dargestellten Ausführungsbeispiel 60° betragende Kegelwinkel sollte zweckmäßig im Bereich von etwa 45° bis 60° liegen.

Die Staukegelwand ist luftdurchlässig und besteht aus mit einem luftdurchlässigen Gewebe überspanntem Lochblech. In das Staukegelinnere mündet eine mitschwingende Druckluftzuleitung 14, die durch die Schwingungskupplung 5 hindurchverläuft, weiche einen Druckluftanschluß 15 trägt Die Drucklufteinleitung durch den Staukegel in das Schütgut erzeugt eine Fluidisation des Schüttguis über dem Schwingtrichter.

Außen am Schwingtrichter 3 angeordnete paddelartige Schaufeln 16, die, bezüglich der Trichterachse .oicht schräggestellt, radial nach außen in den Ringraum 17 zwischen dem Schwingtrichter und dem Ablauftrichter-Unterteil 2 ragen, sorgen dort für eine Schüttgutauflokkerung bzw. verhindern dort jegliche Neigung zur Wiederverdichtung des Schüttguts. Hierzu trägt auch bei, daß der Ringraum 17 unterhalb des oberen Schwingtrichterrandes eine Querschnittserweiterung 18 aufweist, die dadurch hergestellt ist, daß das Ablauftrichter-Unterteil 2 an seinem oberen Ende einen etwas größeren Durchmesser als das untere Ende des Ablauftrichter-Oberteils 1 hat

Der Schwingtrichter 3 ist zweckmäßigerweise nur in seinem unteren Bereich gelocht und in seinem oberen Randbereich ungelocht wodurch seine Steifigkeit größer ist Die Leitbleche 9 und die Schaufeln t6 können gewünschtenfalls, beispielsweise zur Gewichtsersparnis, ebenfalls aus Lochblech gefertigt sein.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:
1. Austragvorrichtung für Schüttgutsilos mit

a) einem starren Ablauftrichter,

b) einem innerhalb des Ablauftrichters angeordneten gelochten Schwingtrichter,

c) den Schwingtrichter am Ablauftrichter haltenden Schwingungsdämpfern, und

d) einem den Schwingtrichter in Horizontalschwingungen versetzenden Schwingantrieb,