DE3135295A1

DE3135295A1 - Silo fuer insbesondere schwerfliessendes schuettgut

Info

Publication number: DE3135295A1
Application number: DE19813135295
Authority: DE
Inventors: Hans 7080 Aalen Gessler
Original assignee: Schwaebische Huettenwerke Automotive GmbH
Current assignee: Schwaebische Huettenwerke Automotive GmbH
Priority date: 1981-09-05
Filing date: 1981-09-05
Publication date: 1983-03-24
Also published as: US4531876A; ATE25510T1; CA1175627A; JPS5882873A; EP0074076B1; DE3275463D1; EP0074076A1

Description

Patentanwalt Öipl.-Ing. W. Jackiech Q 1

Menzeletr.40,7000Stuttgart 1; ";·-·. , _: ;^:^ ; . .'". "; O. I

Schwäbische Hüttenwerke ' A 37 144/bei Gesellschaft mit beschränkter -ac *.

Haftung * $βρ. 1981

Wilhelmstr. 67

Aalen-Wasseralfingen

Silo für insbesondere schwerfließendes Schüttgut

Die Erfindung betrifft einen Silo für insbesondere schwerfließendes Schüttgut nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.

Das Austragen von schwerfließendem Schüttgut aus einem solchen Hochsilo wird dadurch erschwert, daß sich innerhalb der im Silo vorhandenen Schüttgutsäule Brücken und

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Dome bilden, die Gravitationsfluß des Gutes behindern. Das Schüttgut kann dann nicht oder nicht schnell genug aus dem Silo ausgetragen werden, weil es nicht genügend zum unteren Siloende nachrutscht. Die dort meist vorhandenen mechanischen Austragsvorrichtungen, wie z. B. Schnecken, Fräsen, Rührwerke, Schieber und dgl.,können dann das Schüttgut nicht oder nicht ausreichend erfassen.

Ein Silo der eingangs genannten Art ist aus der DE-AS 19 51 754 bekannt. Die Reibungsbremse dieses Silos besteht aus mehreren Keilen, die in Draufsicht auf den Silo drei in ümfangsrichtung mit Abstand hintereinander angeordnete Gruppen bilden, die jeweils einen Zentriwinkel von kleiner als 120° einnehmen. Innerhalb jeder Gruppe sind die Keile mit zunehmendem Bodenabstand gegeneinander versetzt, wobei auf gleicher Höhe des Silos je drei Keile vorhanden sind, von denen jeder zu einer anderen

der drei Gruppen gehört. Bei dieser Anordnung der Einbauten müssen besondere Maßnahmen getroffen werden, um ein Verklemmen und Pestbacken von Silogut zwischen den in Umfangsrichtung benachbarten Keilen zu vermeiden. Die hierfür an den Keilen vorgesehenen schrägen Seitenflächen sind bei vielen schwerfließenden Schüttgütern durchaus wirksam, können aber unter besonders schwierigen Bedingungen die Brückenbildung nicht immer verhindern.

Aus der DE-OS 23 18 560 ist ein weiterer Silo mit einer Reibungsbremse bekannt, die aus mehreren konusförmigen Einbauten besteht, die in Sxlolängsrichtung und an der Silowandung mit Abstand übereinander angeordnet sind und mit ihren Oberkanten an die Silowandung angrenzen. Ihre Bremsfläche verläuft ebenfalls von der Silowandung aus schräg zum Siloboden geneigt. Diese Einbauten vergrößern die Reibwerte zwischen Schüttgut und Silowandung, wodurch ein voherbestimmbarer Gewichtsanteil der Schüttgutsäule von der Silowandung aufgenommen wird. Die dadurch verringerten Vertikallasten bewirken in den betreffenden Ebenen der Schüttgutsäule eine Reduzierung der Horizontalspannungen, die maßgeblichen Einfluß auf die Standfestigkeit von Brücken und Domen innerhalb von Schüttgutsäulen haben.

Damit die Schüttgutbewegung beim Austragen nicht zum Still-stand kommt, muß der Neigungswinkel jeder dieser Konuskörper so gewählt sein, daß er den spezifischen Schüttgutwinkel des jeweiligen Schüttgutes übersteigt. Es kann dann innerhalb der Schüttgutsäule keine solche Horizontalspannung entstehen, die zum Aufbau standfester Brücken und Dome führen würde. Bei der Dimensionierung dieser Einbauten muß also das zu speichernde Gut bzw. dessen spezifischer Schüttgutwinkel berücksichtigt werden. Mit diesen bekannten Silos können bei vielen Schüttgütern die kritischen

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Horizontalspannungen, die ab einem vom Schüttgut abhängigen kritischen Wert innerhalb der Schüttgutsäule zur Bildung standfester Brücken und Dome führen, unterschritten werden. Die Standfestigkext des Schüttgutes ist dann zu gering,als daß sich tragfähige Brücken und Dome ausbilden könnten; diese stürzen vielmehr laufend ein.

Silos mit den beschriebenen Reibungsbremsen haben sich als Klein-, Mittel- und Großraumsilos für zahlreiche schwerfließende Schüttgüter bewährt, wie z. B. HoIzspäne, Hackschnitzel, Staub, Schlamm, Chemie- und Mineralstoffe.

Sollen in einem Silo auch Stoffe mit besonders hohem Schüttgewicht gespeichert werden, die zudem stark komprimierbar sind, wie z. B. Baumrinde, insbesondere Fichtenrinde, so entstehen besondere Schwierigkeiten beim Austragen. Mit den bekannten Einbauten kann die Entlastung der aus solchen faserigen Stoffen bestehenden Schüttgutsäüle nicht so dosiert werden, daß ein im wesentlichen konstantes Verhältnis zwischen Wandreibung und Restlast der Schüttgutsäule erreicht wird. In Abhängigkeit von dem jeweiligen Gefügezustand des Schüttgutes ändert sich das Verhältnis zwischen Bremswirkung und Restlast der Säule ständig. Dadurch ist die Bremsreibung oft zu garing, so daß die Vertikallast und' durch sie bedingte Horizontalspannungen überwiegen; bei verändertem Gefügezustand kann die Bremsreibung zu groß sein, so daß die Bewegung der Schüttgutsäule an einer oder mehreren Stellen zum Stillstand kommt, weil die Restlast nicht ausreicht, um den Gravitationsfluß des Gutes in Gang zu halten. In beiden Fällen tritt trotz verschiedener Ursachen dieselbe Wirkung ein: das Scföittgut kann nicht mehr ausgetragen werden. Der Grund für dieses Phänomen liegt in dem beschriebenen Verhalten dieses Schüttgutes, das etwa mit dem Verhalten von Gummi vergleichbar ist.

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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den gattungsgemäßen Silo so auszubilden, daß die zum Austragen notwendige Abwärtsbewegung des Schüttgutes unabhängig von dessen Struktur durch die Einbauten stets unterstützt i

wird. :

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den kennzeichnenden . _; Merkmalen des Anspruches 1 gelöst.

Bei der erfxndungsgemäßen Anordnung verläuft die zum Silo- '. boden geneigte Bremsfläche außerdem in Umfangsrichtung ■

des Silos schräg zu dessen Mantelfläche. Das Schüttgut j

wird auf dieser Fläche zwar gebreitS;, kommt aber nicht zum [ Stillstand, weil es . kontinuierlich in Richtung zum i

Siloboden gleiten kann. Dabei wird das Schüttgut in keiner \ Horizontalebene des Silos an benachbarten Bremsflächenab- _;

schnitten gleichzeitig abgebremst. Die Reibung kann also ,

einerseits nicht zu groß werden, andererseits aber auch nicht zu klein, weil das Gut entlang einer im wesentlichen geschlossenen Bahn abgestützt wird. Infolge dieser einseitigen Abstützung kommt es auch auf den Neigungswinkel, unter dem die Bremsfläche zur Silowandung angestellt ist, nicht so entscheidend an, so daß selbst größere Abweichungen den Austrag nicht beeinträchtigen. Schließlich wird durch die erfindungsgemäße Ausbildung auch die wirksame Bremsfläche wesentlich vergrößert.

Infolge der wendeiförmigen Bahn schließt die Bremsfläche nicht nur mit der Silowandung einen Keilwinkel ein, sondern zusätzlich mit den horizontalen Siloebenen jeweils einen Steigungswinkel. Zur Anpassung an die Eigenschaften des jeweiligen Schüttgutes können daher der Keil- und/oder der Steigungswinkel verändert werden, so daß bei Schüttgütern mit höherem Schüttgewicht und Neigung zu Brückenbildung, wie Baumrinde, insbesondere Fichtenrinde oder ähnlichen faserigen Stoffen, eine konstante, ausreichende Entlastung der Schüttgutsäule möglich ist, wobei das Verhältnis

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zwischen Wandreibung und Restlast der Schüttgutsäule erfindungsgemäß in allen Siloebenen annähernd konstant gehalten werden kann.

In der Zeichnung ist ein erfindungsgemäßer Hochsilo 1 mit einer Reibungsbremse 2 dargestellt. Dieser Silo hat eine zylindrische Wand 3 und am Boden 4 eine Austragvorrichtung, die einen Fräsrotor 6 aufweist, der um die vertikale Siloachse 5 drehbar ist. Der Rotor 6 durchsetzt mit seiner Welle 7 den Siloboden 4, über dem mit Abstand zwei Rotorarme 9 und 1Ö angeordnet sind. Unterhalb des Silobodens trägt die Welle 7 einen Regelgetriebemotor 8. Unterhalb des Rotors 6 sind außerdem radial zum Rotor und miteinander fluchtend Förderschnecken 13 und 1M vorgesehen, die in Fördertrögen 11 bzw.12 gelagert sind.

Die Reibungsbremse 2 kann auch in einem Silo mit konischem Auslauf angeordnet werden, der keine Entnahmevorrichtung aufweist oder mit einem vom Silo unabhängigen Abzugssystem zusammenwirkt, das eine umlaufende Fräse oder eine umlaufende Schnecke sein kann.

An der Silowandung 15 ist die als Wendel ausgebildete Reibungsbremse 2 befestigt. Die dem freien Siloinnenraum zugewandte Seite der Reibungsbremse 2 bildet eine Bremsbzw. Reibungsfläche 17 für das jeweilige Schüttgut. Diese Bremsfläche 17 setzt sich aus Bremsflächenabschnitten 18 zusammen, die durch die einzelnen Wendel- bzw. Schneckengänge gebildet sind und in Längsrichtung des Silos 1 schräg nach unten an der Silowandung 15 über einen Zentriwinkel von^a/360° verlaufen. Die Reibungsbremse 2 erstreckt sich nahezu über die gesamte freie Silohöhe, derart, daß sie von dem Rotor 6 und der Füllöffiung 19 des Silos 1

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- 9 jeweils nur relativ geringen Abstand hat.

Die Reibungsbremse 2 ist mit ihrem oberen Rand 20 an der Silowandung 15 befestigt, z. B. verschweißt, während ihr unterer Rand 21 jeweils in den freien Siloinnenraum 16 ragt. Die Bremsflächenabschnitte 18 schließen daher mit der Silowandung 15 jeweils einen Anstell- oder Keilwinkel OC/ ein, der beim dargestellten Ausführungsbeispiel etwa 15° beträgt. Je nach den Eigenschaften des jeweiligen Schüttgutes kann dieser Keilwinkel über die Silohöhe unterschiedlich groß sein, insbesondere in Richtung zum Siloboden zunehmen, so daß die Wendel 2 im unteren Silobereich weiter in den Siloinnenraum hineinragt als im oberen Bereich. Entsprechend können auch nur einzelne Bremsflächenabschnitte weniger steil zur Silowandung angestellt sein. Es ist auch möglich, die Breite der Wendel unterschiedlich zu wählen, z. B. derart, daß trotz unterschiedlichem Keilwinkel 06 das Maß der Auskragung in den Innenraum gleich bleibt.

Die Wendel 2 schließt mit den horizontalen Siloebenen einen Steigungswinkel /8 ein, der im Ausführungsbeispiel in Richtung auf den Siloboden stetig abnimmt. Daher ist der Abstand a benachbarter Bremsflächenabschnitte 18 jeweils unterschiedlich groß und nimmt in Richtung auf den Siloboden 4 a"b, so daß mit zunehmendem Gewicht der Schüttgutsäule eine größere Bremsfläche zur Verfügung steht. Die Bremswirkung ist dadurch der Vertikallast angepaßt, die vom oberen Rand des Schüttgutes in Richtung auf den Siloboden 4 etwa entsprechend einer e-Funktion zunimmt.

Um zu verhindern, daß das Schüttgut im Winter am Silomantel und an der Wendel 2 anfriert, kann die Wendel über ihre

ganze Höhe oder, ζ. B. bei Großraumsilos, lediglich in ihrem unteren Bereich beheizt sein. Dabei kann die Silowandung mit einer (nicht dargestellten) Isolierung versehen sein, wodurch das Anfrieren auch dann verhindert wird, wenn die Heizkörper nur am unteren Ende der Wendel angeordnet sind.

Ist oberhalb und unterhalb der wendeiförmigen Reibungsbremse Freiraum vorhanden, so können dort zusätzliche, z. B. konus- oder keilförmig ausgebildete Reibungsbremsen angeordnet sein, wie sie z.B. in der DE-OS 23 18 560 und der DE-AS 19 51 754 dargestellt sind. Auch im Bereich
zwischen einzelnen, dann mit Abstand voneinander ange^· ordneten Bremsflächenabschnitten bzw. Einzelwendeln können an der Silowandung weitere solche Reibungsbremsen be-

festigt sein.

Claims

IPato Dipl-'lng. W. Jackisch Schwäbische Hüttenwerke A 37 144/bei Gesellschaft mit beschränkter Haftung "4. $00, Wilhelmstr. 67 Aalen-Wasseralfingen Ansprüche

1. Silo für insbesondere schwerflidäendes, am unteren Siloende auszutragendes Schüttgut, mit als Reibungsbremse dienenden Einbauten, deren Bremsfläche von der SiIowandung aus schräg zum Siloboden geneigt verläuft und in unterschiedlichen Höhen des Siloraumes liegt, derart, daß mindestens einige in Umfangsrichtung der Silowandung aufeinanderfolgende Bremsflächenabschnitte mit zunehmendem Bodenabstand gegeneinander versetzt sind,

dadurch gekennzeichnet, daß die Bremsflächenabschnitte (18) entlang einer wendeiförmigen Bahn über einen Zentriwinkel von mindestens 360° verlaufen und innerhalb dieser Bahn im wesentlichen lückenlos aneinanderschließen.

2. Silo nach Anspruch 1,

dadurch gekennzeichnet, daß die Reibungsbremse (2) aus mindestens einer bandförmigen Wendel besteht.

3. Silo nach Anspruch 1 oder 2,

dadurch gekennzeichnet, daß der Anstellwinkel (<**) der Bremsfläche (17) zur Silowandung (15) in verschiedenen Höhen des Silos (1) unterschiedlich groß ist.

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4. Silo nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Anstellwinkel («6) in einem Bereich von 15°bis 30° liegt, vorzugsweise etwa 20°bis 25° beträgt.

5. Silo nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens zwei, Vorzugsweise mehrere aufeinanderfolgende Bremsflächenabschnitte (18) unterschiedlichen Abstand (a) voneinander haben.

6. Silo nach Anspruch 5,

dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand (a) aufeinfolgender Bremsflächenabschnitte (18) in Richtung auf den Siloboden (4), vorzugsweise stetig, abnimmt.

7. Silo nach Anspruch 6,

dadurch gekennzeichnet, daß sich die Reibungsbremse (2) im wesentlichen über die ganze freie Höhe des Silos, vorzugsweise zwischen dessen Füllöffnung (19) und einer Entnahmevorrichtung (6), wie einer Abzugsschnecke, Fräse oder dgl., erstreckt.

8. Silo nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Reibungsbremse (2) über ihre axiale Erstreckung unterschiedliche Steigungswinkel (ß) hat.

9. Silo nach Anspruch 8,

dadurch gekennzeichnet, daß der Steigungswinkel (/i) in Richtung zum Siloboden (4) vorzugsweise stetig abnimmt.

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10. Silo nach einem der Ansprüche 1 bis 9,

dadurch gekennzeichnet, daß die Reibungsbremse (2) über ihre Länge konstante Breite hat.

11. Silo nach einem der Ansprüche 1 bis 10,

dadurch gekennzeichnet, daß die Reibungsbremse (2) auf wenigstens einem Teil ihrer Länge beheizbar ist,

12. Silo nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß zusätzlich zu der wendelförmxgen Reibungsbremse (2) mindestens eine, vorzugsweise keil- und/oder kegelförmige und/oder konusringförmige Reibungsbremse vorgesehen ist.

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