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Verfahren und Vorrichtung zum Entleeren mit
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Schüttgut gefüllter Behälter
Verfahren und Vorrichtung
zum Entleeren mit Schüttgut gefüllter Behälter Die Erfindung betrifft ein Verfahren
eum Entleeren eines mit Schüttgut gefüllten Behälters, bei dem das Schüttgut nach
Durchlaufen einer Fallstrecke mit etwa am Behälterboden befindlichen Austragvorrichtungen
aus dem Behälter ausgetragen wird und eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens.
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Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe besteht darin, ein Verfahren
anzugeben, mit dem eine kontinuierliche Entnahme eines in einem Behälter befindlichen
Schüttgutes aus dessen Bodenraum möglich ist.
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Es hat sich nämlich gezeigt, daß bei vom Behälterboden aus vorgenommenen
Austragungen des Schüttgutes eine Art "Brückenbildung" des sich über dem Entnahmebereich
der Austragvorrichtungen stapelnden Schüttgutes eintritt, mit der Folge, daß die
hierbei über der Austragvorrichtung entstehenden Hohlräume die Kontinuität desZustromsdes
Schüttgutes in den Entnahmebereich unterbrechen und diesen sogar vollständig verhindern.
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Das erfindungsgemäße Verfahren löst die gestellte Aufgabe dadurch,
daß der auf die einzelnen Partikel des Schüttgutes wirkenden Schwerkraft periodisch
wirksam werdende Stoßkräfte überlagert werden.
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Infolge periodisch auf die einzelnen Partikel des Schüttgutes ausgeübter
Stoßkräfte wird erreicht, daß die früher bei den genannten Brückenbildungen entstandenen
"Pfeilerenden" gar nicht zur Entstehung kommen können, sondern das Schüttgut infolge
einer ständigen Auflokkerung in kontinuierlichem Strom zur Austragvorrichtung gelangt.
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Hierbei können die Stoßkräfte vertikal verlaufende Kraftkomponenten
aufweisen, die dazu beitragen, den vertikalen Zustrom des Schüttgutes zur Austragungsvorrichtung
zu verstärken.
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Es hat sich jedoch auch als vorteilhaft erwiesen, Stoßkräfte mit im
wesentlichen horizontaler Stoßrichtung anzuwenden. Letztere bewähren sich vor allem
dann, wenn ihr Wirkungsbereich etwa auf gleicher Höhe mit der Austragungsvorrichtung
liegt. Die bereits genannten UPfeilerendenn werden mit Hilfe dieser Stoßkräfte erschüttert
und zum Einsturz gebracht, während das nachfallende Schüttgut horizontal zur Austragsvorrichtung
bewegt wird.
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Eine Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens
ist dadurch gekennzeichnet, daß im Bodenbereich des Behälters ein oder mehrere parallel
zueinander angeordnete, zumindest teilweise nach oben offene Tröge mit Auslaßstutzen
vorgesehen sind, in denen je eine Förderschnecke gelagert ist, daß über den Förderschnecken,
etwa parallel zu diesen, Wellen verlaufen, auf denen in Abständen, radial nach außen
ragende Stoßarme
schwenkbar gelagert sind, die bei Drehung der
Welle eine Rüttelbewegung ausführen.
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Durch die periodische Rüttelbewegung der von der Welle radial nach
außen ragenden Stoßarme wird erreicht, daß das durch seine Schwerkraft gepreßte
und sich zusammenballende Schüttgut ständig aufgelockert wird, so daß die Voraussetzungen
für eine Gewölbe- oder Brükkenbildung nicht mehr bestehen.
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Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist praktisch wartungsfrei und denkbar
einfach zu montieren. Sie kann für alle möglichen Schüttgüter verwendet werden.
Insbesondere ist sie aber dazu geeignet, eine gefahrlose Entleerung von Silos zu
ermöglichen.
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Zur Verbesserung der bei der Rüttelbewegung der Stoßarme auf das Schüttgut
zu übertragenden Stoßkräfte weisen die Arme nach außen ragende Fortsätze auf, die
nach Art von Widerhaken gebildet sein können und vorzugsweise klappbar ausgebildet
sind und sich bei einer von der Welle aus radial nach außen gerichteten Bewegung
der Arme anlegen und bei einer radial zur Welle hin gerichteten Bewegung der Arme
von den Armen abspreizen.
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Die Rüttelbewegung der Stoßarme kann durch eine Kopplung zwischen
dem Antrieb der Förderschnecke und der Welle mittels Kette, Riemen oder dgl. bewirkt
werden.
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Vorzugsweise kann aber auch die Kopplung mit Hilfe eines Kulissenantriebes
erfolgen, der die Drehbewegung der Antriebswelle für die Förderschnecke in eine
alternierende Schwenkbewegung der die Stoßarme tragenden Welle transformiert. Dabei
sind zweckmäßigerweise die Stoßarme vorzugsweise paarweise an in Abständen längs
der Welle angeordneten Schwenkgliedern gelenkig gelagert.
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Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachstehenden Beschreibung
eines Ausführungsbeispieles anhand der Zeichnung: Hierin zeigen: Fig. 1 einen Längsschnitt
durch eine erfindungsgemäße, in einen Behälter eingebaute Austragvorrichtung, Fig.
2 einen Schnitt durch die in Fig. 1 gezeigte Vorrichtung längs der Linie A-B, Fig.
3 einen Schnitt längs der Linie C-D der Fig. 1
Fig. 4 einen Abschnitt
eines stoßarmes mit klappbaren Widerhaken in perspektivischer Darstellung Fig.4a
eine Vorderansicht von Fig. 4, Fig. 5 einen Behälter mit drei nebeneinander angeordneten
Austragvorrichtungen, Fig. 6 einen Querschnitt durch eine weitere Ausbildung einer
erfindungsgemäßen Vorrichtung mit etwa horizontal verlaufenden Stoßarmen, Fig. 7
einen Querschnitt durch eine weitere Ausbildung der erfindungsgemäßen Vorrichtung
mit außerhalb des Behälters angeordneter Austragvorrichtung Fig. 8 eine stirnseitige
Ansicht eines Kulissenantriebs und Fig. 9 einen Querschnitt durch eine weitere Ausbildung
der erfindungsgemäßen Vorrichtung unter Verwendung eines Kulissenantriebs zur Bewegungsübertragung
der Antriebswelle auf die Stoßarme.
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Ubereinstimmende Teile sind in den Fig. mit den gleichen Bezugsziffern
bezeichnet.
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Die erfindungsgemäße Austragsvorrichtung ist horizontal im Bodenbereich
eines Schüttgutbehälters 1 angeordnet. In einem nach oben hin offenen Trog 2 von
etwa U-förmigem Querschnitt befindet sich eine drehbar gelagerte Förderschnecke
3. Der Trog 2 trägt an seinem einen Ende einen Auslaßstutzen 4. In einem Abstand
über dem Trog 2 verläuft, parallel zur F6rderschnecke 3, eine durchgehende Welle
5. Diese Welle 5 ist in in Abständen längs des Troges 2 angeordneten Stützrahmen
6, mittels Spannhülsenlagern 7 in Lagerböcken 7a drehbar geführt und an ihren Enden
in den Stirnwänden 2a, 2b des Troges 2 drehbar gelagert.
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Auf der Welle 5 sitzen in Abständen voneinander angeordnete Exzenter
8, die sich mit der Welle 5 drehen.
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Die Exzenter 8 dienen dazu, die Drehbewegung der Welle 5 auf von der
Welle 5 radial nach außen1 und zwar schräg nach oben, ragende Stoßarme 9 zu übertragen.
Diese werden bei Drehung der Welle 5 zu einer periodischen, im wesentlichen in Richtung
der Längsachse der Stoßarme 9 hin und her verlaufenden Rüttel-und Stoßbewegung veranlaßt.
Die Stoßarme 9 sind auf dem ihnen jeweils zugeordneten Exzenter 8 mittels einer
Hülse lo drehbar gelagert und mit Hilfe einer am Exzenter 8 angeordneten Führung
11 und einem zugeordneten Stellring lla gehalten und geführt.
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An ihrem von der Welle 5 abliegenden Ende tragen die Stoßarme 9 eine
frei drehbare Stützrolle 12, mit der sie sich, der Schwerkraft folgend, an die Behälterwand
la abstützen und bei Drehung der Welle 5 längs der Wand la auf- und abrollen. Hierzu
sind an der Wand la Führungsschienen 16 für die Rollen 12 vorgesehen.
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An den Stoßarmen 9 sind allseitig, versetzt zueinander, sog.
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Widerhakenbleche angeordnet, deren zum freien Ende der Stoßarme 9
hin gerichtete Kanten 13a in einem spitzen Winkel zur Längsmittelachse der Stoßarme
9 verlaufen. Diese Widerhakenbleche 13 haben die Aufgabe, beim Durchlaufen des nach
unten gerichteten Bahnabschnittes der Bewegungsbahn der Stoßarme 9, also beim Rückholen
der Stoßarme 9, das Schüttgut mit sich nach unten zu reißen, während der spitzwinkelige
Verlauf der Kanten 13a eine Aufwärtsbewegung mit geringem Widerstand im Schüttgut
ermöglicht und damit bewirkt, daß sich das SchUttgut nicht mehr tunnelförmig über
der Förderschnecke 3 aufbauen kann.
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Der Antrieb der Förderschnecke 3 erfolgt über einen Motor 14, der
gleichzeitig, über Kettenantrieb 15, auch die Drehung der Welle 5 bewirkt. Bei Betätigung
der Förderschnecke 3 erfolgt somit gleichzeitig eine ständige Rüttelbewegung der
Stoßarme 9 und damit eine Auflockerung des gesamten Schüttgutes, so daß dieses kontinuierlich,
in lockerer Form der Förderschnecke 3 zugeführt und von dieser ausgetragen werden
kann.
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In Fig. 4 und 4a ist ein Abschnitt eines Stoßarmes 9 mit einem klappbaren
Widerhaken gezeigt. Der aus einem Rohr 25 gebildete Stoßarm 9 ist mit Hilfe einer
hier nicht dargestellten Hülse 10 auf dem Exzenter 8 gelagert. Ein Hülsenteil 26
umgreift einen Teil des Rohres 25. Ein Laqerbolzen 27 ist durch mit einander fluchtende
Bohrungen 28 im Rohr 25 und im Hü1-senteil 26 geschoben und dient als Drehachse
für den Hülsenteil 26. Am Hülsenteil 26 ist aus-einem Blech 29 ein Widerhaken gebogen.
Das freie Ende des Bleches 29 verläuft schwach schaufelförmig nach aussen. Bei Aufwärtsbewegung
des Stoß armes 9 legt sich das Blech 29 an die Rohrwandung 25 an, während es sich
bei Abwärtsbewegung des Stoß armes 9 bis zur Erreichung seines Anschlags am Rohr
25 abspreizt. Infolge dieser Konstruktion des Widerhakens wird der Widerstand bei
der Aufwärtsbewegung des Stoßarmes 9 verringert, während das Schüttgut bei der Abwärtsbewegung
des Stoßarmes durch den aufgespreizten Widerhaken mitgerissen wird.
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Bei breiteren Behältern können mehrere Austragvorrichtungen nebeneinander
angeordnet sein,- wie dies in Fig. 5 schematisch für drei Austragvorrichtungen
20,21
und 22 qczeiqt ist. Zwischen die Austragvorrichtungen 20,21 und 22 sind Zwischenwände
23 und 24 eingeschoben, um Stützvorrichtunqen für die Enden der Stoßarme 9 zu schaffen.
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In Fis. 6 ist ein Behälter 1 mit großem Innendurchmesser qezeigt.
Um der einzigen Förderschnecke 3 auch das im Wandbereich befindliche Schüttgut zuzuführen,
verlaufen hier die Stoßarme 9 praktisch horizontal. Bei Betätigung der Förderschnecke
erfahren die Stoßarme 9 mittels des Exzenters 8 eine Rüttelbewequng mit überwiegend
horizontaler Komponente. Ihre am freien Ende angeordneten Rollen 12 gleiten dabei
auf einer ebenfalls nahezu horizontal verlaufenden Zwischenwand 30 hin und her.
Infolge dieser Bewegung der Stoßarme wird das Schüttgut gelockert, es falls nach
unten und wird durch die Widerhaken 13 schrittweise in Richtunq auf die Förderschnecke
3 hinbeweqt.
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Das Arbeitsprinzip der in Fig. 7 gezeigten Ausbildungsform einer erfindungsgemäßen
Austragvorrichtung entspricht im wesentlichen dem der in Fig, 6 beschriebenen Vorrichtung
mit horizontal verlaufenden Stoßarmen 9. Die Förderschnecke 3 ist hier jedoch ausserhalb
des
zu entleerenden Behälters 1 anqeordnet und das Schüttgut wird
sukzessiv durch die Stoßarme 9 mit den daran anaeordneten Widerhaken 13 durch eine
öffnung 31 des Behälters t zur Fönierschnecke 3 qeholt. Die Stoßarme 9 traqer ausser
den an ihrem freien Lnde befindlichen Rollen 12 auch noch eine weitere Stützrolle
12a, die ebenfalls auf der Zwischenwand 30 gleitet und die Stoßarme 9 unterstützt.
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Anstatt die Drehbewegung der Welle 5 mit Hilfe von auf der Welle 5
angeordneten Exzentern 8 in Auf- und Ab-, bzw. Hin- und Herbewegungen der Stoßarme
9 umzuwandeln, ist es auch möglich der Welle 5 alternierende Pendelbewegungen zu
vermitteln und diese in lineare Hin- und Herbewegungen der Stoßarme 9 umzuwandeln.
Eine hierzu geeignete Vorrichtung ist in den Figuren 11 und 12 gezeigt. Es handelt
sich um einen sogenannten Kulissenantrieb mit einem Schwenkarm 32 mit Längsschlitz
33. Der Schwenkarm 32 ist an seinem einem Ende 34 mit der die Stoßarme 9 tragenden
Welle 5 verbunden, die an dem Stirnrahmen 35 der Austragvorrichtung schwenkbar gelagert
ist. Eine auf der Antriebswelle 36 eines ebenfalls im Stirnrahmen 35 gelagerten
Antriebsmotors 37 befestigte Kurbel 38 ragt mit einem Zapfen 39 in den Schlitz 33
des Schwenkarmes 32 und gleitet bei Drehung der Motorwelle 36
in
dem Schlitz 33 hin und her. Die Justierung des Schwenkarmes 32 auf der Welle 5 ist,
wie aus Fig. 11 ersichtlich, so gewählt, daß die Pendelbewegung des Schwenkarmes
32 bei Drehung der Kurbel 38 innerhalb eines vorgegebenen Winkelbereichs erfolgt.
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Hieraus resultiert eine entsprechende Pendelbewegung von in Abständen
voneinander längs der Welle 5 befestigten Schwenkgliedern, die in Fig. 12 als Winkelstücke
40 ausgebildet sind. Die Bewegung der Winkelstücke 40 ist durch den Pfeil a angedeutet.
Die an den freien Enden der Winkelstücke 40 angelenkten Stoßarme 9, welche die Widerhaken
13 tragen, gleiten, abgestützt durch ihre Rollen 12, längs leicht schräg gegen die
horizontal verlaufenden Zwischenwändeh 41, wie durch die Pfeile b angedeutet ist.
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Das Schüttgut wird durch die Hin- und Herbewegung der Stoßarme 9,
bzw. der längs der Stoßarme 9 allseitig und versetzt zueinander angeordneten Widerhakenbleche
13 gelockert und der sich mit der Welle 36 über Kettenantrieb 15 drehendenFörderschnecke
3 und von dieser wiederum dem Auslaß 4 der Vorrichtung zum Weitertransport zugeführt.
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L e e r s e i t e