DE3235824C2 - Schwerkraftmischer - Google Patents

Abstract

Ein Schwerkraftmischer mit einem Silobehälter (1) mit konischem Boden zum Homogenisieren von leicht- bis mittelkohäsiven Schüttgütern enthält ein Mittelrohr, das aus mehreren Abschnitten (4a, 4b ... 4n) besteht, zwischen denen ringspaltförmige Einlauföffnungen (5) verbleiben, deren jeder eine Abweisblende (6) derart zugeordnet ist, daß die Verbindungslinie zwischen dem freien Rand der Abweisblende (6) und dem nächstgelegenen Rand der Öffnung mit der Horizontalen einen Winkel α einschließt, der höchstens gleich dem natürlichen Böschungswinkel des Schüttgutes ist. Die Blenden sind entweder über die Mittelrohrabschnitte (4a, 4b ... 4n) oder über eine eigene Aufhängung mit einem Vibrationsantrieb (M) verbunden.

Description

men und deren Einzelheiten schematisch vereinfacht dargestellt. Es zeigt

F i g. 1 einen Längsschnitt durch eine erste Ausführungsform

Fig.2 bis 5 Schnitte durch unterschiedliche Ausführungsformen des Mittelrohrs einschließlich der Abweisblcnden,

F i g. 6 einen Längsschnitt durch eine zweite Ausführungsform des Schwerkraftmischers und

F i g. 7 eine perspektivische Darstellung des Mittelrohres und der Abweisblenden des Mischers nach Fig. 6.

Gemäß F i g. 1 umfaßt der Schwerkraftmischer einen Silobehälter 1 mit konischem Boden, der in einem Auslaufschacht 2 mit Verschlußorgan 3 endet Der Silobehalter 1 enthält ein aus einzelnen Rohrabschnitten 4a, 4b,...4nzusammengesetztes Mittelrohr, wobei die einzelnen Rohrabschnitte durch ringspaltförmige Einlauföffnungen 5 voneinander getrennt sind. Oberhalb jeder Einlauföffnung 5 befindet sich eine Abweisblende in Form eines am Unterrand des darüber befindlichen Rohrabschnittes angeordneten, nach außen reisenden Kragens 6.

Die Rohrabschnitte 4a, 4b,... 4n werden durch drei gemeinsame, gegenseitig um 120" versetzte Zugglieder 7 gehalten, auf die sie mittels Hülsen 8 unter Zwischenschaltung von Abstandhaltern 9, die die Spaltbreite der Einlauföffnungen 5 festlegen, aufgereiht sind. Die drei Zugglieder 7 sind an ihrem Fuß über eine elastische Lagerung 10 mit der Bodenwandung des Silobehälters 1 verbunden. Mit ihrem oberen Ende sind die Zugglieder 7 durch den Deckel 11 des Silobehälters 1 durchgeführt und an einer gemeinsamen Kragplatte 12 befestigt, an der ein motorischer Vibrationsantrieb Mangreift

In Fig.2 ist ein von Schüttgut umgebener Abschnitt des Mittelrohres der F i g. 1 dargestellt, und zwar in der linken Hälfte bei stillstehendem Vibrationsantreib M, in der rechten Hälfte bei in Betrieb befindlichem Vibrationsantrieb M. Die Breite jedes Kragens 6 ist so bemessen, daß die Verbindungslinie zwischen seinem freien Rand und im Oberrand des darunter befindlichen Rohrabschnitles 4b mit der Horizontalen einen Winkel a einschließt, der höchstens gleich dem natürlichen Böschungswinkel des Schüttgutes ist. Dieser natürliche Böschungswinkel läßt sich nach bekannten Meßverfahren ermitteln. Die Kragenbreite hängt son.it sowohl von der Spaltbreite der Einlauföffnung 5 als auch von der Art des jeweils zu mischenden oder zu verschneidenden Schüttgutes ab. Bei der angegebenen Bemessung verhindert der natürliche Böschungswinkel einen Eintritt des Schüttgutes in die Einlauföffnungen 5, solange der Vibralionsatarieb A/(F i g. 1) stillsteht. Wird der Vibrationsantrieb in Tätigkeit gesetzt, so wird der natürliche Böschungswinkel zerstört und das Schüttgut fließt als Massenstrom mit einer von der Amplitude der Vibration abhängigen Geschwindigkeit aus sämtlichen Höhenbereichen des Silobehälters über die betreffenden Einlauföffnungen 5 in das Mittelrohr.

Gemäß Fig.3 können die Abweisblenden auch als nach innen weisende Kragen 6a ausgebildet sein, wobei hier der Winkel α durch die Horizontale und die in den freien Innenrand des Kragens 6a mit dem Unterrand des darüber liegenden Rohrabschnittes 4c verbindende Linie definiert ist. Bei dieser Ausführungsform ergibt sich c>nc etwas geringere statische und dynamische Bean- μ spruchung des Mittelrohres sowie der Verbindung zwischen den Kragen 6a unc Jen zugehörigen Mittelrohrabschnitten. Die Verengung des Querschnittes des Mittelrohres durch die nach innen weisenden Kragen 6a ist ohne Bedeutung, da der lichte Innenrohrquerschnitt ohnehin nur teilweise genutzt wird.

Bei der Ausführungsform gemäß den F i g. 1 bis 3 muß der Vibrationsantrieb M über die Stangen 7 das gesamte Mittelrohr in Schwingungen versetzen. Das das Mittelrohr umgebende Schüttgut dämpft jedoch diese Schwingungen. Bei großen Silobehältern wird daher ein entsprechend leistungsfähiger Vibrationsantrieb benötigt

Vorteilhafter für große Silobehälter ist demgegenüber die in den Fig.4 bis 7 veranschaulichte Ausführungsform, bei der die Abweisblenden nicht an den Mittelrohrabschnitten, sondern an einer zentralen, gegebenenfalls als Rohr ausgebildeten Stange befestigt sind und nur diese mit dem Vibrationsantrieb M verbunden ist Die F i g. 4 und 5 zeigen den Aufbau des Mittelrohres für diese Ausführungsform. Im Fall der F i g. 4 ist jede Abweisblende als plane Ringblende 6b ausgebildet, die über ein Tragkreuz 13 an einer zer.Talen Stange 14 befestigt ist.

Im Fall der Fig.5 besteht jede Abweisblende aus einem Kegelmantelabschnitt 6c, der über das Tragkreuz 13 an der zentralen Stange 14 befestigt ist

Die Anbringung und der Antrieb der Abweisblenden 6b und bc nach den F i g. 4 und 5 bietet gleichzeitig die Möglichkeit, zwischen je zwei Rohrabschnitten 4a und 46 bzw. 4b und 4c zwei ringspaltförmige Einlauföffnungen 5a und 5b vorzusehen, wobei die Bemessung der Abweisblenden bezüglich deren Außenrandes analog zu Fig.2 und bezüglich deren Innenrandes analog zu F i g. 3 so vorzunehmen ist, daß sich die eingezeichneten Winkel α ergeben.

Fig.6 zeigt den vollständigen Mischer. Die die Mittelrohrabschnitte 4a,4b,.. .4n tragenden Stangen 7 sind sowohl mit ihrem oberen als auch mit ihrem unteren Ende mit dem Silobehälter 1 fest verbunden. Der Vibrationsantrieb M wirkt lediglich auf die zentrale Spange 14.

F i g. 7 veranschaulicht für dieses Ausführungsbeispiel perspektivisch den Aufbau des Mittelrohres einschließlich Abweisblenden und zentraler Stange 14.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Schwerkraftmischer für Schüttgut mit einem Silobehälter, mit einem im Silobehälter vertikal angeordneten Schacht, mit Einlauföffnungen in unterschiedlichen Höhen des Schachtes, wobei durch die Einlauföffnungen Teilmengen des Schüttgutes aus dem Silobehälter entnommen und anschließend zusammengeführt werden und wobei die Verbindungslinie zwischen der oberen Kante einer Einlauföffnung und ihrer unteren Kante mit der Horizontalen einen Winkel einschließt, der höchstens gleich dem natürlichen Böschungswinkel des Schüttgutes ist, und mit von einem Antrieb angetriebenen Mitteln zum Bewegen des Schüttgutes durch die Einlauföffnungen, dadurch gekennzeichnet, daß der Schacht aus einem konzentrisch im Silobehälter angeordneten Mittelrohr (4a, 4b,... 4n) besteht, daß jeder Eiclauföffnung (5, 5a. 5b) eine Abweisblende (6,6a, 6b, 6c) zugeordnet ist, die entweder horizontal oder sich konisch nach unten erweiternd verläuft, und die entweder am Mittelrohr (4a, 46,... 4n) oder an einer Halterung (14) befestigt ist, daß die obere Kante der Einlauföffnung von der Abweisblende und die untere Kante von dsm Mittelrohr gebildet werden oder daß die obere Kante der Einlauföffnung vom Mittelrohr und die untere Kante von der Abweisblende gebildet werden, und daß der Antrieb ein Vibrationsantrieb (M) ist, der entweder über das Mittelrohr oder über die Halterung auf die Abweisblenden wirkt.

   Die Erfindung betrifft einen Schwerkraftmischer gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1. Ein derartiger Schwerkraftmischer ist aus der DE-PS 2 15 035 bekannt. Im Mischbetrieb wird das Schüttgut dem Schacht mittels eines Rührwerks zugeführt, das aus einer zentralen, angetriebenen Achse besteht, an dei in Höhe der Einlauföffnungen sich horizontal durch diese hindurch erstreckende, näherungsweise schaufeiförmig gebogene Mischarme befestigt sind. Diese Mischarme fördern den zugehörigen Einlauföffnungen das in der betreffenden Höhenebene liegende Schüttgut zu. Eine solche Konstruktion ist allerdings nur für nach heutigem Standard sehr kleine Silobehälter brauchbar, da die Mischarme sowohl während des Befüllens des Silobehälters als auch während dessen Entleerung, d. h. bei laufendem Rührwerksantrieb, erheblichen statischen und dynamischen Beanspruchungen ausgesetzt sind, vor allem wenn es sich nicht um frei fließende sondern um leicht bis mäßig kohäsive Schüttgüter handelt.

   In der diesseitigen älteren Patentanmeldung P 32 08 499.4 ist ein Schwerkraftmischer mit einem Silobehälter mit konischem Boden und einer Vorrichtung zur Entnahme von Schüttgutteilmengen aus unterschiedlichen Niveaus und anschließender Zusammenführung beschrieben. Die Vorrichtung zur Entnahme von Schüttgutteilmengen aus unterschiedlichen Niveaus und zur anschließenden Zusammenführung dieser Schüttgutteilmengen besteht aus längs der Mittelachse des Silobehälters übereinander angeordneten, untereinander gleichartigen Trichtern, wobei der Einlaufquerschnitt jedes Trichters annähernd in der Höhe des Auslaufqucrschnittes des nächst höheren Trichters liegt und der Trichteröffnungswinkel kleiner gleich demjenigen Winkel ist, für den für das betreffende Schüttgut Massenfluß gewährleistet ist Auf diese Weise wird mit geringem konstruktivem Aufwand und ohne jeglichen Energieverbrauch eine sehr gute Homogenisierung des Schüttgutes am Auslauf des Silobehälters erreich!. Jedoch ist dieser Schwerkraftmischer nur zum Homogenisieren von absolut frei fließenden Schüttgütern verwendbar.

   to Der gleichen Beschränkung unterliegt ein weiterer, aus der DE-AS 17 57 540 bekannter Schwerkraftmischer, dessen Silobehälter eine Anzahl von mit seitlichen öffnungen versehenen vertikalen Rohren enthält, die in ihrem unteren Abschnitt den konischen Boden des SiIo-

   Ib behälters durchqueren und in ein gemeinsames Abzugsrohr einmünden. Nachteilig ist allerdings hier weiterhin der erhebliche Konstruktionsaufwand sowie die schwer beherrschbare Statik wegen der auf die Rohre und deren Abstützungen einwirkenden, wechselnden einseitigen Lasten.

   Der Erfindung Hegt die Aufgabe zugrunde, einen Schwerkraftmischer der einleitend angegebenen Art zu schaffen, der für leicht bis mäßig kohäsive Schüttgüter verwendbar und hierbei so aufgebaut ist, daß die auftretenden statischen und dynamischen Beanspruchungen überschaubar und konstruktiv beherrschbar bleiben.

   Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß durch die im Kennzeichen des Anspruches 1 angegebenen Merkmale gelöst

   Hierbei verhindert bei ausgeschaltetem Vibrationsantrieb der natürliche Böschungswinkel des Schüttgutes dessen Eintritt in das Mittelrohr. Meßverfahren zur Ermittlung des Böschungswinkels sind aus der einschlägigen Literatur über Schüttgutmechanik bekannt. Der Mischvorgang wird durch Einschalten des Vibrationsantriebes ausgelöst, infolge der Vibration der Abweisblenden wird der natürliche Böschungswinkel des Schüttgutes zerstört und dieses fließt je nach Amplitude der Schwingung mehr oder weniger stsi k durch die-Öffnungen in das Mittelrohr ein.

   Da die Öffnungen in unterschiedlichen Höhen angeordnet sind, wird aus diesen verschiedenen Niveaus gleichzeitig Schüttgut entnommen, im Mittelrohr zusammengeführt und am Bodenauslaß des Behälters homogenisiert ausgetragen. Das Mischergebnis oder die Mischgüte sind ersichtlich umso besser, je mehr Schüttgutmassenströme aus unterschiedlichen Höhen miteinander verschnitter, werden, also je mehr öffnungen in dem Mittelrohr übereinander angeordnet sind. Bcsonders geeignet ist dieser Mischer für perlierte Ruße. Folienschnitzel, flocken- oder plättchenförmige Milchprodukte, Coumponds, Methylzellulose, bestimmte Waschmittel usw. Eine Reihe dieser Produkte hat leicht zerbrechliche Kornstrukturen. Als zusätzlicher Vorteil des hier vorgeschlagenen Mischers ist daher die gute Kornschonung zu nennen, die darauf zurückzuführen ist, daß das betreffende Schüttgut im Durchschnitt eine wesentlich geringere Zeit als beim normalen Siloaustrag der inneren Schüttgutreibung beim Fließen ausgesetzt ist und auch nicht an dem Fließprozeß im Silotrichter teilnimmt, wo es durch den sich nach unten verengenden Querschnitt zu erhöhten Scher- und Druckbeanspriichungen kommt.
   Vorteilhafte Ausführungsformen und Wciicrbildungen des Schverkraftmischers nach der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

   In der Zeichnung ist ein Schwerkraftmischer nach der Erfindung in beispielsweise gewählten Ausführungsfor-