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ZYLINDRISCHER SILO
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Die Erfindung betrifft einen zylindrischen Silo mit einem Entlastungsöffnungen
aufweisenden Deck-el.
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Ausgehend von Untersuchungen, die nach Explosions- oder Verpuffungsereignissen
beim: Befüllen von Silos erfolgtet, wurden fUr die Konstruktion von Silos umfangreiche
Empfehlungen und Vorschriften nach VDI 3673 und 2263 ausgearbeitet. Diese sehen
im wesentlichen vor, am Deckel eines Silos geeignete EntlastungsUffnungen -zu berUcksichtigen.
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Bei der Konstruktion eines Silodeckels ist dafür Sorge zu tragen,
daß eine sichere pneumatische Befüllung des Silos gewährleistet ist. Der Si Silodeckel
s-oll das notwendige Filter, den ltannlochdeckel, den Meß-stutzen und die Fülleitungen
aufnehmen können und muR ferner so ausgebildet sein, daß er eine glatte Unterseite
aufweist, die eine einfache, gründliche Reinigung gestattet und allen Anforderungen
hygienischer oder bakteriologischer Art genügt. Schließlich ist es notwendig, daß
die AI>deckung- der vorgesehenen Entlastungsöffnung der Wechselbeanspruchung
durch die bei der Filterabreinigung auftretenden Druckluftimpulse standhält.
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Bei den bisher bekannten Silos wurden nur unbefriedigend kleine Teilflächen
des Silodeckels als Abdeckung für eine Entlastungsöffnung vorgesehen.
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Der Einsatz von Entlastungsklappen wurde bei solchen Silos schwierig,
die mit Düsenfiltern ausgerüstet waren. Die in das Silo eintretende Luft der pneumatischen
Förderanlage verdrängte
bei sich schnell füllendem Silo mit Füllgut
das luftvolumen iii Silo, so daß der bei der pneumatischen Filterabreinigutxg auftretende
primäre Luftstoß von 5 - 7 bar u~nd die mitgerissene sekundäre Reinigungsluft ein
unkontrolliertes Öffnen der Klappen herbei führten. Auch weisen die bekannten Klappenkonstruktionen
häufig Toträume auf, die bakteriologisch und hygienisch nicht zulässige RUckstandnester
bilden.
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Eine andere Möglichkeit, nämlich Berstmembrane vorzusehen, ist ebenfalls
unbefriedigend. Diese lassen sich meist nicht in der geforderten Größe auf dem Silodeckel
unterbringen und erfordern teure Stützkonstruktionen, die zudem nicht den bakteriologischen
und hygienischen Forderungen entsprechen.
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Darüber hinaus haben Berstmembrane bei pneumatischer Silobefüllung
und dem dabei notwendigen Einsatz von mittels Luftdruckstoß gereinigten Filtern
eine sehr geringe Lebensdauer, da bei der Filterabreinigung mit etwa 3 Lufti mpulsen/min
eine hohe Wechsel beanspruchung auftritt.
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Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen
zylindrischen Silo der eingangs genannten Art so auszubilden, daß er einen Deckel
erhält, der optimal große Entlastungsöffnungen mit größtmöglicher Schutzwirkung
fiir Mensch und Material aufweist und gleichzeitig den Forderungen an die erforderliche
Dichtigkeit und Hygiene geneigt.
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Die Lösung diesewr Aufgabe besteht erfindungsgemäß in den kennzeichnenden
Merkmalen des Anspruches 1.
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Der Flanschring ermöglicht eine Befestigung des Deckels mit einer
gezielt vorgesehenen geschwächten Verbindung, sei es durch eine Verminderung der
Auflagefläche, sei es durch geschwächte Schrauben, Stifte, Klebe- oder Schweißverbindungen
oder andere Sollbruchstellenverbindungen.
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Er ermöglicht ferner die sichere Befestigung des begehbazon Steges,
der u.a. auch das Mannloch, den Filter, Meßflansche t;id den Füllstutzen aufweist.
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Das seitliche Geländer verleiht dem Steg die notwendige Festigkeit
und sichert diesen zugleich gegen die bei einer etwaigen Verpuffung hochfliegenden
Deckelteile, indem sich folie beiderseits des Steges befindlichen Seitenteile des
Deckels tqm elastische Scharniere schwenkend gegen die Geländer anlegen Ind damit
zugleich den Steg abschirmen.
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Nachstehend ist die Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert.
Es zeigen: Fig. 1 eine Seitenansicht des oberen Teiles eines zylindriscien Silos
mit geschlossenem Deckel, Fig. 2 eine Draufsicht hierzu, Fig. 3 eine Seitenansicht
in Richtung des Pfeiles III in Fig.2, Fig. 4 eine Seitenansicht wie in Fig.l mit
sich öffnen(len Deckel-Seitenteilen, Fig. 5 eine vergrößerte teilweise Draufsicht,
Fig. 6 eine Draufsicht auf eine andere Ausbildung eines Deckels, Fig. 7 eine vergrößerte
Einzelheit zu Fig.6, Fig. 8 eine vergrößerte Einzelheit einer anderen Deckelausbildung,
Fig. 9 einen vergrößerten Querschnitt durch eine Verbindung von Deckel und Flanschring,
Fig.lO einen vergrößerten Querschnitt durch eine andere Verbindung von Deckel und
Flanschring, Fig.ll einen vergrößerte-n Querschnitt durch eine weitere Verbindung
von Deckel und Flanschring, Fig.12 eine Draufsicht auf eine weitere Ausführung eines
Silodeckels, Fig.13 eine vergrößerte Einzelheit der Fig.l2, Fig.14 einen vergrößerten
Querschnitt nach der Linie XIV-XIV in Fig..13,
fig.l5 eine vergrößerte
Einzelheit einer anderen Deckelausbil dung in Draufsicht, Fig.16 einen vergrößerten
Querschnitt nach der Linie XYI-XVI in Fig.15, Fig.17 eine Draufsicht auf eine weitere
Ausführung eines Silodeckels, Fig.18 einen vergrößerten Querschnitt durch eine Verbindung
v(n Deckel und Flanschring nach der Linie XVIII-XVIII In Fig.17, Fig.l9 eine Seitenansicht
in Richtung des Pfeiles XIX n Fig.18, Fig.2O einen vergrößerten Querschnitt durch
eine andere Verbindung von Deckel und Flanschring,und Fig.21 eine Seitenansicht
in Richtung ' des Pfeiles XXI in Fig.20.
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Die Fig.l-3 zeigen den oberen Teil eines zylindrischen Silos 1.
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Die Wandstärke des Silos ist dabei von unten nach oben nicht verjüngt,
sondern mindestens konstant, so daß der Silo einen bei einer Verpuffung auftretenden
hohen Innendruck aufzunehmen vermag.
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Das obere Ende des Silos weist einen hiermit fest, d.h.
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einstückig, z.B. mittels Schweißen verbundenen Flanschring 2 großen
Querschnittes auf, der den Deckel 3 des Silos 1 trägt und mit diesem verbunden ist.
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Dieser Deckel 3, dessen Unterseite aus hygienischen und bakteriologischen
Gründen völlig glatt ausgebildet ist, besteht aus mehreren Einzelteilen, nämlich
einem diametral den Silo 1 überspannenden, schmalen begehbaren Steg 4, dessen Breite
höchstens etwa ein Drittel des Silodurchmessers beträgt, zwe-i den Steg 4 seitlich
begrenzenden, als Geländer 5 dienenden Gitterfachwerk- oder Vollwandträgern sowie
zwei von oben gesehen, kreisabschnittförmigen Seitenteilen 6, die mit ihrer geraden
Längsseite mit dem Deckelmaterial am Untergurt des
Steges 4 ein
elastisches Scharnier 7 bildend, mit dem St('(j gelenkig verbunden sind.
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Der Steg 4 ist so groß dimensioniert, daß er auch das notwendige
Filter, den Mannlochdeckel, Meßstutzen und die Füllrohrleitungen aufzunehmen vermag.
(Diese sind in der Zeichnung nicht dargestellt).Während der Steg 4 fest, d.F0.
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untrennbar mit dem Flanschring 2 des Silos 1 verbunden ist, ist die
Verbindung der Seitenteile 6 mit dem Flanschring 2 entlatl(g des Siloumfanges so
ausgebildet, daß diese sich bei einer vorbestimmten Druckbeanspruchung des Silos
löst. Man kann sie daher als eine "Sollbruchbefestigung" bezeichnen.
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Im Falle einer Verpuffung reißt bzw. löst sich die Verbindung der
Seitenteile 6 an ihrem kreisrunden Umfangsteil mit dem Flanschring 2 und klappen
diese Seitenteile 6 rechtwinklig uin ihre Scharnierverbindungen 7 mit dem Untergurt
des Steges 4 nach oben, wobei sie sich gegen die Geländer 5 anlegen. Dabei entstehen
ausreichend große Entlastungsöffnungen. Zugleich wird wirksam erreicht, daß etwaige,
auf dem Steg 4 befindliche Bedienungspersonen sowie die dort vorhandenen Fülleinrichtungen
nicht beschädigt werden.
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Eine wesentliche Bedeutung kommt bei dieser Konstruktion den "Sollbruchstellen"
zu, die nachstehend im Einzelnen beschrieben sind.
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Zur Ausbildung derartiger Sollbruchstellen stehen verschiedene gleichwertige
Möglichkeiten offen. Wichtig ist, daß sie eine vorbestimmbare Festigkeit aufweisen
und andererseits die fiir den Silo notwendige Abdichtung gewährleisten. Darüber
hinaus müssen sie genügend widerstandsfähig gegenüber den bei der Filterabreinigung
auftretenden Druckluftimpulsen sein.
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Fig.5 zeigt die Möglichkeit, die Seitenteile 6 nicht mit einer durchgehenden
Schweißnaht, sondern mit einer Vielzahl kurzer
Schweißnahtabschnitte
8 mit dem Flanschring 2 zu verbinden.
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Eine andere Art der Sollbruchstelle zeigt Fig.6. Dort weise die Seitenteile
6 entlang eines zum Kreisbogenrand äquidistanten Teilkreises oberhalb des Flanschringes
2 eine Vielzahl VOtI Durchgangslöchern 9 auf, die, wie Fig. 8 zeigt, auch als prismnatische
Öffnungen ausgebildet sein können. Zwischen} diesen Öffnungen befinden sich jeweils
in ihrer Festigkeit berechenbare Materialstege 11, die die Festigkeit der Soll bruchstelle
bestimmen.
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Bei diesen Konstruktionen können die Seitenteile 6 mit den Flanschring
2 durch eine Heftschweißung 12 -(Fig.9) oder eine Vollschweißung 13 (Fig.lO) verbunden
sein. An der Innenfuge der Verbindung ist dann jeweils eine Dichtungsmasse 13 vorgesehen.
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Es ist auch möglich, die Seitenteile 6, sei es mit oder ohne Perforierung,
durch eine Klebe- und Dichtverbindung 14 mit dem Flanschring 2 zu verbinden, wie
dies Fig.ll zeigt.
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Die Fig.12-16 zeigen eine Verbindung der Seitenteile 6 des Deckels
3, wobei sowohl im Flanschring 2 als auch in den Seitenteilen 6 miteinander fluchtende
Durchgangsöffnungen 15 vorgesehen sind.
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Bei der Ausführungsform nach den Fig. 13 und 14 dienen die Durchgangsöffnungen
15 zur Aufnahme von Abreißschrauben 16.
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Diese haben in ihrem Schaft einen Abschnitt 17 mit erheblich geschwächtem
Querschnitt und reißen bei einer bestimmten Zugbeanspruchung.
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Bei der Ausführung nach den Fig.15,16 sind im Querschnitt kleinere
Durchgangsöffnungen 15 vorgesehen, die zur Aufnahme von Abreißstiften 18 mit definiertem
Abreißquerschnitt dienen.
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Die Fig. 17-21 zeigen weitere Ausführungsformen für die
Verbindung
der Seitenteile 6 mit dem Flanschring 2 un i or Verwendung von Verbindungslaschen
19, die an den Außenseiren sowohl der Seitenteile 6 als auch des Flanschringes 2
angreifen.
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Diese Verbindungslaschen 19 haben eine allgemein H-förmige Gestalt,
wobei der schmale Steg 20 den Reißquerschnitt bildet.
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Bei der AusfUhrungsform nach den Fig. 18,19 sind die Verbindungslaschen
eben ausgebildet. Ihre Flanschteile 21 sind mittels Schweißung an den Seitenteilen
6 einerseits und te Flanschring 2 andererseits befestigt. Zwischen den Seitenteilen
6 und dem Flanschring 2 ist eine Dichtungsmasse 22 vorgesehen.
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Bei der AusfUhrungsform nach den Fig. 20,21 ist die Verbindungslasche
19 als U-förmige Klammer ausgebildet, d.h. jeder Flanschteil 21 der Verbindungslasche
hat einen hierzu rechtwinkligen Schenkel 23. Diese Schenkel 23 sind mit dem zugeordneten
Seitenteil 6 einerseits und der Unterseite des Flanschringes 2 andererseits verschweißt.
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Die erfindungsgemäße Ausbildung in allen vorbeschriebenen Variationen
gewährleistet eine geschützte, nicht zerstörungsgefährdete Begehungs- und Arbeitsbühne
in der Form des Steges 4 einerseits und genügend große Entlastungsöffnungen andererseits,
die dank ihrer konstruktiven Ausgestaltung nur bei einem bestimmten, im Silo auftretenden
Überdruck frei werden, ohne diue Begehungsbühne zu gefährden.