DE4335949C2 - Einrichtung zum Ausstoßen von Material aus einem Silo oder einem entsprechenden Lagerbehälter - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 zum Ausstoßen von Material aus einem Silo oder einem entsprechenden Lagerbehälter durch eine in dessen Boden befindliche Öffnung.

Daß aus Silos mit rundem Querschnitt Material durch die Mitte des Silos mit einem sog. Schraubausstoßer ausgestoßen wird, ist vorbekannt. Bei vorbekannten Schraubausstoßern ist im allgemeinen für die Drehung der Ausstoßschraube um ihre eigene Achse mit einem eigenen Antrieb und für die Drehung der Ausstoßschraube um die Achse des Silos ebenfalls gesondert mit einem eigens dafür vorgesehenen Antrieb gesorgt. Solche separate Mechanismen für die zwei Drehfunktionen zur Betreibung der Ausstoßschraube sind entweder im Zentrum des Silos untergebracht oder aber so angeordnet, daß sie um den Boden des Silos im Kreis herumfahren.

So zeigt beispielsweise die DE 24 55 246 B2 einen Bunker mit am Bunkerboden radial an einer zentralen Antriebssäule angeordneten und von dieser drehend angetriebenen, das Leergut zu einem zentralen Abführkanal fördernden Austragsorganen. Die Austragsorgane bewegen sich kreisend mit der Antriebssäule um die Achse des Bunkers. Die Austragsorgane sind beispielsweise durch Schnecken oder Kettenförderer gebildet. Der Antrieb dieser Austragsorgane erfolgt von einem getrennten Getriebeschacht innerhalb der Austragsäule.

Des weiteren zeigt die DE 10 88 874 B eine Vorrichtung zum Entleeren von Silos für Holzabfälle, Holzspäne oder dergleichen mit in einer senkrechten Ebene gelegenen, das Gut auflockernden und mit waagerechten, das Gut austragenden Schnecken, wobei die Schnecken gemeinsam um eine zentrale Welle im Silo rotieren. Die Schnecken sind an einem ihrer Enden durch ein Getriebe verbunden und mit ihren anderen Enden an einer Zentralwelle gelagert. Der Antrieb der Schnecken erfolgt durch Winkelgetriebe mit Kegelrädern.

Alle bekannten Systeme haben den Nachteil, daß sie kompliziert sind, da für die zwei Drehfunktionen separate Antriebssysteme notwendig sind. Außerdem erfordert die Energieversorgung beweglicher Objekte gesonderte Stromzufuhrsysteme oder entsprechende Installationen, die aufwendig sind.

Außerdem ist der Raum, worin die Antriebswerke untergebracht sind, oft mit dem Inneren des Silos verbunden, woraus für die Antriebe Probleme in Form von Dampf, Feuchtigkeit und chemischer oder ähnlicher Belastung entstehen. Wenn das auszustoßende Material z. B. thermischer oder chemischer Behandlung unterzogen wird oder das Material stark korrodierend ist, können Schraubausstoßer mit Antrieben obiger Art wegen schädlicher Betriebsbedingungen nicht verwendet werden.

Dieser Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung zum Ausstoßen von Material aus einem Silo oder einem entsprechenden Lagerbehälter durch eine in dessen Boden befindliche Öffnung zu schaffen, die einfach aufgebaut ist und für die zwei Drehfunktionen keine separaten Antriebssysteme erfordert.

Gelöst wird die Aufgabe durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1. Der Aufbau einer Einrichtung nach der Erfindung ist günstig und ein solcher, der die Verwendung der Einrichtung unter den obengenannten anspruchsvollen Bedingungen ermöglicht, da die Einrichtung, soweit sie mit dem Material in Berührung kommt, so konstruiert werden kann, daß sie den Bedingungen entspricht und abgedichtet ist. Die Drehung der Ausstoßschraube um ihre eigene Achse und um die Längsachse des Silos kann mit einem einzigen Motor bewirkt werden; es sind somit mehrere Antriebe nicht nötig. Dadurch wird mit dem erfindungsgemäßen Verfahren eine einfache, wirksame und betriebssichere Einrichtung zum Ausstoßen von Material aus einem Silo erzielt.

Die weiteren Ansprüche 2 bis 9 stellen vorteilhafte Weiterbildungen der vorliegenden Erfindung dar.

Im folgenden wird die Erfindung anhand eines Beispiels unter Hinweis auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben.

Fig. 1 zeigt vereinfacht eine Lösung nach der Erfindung im Vertikalschnitt.

Fig. 2 zeigt vereinfacht eine andere Lösung nach der Erfindung im Vertikalschnitt.

Fig. 3 zeigt schematisch die in Fig. 1 vorgebrachte Lösung im Horizontalschnitt entlang der Linie III-III.

Fig. 4 zeigt schematisch das Winkel- und Reduktionsgetriebe und die Anordnung der Kegelräder des Winkelgetriebes mit zwei Ausstoßschrauben.

Fig. 5 zeigt schematisch noch eine Lösung nach der Erfindung.

In Fig. 1 ist ein Silo 1 gezeigt, worin Material 2 gelagert ist, das in den Silo 1 durch eine Öffnung 3 gebracht worden ist. Die Entleerung des Silos, d. h. das Ausstoßen des Materials, erfolgt dadurch, daß eine oder mehrere Ausstoßschrauben 5 mit einem Antriebssystem gedreht werden, das aus einem Antrieb 4, der ein Elektromotor, ein Elektromotor-Getriebe, ein Hydraulikmotor oder eine sonstige bekannte Kraftquelle sein kann, einer Primärachse 6, die in an sich bekannter Weise mittels Lager 7 gelagert ist, und einer Transmissionseinrichtung 8, wie Winkelgetriebe, welche Transmissionseinrichtung von der Primärachse 6 über die Lager 7 getragen ist, besteht. Der Antrieb und die daran angeschlossene Transmissionseinrichtung bewirken die Drehung der Ausstoßschrauben sowohl um ihre eigene Achse als auch um die Längsachse des Silos.

In dieser Ausgestaltung ist die Transmissionseinrichtung durch ein Winkelgetriebe 8 gebildet, welches günstig mit Kegelrädern 9 ausgerüstet ist, über welche die Drehbewegung der Primärachse auf eine oder mehrere Ausstoßschrauben 5 (d. h. Sekundärachsen 5) und auf eine dritte, mit der Primärachse 6 in gleicher Richtung verlaufende dritte Achse 10 (Bremsachse) übertragen wird. An der dritten Achse 10 ist eine Schutzhaube 11 und 13 angebracht. An der dritten Achse 10 sind außerdem Glieder 14 angebracht, die, wenn sie sich gegen das Material drehen, zusätzliches Moment erzeugen und zugleich eine Aufwölbung des Materials 2 verhindern. Die Strömung des Materials in die Öffnung 15 wird mit Flügeln 16, die sich zusammen mit der Primärachse drehen, befördert.

Das Antriebssystem umfaßt ein Winkelgetriebe 8, das eine mit der Achse des Silos im wesentlichen in gleicher Richtung verlaufende antreibende Achse bzw. Primärachse 6 aufweist. Die Drehbewegung der Primärachse 6 des Winkelgetriebes 8 wird in Drehbewegung der Ausstoßschraube 5 bzw. Ausstoßschrauben um eine im wesentlichen parallel zum Boden des Silos verlaufenden Achse umgewandelt.

Da das Winkelgetriebe 8 zwecks Drehbarkeit um die Achse des Silos über die Primärachse 6 oder über eine mit ihr in gleicher Richtung verlaufende Achse frei gelagert ist, dreht das auf die Primärachse 6 gerichtete Antriebsmoment das Winkelgetriebe 8 und die mit diesem verbundene Ausstoßschraube 5 bzw. solche Ausstoßschrauben parallel zum Boden des Silos um die Längsachse des Silos. In der Praxis ist festgestellt worden, daß das zur Drehung der Ausstoßschrauben 5 um ihre Achse benötigte Drehmoment auf der Primärachse 6 nicht alleine ausreicht, die Ausstoßschraube mit ausreichender Sicherheit um die Achse des Silos zu drehen; es ist also zusätzliches Moment zur Drehung des Ausstoßers nötig.

Am besten wird das Drehmoment durch eine solche Anordnung erzeugt, wo die über der Austrittsöffnung vorgesehene Schutzhaube 11, 13 oder ein Teil davon sich mit der dritten Achse 10 der Winkelübersetzung dreht, wobei die Reibung, die zwischen der Schutzhaube 13 und dem Material 2 entsteht, der Drehung der dritten Achse 10, woran die Schutzhaube 11, 13 oder ein Teil davon befestigt ist, entgegenwirkt. Die Drehrichtung der Ausstoßschrauben um die Achse des Silos und die Drehrichtung der dritten Achse 10 sind entgegengesetzt, wobei das der Drehung der dritten Achse 10 (Bremsachse) entgegenwirkende Stützmoment B' das Drehmoment der Ausstoßschrauben vermehrt und bewirkt, daß sie sich um die Achse des Silos drehen. Die Drehrichtungen sind in den Figuren mit Pfeilen angegeben.

Am Winkelgetriebe 8 kann außer der Schutzhaube 11, 13 oder statt derer eine dritte Achse 10 (Bremsachse) angeschlossen sein, die mit Gliedern 14, die der Drehung entgegenwirken, ausgerüstet ist, entweder innerhalb des Materials 2 oder des Winkelgetriebes 8 oder sogar außerhalb des Silos 1. Die dritte Achse 10 (Bremsachse) samt Gliedern kann in der Höhenrichtung sich durch das Material 2 hindurcherstrecken, wobei der von ihr erzeugte Drehmomentanteil bei Änderungen des Materialniveaus sich ändern kann. Mit dieser Anordnung wird außerdem wirksam verhindert, daß das Material 2 im Silo auf der über der Austrittsöffnung vorgesehenen Schutzhaube aufgewölbt wird.

Da die dritte Achse 10 (Bremsachse) auch bis außerhalb des Silos 1 reichen kann, läßt sich eine Steuerung der Drehung der Ausstoßerschraube durch sie leicht anordnen, sollte dies nötig sein.

In Fig. 2 ist eine andere Ausstoßer-Lösung nach der Erfindung gezeigt, worin der Antrieb 4, der über die Primärachse 6 mit dem Winkelgetriebe 8 verbunden ist, über dem Silo 1 angeordnet ist. In dieser Lösung ist eine einzige Ausstoßschraube 5 vorgesehen. Die dritte Achse 10 (Bremsachse) befindet sich unter dem Winkelgetriebe und ist an einem außerhalb des Silos vorgesehenen Bremsglied 17 angeschlossen. Die Beschreibungen der übrigen numerierten Teile stimmen mit den entsprechenden Teilen in Fig. 1 überein. In dieser Lösung ist die Lagerung im Ober- und Unterteil des Silos in an sich bekannter Weise angeordnet.

Fig. 3 zeigt einen Querschnitt entlang der Linie III-III in Fig. 1. Aus der Figur ist zu entnehmen, daß in diesem Fall die Drehrichtung der Ausstoßschrauben 5 um die Achse des Silos und die Drehrichtung der Bremsachse 10 um die Achse des Silos entgegengesetzt sind. Die Ausstoßschrauben drehen sich in der Richtung des Pfeils A und die dritte Achse (Bremsachse) samt Zusatzgliedern 14 in der Richtung des Pfeils B. Das auf die Achse 10 gerichtete Bremsmoment B' dreht die Ausstoßschrauben in der Richtung A.

In Fig. 4 ist ein Teil einer Einrichtung nach der Erfindung schematisch gezeigt, worin zwischen dem Winkelgetriebe 8 und der dritten Achse 10 (Bremsachse) ein Reduktionsgetriebe 22 montiert ist. In dieser Anordnung ist mit der Antriebsachse 6 und der in der Richtung der Antriebsachse verlaufenden und ihr gegenüberliegenden Achse 21 des Winkelgetriebes 8 die Primärachse des Reduktionsgetriebes 22 verbunden. Das Winkelgetriebe 8 und das Reduktionsgetriebe 22 sind mit Hilfe eines Verbindungsstücks 19 miteinander so verbunden, daß sich das Winkelgetriebe 8 und das Reduktionsgetriebe 22 zusammen um die Achse des Silos drehen. In der Figur ist gezeigt, wie die Kegelräder 9 des Winkelgetriebes, die Bremsachse 10 und die Ausstoßschrauben 5 aneinander angeschlossen sind und funktionieren. Die Lösung ist mit zwei Ausstoßschrauben 5 ausgeführt. In dieser Lösung wird die Drehung der Bremsachse 10 um die Achse des Silos dem Reduktionsverhältnis des Reduktionsgetriebes entsprechend vermindert. Dadurch, daß die dritte Achse 10 (Bremsachse) (Sekundärachse des Reduktonsgetriebes) undrehbar blockiert wird, dreht das Reduktionsgetriebe 22 über das Verbindungsstück 19 die Ausstoßschrauben mit einem Stützmoment B' und mit einer vom Übersetzungsverhältnis des Reduktionsgetriebes bestimmten Drehgeschwindigkeit A.

In der Praxis ist die Drehgeschwindigkeit A mehrere zigmal oder mehrere hundertmal kleiner als die Drehgeschwindigkeit der Antriebsachse 6 und die Drehgeschwindigkeit der Ausstoßschrauben 5 um ihre eigene Achse. Dabei ist die für die Drehbewegung um die Längsachse des Silos erforderliche Antriebsleistung sehr niedrig, und die Drehung um die Längsachse des Silos erfolgt gleichmäßig und unter positiver Führung. Die Herausströmung des Materials aus den verschiedenen Teilen des Silos erfolgt gleichmäßig gemäß dem Prinzip "first in - first out".

Dadurch, daß die dritte Achse 10 (Bremsachse) an einem anderen, außerhalb des Silos befindlichen Antrieb 17, wie in Fig. 5 gezeigt ist, angeschlossen wird, wird eine Änderung der Drehgeschwindigkeit und/oder Drehrichtung A der Ausstoßschrauben 5 erreicht, wenn die Drehgeschwindigkeit und/oder Drehrichtung dieses Antriebs geändert wird. Wenn die obengenannte Anordnung in einem System, das ein Reduktionsgetriebe 22 enthält, angewandt wird, wird eine regelbare Steuerung der Drehbewegung A mit einer kleinen, der Drehbewegung entsprechenden Drehgeschwindigkeit und -leistung erreicht.

Aus den obigen Beispielen, z. B. aus den Lösungen nach Fig. 1 und 2, geht hervor, daß der Aufbau des erfindungsgemäßen Antriebssystems der Einrichtung günstig ist und ein solcher, der die Verwendung der Einrichtung unter den obengenannten anspruchsvollen Bedingungen ermöglicht, da die Einrichtung, soweit sie mit dem Material in Berührung kommt, so konstruiert werden kann, daß sie den Bedingungen entspricht und abgedichtet ist.

Es ist einem Fachmann der Branche offensichtlich, daß die Erfindung nicht auf die obigen Ausführungsformbeispiele beschränkt ist, sondern im Rahmen der nachstehenden Patentansprüche variiert werden kann.

Claims (9)

1. Einrichtung zum Ausstoßen von Material (2) aus einem Silo (1) oder einem entsprechenden Lagerbehälter durch eine in dessen Boden befindliche Öffnung (15), bestehend aus einem im Silo (1) angeordneten Schraubausstoßer (oder einem entsprechenden Element), der um die Längsachse des Silos drehbar angeordnet ist und der eine oder mehrere Ausstoßschrauben (5) aufweist, die um ihre eigene Achse drehbar angeordnet sind, und aus einem Antriebssystem für den Schraubausstoßer, das einen Antrieb (4) sowie eine mit ihm verbundene Transmissionseinrichtung (8) aufweist, die die Drehung der Ausstoßschraube (5) um ihre eigene Achse und die Drehung der Ausstoßschraube (5) um die Längsachse des Silos (1) bewirkt, welche Transmissionseinrichtung (8) aus einem Getriebe besteht, dessen Primärachse (6) mit dem Antrieb (4) und dessen Sekundärachse mit einer oder mehreren Ausstoßschrauben (5) verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Getriebe (8) eine dritte Achse (10) aufweist, die mit der Primärachse (6) in gleicher Richtung verläuft, wobei die Drehung der Ausstoßschrauben (5) um die Achse des Silos (1) mit einem der Drehung (B) der dritten Achse (10) entgegenwirkenden Bremsmoment (B') bewirkt wird.

2. Einrichtung nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Getriebe (8) ein Winkelgetriebe ist, worin das vom Antrieb (4) erzeugte Drehmoment günstig über Kegelräder (9) von der Primärachse (6) auf die Sekundärachse und weiter auf die dritte Achse (10) übertragen wird.

3. Einrichtung nach Patentanspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß an der dritten Achse (10) ein oder mehrere ihrer Drehung entgegenwirkende Glieder (11, 13, 14, 17), die das Drehmoment einer oder mehrerer Ausstoßschrauben (5) steigern, angeordnet sind.

4. Einrichtung nach einem der Patentansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Primärachse (6) über dem Getriebe (8) angeordnet ist.

5. Einrichtung nach einem der Patentansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die dritte Achse (10) nach oben gerichtet ist und daß das ihrer Drehung entgegenwirkende Zusatzmoment durch eine der Drehung entgegenwirkende Reibung, die zwischen einer an der Achse (10) angebrachten Schutzhaube (11, 13) und/oder an jener Achse angebrachten Zusatzgliedern (14) einerseits und dem Material (2) andererseits entsteht, erzeugt wird.

6. Einrichtung nach einem der Patentansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß an der dritten Achse (21) des Getriebes (8) ein Reduktionsgetriebe (22) angeschlossen ist.

7. Einrichtung nach Patentanspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Getriebe (8) und das Reduktionsgetriebe (22) mittels eines Verbindungsstücks (19) miteinander fest verbunden sind, wobei sich das Getriebe (8) und das Reduktionsgetriebe (22) zusammen um die Achse des Silos drehen.

8. Einrichtung nach einem der Patentansprüche 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß an der Sekundärachse des Reduktionsgetriebes (22) eine Bremsachse (10) angeschlossen ist, die fest blockiert ist, wobei die Drehung des Schraubausstoßers um die Achse des Silos dem Reduktionsverhältnis des Reduktionsgetriebes (22) entsprechend kleiner ist als die Drehgeschwindigkeit der dritten Achse (21) des Winkelgetriebes (21).

9. Einrichtung nach einem der Patentansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Glied (17), das das Stützmoment (B') für die Ausstoßschrauben (5) bewirkt, ein an der Bremsachse (10) angeschlossener zweiter Antrieb ist, wobei durch eine Änderung der Drehgeschwindigkeit und/oder Drehrichtung dieses Antriebs die Drehgeschwindigkeit und/oder Drehrichtung (A) der Ausstoßschraube (5) geändert wird.