DE69108638T2 - Vorrichtung und Verfahren zum Entladen von Schüttgut. - Google Patents

Description

• Diese Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Entfernen von Schüttgütern aus einem in Querrichtung umschlossenen Lagerbereich, wobei die Vorrichtung bis zu einem erheblichen Ausmaß in das Schüttgut eingegraben sein kann, sowie auf ein Verfahren zum Verwenden einer solchen Vorrichtung.
• Bei der Lagerung und Bereithaltung solcher Schüttgüter wie Getreide, Zement, Trockenbrennstoff und dergleichen stellen sich viele Probleme, die den Zugriff zu Lebensmitteln, Brennstoffen und Baumaterialien beeinflussen, von dem die wirtschaftlichen Verhältnisse jeder Nation abhängen können. Diese Probleme reichen von den Lagerungsanforderungen bis zu speziellen Handhabungsbedürfnissen beim Schüttgut-Transport. Die schwierigsten Anforderungen treten dann auf, wenn solche Schüttgüter sowohl kontrollierter Lagerbedingungen als auch besonderer Behandlungen während des Einfüllens in den Lagerungsbereich beim und Entladen bedürfen.
• Die hier betroffenen Schüttgüter umfassen Zement und ähnliche Schüttgutarten, die in einer trockenen Atmosphäre zu lagern sind. Da diese Schüttgüter einen totalen Schutz gegen Witterungseinflüsse bzw. die Elemente benötigen, ist ein bequemer Zugang zum Entladen oder Herausnehmen des Schüttgutes üblicherweise nicht gegeben bzw. nur in begrenzter Form möglich. Obwohl bewegliche Bedachungen den direkten Gebrauch von Schöpfschaufeln und Baggereimern oder Förderkübeln gestatten, um das Schüttgut in neben den Lagerungsbereich aufgestellte Lastwagen oder Eisenbahnwaggons zu heben, sind die hierfür benötigen Einrichtungen und Verfahren arbeitsintensiv. Sie erfordern auch einen erheblichen Kapitalaufwand für die Ausrüstung und die speziellen baulichen Maßnahmen. Konsequenterweise konzentrieren sich deshalb industrielle Bemühungen auf eine Reduktion der Kosten der Lagerung und der Handhabung durch Vereinfachung der Konstruktion solcher Lagereinrichtungen.
• Bei einer Vorrichtung gemäß US-A-3 788 445 ist das innere Ende der Förderschnecke schwenkbar mit dem unteren Ende der Stützsäule verbunden. Der Antriebsmotor der Förderschnecke ist innerhalb der Stützsäule untergebracht. An der Förderschnecke sind nahe ihres distalen Endes zwei Seile befestigt, die mittels eines Windenmechanismus auf- und abgewickelt werden, der sich in einem Mittelbereich der Stützsäule befindet, um das distale Ende der Förderschnecke anzuheben oder abzusenken. Wird die Förderschnecke beim Befüllen der Lagereinrichtung nicht angehoben, kann es vorkommen, daß die Förderschnecke vollständig unter dem gelagerten Schüttgut begraben wird. Im Betrieb fördert die Förderschnecke das Schüttgut zum Fußbereich der Stützsäule und in einen Trichterbehälter, aus dem das Schüttgut auf ein Förderband herabfällt, das unterhalb des Bodens der Lagereinrichtung angeordnet ist. Die Befüllung der Lagereinrichtung erfolgt über den Oberteil einer domförmigen Lagerstruktur. Es ist also im Hinblick auf die Ansprüche bei dieser bekannten Vorrichtung kein Stützrahmen für die Förderschnecke vorgesehen, und wird auch der Motor nicht am distalen Ende des Förderschneckensystems montiert.
• Ein weiterer Typ einer Vorrichtung zum Herausbringen von Schüttgutmaterialien aus einer allseits umschlossenen Lagereinrichtung ist aus US-A-2 863 576 bekannt. Zwei sich radial erstreckende Förderer sind schwenkbar mit einer zentralen und hohlen Säule verbunden, um auf der Oberfläche des gelagerten Schüttgutmaterials zu schwimmen. Die Förderer bringen das Material von der Oberfläche in das Innere der Säule, wo es in einen stationären Schneckenmechanismus fällt, mit dem die Lagereinrichtung entladbar ist. Jeder Förderer ist mit einem Antriebsmotor versehen, der sich an seinem distalen Ende und im Abstand von der zentralen Säule befindet. Es gibt hierbei eine Einschränkung zur Verwendung der Vorrichtung für Schüttgüter, die physikalische Eigenschaften ähnlich denen von Getreide oder Zement oder anderen trockenen Gütern haben, die einer größeren Verdichtung unterliegen. Solche Schüttgüter werden auf natürliche Weise unter dem Gewicht der gelagerten oberen Schichten unten zu einer starren Masse verfestigt. Diese verfestigte Masse ist dann schwierig aufzubrechen und verhindert dann sehr wirksam das Abfließen des Schüttgutes unter dem Einfluß der Schwerkraft in den Auslaß. Da die Förderereinrichtung so ausgebildet ist, daß sie auf der Oberseite des Schüttguthaufens schwimmt, hat sie keinen nennenswerten Einfluß auf eine gewünschte Materialbewegung unterhalb der Oberfläche. Aufgrund dieser Probleme im gelagerten Schüttgut werden allgemein seitlich angeordnete Tore oder Öffnungen an der Basis des Lagerdoms vorgesehen. Diese Tore gestatten es, das Material mit Frontladern und Schöpfschaufeln zu transportieren. Unglücklicherweise rutschen stark verdichtete Schüttgüter wie Zement nicht sofort nach, wenn weiter unten liegende Materialanteile entfernt worden sind. Es kann vorkommen, daß ein Frontlader eine Aushöhlung beträchtlicher Größe in dem der Basis benachbarten, verdichteten Material ausgräbt, ehe das darüberliegende Schüttgut ohne Warnung oder feststellbaren Beginn nachrutscht. Dies ist einer der Gründe, warum derartige Vorrichtungen nur einen begrenzten kommerziellen Erfolg hatten.
• Es ist ein Ziel der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, mit der es möglich ist, sich verdichtende Materialien wie Zement und auch lockerere Materialien wie Getreide zu verarbeiten, und die in einer Domstruktur zweckmäßig ist und es gestattet, eine vollständige Befüllung mit weitestgehendem Eingraben der zum Entladen der Lagereinrichtung vorgesehenen Vorrichtung vorzunehmen. Die zu schaffende Vorrichtung soll in der Lage sein, alle Formen trockener, insbesondere schüttfähiger Materialien zu verarbeiten, und zwar auch dann, wenn die Entladevorrichtung in vertikaler Richtung in den Schüttgütern vergraben ist. Es soll auch dann möglich sein, die gesamte Menge des gelagerten Materials innerhalb des dieses enthaltenden Bauwerks zu verarbeiten.
• Diese Aufgabe wird mit einer Vorrichtung gelöst, wie sie in Anspruch 1 beschrieben ist, und mit einem Verfahren gemäß dem unabhängigen Anspruch 13.
• Der Stützrahmen dient zum Abstützen der Förderschnecke. Er gestattet es ferner der Förderschnecke, um ihre Längsachse zu rotieren, auch dann, wenn sie sich in einer Drehbewegung um die Stützsäule befindet. Die Anbringung des Drehantriebsmotors für die Schnecke am distalen Ende des Schnecken- Stützrahmens hält den Antriebsmotor oberhalb eines obenliegenden Niveaus des gelagerten Schüttguts. Beim Befüllen der Lagereinrichtung wird die Förderschnecke in einer vertikalen Orientierung neben der zentralen Stützsäule positioniert. Das Schüttgut wird von oben eingefüllt, bis es zumindest einen Teil der vertikal stehenden Schnecke begräbt. Schüttgut kann dann solange eingefüllt werden, bis es bis zum Ende der Schnecke und gerade bis unter den Antriebsmotor reicht, der daran befestigt ist. Dann ist praktisch die ganze Länge der Schnecke vom Schüttgut umgeben. Sobald der Antriebsmotor der Schnecke eingeschaltet wird, wird Schüttgut im Bereich der Stützsäule aufgebrochen, wodurch bereits ein Teil des Schüttgutes frei in einen unter der Stützsäule vorgesehenen Auslaß fällt. Die Schnecke wird dann in eine Drehbewegung um die Stützsäule versetzt, wodurch sie zusätzliches und komprimiertes Schüttgutmaterial freischneidet und es in den unteren Bereich oberhalb des Auslasses zieht. Danach werden die Schnecke und ihr Stützrahmen sequentiell und stückweise mit zunehmender Schräglage von der Stützsäule weg abgesenkt. Bei diesem schrittweisen Absenken und durch die fortgesetzte Drehung der Schnecke werden nacheinander folgende Schichten des Schüttgutes in den Bereich des Auslasses gefördert. Dieses Verfahren gestattet die Verarbeitung sowohl haftfähigen als auch nicht haftenden Schüttgutmaterials und erleichtert die Verwendung eines einfachen und kostengünstigen Entladesystems, das unabhängig ist von komplexen Stützstrukturen oder einer kontinuierlichen Fließfähigkeit der Schüttgutmaterialien.
• Eine Ausführungsform des Erfindungsgegenstandes wird anhand der Zeichnungen erläutert. Es zeigen:
• Fig. 1 einen mittleren Querschnitt einer domförmigen Lagereinrichtung, die eine Vorrichtung zum Entladen des Schüttgutmaterials enthält,
• Fig. 2 einen segmentierten, teilweise ausgeschnittenen Schnitt einer Stützsäule mit daran befestigter Schnecke, die vertikal an einer Seite der Stützsäule orientiert ist,
• Fig. 3 eine Teilansicht der Basis der Stützsäule mit dem Schneckenförderapparat in einer horizontalen Bodenniveauposition.
• Fig. 1 zeigt eine Domstruktur 10, die als vollständige Umhüllung für gelagertes Schüttgutmaterial 11 dient. Das Material ist durch einen konventionellen Beladungsförderer 12 durch einen Einlaß 13 oben in der Domstruktur 10 eingefüllt. Das Schüttgutmaterial fällt durch Öffnungen 14 und verteilt sich quer über die gesamte Kammer der Domstruktur 10, bis sie schließlich ein oberes Niveau (bei 15 angedeutet) erreicht. Das Schüttgutmaterial hat dann eine zentrale Stützsäule 16 und daran befestigte Schneckentransportvorrichtungen 17 und 18 weitgehend bedeckt.
• Die Domkonstruktion 10 wird für die vorliegende Erfindung wegen ihres besonderen Vorteils in der halbkugeligen Domform illustriert, in der die Schneckenvorrichtung 17 vergleichbar ist mit einem Radius innerhalb des eingeschlossenen Volumens der Lagereinrichtung. Zusätzlich ist jedoch die domförmige Konstruktion repräsentativ für die besonders schwierigen Lagerungsprobleme, nämlich beim Entladen verdichteter Materialien. Diesbezüglich verdeutlicht diese Ausführungsform die besonders vordringlichen Materialtransportkonditionen, die sich dann ergeben, wenn Zugriff zu dem eingeschlossenen Material beschränkt ist auf eine obere Öffnung 13 und auf einen unteren Auslaß 19. Es ist aber für Fachleute auf diesem Gebiet offensichtlich, daß die Bauprinzipien der gezeigten Domstruktur auch angewendet werden können bei anderen außen umschlossenen Lagereinrichtungen.
• Die Vorrichtung gemäß vorliegender Erfindung enthält eine Stützsäule 16 mit einem oberen Ende 20, einem unteren Ende 21 und einer vertikalen Achse 22. Die Stützsäule ist ein Stahlpfosten, der über seine Länge hohl ist, ausgenommen ein Paar Ablenkplatten 23, die das vom Beladungsförderer 12 kommende Schüttgut durch Queröffnungen 14 der Stützsäule 16 nach außen leiten und verteilen.
• Die Stützsäule 16 ist vertikal in einer Basishalterung 24 positioniert, die zwischen dem unteren Ende 21 der Stützsäule 15 und einer Bodenkonstruktion 25 der Lagereinrichtung festgelegt ist. Die Basishalterung 24 stellt eine feste vertikale Orientierung innerhalb eines Mittelbereichs der Lagereinrichtung für die Stützsäule her. Bei der gezeigten Ausführungsform ist die Basishalterung 24 so ausgebildet, daß sie sich um die vertikale Achse 22 drehend bewegen läßt.
• Im besonderen weist die Basishalterung 24 einen ringförmigen konvergierenden Kanal oder Trichter 26 auf, dessen unteres Ende 29 eine Auslaßöffnung definiert, durch die das Schüttgut auf ein Förderband oder eine andere Transporteinrichtung abgebbar ist, um zu einer Abgabestation für Transportlastwagen oder Eisenbahnwaggons befördert zu werden. Der kanalisierende Trichter 26 wird auf einer Vielzahl von Rollen oder Lagern 27 abgestützt, die auf einem Stützring 28 aufliegen, der baulich so ausgebildet ist, daß er die gesamte Belastung der Stützsäule 16 und der daran befestigten Schnecken 17 und 18 tragen kann. Die Stützsäule 16 ist über Konsolen 30 mit dem Trichter 26 gekoppelt. Die Konsolen 30 sind einerseits an der Basis der Stützsäule 16 und andererseits an einem unteren Abschnitt des Trichters 26 festgeschweißt. Dies gestattet eine Gleitführung einer Schutzklappe 32 auf dem oberen Rand 31 des Trichters 26. Die Schutzklappe 32 verhindert, daß Schüttgut frei durch den Trichter hindurchfällt. Im besonderen arbeitet diese Schutzklappe 32 als eine winkelbewegliche Hülse zum Kanalisieren des Schüttgutmaterials aus dem Lagerbereich in den Auslaß 29, während sich der Trichter 26 zusammen mit der Stützsäule 16 dreht.
• Auf ähnliche Weise ist das obere Ende 20 der Stützsäule 16 drehbar in einer oberen Öffnung 33 der Domstruktur abgestützt. Ein Satz von Wälzkörpern oder Lagern 34 stabilisiert die Stützsäule 16 in ihrer vertikalen Orientierung. Ein Antriebsmotor 35 und ein Kettentrieb 36 sind mit dem oberen Ende der Stützsäule 16 verbunden und operieren als ein Drehantrieb zum Drehen der Stützsäule 16 um ihre vertikale Achse 22. Die jeweilige Basishalterung 24 und das obere Drehlagersystem kooperieren, um die Stützsäule 16 in einer festen, drehbaren Kondition im Mittelbereich der Lagereinrichtung abzustützen. Die Drehgeschwindigkeit der Stützsäule 16 um die vertikale Achse 22 wird auf den Entladungsdurchsatz des gelagerten Materials abgestimmt und durch den Kettentrieb 36 und den Motor 35 gesteuert, der außerhalb der Domstruktur 10 angeordnet ist. Dies ermöglicht es, Wartungsarbeiten an diesem Antriebssystem ohne Zutritt zum Inneren des Domes durchzuführen.
• An der Stützsäule 16 ist wenigstens ein Schnecken-Stützrahmen 40 und 41 befestigt. Fig. 1 verdeutlicht eine Stützsäule 16 mit zwei solcher Stützrahmen 40 und 41 und daran befestigten Schnecken-Einrichtungen 17 und 18. Die weitere Beschreibung richtet sich nur auf die Schneckenausbildung 17. Es liegt auf der Hand, daß dieselben Merkmale auch bei der zweiten Schnecke 18 von Fig. 1 gegeben sein können. Die Fig. 2 und 3 befassen sich nicht mit der zweiten Schnecke, und zwar aufgrund ihrer symmetrischen Anordnung und Ausbildung in bezug auf die Schnecke 17.
• Der Schnecken-Stützrahmen 40 weist ein Basisende 42, eine Zwischensektion 43 und ein distales Ende 44 auf. Diese zusammengebauten Komponenten formen einen langgestreckten Stützträger, der sich vom oberen Ende 44 zum unteren Ende 42 erstreckt und Endplatten 45 und 46 aufweist, die über damit gekuppelte Lagerbefestigungen verfügen, in denen die jeweiligen unteren Enden und distalen Enden 47, 48 der Schnecke aufgenommen werden. Die Schnecke 17 ist so konfiguriert, daß sie in eine Drehbewegung um ihre Drehachse 50 versetzbar ist, und dann so funktioniert, daß sie partikelförmiges Schüttgutmaterial über die Länge der Schnecke in Richtung zum Trichter 26 und zum Abgabeauslaß 27 zieht. Der Schnecken-Stützrahmen 40 dient zum Abstützen der Schnecke 17 während ihrer Drehbewegung und schafft Einrichtungen zum Schrägstellen der Schnecke mit variierendem Winkel, während sie um die Stützsäule 16 umläuft.
• Die vorliegende Erfindung schreibt es vor, einen Drehantriebsmotor 51 am distalen Ende 48 an der Endplatte 46 des Schnecken-Stützrahmens zu montieren. Dies steht im direkten Gegensatz zu bekannten Ausführungen, bei denen der Antriebsmotor von Schneckentransportsystemen nahe der Stützsäule und am Basisende der Schnecke angebracht war. Die Anordnung des Antriebsmotors 51 an einem distalen Ende der Schnecke stellt sicher, daß der Motor oberhalb des oberen Niveaus 15 des Schüttgutmaterials in der Lagereinrichtung gehalten wird. Beispielsweise ist bei voll ausgenutzter Lagerkapazität gemäß Fig. 1 der Antriebsmotor 51 oberhalb des Materialniveaus 15 plaziert, und zwar aufgrund seiner vertikalen Orientierung. Beim Entladen wird die Schnecke graduell in einem konischen Umlaufmuster versetzt, wobei sie konische Schichten des Schüttgutmaterials wegarbeitet. Wenn dann die Schnecke weiter von der zentralen Stützsäule 16 weggeneigt wird, siehe die gestrichelten Linien 54 und 55, bleibt trotzdem der Drehantriebsmotor 51 stets oberhalb des jeweiligen Füllniveaus an Schüttgutmaterial positioniert. Dies kommt der Lebensdauer des Motors zugute und erleichtert dessen kontinuierlichen Betrieb während sämtlicher Phasen der Entladung der Lagereinrichtung.
• Dies steht in direktem Gegensatz zu bekannten Systemen, die Primär vom freien Fall des Schüttgutmaterials durch den Auslaß abhängen. Bei diesen bekannten Ausführungen dient das Schnecken-Transportsystem primär zum Sammeln eines verbleibenden Teils des Schüttgutmaterials, das entlang der Peripherie des Bodens zurückbleibt, wobei die Schräge des verbleibenden Materialhaufens weiterhin den freien Fall des partikelförmigen Materials zum Auslaß erleichtert. Die vorliegende Erfindung wendet hingegen eine neue Strategie an, die nicht nur auffließfähiges granulatförmiges Material wie bei bekannten Schnecken-Anwendungsfällen anwendbar ist, sondern auch solche Materialien verarbeiten läßt wie Zement oder andere stark kompaktierbare Substanzen.
• Die Schrägneigung der Schnecke 17 wird ermöglicht durch die Verwendung einer axialen Halterung 57, die eine Kopplung zwischen der Basis des Schnecken-Stützrahmens 42 und dem unteren Ende der Stützsäule 16 herstellt. Diese Struktur erlaubt es dem Schnecken-Stützrahmen, vertikal um die axiale Halterung 57 zu rotieren, um eine Schwenkverstellung der Schnecke und des Stützrahmens aus (i) einer vertikalen Orientierung, bei 17 in durchgehenden Linien angedeutet, in der die Schnecke nahezu parallel zur vertikalen Achse 22 der Stützsäule 16 steht, (ii) über Zwischenschrägwinkel, angedeutet durch Phantomlinien 54, bis (iii) zu einer im wesentlichen horizontalen Orientierung vorzunehmen, bei 55 angedeutet, in der dann die Schnecke benachbart zum Boden der Lagereinrichtung ist.
• Die Auswahl des jeweiligen Schrägstellungswinkels wird durchgeführt durch die Verwendung einer variablen Abhängung 60, die die Stützsäule 16 und den Schnecken-Stützrahmen kuppelt und eine variable Auswahl und Einstellung der Schneckenschräglagen durch eine Schwenkverstellung bezüglich der axialen Halterung zuläßt. Im besonderen weist diese Abhängung ein Suspensionsseil 61 auf, das an einem ersten Befestigungspunkt 62 nahe dem oberen Ende der Stützsäule 16 festgelegt ist. Dieses Seil ist dann an einer ersten Riemenscheibe 63 abgestützt, die nahe dem distalen Ende des Schnecken-Stützrahmens 44 befestigt ist. Weiterhin ist das Seil an einer zweiten Riemenscheibe 64 gehalten, die an der Stützsäule zwischen dem ersten Befestigungspunkt und dem oberen Ende 20 der Stützsäule 16 festgelegt ist. Ein zweites Ende des Suspensionsseils ist mit einer Winde oder einem anderen Antriebssystem 65 verbunden, die bzw. das eine feste Anordnung bezüglich der Stützsäule hat.
• Die Winde arbeitet auf konventionelle Weise und spult das Seil auf bzw. wickelt es ab, um wahlweise die Schnecke in eine gewünschte Position schrägzustellen. Die Winde stellt Steuereinrichtungen zum inkrementellen Bewegen der Schnecke über eine Serie von vorbestimmten Schräglagen dar, wobei eine Zunahme des Schräglagenwinkels bezüglich der Stützsäule mit jeder der aufeinanderfolgenden 360º-Umdrehungen der Schnecke um die vertikale Achse 22 eingesteuert wird. Es liegt auf der Hand, daß, obwohl nur zwei Schrägstellungslagen in Fig. 1 angedeutet sind, die Veränderbarkeit der Schräglagen zwischen der vertikalen Orientierung, für die Schnecke 17 in ausgezogenen Linien gezeichnet, über alle Zwischenschräglagenwinkel bis zur horizontalen Anordnung, wie bei 55 angedeutet, kontinuierlich sein kann.
• Die jeweiligen Komponenten werden durch konventionelle Kabelverbindungen elektrisch versorgt. Beispielsweise ist die elektrische Versorgung für den Drehantriebsmotor 35 und die Winde 65 außerhalb des Doms angeordnet, um einen direkten Zugang zu Wartungsarbeiten zu bieten. Innerhalb der elektrischen Verbindung zu der drehbar angeordneten Winde an der Stützsäule ist eine Schleifringeinrichtung 69 vorgesehen. Eine gleichartige elektrisch übertragende Schleifringanordnung ist gestrichelt bei 70 angedeutet und ist Teil einer elektrischen Verbindung, die sich über die Länge der Stützsäule 16 erstreckt und von der Basis der Stützsäule nach oben durch eine zentrale Rohröffnung innerhalb der Schnecke 17 bis zum Antriebsmotor 51 verläuft. Die elektrischen Kabel sind zweckmäßig verankert und abgeschirmt, um bei dem Bewegungsmuster der Schnecke und der Stützsäule gegen Verschleiß geschützt zu sein.
• Die besonderen Vorteile dieses Systems des Materialtransports innerhalb einer nach außen abgeschlossenen Lagereinrichtung gehen aus der nachfolgenden Beschreibung des Verfahrensablaufes hervor. Die spezifischen Voraussetzungen der Anordnung der Vorrichtung innerhalb der Lagereinrichtung sind aus der detaillierten Diskussion zu entnehmen. Beim Fertigstellen der Lagereinrichtung wird typischerweise zunächst die Stützsäule in einer zentralen Position der Lagereinrichtung positioniert. In einer domförmigen Konstruktion ist dieser Bereich so wie in Fig. 1 illustriert der Mittelpunkt. Die vorliegende Erfindung ist besonders zweckmäßig für eine Domkonstruktion, da die Schnecke in der Lage ist, das gesamte Volumen des Domes von oben bis zum Bodenniveau zu bestreichen. Dies gestattet es, den Dom bis zu seiner maximalen Lagerkapazität auszunutzen und dabei die Vorteile der Einfachheit des Beladens und Entladens mit dem beschriebenen Materialtransportsystem in Anspruch zu nehmen.
• Selbstverständlich könnte das gleiche Materialtransportsystem auch innerhalb eines Silos oder einer zylindrischen Lagereinrichtung angewendet werden, vorausgesetzt, daß der Antriebsmotor für die Schnecke oberhalb des obersten Niveaus des Schüttguts angeordnet oder auf andere Weise zum Schutz abgeschirmt wird. Ferner ließe sich das Transportsystem in gleicher Weise auch in einer langgestreckten Lagereinrichtung mit rechteckiger Konfiguration anwenden. In diesem Fall würde das in Fig. 1 gezeigte Materialtransportsystem auf einer mittleren Fahrspur oder Schienenbahn plaziert, so daß es sich entlang dieser Schienenbahn verfahren läßt, um die gesamte Lagereinrichtung zu bestreichen. Andere Konfigurationen sind auch möglich, die auf dem gleichen Aufbau des Materialtransportsystems beruhen.
• Nach dem Anbringen der Stützsäule wird die jeweilige Schnecke am Schnecken-Stützrahmen und dann mit diesem an der Basis der Stützsäule mittels der axialen Halterung festgelegt, die die beschriebene drehende Schrägstellung der Schnecke ermöglicht. Das Suspensionsseil wird dann mit der Winde und dem Verstellsystem verbunden. Die Schnecke wird dann in der vertikalen Orientierung plaziert. Das System ist dann für den Gebrauch fertig.
• Das Befüllen der Lagereinrichtung erfolgt durch Anliefern des Schüttgutmaterials entlang dem Befüllförderer 12, der das Schüttgutmaterial in die Lagereinrichtung einfüllt. Sobald das Schüttgutmaterial in die Lagereinrichtung hineinfällt, entwickelt sich eine natürliche Anhäufung des Schüttgutmaterials, so wie dies mit strichlierten Linien 80 in Fig. 1 angedeutet ist. Bei weiterer Befüllung durch die obere Öffnung 13 wird ein oberes Niveau an der ausgezogenen Linie 15 erreicht. In dieser Phase sind die Schneckensysteme tatsächlich in den gesammelten Schüttgutmaterialanhäufungen begraben. Dieser Lagerungsmodus und diese Kondition kann dann fortgesetzt werden über eine beliebige, erforderliche Zeitspanne.
• Sobald es erforderlich wird, Material zu entladen, wird der untere Förderer 82 eingeschaltet, so daß das abgegebene Material in Förderrichtung zu fließen beginnt. Ein begrenzter, schwerkraftbeeinflußter Fluß an Material ohne Hilfe der Schnecke kann dabei auftreten, um den Förderer mit selbsttätig fließfähigem Material wie Getreide zu beschicken. Bei schwieriger zu handhabenden Inhalten der Lagereinrichtung kann jedoch eine Verdichtung aufgetreten sein, die dem schwerkraftbedingten Abfließen des Materials entgegenwirkt. Dann wird eine oder werden beide Schnecken 40 und 41 eingeschaltet, und zwar mit Förderrichtung zur Auslaßöffnung 19. Diese Drehbewegung bricht die mittlere Säule des Schüttgutmaterials um die Stützsäule 16 frei und ermöglicht es dem Material, unter dem Einfluß von Schwerkraft in die Auslaßöffnung 19 zu fließen.
• Unter bestimmten Bedingungen kann aufgetretene Verdichtung des Materials unter der Schnecke das partikelförmige Material daran hindern, in die Auslaßöffnung zu fallen. Ist dies der Fall, dann werden Luftstrahlen 84 eingeblasen, um diese verfestigten Materialanteile zu brechen und ein freies Abfließen zu veranlassen. Die Abflußbewegung wird fortgesetzt durch eine Betätigung des Antriebsmotors 35 und durch Drehen der Stützsäule 16 um ihre vertikale Achse. Diese Drehbewegung und die fortgesetzte Drehbewegung der jeweiligen Schnecke bewirken einen fortwährenden Abfluß des partikelförmigen Materials in Richtung zur Auslaßöffnung 19.
• Wenn auf diese Weise das um die Stützsäule gesammelte Material abgeführt worden ist, wird ein zumindest teilweise konischer Hohlraum geformt. Die Winde 60 kann dann eingeschaltet werden, um einen Teil des Suspensionsseils abzuspulen und die Schnecke abzusenken, damit sie in festgebackene Materialanteile eingreift, die sich ohne Einfluß nicht aus der zusammengebackenen Konfiguration brechen lassen. Das Gewicht der Schnecke und des daran befestigten Motors unterstützen die Schnecke beim Ausziehen der zur Verfügung gestellten Länge des Suspensionsseils, sobald sich die Schnecke durch die benachbarte Schüttgutmaterialwand arbeitet. Durch Wiederholen dieses Vorganges und sequentielles Verlängern des Suspensionsseils, sobald die Schnecke jeweils um 360º um die Achse der Stützsäule gedreht worden ist, läßt sich das ganze gelagerte Material trotz Zusammenbackens oder anderer Form des Haftens ausbringen, und zwar auch unabhängig davon, an welcher Stelle innerhalb der Lagereinrichtung eine solche zusammengebackene oder verdichtete Materialanhäufung vorliegt.
• Aufgrund der Einfachheit der Ausbildung und des Aufbaus des Materialtransportsystems ist dieses ökonomisch. Es benötigt nur einen minimalen Wartungsaufwand. Ein zusätzlicher Vorteil ist seine Anpassbarkeit an unterschiedliche Lagereinrichtungs-Formen, die alle nach außen hin abgeschlossen sind. Bei umschließenden Domstrukturen bietet das System eine sichere Alternative zu bekannten Techniken, bei denen das Material mit Frontladern durch seitliche Zugriffstore ausgebracht wird, was nicht nur zu fatalen Unfällen führen kann, sondern sogar zur Zerstörung der Domstruktur.

Claims (14)

1. Vorrichtung zum Entfernen von Schüttgütern (11) aus einer seitlich umschlossenen Lagereinrichtung, in der die Vorrichtung substantiell in dem Schüttgutmaterial begraben sein kann,

wobei die Vorrichtung aufweist:

eine Stützsäule 16 mit einem oberen Ende (20), einem unteren Ende (21), und einer vertikalen Achse (22);

eine Basishalterung (24), die in einem zentralen Bereich der Lagereinrichtung zu einer Befestigung zwischen dem unteren Ende (21) der Stützsäule (16) und einer Stützfläche (25) ausgebildet ist;

eine nicht-teleskopierende Schnecke (17,18) festgelegter Länge, die zu einer Drehbewegung um eine Längsachse (50) konfiguriert ist, wenn sie unter dem Schüttgutmaterial (11) begraben ist, und die zweckmäßig ist zum Abführen von Schüttgutmaterial (11) entlang einer Länge der Schnecke (17,18) in Richtung zu einem Ausgabeauslaß (29) nahe dem unteren Ende (21) der Stützsäule (16), wobei die Schnecke (17,18) ein Basisende (47) und ein distales Ende (48) aufweist;

einen Schnecken-Stützrahmen (40) mit einem Basisende (42), einem Zwischen-Stützabschnitt (43) und einem distalen Ende (44), wobei das distale Ende (44) mit dem distalen Ende (48) der Schnecke (17,18) gekoppelt und mit Mitteln zum Abstützen der Schnecke während der Drehbewegung versehen ist;

einen am distalen Ende des Schnecken-Stützrahmens (40) angebrachten Drehantriebsmotor (51), der mittels des Schnecken-Stützrahmens (40) oberhalb eines oberen Niveaus (15) des Schüttgutmaterials (11) haltbar ist, wobei der Antriebsmotor (51) Mittel aufweist, mit denen auf die im Schüttgut eingegrabene Schnecke um die Längsachse (50) eine Drehantriebskraft aufbringbar ist;

eine zwischen dem Basisende des Schnecken-Stützrahmens (40) und dem unteren Ende (21) der Stützsäule (16) zu deren Kopplung vorgesehene axiale Halterung (57) mit Mitteln zum Erlauben einer drehenden Schrägstellung der Schnecke (17,18) und deren Stützrahmen (40) aus (i) einer vertikalen Orientierung, in der die Schnecke annähernd parallel zur vertikalen Achse (22) der Stützsäule (16) ist, durch (ii) Schrägstellungs-Zwischenwinkel bis zu (iii) einer im wesentlichen horizontalen Orientierung, in der die Schnecke (17,18) dem Boden (25) der Lagereinrichtung benachbart ist;

die Stützsäule (16) und den Schnecken-Stützrahmen (40) kuppelnde, veränderbare Suspensionseinrichtungen (60) für eine variable Auswahl und Einstellung der Schnecken- Schräglage durch Zulassen einer kippenden Schrägstellung in bezug auf die axiale Halterung (57); und

mit dem Schnecken-Stützrahmen (40) gekuppelte Drehverstelleinrichtungen zum Drehen der Schnecke (17,18) und ihres Stützrahmens (40) um die vertikale Achse (22) der Stützsäule (16), um damit konische Schichten des oberflächlich liegenden Schüttgutmaterials bei jeder von aufeinanderfolgenden 360º-Drehungen der Schnecke und des Stützrahmens progressiv abzuführen.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehverstelleinrichtungen Rotationseinrichtungen (27,28) aufweisen, die mit dem unteren Ende (21) der Stützsäule (16) gekoppelt sind, um es der Stützsäule (16) zu gestatten, um ihre vertikale Achse (22) zu rotieren, und daß die Drehverstelleinrichtungen weiterhin einen Antriebsmotor (35) zum Drehen der Stützsäule (16) mit einer gesteuerten Drehrate in Verbindung mit der Drehbewegung der Schnecke (17,18) aufweisen.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Stützrahmen (40) einen langgestreckten Stützspannträger aufweist, der sich vom distalen Ende (48) der Schnecke (17,18) bis zum gegenüberliegenden Basisende (47) erstreckt und gegenüberliegende Endplatten (46,45) aufweist, an denen Lagerungshalterungen vorgesehen sind, die mit den jeweiligen Basis- und distalen Enden der Schnecke (17,18) gekoppelt sind.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die variablen Suspensionseinrichtungen (60) ein Suspensionsseil (61) aufweisen, das unter Zugspannung die Stützsäule (16) mit dem Schnecken-Stützrahmen (40) kuppelt.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß ein erstes Ende (62) des Suspensionsseils (61) an einem ersten Befestigungspunkt nahe dem oberen Ende (20) der Stützsäule (16) festgelegt ist, daß das Seil (61) weiterhin um eine erste Riemenscheibe (63) gelegt ist, die nahe dem distalen Ende (48) des Schnecken-Stützrahmens (40) befestigt ist, daß das Seil (61) weiterhin um eine zweite Riemenscheibe 64 gelegt ist, die an der Stützsäule (16) zwischen dem ersten Befestigungspunkt (62) und dem oberen Ende (20) der Stützsäule (16) angebracht ist, und daß ein zweites Ende des Suspensionsseils (61) zu einer Winde (65) führt, die bezüglich der Stützsäule (16) eine festgelegte Lage besitzt und so ausgebildet ist, daß sie das Suspensionsseil auf- oder abwickelt, um die Schnecke nach Bedarf schräg zu stellen.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, gekennzeichnet durch eine domförmige Lagerstruktur (10) mit einer obenliegenden Öffnung (33), die in bezug auf die Domstruktur (10) zentral angeordnet ist, wobei die Winde (65) an einer oben außenliegenden Fläche der die Lagereinrichtung umgebenden Domstruktur (10) benachbart vom oberen Ende (10) der Stützsäule (10) angebracht ist, und wobei sich das Suspensionsseil (61) von der Winde (65) entlang der Stützsäule (16) zur zweiten Riemenscheibe (64) erstreckt.

7. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die variablen Suspensionseinrichtungen (60) ferner Steuereinrichtungen zum inkrementiellen Bewegen der Schnecke über eine Serie vorbestimmter Schräglagen aufweist, um sequentiell konische Schichten des Schüttgutes (11) symmetrisch um die Stützsäule (16) abzutragen.

8. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch an der Basis der Stützsäule (16) angeordnete Ausblasöffnungen für komprimierte Luft, die Ausblasrichtungsorientierungen besitzen, die zum Veranlassen einer Versetzung von zusammengebackenem Schüttgutmaterial bei Ausblasen von komprimierter Luft geeignet sind.

9. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine zweite, nicht-teleskopierende Schnecke (18) mit einem zweiten Schnecken-Stützrahmen (41) abgestützt ist, daß der zweite Stützrahmen (41) mit der Stützsäule (16) im wesentlichen entlang einer Ebene gekuppelt ist, die durch die erste Schnecke (17) und die Stützsäule (16) definiert ist, jedoch an einer gegenüberliegenden Seite der Stützsäule (16), und daß der zweite Stützrahmen (41) eine axiale Halterung (57) und variable Suspensionseinrichtungen (60) gemäß Anspruch 1 aufweist und einen Drehantriebsmotor (51) am distalen Ende (48) der zweiten Schnecke (18) besitzt.

10. Lagereinrichtung mit einer Vorrichtung gemäß Anspruch 1 und einer domförmigen Lagerstruktur (10) mit einer obenliegenden Öffnung (33), die in bezug auf die Domstruktur zentral angeordnet ist;

mit einem Auflageboden (25), der als flache Platte mit einer perimetralen Begrenzung geformt ist, die durch die Basisränder der Domstruktur definiert ist, wobei der Auflageboden (25) eine Auslaßöffnung (19) aufweist, die im Auflageboden zentral angeordnet ist und mit einer Unterbodenpassage (82) in Verbindung steht, die so ausgebildet ist, daß sie Schüttgutmaterial unter einer schwerkraftbedingten Fließbewegung zu nachfolgender Abführung durch einen Förderer zu einer außenliegenden Ladestelle auffängt;

wobei die Stützsäule (16) an dem Auflageboden (25) mit ihren vertikalen Achse (22) in annähernder Ausrichtung mit der Auslaßöffnung (19) derart befestigt ist, das Schüttgutmaterialien (11), die durch die Schnecke (17,18) abgezogen werden, zur nachfolgenden Abfuhr in die Auslaßöffnung (19) fallen.

11. Lagereinrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die obere Öffnung (33) in ihrem Format geringfügig größer als ein Durchmesser der Stützsäule (16) ist, daß sich das obere Ende (20) der Stützsäule (16) durch die Öffnung (33) und bis zu einer umgebenden Oberseitenfläche der Domstruktur (10) erstreckt, wobei die Rotations-Verstelleinrichtungen an der umgebenden Oberseitenfläche der Domstruktur benachbart zum oberen Ende der Stützsäule (16) festgelegt sind, um eine Antriebskraft zum Drehen der Stützsäule (16) und der daran befestigten Schnecke (17,18) mit ihrem Stützrahmen (40,41) zu übertragen.

12. Lagereinrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß in der oberen Öffnung (33) ein Drehlagerkragen (34) vorgesehen ist, der mit der Domstruktur (10) gekoppelt ist und das obere Ende (20) der Stützsäule (16) drehbar lagert, und daß das Basisende (21) der Stützsäule (16) an Einsichtungen zur drehenden Verbindung mit dem Auflageboden (25) angeordnet, um die Stützsäule (16) drehbar und abgestützt in einer vertikalen Orientierung bezüglich der Domstruktur zu haltern.

13. Verfahren zum Abführen von Schüttgutmaterialien aus einer seitlich abgeschlossenen Lagereinrichtung, in der die Vorrichtung zu einem erheblichen Teil in dem Schüttgutmaterial vergraben sein kann, wobei das Verfahren folgende Schritte umfaßt:

Positionieren einer ein oberes Ende, ein unteres Ende und eine vertikale Achse aufweisenden Stützsäule an einer zentralen Position in der Lagereinrichtung;

Anbringen einer Basishalterung zwischen dem unteren Ende der Stützsäule und einem in der Lagereinrichtung angeordneten Auflageboden, wobei die Basishalterung eine festgelegte vertikale Orientierung der Stützsäule der zentralen Position der Lagereinrichtung schafft;

Anbringen einer zu einer Rotationsbewegung um ihre Rotationsachse ausgebildeten Schnecke an einem Schnecken- Stützrahmen, wobei die Schnecke verwendbar ist zum Abziehen von Schüttgutmaterialien entlang ihrer Länge in Richtung zu einem Abgabeauslaß nahe der Basis der Stützsäule, und wobei die Schnecke ein Basisende und ein distalen Ende besitzt;

Anbringen des Schnecken-Stützrahmens mit seinem Basisende an der Stützsäule mittels einer axialen Halterung, die eine drehende Schrägstellung der Schnecke und des Stützrahmens zwischen (i) einer vertikalen Orientierung, in der die Schnecke annähernd parallel zur vertikalen Achse der Stützsäule ist, und (ii) über dazwischenliegende Schrägstellungswinkel, und (iii) einer im wesentlichen horizontalen Orientierung zuläßt, in der die Schnecke dem Auflageboden der Lagereinrichtung benachbart ist;

Anbringen eines Drehantriebsmotors am distalen Ende der Schnecke und des Stützrahmens zum Halten des Motors oberhalb eines oberen Niveaus des Schüttgutmaterials in der Lagereinrichtung, wobei der Antriebsmotor Mittel zum Aufbringen einer Drehantriebskraft auf die Schnecke um deren Drehachse aufweisen;

Positionieren der Schnecke in vertikaler Orientierung;

Beladen der Lagereinrichtung mit Schüttgutmaterial von oberhalb der Schnecke, um die Schnecke zumindest teilweise mit dem Schüttgutmaterial zu begraben;

Beginnen des Abführens des Schüttgutmaterials durch Einschalten des Drehantriebsmotors der Schnecke, um dadurch den freien Fall des gelagerten Schüttgutmaterials durch eine Auslaßöffnung im Auflageboden der Lagereinrichtung zu initiieren;

Drehen der Schnecke um die vertikale Achse der Stützsäule vom Entfernen eines konischen Volumens an Schüttgutmaterial; und

sequentielles und inkrementielles Absenken der Schnecke bei jeder nachfolgenden Umdrehung um die Achse der Stützsäule zum Entfernen aufeinanderfolgender Lagen des Schüttgutmaterials.

14. Verfahren nach Anspruch 13, gekennzeichnet durch den zusätzlichen Schritt des Aufbrechens von verdichtetem oder zusammengebackenen Anteilen des Schüttgutmaterials in einer Basisschicht des Lagerinhalts durch Ausblasen komprimierter Luft in wenigstens einem plötzlichen Druckstoß nahe der Basis der Stützsäule.