DE8020859U1

DE8020859U1 - Austragvorrichtung für Schüttgutsilos

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Publication number: DE8020859U1
Application number: DE8020859U
Authority: DE
Original assignee: Schaeffer Erich Ing(grad) 8851 Thierhaupten De
Current assignee: Schaeffer Erich Ing(grad) 8851 Thierhaupten De
Priority date: 1980-08-04
Publication date: 1982-05-06

Description

Die Erfindung betrifft eine Austragsvorrichtung für Schüttgutsilos nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Austragsvorrichtungen dieser oder ähnlicher Gattung dienen bei Schüttgutsilos zur Herbeiführung eines möglichst gleichmäßigen Schüttgutauslaufs im Hinblick auf das bekannte Problem, daß, insbesondere bei kohäsiven Schüttgütern, das Schüttgut in dem den Silo unten abschließenden Ablauftrichter unter der Kompressionswirkung aufgrund der Auflast der darüber im Silo befindlichen Schuttgutsäule und aufgrund der von der konischen Ablauftrichterwand erzeugten horizontalen Reaktionskraftkomponente zur Brückenbildung neigt.

Zur Beherrschung dieses Problems sind bereits zahlreiche Lösungsvorschläge bekanntgeworden.

Bei einer aus dem DE-GM 77 28 kz6 bekannten Austragsvorrichtung der eingangs genannten Gattung findet ein gittersiebartig ausgebildeter Schwingtrichter Anwendung, der sich im

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wesentlichen über die gesamte Höhe des Ablauftrichters erstreckt und an seinem oberen Rand über Schwingungsdämpfer an der Innenwandung des Ablauftrichters abgestützt ist, während der Schwingantrieb etwa im unteren Drittel des Schwingtrichter angreift.

Die eben beschriebene bekannte Austragsvorrichtung ist für Kleinsilos, beispielsweise Transportsilos vorgesehen und arbeitet dort sicher zufriedenstellend. Für große Silos wäre sie jedoch weniger geeignet, da der dann große und instabile Schwingtrichter, der ja der Belastung durch die gesamte darüber stehende Schüttgutsäule im Silo ausgesetzt ist, kaum noch in kontrollierte Schwingungen zu versetzen wäre, sondern je nach seiner Einspannung im Schüttgut mehr oder weniger auf seinen unteren Bereich beschränkte Pendel— oder Verformungsschwingungen ausführen würde. Nachteilig wäre bei einer Übertragung auf große Silos auch die Tatsache, daß dann der antlang der Ablauftrichterwand verlaufende Schwingtrichter nur eine unbefriedigende Wirkung auf die große, innerhalb seines oberen Bereiches befindliche Schüttgutmasse entfalten könnte, die dann möglicherweise zum Zusammenbacken neigen könnte.

Bei einer noch einfacheren, aus der DE-OS 22 39 ^05 beschriebenen Austragsvorrichtung ist lediglich ein axial kurzer, kegelstumpfförmiger Schwingring aus Lochblech vorgesehen, der mittels Seilen im oberen Teil des Ablauftrichters aufgehängt und mit einem Schwingmotor gekuppelt ist.

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Hierbei tritt aber einerseits das Problem auf, daß der
Schwingring bei inhomogenem Schüttgut ungleichmäßig von dem ihn umgebenden Schüttgut eingespannt wird und unkontrollierte Schwingungen ausführt, und andererseits ist nicht auszuschließen, daß sich unterhalb und oberhalb des Schwingrings im Ablauftrichter doch Brücken bilden können.

Eine ganz andersartige bekannte Lösung findet sich in der
DE-PS 23 08 702. Dort ist der Ablauftrichter des Silos oben und unten jeweils durch einen gelochten Zwischenboden abgeschlossen, und über jedem Zwischenboden ist ebenes Schwinggitter angeordnet. Diese bekannte Anordnung arbeitet zwar
sehr wirksam, ist aber sowohl konstruktiv als auch hinsichtlich Betrieb und Wartung ziemlich aufwendig und außerdem
insofern ungünstig, als die restlose Entleerung und Reinigung des Silos durch die Zwischenböden sehr erschwert wird, was insbesondere bei Lebensmitteln nachteilig ist.

Ein noch weiterer, aus dem DE-GM 7h 27 7^-7 bekannter Lösungsansatz sieht zwei im Ablauftrichter übereinander, nämlich in dessen oberen und unteren Endbereich angeordnete,
miteinander verbundene Staukegel, die mittels eines innerhalb des unteren Staukegels angeordneten Schwingantriebs in Schwingungen in einer Vertikalebene versetzt werden, und
außerdem einen mittels eines eigenen Schwingantriebs in
horizontale Schwingungen versetzten, am unteren Ablauftrichterende elastisch befestigten Boden vor. Nachteilig ist bei dieser bekannten Anordnung, daß die vertikale Schwingungs-

richtung der Staukegel ungünstig ist, da einerseits die vertikale Auflast des Schüttguts auf den Staukegeln der Schwingung stark entgegenwirkt, andererseits aber auch, was noch wichtiger ist, bei Schüttgütern, die zur Rüttelverdichtung neigen, statt der angestrebeten Auflockerung eine unerwünschte Verdichtung herbeigeführt wird. Außerdem ist der Schwingantrieb der Staukegel unzugänglich im Inneren des Ablauftrichters angeordnet, und an dem schwingenden Boden lassen sich starre Anschlüsse von Dosiergeräten, Förderschnecken oder dergleichen nicht unmittelbar anschließen.

Eine mit der eben erörterten Anordnung in gewisser Hinsicht

verwandte weitere bekannte Vorrichtung findet sich in der DE-PS 12 66 231. Dort ist wiederum ein mittels eines Schwingantriebs schwingender Boden elastisch mit dem unteren Ende des Ablauftrichters verbunden, und über dem schwingenden Boden befindet sich eine starr befestigte, schwach konvexe Stauplatte, die den Austrittsquerschnitt des Ablaufkegels zum schwingenden Boden hin auf einen Ringspalt begrenzt. Auch hier gestattet der schwingende Boden keinen direkten Anschluß starrer Dosier- oder Fördergeräte, und die erforderliche elastische Manschette zwischen Schwingboden und Ablauftrichter ist in starkem Maße verschleißgefährdet. Bei kohäsiven Schüttgütern dürfte außerdem ein Festsetzen von Schüttgut auf der starren, verhältnismäßig flachen Stauplatte oder eine Brückenbildung im Ablauftrichter oberhalb der Stauplatte zu befürchten sein.

Aus der DE-OS 2k k3 309 ist nochmals eine andere Anordnung bekannt,'bei welcher im unteren Teil des Ablauftrichters ein an Ketten aufgehängter, mittels eines Schwingantriebs vibrierbarer Trichter mit geschlossener Mantelwand und einem darüber befestigten, mitschwingenden flachen Staukegel angeordnet ist. Infolge der freien Aufhängung neigt diese
bekannte Konstruktion zwangsläufig zu unkontrollierten
Schwingungen in mehreren Ebenen.

Schließlich ist es aus dem DE-GM 76 03 122 bekannt, im Verlauf des Ablauftrichters einen Kranz von um ihre Achsen verstellbaren Schaufeln anzuordnen, die mittels mindestens
zweier Schwingantriebe in Drehschwingungen versetzt werden. Diese bekannte Anordnung ist jedoch mechanisch aufwendig
und wartungsintensiv und dürfte daher praktischen Bedürfnissen kaum entsprechen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine verbesserte Austragsvorrichtung der eingangs genannten Gattung zu entwickeln, die im Hinblick auf unterschiedliche Schüttgüter

i| universell einsetzbar, hinsichtlich der Erzeugung eines
fj gleichmäßigen Schüttgutauslaufs sehr wirkungsvoll, dabei
ii aber konstruktiv einfach und wartungsfreundlich ist, wobei '* eine einwandfreie und vollständige Siloentleerung gewährte leistet sein muß und darüberhinaus Entmischungserseheinun- ;f gen bei gemischtkörnigem Schüttgut durch die schwingende
Konstruktion vermieden werden soll.

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Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 angegebene Anordnung gelöst.

Die erfindungsgemäße Konstruktion bringt den Vorteil, daß der Schwingtrichter mit seinen nach innen ragenden Leitblechen eine intensive und gleichmäßige Einwirkung auf das Schüttgut im Schwingtrichterbereich ergibt, nämlich nicht nur im Trichtermantelbereich, sondern auch in dessen Innenbereich, wobei die Leitbleche außerdem bei gemischtkörnigeiD Schüttgut einer Entmischung des Schüttguts entgegenwirken. Der den Mittenbereich der oberen Schwingtrichteröffnung überdeckende Staukegel bewirkt durch Austrittsquerschnittsverengung eine Entlastung des Ablauftrichterauslaufs. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.

Bei der Ausführungsform nach Anspruch 2 wirkt der vorzugsweise steil ausgebildete und daher relativ weit nach oben in das über dem Schwingtrichter befindliche Schüttgut hineinragende, mitschwingende Staukegel auch als Brechkegel zur Auflockerung des über dem Schwingtrichter befindlichen Schüttguts.

Das Merkmal nach Anspruch 3 bringt den Vorteil, daß sich etwas Schüttgutmaterial auf der die Staukegelspitzenabflachung bildenden Platte aufbauen kann und dann bei der Staukegel— schwingung eine quasi-flüssige Reibung mit dem darüber befindlichen Schüttgut, nicht aber eine Reibung zwischen

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Schüttgut und Kegelspitze stattfindet, was den Verschleiß durch Abrieb mindert. Außerdem erleichtert dieses Merkmal die Fertigung.

Die Ausgestaltung nach den Merkmalen 4 und 5 gestattet eine Fluidisierung des Schüttguts mit Druckluft zur Verbesserung seiner Fließfähigkeit. Die Drucklufteinleitung kann kontinuierlich oder intermittierend erfolgen.

Das Merkmal des Anspruchs 6 verbessert die Wirkung der Leitbleche des Schwingtrichters. Die gelochte Leitblechausführung nach Anspruch 7 kann zur Gewichtsersparnis und je nach Schüttgutart auch zur Wirkungsverbesserung zweckmäßig sein.

Die Anordnung nach Anspruch 8 ergibt eine in sich sehr steife und damit im Betrieb nur minimalen Eigenverformungen unterzogene Konstruktion,

Die Ausführung nach Anspruch 9 bzw. nach Anspruch 10 verhindert, daß Schüttgut, im Falle des Anspruchs 10 durch die luftdurchlässige Staukegelwand hindurchgedrungene Teilchen, in den Versteifungskegel gelangen und sich dort festsetzen können, so daß der Versteifungskegel unten geschlossen sein kann.

Die gemäß Anspruch 11 vorgesehenen Schaufeln an der Schwingtrichteraußenseite sorgen für eine Schüttgutauflockerung im Zwischenraum zwischen Schwingtrichter und Ablauftrichter

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und beschränken tote, d.h. nicht aufgelockerte Zonen auf ein Minimum. Die Schrägstellung nach Anspruch 12 verbessert die Wirkung der Schaufeln.

Die Ausgestaltung gemäß Anspruch 13 schafft eine Bedingung, welche die Möglichkeit einer' Fiederverdichtung von aufgelockertem Schüttgut im Ringraum zwischen Schwingtrichter und Ablauftrichter weitestgehend ausschließt. Das Merkmal des Anspruchs 14 verbessert die Schwingtrichtersteifigkeit in dessen oberen Randbereich.

Die Konstruktion nach Anspruch 15 gestattet den einfachen An- und Abbau der gesamten Austragsvorrichtung am Silo, bei-

spielsweise zu Reparatur- und Wartungszwecken. I

Durch die Anordnung nach Anspruch 16 wird die Entstehung unerwünschter Vertikalkomponenten der Schwingtrichterschwin— gung vermieden.

Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel einer Austragsvorrichtung nach der Erfindung wird nachstehend unter Bezugnahme auf die anliegende Zeichnung mehr im einzelnen beschrieben, welche die erfindungsgemäße Austragsvorrichtung im Axialschnitt zeigt.

Am unteren Ende eines den unteren Endteil eines Schüttgutsilos bildenden Ablauftrichter-Oberteils 1 ist ein Ablauftrichter-Unterbeil 2 starr angeflanscht.

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Im Ablauftrichter ist ein gelochter Schwingtrichter 3 angeordnet, der über Schwingungsdämpfer k auf an der Innenwand des Ablauftrichter-Unterteils befestigten Stützen abgestützt ist. Der Schwingtrichter 3 ist über eine schwingungsisoliert durch die Wand des Ablauftrichter-Unterteils hindurchgeführte Schwingungskupplung 5 mit einem Schwungantrieb 6 gekuppelt, der seinerseits über Schwingunsdämpfer 7 auf einer außen an der Wand des Ablauftrichter-Unterteils angebrachten Konsole 8 abgestützt ist und den Schwingtrichter 3 in horizontale Schwingungen versetzt. Die Schwingungskupplung 5 verläuft dabei etwa in der Ebene der Abstützung des Schwingtrichters im Ablauftrichter-Unterteil, um die Entstehung vertikaler Schwingungskomponenten auszuschließen. Zu diesem Zweck ist auch die Lage der Abstutzungsebene des Schwingtrichters so gewählt, daß die oberhalb und unterhalb der Abstützungsebene befindlichen, mit dem Schüttgut zusammenwirkenden Angriffsflächen des Schwingtrichters mit seinen daran befestigten mitschwingenden, nachstehend noch im einzelnen beschriebenen Elementen etwa im Gleichgewicht stehen und der Schwingtrichter daher nicht zu Kippauslenkungen neigt.

Der Schwingtrichter 3 weist in seinem Inneren mehrere, nämlich je nach der Größe der Austragsvorrichtung etwa vier bis sechs an seiner Innenwandung befestigte Leitbleche 9 auf, die leicht schräg gestellt das Schwingtrichterinnere von oben nach unten durchziehen und sich von der Schwingtrichterinnenwandung etwa radial einwärts erstrecken, je-

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doch, den Mittenbereich des Schwingtrichterinneren frei lassen.

Zur Versteifung der Leitblechanordnung und des gesamten Schwingtrichters 3 dient ein Versteifungskegel 10, der mit seiner Spitze nach unten in das Schwingtrichterinnere hinabragt und an dessen Mantelfläche die Leitbleche 9 mit dem jeweisl oberen Abschnitt ihrer inneren Kanten befestigt sind. Auf den Versteifungskegel 10 ist ein Abweiskegel 11 mit nach, oben weisender Spitze aufgesetzt, der mit dem Versteifungs— kegel zu einem Doppelkegel verbunden ist und den Versteifungskegel abdeckt, damit kein Schüttgut in diesen hineingelangen und sich darin festsetzen kann.

Über dem Abweiskegel 11 ist mit Abstand zu diesem ein ebenfalls an dem Schwingtrichter 3 befestigter mitschwingender Staukegel 12 angeordnet, dessen abgeflachte Spitze aus den bereits eingangs erläuterten Gründen durch eine kleine ebene Platte 13 gebildet ist. Dieser mit dem Schwingtrichter mitschwingende Staukegel wirkt gleichzeitig als Brechkegel zur Auflockerung des oberhalb des Schwingtrichters befindlichen Schüttguts und ist, damit ein nach oben relativ großer Schüttgutbereich erfaßt werden kann, relativ steil ausgebildet. Der beim dargestellten Ausführungsbeispiel 60 betragende Kegelwinkel sollte zweckmäßig im Bereich von etwa k$ bis 60 liegen.

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Die Stavlcegelwand ist luftdurchlässig und besteht aus mit einem luftdurchlässigen Gewebe überspanntem Lochblech. In das Staukegelinnere mündet eine mitschwingende Druckluftzuleitung Ik, die durch die Schwingungskupplung 5 hindurchverläuft, welche einen Druckluftanschluß 15 trägt. Die Drucklufteinleitung durch den Staukegel in das Schüttgut erzeugt eine Fluidisation des Schüttguts über dem Schwingtrichter.

Außen am Schwingtrichter 3 angeordnete paddelartige Schaufeln i6, die, bezüglich der Trichterachse leicht schräggestellt, radial nach außen in den Ringraum 17 zwischen dem Schwingtrichter und dem Ablauftrichter-Unterteil 2 ragen, sorgen dort für eine Schüttgutauflockerung bzw. verhindern dort jegliche Neigung zur ¥iederverdichtung des Schüttguts. Hierzu trägt auch bei, daß der Ringraum 17 unterhalb des oberen Schwingtrichterrandes bei 18 eine Querschnittserweiterung aufweist, die dadurch hergestellt ist, daß das Ablauftrichter—Unterteil 2 an seinem oberen Ende einen etwas größeren Durchmesser als das untere Ende des Ablauftrichter-Oberteils 1 hat.

Der Schwingtrichter 3 ist zweckmäßigerweise nur in seinem unteren Bereich gelocht und in seinem oberen Randbereich ungelocht, wodurch seine Steifigkeit größer ist. Die Leitbleche 9 und die Gehaufein 16 können gewünschtenfalls, beispielsweise zur Gewichtsersparnis, ebenfalls aus Lochblech gefertigt sein.

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Falls eine Druckluft-Fluidisation nicht vorgesehen sein soll, kann der Staukegel 12 weggelassen werden. In diesem Fall wirkt der Abweiskegel 11 als Stau- und Brechkegel.

Claims

Thierhaupten, den 1. August 1980 sprtiche;

1. Austragsvorrichtung für Schüttgutsilos mit ä) einem starren Ablauftrichter,

b) einem innerhalb des Ablauftrichters angeordneten gelochten Schwingtrichter,

c) den Schwingtrichter am Ablauftrichter haltenden Schwingungsdämpfern, und

d) einem den Schwingtrichter in Horizontalschwingungen versetzenden Schwingantrieb,

dadurch gekennzeichnet , daß

e) der Schwingtrichter mit ihn von oben nach unten durchziehenden Leitblechen (9) versehen ist, die sich, jedoch unter Freilassung des Trichtermittenbereichs, von seiner Innenwandung im wesentlichen radial einwärts erstrecken, und

f) oberhalb des Schwingtrichters ein dessen Einlaßquerschnitt im Mittenbereich überdeckender Staukegel (12) angeordnet ist, der mit seiner Spitze nach oben in den oberen Teil (i) des Ablauftrichters ragt.

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2. Austragsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß der Staukegel (12) starr mit dem Schwingtrichter (3) verbunden ist.

3. Austragsvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet , daß der Staukegel (12) eine durch eine kleine ebene Platte (13) gebildete abgeflachte Spitze hat.

4. Austragsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet , daß die Wand des Staukegels (12) luftdurchlässig ausgebildet und eine in das Innere des Staukegels führende Druckluftzuleitung (i vorge s ehen ist.

5» Austragsvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet , daß die Wand des Staukegels (12) als mit einem luftdurchlässigem Gewebe überzogenes Lochblech ausgebildet ist,

6. Austragsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5» dadurch gekennzeichnet , daß die Leitbleche (9) des Schwingtrichters (3) bezüglich der vertikalen Trichterachse schräg verlaufen.

7. Austragsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichne t, daß die Leitbleche (9) des Schwingtrichters (3) gelocht sind,

8. Austragsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7» dadurch gekennzeichnet , daß die Leitbleche (9) des Schwingtrichters (3) mit ihren radial inneren Kanten an einem Versteifungskegel (1O) befestigt sind, der mit seiner Spitze nach unten in den Schwingtrichter hinabragt.

9. Austragsvorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet , daß der Staukegel mit dem Versteifungskegel zu einem Doppelkegel verbunden ist.

10. Austragsvorrichtung nach Anspruch 8 und H₁ dadurch gekennzeichnet , daß innerhalb des Staukegels (12) und über dem Versteifungskegel (1O) ein mit dem letzteren zu einem Doppelkegel verbundener Abweiskegel (11) angeordnet ist.

11. Austragsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet , daß der Schwingtrichter (3) an seiner Außenseite mit radial nach außen in den zwischen ihm und der Innenwandung des Ablauftrichters gebildeten Ringraum (17) ragenden Schaufeln (16) vers ehen ist.

12. Austragsvorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet , daß die Schaufeln (i6) bezüglich der vertikalen Trichterachse schräg verlaufen.

13» Austragsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet , daß der zwischen dem Schwingtrichter (3) und dem unteren Teil (2) des Ablauftrichters (1,2) gebildete Ringraum (17) unterhalb des oberen Schwingtrichterrandes eine Querschnittserweiterung (18) aufweist.

"\h. Austragsvorrichtung nach Anspruch 13, dadurch ge-

kennzeichnet , daß der oberhalb der Querschnitt serweiterung (18) des Ringraums (17) befindliche Teil des Schwingtrichters ungelocht ist.

15· Austragsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet , daß der untere, den Schwingtrichter (3) tragende Teil (2) des Ablauftrichters (1,2) lösbar am oberen, den unteren Siloabschnitt bildenden Ablauftrichterteil (i) angeflanscht ist.

16. Austragsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 15» dadurch gekennzeichnet , daß der Schwingantrieb (6) etwa in Höhe der Abstützungsebene des Schwingtrichters (3) an diesem angreift.