NO152123B - Anordning for utmatning av materiale fra en beholder - Google Patents

Description

Foreliggende oppfinnelse vedrører en anordning for utmatning

av et - materiale med lav flyteevne, slik som halvfast/fast gjød-sel, fra en beholder, hvilken anordning omfatter to stasjonære, parallelle,i det vesentlige horisontale, roterbart anordnede transportskruer som er plassert i beholderens nedre del og er rettet mot en utmatningsåpning i beholderen, hvilke transportskruer hver omfatter en kjerne med stort sett konstant diame-

ter, idet hver skrue omfatter to skruedeler, av hvilke den bakre skruedel som er tilsluttet åpningen har større transportkapasitet enn den fremre del av skruen som er tilsluttet dens bakre endedel. En slik anordning er eksempelvis kjent fra US patent nr. 3 233 755.

Anordningen ifølge oppfinnelsen kan anvendes ved eksempelvis gjødselspredere. En gjødselspreder .for klebrig og flytende gjødsel kan omfatte en beholder som ofte er påmontert hjul,

idet beholderen vanligvis har W-formet tverrsnitt. På bunnen av beholderen er det vanligvis to transportskruer som er ret-

tet mot en utmatningsåpning i beholderens gavlvegg. Åpningen er stort sett rektangulær og omgir skrueparets tverrsnittspro-fil, idet en luke vanligvis er anordnet på gavlveggens utside for å tillate lukking av åpningen. Gjødsel som utmates gjen-

nom åpningen faller vanligvis ned på en spredningsanordning,

som f.eks. kan omfatte en horisontalt roterende plate ved hjelp av hvilken den utmatede gjødsel blir spredt ut i horison-tal retning.

Transportskruene strekker seg langs stort sett hele beholderens lengde og har vanligvis konstant diameter. Gjødselen er blan-

det med halm og kan sies å ha fast konsistens, dvs. ha lav flyteevne og stor komprimerbarhét eller kompakterbarhet. Gjødsel-massen ovenfor skruene raser nedover og fyller transportskruene etter hvert som disse mater gjødsel ut gjennom åpningen. Ettersom gjødselen har relativt høy skjærstyrke, oppstår store skjærkrefter mellom den av skruene transporterte gjødsel og den gjød-selmasse som ligger nærmest omkring skruene. Disse skjærkrefter virker vanligvis i retning mot beholderens bakre gavlvegg,

dvs. den gavlvegg i hvilken utmatningsåpningen er anordnet.

Skjærkreftene medvirker til å trykke den gjødselmasse som omgir skruene mot den bakre gavlveggen. Gjødselmassen har imidlertid en slik konsistens at den komprimeres-eller gjøres kompakt av skjærkreftene og denne kompaktgjøring skjer i et sjikt ovenfor og stort sett parallelt med skruene. Et således komprimert gjødselsjikt har relativt stor styrke, og den gjødselmassen, som ligger ovenfor det komprimerte sjiktet, og som har lav flyteevne, kan ikke strømme gjennom det gjødselsjikt som er komprimert av skjærkreftene. Det innses at kompresjonstrykket er tiltagende i retning mot transportskruenes bakre del og mot beholderens bakre gavlvegg (den gavlvegg hvor utmatningsanordningen er anordnet). Videre innses det at gjødselmassen ovenfor transportskruene bare kan strømme ned til transportskruene i det område hvor skjærkreftene og derved komprimeringen er lavest, dvs. ved skruenes fremre del. Utmatningen kommer derfor til å opphøre som følge av komprimeringen på grunn av gjødselmassens lave flyteevne. Skjærkreftene og komprimeringen medfører en hvelvdannelse i gjødselmassen og da spesielt over skruenes bakre del, slik at gjødselmassen ikke lenger kan strømme ned til skruene i hvelvområdet.

I korthet opptrer to alvorlige problem ved anordninger av den ovenfor angitte art beregnet på å utmate halminneholdende natur-gjødsel eller lignende fra en beholder, nemlig at hvelvdannelse skjer i gjødselmassen hvorved utmatningen helt opphører, og at beholderens bakre gavl utsettes for store trykk.

Ved utmatningsanordninger av en annen type enn den ifølge oppfinnelsen, eksempelvis for siloer, er det kjent å utnytte vandrende roterende skruer med en effektiv flate som tiltar stort sett kontinuerlig i retning mot utmatningsåpningen, men slike "koniske" skruer frembyr ingen løsning på det problem som ligger til grunn for den foreliggende oppfinnelse. Således ut-nytter man ved anordningen ifølge svensk patentskrift nr.

338 279 en konisk skrue, men man har tross dette erfart utmat-ningsproblemer, som skyldes bl.a. hvelvdannelser

i det materiale som skal utmates.

Videre er det fra U.S. patentskrift nr. 4 015 734 tidligere kjent en skrue som har stort sett konisk form, idet skruens gjenge-dybde er konstant, mens skruekjernens diameter progressivt tiltar i retning mot utmatningsåpningen. Heller ikke en slik skrue eller noen av de i det amerikanske patentskrift-4 015 734 beskrevne skruetyper løser det problem som ligger til grunn for foreliggende oppfinnelse.

En hensikt med oppfinnelsen er derfor å tilveiebringe en anordning ved hjelp av hvilken nevnte problemer reduseres.

Ifølge oppfinnelsen oppnås denne hensikt ved en anordning av den innledningsvis nevnte art, hovedsakelig ved at den bakre skruedel som har konstant diameter og stigning langs sin lengde, har markant og fortrinnsvis ca. 30% større diameter enn skruens fremre del, som har konstant diameter og stigning langs sin lengde, og at skruens fremre del og bakre del er omtrent like lange. Anordningen ifølge oppfinnelsen kan spesielt anvendes ved anordninger for utmatning av gjødsel, spesielt naturgjødsel blandet med halm, men det bør være klart at anordningen ifølge oppfinnelsen med fordel også kan tilpasses, ved håndtering av andre materialer som har lav flyteevne og relativt stor skjærstyrke, dvs. materiale med egenskaper som i store trekk tilsva-rer de for halmblaridet gjødsel.

Med "fast gjødsel" menes først og fremst halmrik og urinfattig naturgjødsel, vanligvis av kveg, og anordningen ifølge oppfinnelsen muliggjør spredning av gjødsel av en slik art uten at det er behov for foregående konsistensforbedrende tiltak.

Utførte forsøk synes å vise at skruedelenes relative lengde

er av betydning.

I den foretrukne utførelsesform er den bakre skruedelen ca.

20% lengre enn den fremre skruedelen, hvilken bør anses å være omfattet av angivelsen at skruedelen er omtrent like lange.

Den bakre skruedelen har fortrinnsvis en lengde som går opp til ca. 30-70%, fortrinnsvis ca. 50-70%, av skruens totale lengde.

Skruene er langs hele sin lengde eksponert mot gjødselmassen

i beholderen, og i beholderens fylte tilstand hviler vanligvis et gjødselsjikt med en høyde på ca. 1.5 m på skruene.

Det er vesentlig at skruenes aksel er så smal som mulig ettersom materialet ellers er tilbøyelig til å sette seg fast i skruen. Videre er det vesentlig at diameterforskjellen mellom til-grensende skruedeler er markant. Foruten dette bør den bakre skruedelen ha større stigning enn den fremre skruedelen, fortrinnsvis 25% større stigning.

Skruene er fortrinnsvis anordnet motroterende og utført innbyrdes speilvendte. Beholderen kan ha et stort sett W-formet tverrsnitt, idet en skrue er anordnet i hver og en av beholderens bunnvinkler. Skruene er fortrinnsvis lagret bare ved beholderens fremre gavlvegg, men fritt bevegelig ved sin bakre ende.

Oppfinnelsen er definert i de vedlagte patentkrav.

Oppfinnelsen vil det etterfølgende bli nærmere beskrevet i eksempels form med henvisning til vedlagte tegning. Fig. 1 viser skjematisk et vertikalt lengdesnitt gjennom en anordning ifølge oppfinnelsen.

Fig. 2 viser et tverrsnitt langs linjen II-II i fig. 1.

Snittet ifølge fig. 1 kan tenkes å være tatt langs linjen I-l

i fig. 2. Anordningen omfatter i sin alminnelighet en pris-mat isk beholder 1 i hvis nedre del to transportskruer 4 og 5 er anordnet. I det minste de nedre delene 12, 13 av beholderens sidevegger slutter symmetrisk mot hverandre for å lette ned-strømning av et i beholderen tilstedeværende materiale, eksempelvis halmblandet gjødsel, mot transportskruene 4 og 5. Beholderen 1 omfatter også endegavler 10 resp. 11, hvilke kan være plane og vinkelrette mot sideveggene 12, 13. Beholderens bunndel kan være utformet som to parallelle beholderen 2 og 3 for transportskruene 4 resp. 5. Skruene 4 og 5 blir drevet ved

hjelp av et drivorgan M for rotasjon mot hverandre slik det indikeres i fig. 2. Drivorganet kan utgjøres av kraftuttaket på en traktor som benyttes for å dra den viste beholderen, hvilken normalt er påmontert hjul. I beholderens 1 bakre gavlvegg 10 er en utmatningsåpning 7 anordnet. Åpningen 7 er i det vesentlige rektangulær og rommer de to skruenes periferi-sirkler. En luke 8 er anordnet på den bakre gavlveggens 10 utside og kan ved hjelp av ikke viste hydrauliske organ forskyves til en stilling over åpningen 7 for å lukke åpningen.

Skruene 4 og 5 er utført med en slik skrueretning at de ved

den i fig. 2 antydede rotasjon utmater i beholderen 1 tilstedeværende materiale, slik som halmblandet gjødsel, i pilens 9 retning ut gjennom åpningen 7, hvilken innebærer at skruene 4 og 5 er innbyrdes speilvendte hvorved skruene 4 og 5 fortrinnsvis har innbyrdes like dimensjoner. Som det fremgår av fig. 1, består skruen 4 av en bakre del 4a og en fremre del 4b. Skruedelene 4a og 4b er i det viste eksempelet omtrent like lange, men den bakre delen 4a har fortrinnsvis i det minste ca. 10

cm større diameter enn den fremre delen 4b og har fortrinnsvis også en ca. 25% større stigning enn den fremre delen 4b.

Skruene 4 og 5 kan være utført slik som skruen 4 i fig. 1, dvs. omfatte en smal gjennomgående aksel på hvilken en skruelinje-formet platebane er festet. Den i fig. 1 viste utførelsesform av en transportskrue omfatter to deler 4a, 4b, innenfor hvilke skruediameteren og skruestigningen er vesentlig konstant.

Den fremre skruedelen er omtrent 20% kortere enn den bakre skruedelen. Den fremre skruedelens ytterdiameter er omtrent 25% mindre enn den bakre skruedelens diameter. Diameterforskjellen mellom den fremre og den bakre skruedelen går opp til omtrent 10 cm og skruenes kjerne har en diameter på omtrent 6 cm. Den fremre skruedelens ytterdiameter er omtrent 30 cm. De angitte verdier og dimensjoner bør kunne varieres.

Ved et eksplisitt utførelseseksempel av oppfinnelsen har den fremre skruedelen 4a en ytterdiameter på 290 mm, en lengde på 1660 mm og en stigning på 230 mm, mens den bakre skruedelen har en ytterdiameter på 390 mm, en lengde på 1960 mm og en stigning på 280 mm, idet skruedelene omfatter en felles rørkjerne med en ytterdiameter på 6 0.5 mm og skruebladene består av 5 mm pla-temateriale. Skruene er derved beregnet på å rotere omtrent 3 0 rpm.

Anordningen ifølge oppfinnelsen er anordnet for å kunne utmate fast, halmblandet naturgjødsel, men det bør stå klart at den også er godt tilpasset for å håndtere andre, materialer med høy-ere flyteevne og også stort sett væskeformig materiale.

Claims (7)

1. Anordning for utmatning av et materiale med lav flyteevne, slik som halvfast/fast gjødsel, fra en beholder, hvilken anordning omfatter to stasjonære, parallelle, i det vesentlige horisontale, roterbart anordnede transportskruer som er plassert i beholderens nedre del og er rettet mot en utmatningsåpning (7) i beholderen (1), hvilke transportskruer (4, 5) hver omfatter en kjerne (6) med stort sett konstant diameter, idet hver skrue omfatter to skruedeler (4a, 5aj 4b, 5b), av hvilke den bakre skruedel (4a, 5a) som er tilsluttet åpningen (7) har større transportkapasitet enn den fremre del (4b, 5b) av skruen som er tilsluttet dens bakre endedel, karakterisert ved at den bakre skruedel (4a, 5a) som har konstant diameter og stigning langs sin lengde, har markant og fortrinnsvis ca. 30% større diameter enn skruens fremre del (4b, 5b), som har konstant diameter og stigning langs sin lengde, og at skruenes fremre del (4a, 5a) og bakre del (4b, 5b) er omtrent like lange.

2. Anordning ifølge krav 2, karakterisert ved at skruens bakre endedel har større stigning enn den skruedel som grenser til skruens bakre endedel.

3. Anordning ifølge krav 1 eller 2, karakterisert ved at den bakre skruedelens transportkapasitet er mer enn to ganger den fremre skruedelens transportkapasitet. .

4. Anordning ifølge et foregående krav, karakterisert ved at den bakre skruedelens virksomme tverrsnittsflate er mindre enn to ganger den fremre skruedelens virksomme tverrsnittsflate.

5. Anordning ifølge krav 2, karakterisert ved at den bakre skruedelen har ca. 25% større stigning enn den fremre skruedelen.

6. Anordning ifølge et av de foregående krav, karakterisert ved at skruene er innbyrdes speil-A.S.M. A/S. 15.000. 6.84 vendte og er anordnet for å roteres mot hverandre med per-iferibevegelsen nedoverrettet i spalten mellom skruene.

7. Anordning ifølge et foregående krav, karakterisert ved at beholderen har et stort sett W-formet tverrsnitt og at en skrue (4, 5) er anordnet i hver bunn-vinkel (2, 3) av W-formen.