SE410436B

SE410436B - DEVICE FOR DRAINING MATERIAL FROM A CONTAINER

Info

Publication number: SE410436B
Application number: SE7802714A
Authority: SE
Inventors: I G Ljunggren
Original assignee: Hills Verkstaeder
Priority date: 1978-03-09
Filing date: 1978-03-09
Publication date: 1979-10-15
Also published as: FI781598A; NO781738L; NO152123C; SE7802714L; DK153708B; DK220078A; GB1594909A; FI60337C; FI60337B; DK153708C; NO152123B

Description

E 20 25 50 55 _40 7802714~1 rasar nedåt och fyller transportskruvarna allteftersom dessa utmatar gödsel genom öppningen. Enär gödseln har relativt hög skimhållfasthet uppkommer stora skjuvkrafter mellan den av skruvarna transporterade gödseln och den närmast omkring skruvarna befintliga gödselmassan. E 20 25 50 55 _40 7802714 ~ 1 collapses downwards and fills the transport screws as they discharge manure through the opening. Since the manure has a relatively high shear strength, large shear forces arise between the manure transported by the screws and the manure mass closest to the screws.

Dessa skjuvkrafter verkar allmänt i riktning mot behållarens bakre gavelvägg, d.v.s. den gavelvägg i vilken utmatningsöppningen är an- ordnad.These shear forces generally act in the direction of the rear end wall of the container, i.e. the end wall in which the discharge opening is arranged.

Skjuykrafterna tenderar att trycka den skruvarna omgivande gödselmassan mot bakre gavelväggen. Gödselmassan har emellertid sådan konsistens att den komprimeras eller kompakteras av skjuvkrafterna och denna kompaktering sker i ett skikt ovanför och väsentligen parallellt med skruvarna. Ett sålunda komprimerat gödselskikt har relativt hög hâllfasthet och den ovanför det komprimerade skiktet befintliga gödselmassan, som har låg flytbarhet kan icke strömma igenom det av skjuvkrafterna komprimerade gödselskiktet. Det inses att kompressíonstrycket är tilltagande i riktning mot transport- skruvarnas bakre del och mot behållarens bakre gavelvägg (den gavel- vägg vari utmatningsöppningen är anordnad). Vidare inses att gödsel- massan ovanför transportskruvarna enbart kan strömma ned till transportskruvarna i det område där skjuvkrafterna och därigenom komprimeringen är lägst, d.v.s. vid skruvarnas främre del. Utmat- ningen kommer därför att upphöra till följd av komprimeringen, på grund av gödselmassans låga flytbarhet. Skjuvkrafterna och komprime- ringen medför en valvbildning i gödselmassan, och då särskilt över skruvarnas bakre del, så att gödselmassan icke längre kan strömma ned till skruvarna i valvområdet. i Sammanfattningsvis uppträder två allvarliga problem vid anord- ningar av ovan angiven art avsedda att utmata halminnehållande natur- gödsel eller dylikt från en behållare, nämligen att valvbildning sker i gödselmassan varvid utmatningen helt upphör, och att behållarens bakre gavel utsätts för stora tryck. i Vid utmatningsanordningar av annan typ än den uppfinningsenliga exempelvis för silos är det känt att utnyttja vandrande roterande skruvar med en effektiv area som tilltar väsentligen kontinuerligt i riktning mot utmatningsöppningen, men sådana "koniska" skruvar er- bjuder ingen lösning på det problem som ligger till grund för före- liggande uppfinning. Sålunda utnyttjar man vid anordningen enligt Svenska patentskriften EES 279 en konisk skruv, men har man trots detta erfarit utmatningsproblem, som hänför sig till bl.a. valvbild- ningar i det material som skall utmatas.The shear forces tend to push the screws surrounding the manure mass against the rear end wall. However, the manure mass has such a consistency that it is compressed or compacted by the shear forces and this compaction takes place in a layer above and substantially parallel to the screws. A manure layer thus compressed has a relatively high strength and the manure mass present above the compressed layer, which has a low flowability, cannot flow through the manure layer compressed by the shear forces. It will be appreciated that the compression pressure is increasing in the direction of the rear part of the transport screws and towards the rear end wall of the container (the end wall in which the discharge opening is arranged). Furthermore, it is understood that the manure mass above the transport screws can only flow down to the transport screws in the area where the shear forces and thereby the compaction are lowest, i.e. at the front of the screws. The output will therefore cease due to the compaction, due to the low flowability of the manure mass. The shear forces and the compaction cause a vault to form in the manure mass, and then especially over the rear part of the screws, so that the manure mass can no longer flow down to the screws in the vault area. In summary, two serious problems occur with devices of the type mentioned above intended to discharge straw-containing natural manure or the like from a container, namely that arch formation takes place in the manure mass, whereby the discharge ceases completely, and that the rear end of the container is subjected to great pressure. In discharge devices of a type other than the invention according to the invention, for example for silos, it is known to use traveling rotating screws with an effective area which increases substantially continuously in the direction of the discharge opening, but such "conical" screws do not offer a solution to the problem. basis for the present invention. Thus, a conical screw is used in the device according to the Swedish patent specification EES 279, but have nevertheless experienced discharge problems, which relate to e.g. arches in the material to be dispensed.

Vidare är en svepskruv förut känd från amerikanska patent- 10 15 ' 20 25 50 35 40 3 78027144 skriften 4 Ol5 754 som har approximerad konisk form varvid skruvens gängdjup är konstant medan skruvkärnans diameter progressivt tilltar i riktning mot utmatningsöppningen, men icke heller en sådan skruv eller någon av de i den amerikanska patentskriften 4 015 734 be- skrivna skruvtyperna löser det problem som ligger till grund för föreliggande uppfinning.Furthermore, a sweeping screw is previously known from U.S. Pat. No. 4,165,754 which has an approximate conical shape in which the thread depth of the screw is constant while the diameter of the screw core progressively increases in the direction of the discharge opening, but neither does such a screw. or any of the screw types described in U.S. Patent No. 4,015,734 solves the problem underlying the present invention.

Ett syfte med uppfinningen är därför att åstadkomma en anord- ning medelst vilken nämnda problem reduceras.An object of the invention is therefore to provide a device by means of which said problem is reduced.

Enligt uppfinningen uppnås nämnda syfte vid en anordning av den inledningsvis nämnda arten i huvudsak därigenom att vardera transportskruven innefattar två i huvudsak lika långa delar som var- dera har konstant diameter och stigning varvid den till utmatnings- -öppningen anslutande bakre änddelen har större diameter och tran- sportkapacitet än skruvens till den bakre änddelen anslutande del, och att de båda skruvdelarna är burna på en kärna med väsentligen konstant diameter. Den uppfinningsenliga anordningen finner speciell användbarhet vid anordningar för utmatning av gödsel, särskilt halm- bunden naturgödsel, men det bör stå klart att den uppfinningsenliga anordningen med fördel även kan tillämpas vid hantering av andra ma- terial som har låg flytbarhet och relativt stor skjuvhållfasthet, d.v.s. material med egenskaper som i stora drag motsvarar dem hos halmbunden gödsel.According to the invention, said object is achieved in a device of the initially mentioned type substantially in that each conveyor screw comprises two substantially equal parts each having a constant diameter and pitch, the rear end part connecting to the discharge opening having a larger diameter and sports capacity than the part of the screw connecting to the rear end part, and that the two screw parts are carried on a core with a substantially constant diameter. The device according to the invention finds particular utility in devices for discharging manure, especially straw-bound natural manure, but it should be clear that the device according to the invention can advantageously also be applied when handling other materials which have low flowability and relatively high shear strength, i.e. materials with properties that roughly correspond to those of straw-bound manure.

Med "fast gödsel" avses främst halmrik och urinfattig natur- gödsel, vanligen av nötboskap och den uppfinningsenliga anordningen möjliggör spridning av gödsel av sådan art utan behov av föregående konsistensförbättrande åtgärder.By "solid manure" is meant mainly straw-rich and urine-poor natural manure, usually of cattle and the device according to the invention enables the spreading of manure of such kind without the need for previous consistency-improving measures.

Utförda försök förefaller ge vid handen att skruvdelarnas relativa längd är av betydelse.Experiments performed seem to indicate that the relative length of the screw parts is important.

I den föredragna utföringsformen är den bakre skruvdelen ca 20% längre än den främre skruvdelen, vilket bör anses innefattas av angivelsen att skruvdelarna är ungefär lika långa.In the preferred embodiment, the rear screw part is about 20% longer than the front screw part, which should be considered to be included by the indication that the screw parts are approximately the same length.

Den bakre skruvdelen har lämpligen en längd som uppgår till gca 30-70% företrädesvis ca 50-70% av skruvens totala längd.The rear screw part suitably has a length which amounts to about 30-70%, preferably about 50-70% of the total length of the screw.

Skruvarna är utmed hela sin längd exponerade mot gödselmassan i behållaren, och i behållarens fyllda tillstånd vilar vanligen ett gödselskikt med en höjd av ca 1,5 m på skruvarna.The screws are along their entire length exposed to the manure mass in the container, and in the filled state of the container usually a manure layer with a height of about 1.5 m rests on the screws.

Det är väsentligt att skruvens axel är så smal som möjligt enär materialet annars tenderar att fastna i skruven. Vidare är det väsent- ligt att diameterskillnaden mellan angränsande skruvdelar är markant.It is essential that the shaft of the screw is as narrow as possible as the material otherwise tends to get stuck in the screw. Furthermore, it is essential that the diameter difference between adjacent screw parts is marked.

Härutöver bör den bakre skruvdelen ha större stigning än den främre skruvdelen, företrädesvis 25% större stigning. lO 15 20 25 50 35 40 i1so2?1u-1 4 Skruvarna är lämpligen anordnade motroterande och utförda inbördes spegelvända. Behållaren kan ha ett väsentligen W-formigt tvärsnitt varvid en skruv är anordnad i var och en av behållarens bottenvinklar. Skruvarna är lämpligen lagrade endast vid behålla- rens främre gavelvägg men frirörliga vid sin bakre ände.In addition, the rear screw part should have a larger pitch than the front screw part, preferably a 25% larger pitch. 10 15 20 25 50 35 40 i1so2? 1u-1 4 The screws are suitably arranged counter-rotating and mutually inverted. The container may have a substantially W-shaped cross-section, a screw being arranged in each of the bottom angles of the container. The screws are suitably mounted only at the front end wall of the container but freely movable at their rear end.

Uppfinningen definieras i de bilagda patentkraven.The invention is defined in the appended claims.

Uppfinningen kommer i det följande att närmare beskrivas i exempelform med hänvisning till bifogade ritning.The invention will in the following be described in more detail in exemplary form with reference to the accompanying drawing.

Fig. l visar schematiskt en vertikal längdsektion genom en anordning enligt uppfinningen. Fig. 2 visar en tvärsektion tagen längs linje II-II i fig. l.Fig. 1 schematically shows a vertical longitudinal section through a device according to the invention. Fig. 2 shows a cross section taken along line II-II in Fig. 1.

Sektionen enligt fig. l kan tänkas vara tagen längs linje I-I i fig. 2. Anordningen innefattar allmänt en prismatisk behållare 1 i vars undre del två transportskruvar 4 och 5 är anordnade. Åtmin- stone de undre delarna l2, 15 av behâllarens l sidoväggar sluttar symmetriskt mot varandra för att underlätta nedströmning av ett i behållaren befintligt material, exempelvis halmbunden gödsel, mot transportskruvarna 4 och 5. Behållaren l innefattar även ändgavlar 10 resp. ll vilka kan vara plana och vinkelräta mot sidoväggarna 12, l5._Behållarens bottendel kan vara utformad såsom två parallella tråg 2 och 5 för transportskruvarna 4 resp. 5. Skruvarna 4 och 5 är drivna medelst ett drivorgan M för rotation mot varandra såsom indikeras i fig. 2. Drivorganet kan utgöras av kraftuttaget på en traktor som utnyttjas för att dra den visade behållaren, vilken nor- malt är hjulmonterad. I behållarens l bakre gavelvägg 10 är en ut- matningsöppning 7 anordnad. öppningen 7 är väsentligen rektangulär och inrymmer de båda skruvarnas perifericirklar. En lucka 8 är an- ordnad på den bakre gavelväggens lO utsida och kan medelst icke visa- de hydrauldon förskjutas till ett läge över öppningen 7 för att tillsluta öppningen.The section according to Fig. 1 can conceivably be taken along line I-I in Fig. 2. The device generally comprises a prismatic container 1 in the lower part of which two transport screws 4 and 5 are arranged. At least the lower parts 12, 15 of the side walls of the container 1 slope symmetrically towards each other to facilitate downflow of a material present in the container, for example straw-bound manure, towards the transport screws 4 and 5. The container 1 also comprises end ends 10 and 10, respectively. 11 which can be flat and perpendicular to the side walls 12, 15. The bottom part of the container can be designed as two parallel troughs 2 and 5 for the transport screws 4 and 5, respectively. The screws 4 and 5 are driven by means of a drive means M for rotation towards each other as indicated in Fig. 2. The drive means can be constituted by the power take-off of a tractor which is used to pull the container shown, which is normally wheel mounted. In the rear end wall 10 of the container 1, a discharge opening 7 is arranged. the opening 7 is substantially rectangular and houses the peripheral circles of the two screws. A door 8 is arranged on the outside of the rear end wall 10 and can be displaced by means of hydraulic devices (not shown) to a position above the opening 7 to close the opening.

Skruvarna 4 och 5 är utförda med sådan skruvriktning att de vid den i fig. 2 antydda rotationen utmatar i behållaren l befintligt material, såsom halmbunden gödsel, i pilens 9 riktning ut genom öpp- ningen 7, vilket innebär att skruvarna 4 och 5 är inbördes spegel- vända varvid skruvarna 4 och 5 företrädesvis har inbördes lika di- mensioner. Såsom framgår av fig. 1 består skruven 4 av en bakre del 4a och en främre del 4b. Skruvdelarna 4a och 4b är i det visade exemplet ungefär lika långa, men den bakre delen 4a har företrädesvis åtminstone ca 10 cm större diameter än den främre delen 4b och har företrädesvis även en ca 25% större stigning än den främre delen 4b.The screws 4 and 5 are made with such a screw direction that in the rotation indicated in Fig. 2 the existing material, such as straw-bound manure, discharges into the container 1 in the direction of the arrow 9 out through the opening 7, which means that the screws 4 and 5 are mutual mirror-inverted, the screws 4 and 5 preferably having mutually equal dimensions. As can be seen from Fig. 1, the screw 4 consists of a rear part 4a and a front part 4b. The screw parts 4a and 4b are in the example shown about the same length, but the rear part 4a preferably has at least about 10 cm larger diameter than the front part 4b and preferably also has an approximately 25% larger pitch than the front part 4b.

Skruvarna 4 och 5 kan vara utförda såsom skruven 4 i fig. 1,The screws 4 and 5 can be designed as the screw 4 in Fig. 1,

Claims

1. 0 15 20 5 7802714-1 d.v.s. comprise a narrow continuous shaft on which a helical sheet metal web is attached. The embodiment of a transport screw shown in Fig. 1 comprises two sections 4a, 4b within which the screw diameter and the screw pitch are substantially constant. The front screw part is approximately 20% shorter than the rear screw part. The outer diameter of the front screw part is approximately 25% smaller than the diameter of the rear screw part. The diameter difference between the front and the rear screw part amounts to approximately 10 cm and the core of the screws has a diameter of approximately 6 cm. The outer diameter of the front screw part is approximately 50 cm. It should be possible to vary the specified values and dimensions. In an explicit embodiment of the invention, the front screw part 4a has an outer diameter of 290 mm, a length of 1660 mm and a pitch of 230 mm, while the rear screw part has an outer diameter of 590 mm, a length of 1960 mm and a pitch of 280 mm. wherein the screw parts comprise a common tube core with the outer diameter 60.5 mm, the screw blades consisting of 5 mm sheet metal. The screws are then intended to rotate approximately 50 rpm. The device according to the invention is arranged to be able to dispense solid, straw-bound natural manure, but it should be clear that it is also well suited to handle other materials with higher flowability and also substantially liquid material. CLAIMS 1. Device for discharging a material with low flowability such as semi-solid / solid manure, from a container, which device comprises two stationary parallel, substantially horizontal, rotatably arranged transport screws which are located in the lower part of the container. and are directed towards a discharge opening (7) in the container (1), which transport screws (Ä, 5) each comprise a core (6) of substantially constant diameter, each screw comprising two screw parts (Ua, 5a; Hb, 5b) of which the rear screw part (Ua, 5a) connecting to the opening (7) has a larger transport capacity than the part (4b, 5b) of the screw connected to the rear end part, characterized in that the rear screw part 7802714-1 (4a , 5a) which has a constant diameter and pitch along its length, has a marked and preferably about 30% larger diameter than the part (4b, 5b) of the screw connecting to the rear end part, which has a constant diameter and pitch along its length, and that the front of the screws del (Ha, 5a) and the final part (Ab, 5b) are approximately equal in length.

Device according to claim 1, characterized in that the rear end part of the screw has a greater pitch than the screw part of the screw adjacent to the rear end part.

Device according to claim 1 or 2, characterized in that the transport capacity of the rear screw part is more than 2 times the transport capacity of the front screw part. HRS.

Device according to one of Claims 1 to 3, characterized in that the effective area of the rear screw part is less than 2 times the effective area of the front screw part.

Device according to claim 2, characterized in that the rear screw part has about 25% greater pitch than the front screw part.

Device according to any one of the preceding claims, characterized in that the thread depth of the front screw part amounts to approximately 10 cm or more.

Device according to any one of the preceding claims, characterized in that the diameter of the rear screw part is at least 10 cm larger than the diameter of the front screw part.

Device according to claim 6, characterized in that the screw length is of the order of A m.

Device according to any one of the preceding claims, characterized in that it comprises 2 mutually mirrored screws arranged to be rotated towards each other with the circumferential movement downwards in the gap between the screws.

Device according to claim 7, characterized in that a screw (U, 5) is arranged in each bottom angle (2,3) of the substantially W-shaped cross-section of the container. PROMISED PUBLICATIONS: Germany 2,009,510 (B65G 65/46) US 3,233,755 (214-17), 3,602,380 (214-17)