DE2642821C3

DE2642821C3 - Antriebseinrichtung für eine an der Sohle eines aufrechtstehenden Silos befindliche Austragsvorrichtung

Info

Publication number: DE2642821C3
Application number: DE19762642821
Authority: DE
Inventors: Gerhard 6343 Dietzhoelztal Gottwald; Herbert 6340 Dillenburg Greeb; Armin 6345 Eschenburg-Eiershausen Holighaus
Original assignee: Gebr Weiss Kg 6340 Dillenburg
Current assignee: Licencia-Holding Sa Luxemburg/luxembourg Lu
Priority date: 1976-09-23
Filing date: 1976-09-23
Publication date: 1980-06-26
Also published as: DE2642821B2; DE2642821A1

Description

Die Erfindung bclriffl eine Antriebseinrichtung für eine an der Sohle eines aufrechtslehendcn Silos befindliche Austragsvorrichtung mit mindestens einer um ihre Längsachse drehbaren und mittels eines Schwenkzylinders über die Bodenfläche des Silos beweglichen Austragsschnecke, deren Drehzahl mil der t>o Vorschubbewegung des Schwenkzylinders über ein Getriebe gekoppelt ist.

Aus der DE-OS 24 50 997 ist eine derartige Austragsvorrichtung bekannt, bei der ein Motor die Austragsschnecken direkt und über ein Getriebe den die b^r> zwei gleichachsig angeordneten Austragsschnecken tragenden Schwenkzylinder antreibt.

Wie die Erfahrung gezeigt hat, reicht eine solche Ausbildung des Antriebes zum Austragen von nicht rieselfähigen Gütern aus Silos insbesondere von gerotteten Abfällen aus Rottebehältern, wie zum Beispiel gerottetem Müll oder gerottetem Klärschlamm, für einen störungsfreien Betrieb über lange Betriebszeiten nicht aus. Bekanntlich ist der Kraftbedarf für den Antrieb der Austragsschnecke unter Vernachlässigung der Schütthöhe des auszutragenden Materials im wesentlichen von der Art des auszutragenden Materials und dem Vorschub der Austragsschnecke pro Umdrehung abhängig. Zu berücksichtigen ist ferner der Silodurchmesser und die vom Durchmesser der Austragsschnecke abhängige Förderleistung. Wie bereits einfache Versuche zeigen, steigt der Kraftbedarf mit größer werdendem Vorschub über einen relativ kurzen Bereich linear an, um dann bei weitersteigendem Vorschub stark expotential anzusteigen. Die Ursache hierfür liegt darin begründet, daß mit größer werdendem Vorschub das pro Umdrehung der Austragsschnekke von der Sohle des im Silo befindlichen Haufwerkes gelöste Material, das dabei sein Volumen etwa verdoppelt, von der Austragsschnecke nicht mehr wegtransportiert werden kann und daher vor der Schnecke hergeschoben wird. Hierbei erfolgt eine starke Verdichtung, was zu einem enormen Leistungsanstieg bis zum Stillstand der Austragseinrichtung bzw. bis zum Bruch führt. Solche Störungen sind untragbar, wenn oas auszutragende Material ein vorerwähntes Rottegut ist, welches nach einem kontinuierlich arbeitenden biologischen Rotteverfahren zu gewinnen ist. Jeder unerwünschte Stillstand im Austrag führt dann zu den Rottevorgang unterbrechenden Störungen. Das kontinuierlich /u verrottende Material verfestigt sich dann sehr stark im Rottebehälter, so daß dieser nur noch mit außergewöhnlichen Mitteln, z. B. durch Öffnen der Behälterwandung, zu Iceren ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Antriebseinrichtung für den Austrag eines Silos, insbesondere für den Austrag eines Roliebehältcis fiir kontinuierlich ablaufende biologische Rottevorgänge zu schaffen, die aus einfachen, leicht zu wartenden Komponenten besieht und nut der auch schwer auszutragendes Gut. ohne daß Matenalbrüchc im Antrieb oder der Austragsschnecke bzw. deren Lagerung eintreten, sicher auszutragen ist. bei der bei einstellbarem Vorschub die F order- und Vorschubbewe gungen der Austragsschnecke miteinander getrieblich gekoppelt sind und die bei relativ geringem l.eistungsbedarf über lange Betnebszeiten störungsfrei arbeitet.

Ausgehend von einer Antriebseinrichtung der ein gangs genannten Art isi diese Aufgabe gemalJ der Erfindung dadurch gelöst, dali zum Antrieb der Austragsschnecke und des Schwenkzylinders je ein Hydraulikmotor gleichen Schluckvolumens vorgesehen ist, die hydraulisch in Reihe geschaltet sind und jeweils über ein mechanisches Uniersetzungsgetriebe mit der Austragsschnecke bzw. dem Schwenkzylinder verbunden sind.

Nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung umfaßt das Untersetzungsgetriebe für den Schwenkzylinder einen mit der Welle des einen Hydraulikmotor verbundenen einstellbaren Exzenter und mindestens eine über eine Gclenkkoppcl mit dem Exzenter verbundene f-'reilaufkupplung mit Rücklaufsperre, deren Welle mit einem Abtriebsrilzel verbunden ist.

Anstelle mit Hydraulikmotoren die Austragsschnecke und den sie tragenden, durch die Sohle des Silos

ragenden Schwenkzylinder direkt anzutreiben, sieht die Erfindung mechanische Untersetzungsgetriebe vor, so daß Motoren mit hoher Drehzahl Liid kleinem Drehmoment verwendet werden können. Da Motoren gleicher Leistung verwendet werden, ist zwar der Antrieb für die Austragsschnecke überdimensioniert, jedoch besteht der große Vorteil, daß nach einer vorbestimmten Betriebszeit durch einfachen Umtausch der beiden Motoren der einem höheren Verschleiß unterliegende Motor für den Schwenkzylinder für den Antrieb der Austragsschnecke und der Motor für die Austragsschnecke nunmehr für den Antrieb des Schwenkzylinders weiterbenützt werden kann. Die zulässige Betriebszeit für einen zwei Motore umfassenden Motorsatz verlängert sich dadurch erheblich. Durch den Einsatz eines Exzenters in Verbindung mit einer Freilaufkupplung mit Rücklaufsperre, die über die Gelenkkoppel angetrieben ist, lassen sich dh erforderlichen großen Übersetzungsverhältnisse in der Größenordnung von etwa 1 :3500 betriebssicher realisieren. Außerdem ist durch Verstellen des Exzenters das Übersetzungsverhältnis überaus leicht zu ändern. Wird z. B. bei Beginn eines Austragsvorganges bemerkt, daß die Austragsschnecke zu stark gefüllt ist, also die Gefahr von Materialverdichtungen vor der Austragsschnecke besieht, so kann das Übersetzungsverhältnis sofort den tatsächlichen Verhältnissen angepaßt werden. Dies hat ferner in Verbindung mit den gegebenenfalls zu verwendenden Zahnradübersetzungen bzw. Kettentrieb den großen Vorteil, daß für alle möglichen Silo- b?w. Roltebehäliergrößen und auszutragenden Materialarten gleiche Antriebseinrichtungen zu fertigen sind. Hierdurch ergeben sich große Stückzahlen und damit triebseinrichtung,

Fig. 2 einen Schnitt gemäß der Linie H-Il in Fig. 1 und

F i g. 3 ein stark vereinfachtes Hydraulikschaltbild der Antriebseinrichtung für die Austragsvorrichtung nach Fig. 1.

Ein in Fig. 1 nur teilweise dargestellter, mit einer Wärmeisolierung 4 versehener, aufrechtstehender Rotlebehälter 5 ist an seiner Sohle 6 von einem ίο Schwenkzylinder 8 durchdrungen, in dessen oberen Teil in einer Ausnehmung 9 eine radial über die Sohle des Rottebehälters sich erstreckende Austragsschnecke 10 drehbar gelagert ist Hierzu dient eine zwischen einem an der Innenmantelfläche des Schwenkzylinders befesligten Lagerbock 11 und einem nicht dargestellten Ausleger drehbar gelagerte Welle 12, die die Austragsschnecke mittig durchdringt und an ihrem der Austragsschnecke abgewandten Ende ein Zahnrad 14 trägt.

An einem ebenfalls an der Innenmantelfläche des Schwenkzylinders befestigten weiteren Lagerbock 15 ist ein Hydraulikmotor M] befestigt, der ein Ritzel 16 trägt, das über eine Kette 17 mit dem Zahnrad 14 verbunden ist. Die Drehbewegungen des Hydraulikmotors werden dadurch ins Langsame übersetzt.

Der Rottebehälter 5 ist von einem Boden 20 getragen, der sich in einem Rahmen 21 abstützt. Der mittels einer Dichtung 22 auch den Boden 20 durchdringende Schwenkzylinder 8 ist in einer Bodenplatte 23 in nicht jo näher dargestellte Weise drehbar gelagert und trägt an seinem unteren Ende einen Zahnkranz 24, der mit einem ebenfalls in der Bodenplatte gelagerten Abtriebsritzel 25 in Eingriff steht Durch die Dichtung 22 ist der Boden 20 und damit der Rottebehalter 5 gegenüber Atinosphä-

alle die Vorteile, die einer Mengenfertigung zu eigen

sind. Da alle Antriebe gleich sind, ist auch ihre Wartung 35 re luftdicht abgedichtet.

gleich, was sich ebenfalls günstig auswirkt. Schließlich Die Bodenplatte 23 ist von einem zentralen

lassen sich infolge der Anwendung von Hydraulikmoto- Trägerrohr 28 gehalten, das eine weitere Lagerplatte 29 ren ais Antriebsmittel Oberlasiungssicherungen leicht tragt. An dieser Lagerplatte ist ein zweiter Hydraulik realisieren, vorzugsweise als B>passe. motor M₂ befestigt, der über ein ebenfalls ins Langsame

So ist nach einer bevorzugten Ausführungsform der 40 übersetzendes mechanisches Getriebe 30 den Schwenk-

Erfindung dem den Schwenkzylinder antreibenden Hydraulikmotor eine über ein druckabhängig arbeitendes Schaltventil einschaltbare Bypaß-Leitung zugeordnet, durch die die das Druckmedium führende Leitung unmittelbar mil dem die Austragsschnecke antreibenden 1 lydraulikmolor verbindbar ist.

Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung ist die eier Sohle des Silos abgewandte Abdeckung des Schwenkzylinders auf der Mantelfläche des Schwenkzylinders drehbar gelageri

Durch diese Maßnahme wird die Antriebsleistung finden Schwenkzylinder weiter verringert, &\ dieser gegenüber dem im Silo befindlichen Haufwerk frei beweglich, also nicht durch die über ihm befindliche Materialsäule abgebremst ist. Auf den Austrag hat dies keinen ungünstigen Einfluß, da auch das über dem Schwenkzylinder befindliche Material, wie Jie Erfahrung gezeigt hat, in den Bereich der Austragsschnecke rutscht.

Weitere Merkmale der Ci..,iuung ergeben sich aus den llnteransprüchen.

Die Erfindung ist an Hand einer in der Zeichnung schematisch dargestellten Antriebseinrichtung für die Austragsvorrichtung eines Rottebchällers beschrieben. Es zeigt

F i g. 1 einen Querschnitt durch einen aufrechlslchenden Rottebehälter mit einer an der Sohle befindlichen Austragsvorrichtung mit der erfindungsgemäßen Anzylinder antreibt. Hierzu ist auf der Abtriebswelle 31 des Hydraulikmotors ein einstellbarer F.xzenter32 befestigt - vgl. auch Fi g. 2 -,dessen Kurbelzapfen 33 mit einer Koppelstange 34 verbunden ist. Die Koppelstange ist mit einem Hebel 36 gelenkig verbunden, der mit triner auf einer Welle 37 angeordneten Freilaufkupplung 38 fest verbunden ist. Die Welle ist zwischen der Bodenplatte 23 und der Lagerplatte 29 drehbar gelagert und trägt ein Ritzel 39. Über eine Kette 40 ist das Ritzel 39 mit einem Zahnrad 41 getrieblich verbunden, das auf einer weiteren, ebenfalls zwischen der Bodenplatte 23 und der Lagerplatte 29 drehbar gelagerten Welle 42 befestigt ist. die das schon erwähnte Abtriebsritzel 25 trägt. Selbstverständlich kann das Abtriebsritzel 25 auch direkt auf der Wille 37 befestigt sein, wenn das

,geforderte Übersetzungsverhältnis dies zuläßt. Die Verstellung des Exzenters erfolgt in an sich bekannter Weise durch Verstellen des Kurbelzapfens 33 über eine nur schematisch dargestellte Stellschraube.

bo Im Hinblick auf den drehmomentabhängigen Einrollwinkel der Freilaufkupplung ist im Hinblick auf das /u realisierende Übersetzungsverhältnis die Anordnung der Gelenkkoppel in Verbindung mit dem Exzenter so zu wählen, .daß der Drehwinkel der Freilaufkupplung

b¹) größer als 6^A ist.

Der Schwenkzylinder 8 weist an seinem oberen Ende einen Deckel 45 auf, der auf der Mantelfläche mit Hilfe eines Lagers 46 drehbar gelagert ist. Das Lager 46 ist

mittels zweier Traversen 47 und 48 an der Mantelfläche des Schwenkzylinders bzw. am Deckel befestigt; vgl. Fig. 1.

Lediglich der Vollständigkeit halber sei noch erwähnt, daß weder das das Trägerrohr 28 und damit den Rottebehälter tragende Fundament, die für die beschriebenen Teile notwendigen Abdeckungen, noch die für den Betrieb der Hydraulikmotoren notwendige Druckquelle in F i g. 1 dargestellt sind. Dagegen ist eine mit 44 bezeichnete, der Luftzufuhr zum Rottebehälter dienende Rohrleitung dargestellt, die im Falle eines Silos selbstverständlich entfällt.

Über ein schemalisch dargestelltes Mannloch im Boden 20 können Wartungsarbeiten durchgeführt werden.

Wie der in Fig.3 stark schematisch dargestellte Hydraulikschaltplan zeigt, wird das für den Betrieb der Hydraulikmotoren M\ und M₂ notwendige Druckmedium mit Hilfe einer von einem Antriebsmotor AM angetriebenen Regelpumpe /?Pgeliefert. Das Druckmedium wird über eine Leitung 50 einem Druckspeicher SP und über ein Sicherheitsventil V] und eine Leitung 51 dem Hydraulikmotor M₂ für den Antrieb des Schwenkzylinders 8 und über eine Leitung 52, eine Drehdurchführung DD - die infolge des sich drehenden Schwenkzylinders notwendig ist — und eine Leitung 53 dem Hydraulikmotor M\ für den Antrieb der Austragsschnecke 10 sowie über eine Leitung 54, die Drehdurchführung und eine Leitung 55 zur Regelpumpe RP zurückgeführt. Eine Leitung 56 bildet einen zum Ölsumpf OS führenden Bypaß für die Regelpumpe. Für den Hydraulikmotor M₂ ist ein weiterer Bypaß vorgesehen, der von einem druckabhängig schaltenden Schaltventil SV und die Leitungsstücke 57 und 57 gebildet ist.

Mittels einer Klappe 60, die bei 61 innerhalb des Schwenkzylinders schwenkbar gelagert ist, kann über einen auf ein Kniegelenkhebel 62 wirkenden Hydraulikzylinder HZ eine Austragsöffnung 64 unterhalb der Austragsschnecke geöffnet bzw. geschlossen werden. Diese Schließeinrichtung entfällt selbstverständlich ebenfalls, wenn anstelle eines Rottebehälters lediglich ein Silo zu entleeren ist.

Die als Antriebsmotoren für die Austragsschnecke und den Schwenkzylinder dienenden schnellaufenden Hydraulikmotoren Mi und M₂, die die Förder- und Vorschubbewegungen erzeugen, weisen gleiches Schluckvolumen, also gleiche Leistungen auf und sind, wie Fig.3 zeigt, hydraulisch in Reihe geschaltet. Die Hydraulikmotoren M\ und Absind daher gegeneinander austauschbar. Durch diese Reihenschaltung sind die

Drehzahlen von Austragsschnecke und Schwenkzylinder miteinander gekoppelt, wobei das Übersetzungsverhältnis über den einstellbaren Exzenter 32 veränderbar, also an unterschiedliches auszutragendes Material oder an unterschiedliche Größen von Rottebehällern oder Silos anpaßbar ist. Durch den in Abhängigkeil des Druckes vor dem Hydraulikmotor M₂ einschaltbaren Bypaß wird bei etwa eintretenden unerwünschten Verdichtungen vor der Austragsschnecke der die Förderbewegung erzeugende Hydraulikmotor M_x allein weiterbetrieben, um das die Verdichtung hervorrufende Material austragen zu können. Ein Wirksamwerden des die Regelpumpe RP direkt mit dem Ölsumpf OS verbundenden Bypasses — Leitung 56 — tritt erst ein, wenn auch der Hydraulikmotor M\ infolge von

Störungen vom Druckmedium nicht mehr durchflossen werden kann.

Bei einem Durchmesser des Rotlebehälters 5 von ca. 6 m und einem Durchmesser der Austragsschnecke von ca. 250 mm, einem Füllungsgrad der Austragsschnecke von ca. 50%, was einer Auflockerung des auszutragenden Materials von 1 :2 entspricht, und einem Vorschub von ca. 5,52 mm pro Umdrehung der Austragsschnecke beträgt das Übersetzungsverhältnis zwischen Förderund Vorschubbewegung ca. 1 :3590.

Infolge der drehbaren Lagerung des Deckels 45 des Schwenkzylinders 8 wird die Reibung zwischen dem im Rottebehälter oder Silo befindlichen Materialhaufwerk und dem Schwenkzylinder herabgesetzt, was sich auf die aufzuwendende Antriebsleistung günstig auswirkt. Der Leistungsbedarf für die Antriebseinrichtung beträgt ca 3 bis 4 kW.

Hierzu 3 Blatt Zc-ichnuneen

Claims

Patentansprüche:

1. Antriebseinrichtung für eine an der Sohle eines aufrechtstehenden Silos befindliche Austragsvorrichtung mit mindestens einer um ihre Längsachse drehbaren und mittels eines Schwenkzylinders über die Bodenfläche des Silos beweglichen Austragsschnecke, deren Drehzahl mit der Vorschubbewegung des Schwenkzylinders über ein Getriebe gekoppelt ist, dadurch gekennzeichnet, daß zum Antrieb der Austragsschnecke (10) und des Schwenkzylinders (8) je ein Hydraulikmotor (Mu M2) gleichen Schluckvolumens vorgesehen ist, die hydraulisch in Reihe geschaltet sind und jeweils über ein mechanisches Untersetzungsgetriebe (14, 16, 17 und 30) mit der Austragsschnecke bzw. dem Schwenkzylinder (8) verbunden sind.

2. Antriebseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Untersetzungsgetriebe (30) für den Schenkzylinder einen mit der Welle des einen Hydraulikmotors (M-i) verbundenen einstellbaren Exzenter (32) und mindestens eine über eine Gelenkkoppel (34,36) mit dem Exzenter verbundene Freilaufkupplung (38) mit Rücklaufsperre umfaßt, deren Welle (37) mit einem Ablriebsrilzel (25) verbunden ist.

3. Antriebseinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen Freilaufkupplung (38) und Ablriebsritzel (25) für den Schwenkzylinder (8) ein Kettentrieb (39,40,41) geschaltet ist.

4. Antriebseinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Drehwinkel der Freilaufkupplung (38) größer als 6° ist.

5. Antriebseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß dem den Schwenkzylinder (8) antreibenden Hydraulikmotor (Mj) cine über ein druckabhängig arbeitendes Schaltventil (SV) einschaltbare Bypaß-Leitung (57, 58) zugeordnet isi, durch die die das Druckmedium führende Leitung (50) unmittelbar mit dem die Austragsschnecke (10) antreibenden Hydraulikmotor (M\) verbindbar ist.

6. Antriebseinrichtung für eine an der Sohle eines aufrechtstehenden Silos befindliche Austragsvorrichtung mit mindestens einer von einem in den Silo ragenden Schwenkzylinder getragenen Austrags- 4¹S Schnecke, nach Anspruch !,dadurch gekennzeichnet, daß die der Sohle (6) des Silos (5) abgewandte Abdeckung (45) des .Schwenkzylinders (8) auf der Mantelfläche des Schwenkzylinders mittels eines Lagers (46) drehbar gelagert ist.