DE2748003A1

DE2748003A1 - Vorrichtung zum wegfoerdern von schuettgut aus einem haufwerk

Info

Publication number: DE2748003A1
Application number: DE19772748003
Authority: DE
Inventors: Georg Lennart Konstan Forsberg
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1976-10-26
Filing date: 1977-10-26
Publication date: 1978-04-27
Also published as: JPS5353881A; US4351627A; FI63917B; DE2748003C2; FR2369190A1; SE7611862L; FI63917C; SE404684B; GB1563057A; DK469077A; FI773142A; NO773623L; DE7733038U1; DK147258C; DK147258B; FR2369190B1

Description

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Herr Georg Lennart Konstantin FORSBERG, Nylandsgatan 14, 654 65 Karlstad, Schweden

Vorrichtung zum Wegfördern von Schüttgut aus einem Haufwerk

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Wegfördern von Schüttgut aus einem Haufwerk. Das Schüttgut besteht dabei aus einem Feststoff, der in Form kleiner Teilchen vorliegt, etwa Körner, Pulver oder dergleichen, und der die Eigenschaft aufweist, daß er nicht von selbst leicht fließfähig ist sondern das Fließen mechanisch unterstützt werden muß. Beispiele derartiger Materialien sind Holzspäne für die Herstellung von Zellulose, Zellulosepulpe, Getreide, Sand, Kohle und dergleichen. Für das Wegfördern derartiger Materialien werden üblicherweise Förderschnecken verwendet, die innerhalb des Haufwerks arbeiten und das Material zu einem Auslaß hinfördern.

Ist die Förderschnecke stationär dann ist der Fördervorgang ungleichmäßig über das Haufwerk verteilt, weil das Material von bestimmten Richtungen her leichter nachströmt; somit entstehen an einigen Stellen sogenannte tote Zonen, wo keine oder nur eine sehr langsame Bewegung des Materials vorhanden ist. Dem kann da-

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durch entgegengewirkt werden, daß die Förderschnecke beweglich ausgebildet wird, und zwar beweglich in rechten Winkeln zur Schneckenachse.

Eine derartige Maßnahme erbringt jedoch keine zufriedenstellende Lösung des Problems, welches die Grundlage der vorliegenden Erfindung darstellt, nämlich eine möglichst gleichmäßige Verteilung des Wegfördervorgangs über eine Schicht des Haufwerks, so daß die Masse an jeder Stelle mit gleicher Geschwindigkeit absinkt und keine Bereiche der Masse mit unterschiedlicher Speicherzeit entstehen.

Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß der Materialzufluß zu den verschiedenen Teilen der Förderschnecke aufgeteilt, vergleichmäßigt bzw. gesteuert wird, und zwar mit Hilfe einer Trommel, welche die Förderschnecke vollständig umgibt und Einlaßöffnungen aufweist, die während der kombinierten Drehung und seitlichen Verschiebung der Trommel sich durch die Materialschicht hindurchbewegen, wobei sie ein nacheinanderfolgendes Eindringen von Teilchen in die Trommel erlauben, und zwar mit der gewünschten gleichmäßigen Verteilung, wobei die Teilchen dann innerhalb der Trommel durch die Förderschnecke bewegt werden. Die konstruktiven Merkmale dieser Vorrichtung nach der Erfindung sind in den Patentansprüchen enthalten.

Die Kombination der Förderschnecke mit einer sie umgebenden Trommel bringt darüberhinaus Vorteile bezüglich der Konstruktion und der Arbeitsweise der Förderschnecke, weil diese vom Druck des Schüttguts

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befreit ist . Außerdem ist es nicht erforderlich, daß die Förderschnecke eine sich ändernde Schraubensteigung aufweist, eine Maßnahme die früher mit dem Ziel angewendet worden ist, die Förderung über die Schneckenlänge gleichmäßiger zu machen.

Auf der Zeichnung sind Ausführungsformen der Erfindung beispielsweise dargestellt, und zwar zeigen:

Fig. 1: einen Vertikalschnitt durch ein Silo mit am Siloboden

befindlicher Fördervorrichtung nach der Erfindung, Fig. 2: eine Seitenansicht nach der Linie II-II von Fig. 1, Fig. 3: einen Querschnitt nach der Linie III-III von Fig. 1, Fig. 4: eine Abwandlungsform der Fördervorrichtung am Boden eines

offenen Haufwerks, und
Fig. 5: einen Querschnitt nach der Linie V-V von Fig. 4.

In Fig. 1 sind mit 11 die vertikalen Wände eines Silos mit rechteckigem Querschnitt bezeichnet, welches Silo von oben her mit feinkörnigem Material gefüllt und am Boden entleert wird. Die Füllung 13 bildet ein temporäres Haufwerk, das nicht durchmischt sondern über den gesamten Querschnitt gleichmäßig absinken soll, so daß die Verweilzeit der einzelnen Teilchen im Silo möglichst gleich lang ist.

In das Silo ist unmittelbar über dem Boden 15 eine horizontale Förderschnecke angeordnet, bestehend aus einer Welle 17 mit darauf

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angeordnetem Schneckenflügel, der eine fortlaufende Schraubenfläche konstanter Steigung bildet. Die Welle 17 ist an einem Ende in einem Lager 21 gelagert und trägt ein Kettenrad 23, das über eine Kette 25 und ein Getrieberad 27 mit einem Elektromotor 29 gekoppelt ist. Das Lager 21 und der erwähnte Antrieb befinden sich auf einem Wagen 31, der mittels Kufen 33 (oder auch Räder) auf einem horizontalen Gleis 35 verschiebbar ist, welches sich in einem Gehäuse befindet, das sich neben dem Silo befindet und sich über dessen gesamte Abmessung erstreckt. Das entgegengesetzte Ende der WElIe 17 ist in einem Lager 37 gelagert, das auf einer Schiene 39 verschiebbar ist, welches parallel zur Schiene 35 verläuft und sich an einer Kante der Außenseite eines horizontalen Gehäuses 41 befindet. In diesem Gehäuse 41 befindet sich außerdem ein Bandförderer 43, und zwar unterhalb des Endes der Förderschnecke; von diesem Förderband wird das aus dem Silo durch die Förderschnecke entnommene Material weggeschafft. Der Wagen 31 ist auf dem Gleis 35 in Richtung nach vorne und nach hinten bewegbar, und zwar durch Seile 45, die zu einer nicht gezeichneten Motorwinde gehören. Entsprechende Seile sind am Lager 37 angebracht und bewegen dieses gleichförmig mit dem Wagen 31, so daß die Welle 17 stets parallel zu sich selbst verschoben wird. Selbstverständlich kann dieser synchrone Antrieb auch mit anderen Mitteln erreicht werden, beispielsweise durch Zahnstangen.

Gemäß der Erfindung ist die Förderschnecke von einer zylindrischen Trommel 47 umgeben, die sich über die Gesamtbreite des Silos

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erstreckt und deren Enden in die erwähnten Gehäuse hineinragen. Die Trommel 47 verläuft konzentrisch zur Welle 17 und ihre äußersten Enden sind auf dieser abgestützt. Das eine Trommelende trägt ein Kettenrad 49, das über eine Kette 51 mit einem Hydraulikmotor 53 gekoppelt ist, der sich auf dem Wagen 31 befindet. Ddurch diesen Motor wird der Trommel eine Drehbewegung übertragen, die unabhängig von der Drehung der Förderschnecke 17, 19 ist, wobei die Drehung der Trommel wesentlich langsamer ist als die der Förderschnecke und dieser im allgemeinen entgegenger-ichtet ist. An ihrem anderen, nicht angetriebenen ENde besitzt die Trommel einen Auslaß, gebildet durch die Schlitze 55, die freigelassen sind zwischen axial gerichteten Armen 57, welche das Außenende der Trommel mit einer Abschlußscheibe 59 verbinden, die drehbar auf der Welle 17 gelagert ist. In die Trommel sind viele Einlaßöffnungen 61 eingeschnitten, welche die Form von axial gerichteten oder schiefen Schlitzen haben, welche über die gesamte oder im wesentlichen die gesamte Länge der sich zwischen den Wänden 11 erstreckenden Trommel verteilt sind und auch über den gesamten Umfang der Trommel. In jedem Querschnitt der Trommel befindet sich zumindest eine Einlaßöffnung oder meist mehrere Einlaßöffnungen, wobei im letzteren Fall diese vorzugsweise

in gleichmäßig um den Umfang verteilt sind. Einander axialer Richtung benachbarte Schlitze sind in Umfangsrichtung gegeneinander abwechselnd versetzt. Schlitze unterschiedlicher axialer Position können sich teilweise überlappen; in diesem Fall ist es besonders wichtig sie in genügendem umfangsmäßigen Abstand anzuordnen, damit die Trommel nicht geschwächt wird. In den verschiedenen Querschnitten der Trommel ist die gesamte Umfangserstreckung der Schlitze im

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wesentlichen dieselbe. Vorzugsweise besitzen die Schlitze die gleiche Gestalt und Größe. Die Abmessung der Schlitze soll den Partikelgrößen angepaßt sein, derart, daß diese hindurchtreten können.

Die Vorrichtung arbeitet folgendermaßen. Wenn der Wagen 31 langsam auf seinem Gleis bewegt und die Trommel 47 mittels des Motors 53 gedreht wird beschreibt jeder der Einlaßschlitze 61 eine Trochoid-Bahn durch eine horizontale Schicht des Hauptwerks. Bei einer Bewegungsrichtung des Wagens wird ein Teil dieser Bahn der Kurve 63 von Fig. 2 entsprechen und wenn dann der Wagen in entgegengesetzter Richtung bewegt wird entspricht die Bahn der Kurve 66. Während dieser kombinierten Bewegung aus Rotation und seitlicher Verschiebung dringen die Partikel durch die Schlitze der Trommel hindurch und die Kanten der Schlitze graben sich in das Haufwerk und lockern und lösen die Teilchen vom Haufwerk, derart, daß diese in das Trommelinnere hineinfallen. Die Förderschnecke wird mit einer derartigen Geschv/indigkeit angetrieben, daß das in das Trommelinnere eindringende Material das Trommelinnere nur zu einem Bruchteil des gesamten Querschnitts füllt, beispielsweise höchstens den halben Querschnitt, so daß dann, wenn die Schlitze sich im oberen Bereich des Trommelmantels befinden, wo das meiste Material durch die Schlitze hindurchgeht, die Teilchen nicht von bereits vorher in das Trommelinnere eingedrungenem Material daran gehindert werden, in das Trommelinnere zu gelangen sondern unabhängig von der Stelle bezüglich der Länge der Trommel unbehindert durch die Schlitze in

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das Trommelinnere hineinfallen. Damit wird sichergestellt/ daß die Materialschicht, in welcher sich die Trommel bewegt, an den verschiedenen Stellen vollständig gleichmäßig aufgearbeitet wird, und zwar im Gegensatz zu einer Förderschnecke ohne Trommel, in deren Nähe das Material über die Schnittlänge ungleichmäßig abgefördert wird.

Die Trommel nimmt das Gewicht des auf ihr ruhenden Materials auf und infolge der Steifigkeit der Trommel ohne wesentliche Durchbiegung. Die Förderschnecke selbst wird von diesem Gewicht entlastet, so daß deren Welle vergleichsweise dünn sein kann. Auch kann die Förderschnecke vergleichsweise schnell bei geringem Leistungs^verbrauch angetrieben werden, weil sie lediglich das im Trommelinnere befindliche Material gegen den Ausgang hin befördern muß, ohne daß das Material in der Nähe der Schnecke dieser einen wesentlichen Widerstand entgegensetzt, wie dies der Fall ist, wenn die Schnecke sich direkt im Haufwerk befindet und unmittelbar an allen Seiten von dem Material umgeben ist. Auch das Material selbst wird dadurch geschont, d.h. die Teilchen werden nicht gebrochen oder Abrieberscheinungen unterworfen.

Die Vorrichtung gemäß den Fig. 4 und 5 dient zum Abfördern des Schüttguts aus der Bodenschicht eines offenen Haufwerks. Dabei kann ein gleichmäßiges Absinken nur im zentralen Bereich des Haufwerks erreicht werden, nicht jedoch an den schräg abfallenden Flanken. Die Konstruktion der Vorrichtung entspricht im wesentlichen derjenigen nach den Fig. 1 bis 3. An den Einlaßöffnungen befinden

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sich jedoch Vorsprünge, welche über die zylindrische Mantelfläche der Trommel vorspringen und Baggerzähne 69 bilden, welche während der Drehung Schüttgut durch die Schlitze 61 hindurch in das Trommelinnere hineinfördern. In einer besonders einfachen Ausführung können die Zähne dadurch gebildet werden, daß das plattenförmige Metall der Trommel ent-lang einer Längskante der Schlitze 61 ausgebogen wird. Das Auslaßende der Trommel ist entweder vollständig offen oder endet in einem eine öffnung aufweisenden Abschlußkopf 71, durch welchen das Material die Trommeln verläßt. Die Trommel ist in einem äußeren Lager 73 gelagert, welches auf einer Schiene 39 verschiebbar ist und die WElIe 17 des Schneckenförderers ist im Kopf 71 gelagert.

Selbstverständlich können die dargestellten Ausführungsbeispiele zahlreiche Abwandlungen erfahren, ohne den Bereich der Erfindung zu verlassen. Beispielsweise kann die Trommel getrennt gelagert sein, in welchem Fall die Förderschnecke konzentrisch in dieser angeordnet ist. Auch kann sich der Antrieb für die Trommel an dem Ende befinden, das dem Schneckenantrieb entgegengesetzt ist. In diesem Fall ist es möglich, einen Antriebsmechanismus zu verwenden, der sich konzentrisch zur Trommel und zur Schnecke erstreckt, beispielsweise kann ein hydraulischer Hubmotor Verwendung finden. Wenn der Boden 15 nicht horizontal sondern geneigt ist_Jkönnen die Förderschnecke und die Trommel einen Anstellwinkel kleineren oder größeren Winkels zur Horizontalen haben. Weiterhin kann die Erfindung bei einer konzentrischen Anordnung Anwendung finden, wobei dann die Trommel und die Förderschnecke nicht parallel zu sich selbst verschoben! sondern um eine vertikale Achse verschwenkt werden.

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In diesem Fall läuft der Wagen 31 auf einer kreisförmigen Schiene 35 und das Auslaßende der Trommel befindet sich im Zentrum des Silos und ist im wesentlichen stationär. Um einen gleichmäßigen Auslaßvorgang zu erreichen, soll die gesamte Umfangserstreckung der Auslaßöffnungen 31 in den verschiedenen Querschnitten der Trommel um so größer sein je größer die Entfernungen von der Schwenkachse sind. Dies kann dadurch erreicht werden, daß die Schlitze einander immer näher angeordnet sind und/oder die Schlitze zum Außenende der Trommel immer breiter werden.

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Claims

DIPL. ING. KLAUS BEHN 2 7 A 8 O O DIPL.-PHYS. ROBERT MÜNZHUBER PATENTANWÄLTE WIDENMAYERSTRASSE 6 O SOOO MÜNCHEN 22 TEL (OBS) 22 23 30 - 29 51 92 26.10.1977 A 254 77 Mü/De PATENTANSPRÜCHE

1. Jvorrichtung zum Wegfördern von Schüttgut aus einem Haufwerk, mit einer Förderschnecke, die quer zu ihrer Achse verschiebbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Förderschnecke (17,19) von einer Trommel (47) umgeben ist, die unabhängig von der Förderschnecke drehbar und mit Einlaßöffnungen (61) versehen ist, welche über den Umfang und im wesentlichen über die gesamte Länge der zylindrischen Mantelfläche der Trommel verteilt sind, wobei die Einlaßöffnungen (61) während der kombinierten Bewegung aus Rotation und Querverschiebung der Trommel sich in eine Schicht des Schüttguts eingraben und dabei das Schüttgut in das Trommelinnere überführen, wo es von der Förderschnecke weggefördert wird.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einlaßöffnungen (61) Schlitze sind, die sich in Achsrichtung oder schräg dazu erstrecken.

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Bankhaus Merck Finck & Co, München. (BLZ 70030400) Konto Nr 394649 Bankhaus H. Aufhauser. München. Nr. 2613OO Postscheck: München 3ΟΘΟ4-ΘΟΟ

Telegrammadresse: Patents« η tor

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß sich in jedem Querschnitt der Trommel (47) zumindest eine Einlaßöffnung (61) befindet, vorzugsweise mit Ausnahme der äußersten Trommelenden.

4. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß im selben Trommelquerschnitt befindliche Einlaßöffnungen (61) in Umfangsrichtung denselben Abstand voneinander aufweisen.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Trommel (47) parallel zu sich selbst verschiebbar ist und daß die gesamte Umfangserstreckung der Einlaßöffnungen (61) in den verschiedenen Querschnitten der Trommel im wesentlichen dieselbe ist.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Trommel um eine Vertikalachse verschwenkbar ist und daß die gesamte Umfangserstreckung der Einlaßöffnungen in den verschiedenen Querschnitten der Trommel un so größer ist je größer die Entfernung von der Schwenkachse ist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Trommel (47) an beiden Enden auf der Welle (17) der Förderschnecke gelagert ist.

8. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Ende

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der Trommel (47) durch ein äußeres Lager (73) abgestützt ist, das auf einer festen Führungsbahn (39) verschiebbar sitzt.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß ein Ende der Welle (15) der Förderschnecke in einem Abschlußkopf (71) der Trommel gelagert ist.

10. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Trommel an einem Ende einen Auslaß (55) aufweist, der sich innerhalb des Lagers der Trommel auf der Welle (15) der Förderschnecke befindet.

11. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Trommel (47) durch einen eigenen Motor (53) und die Förderschnecke durch einen eigenen Motor (29) angetrieben ist.

12. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Trommel (47) und die Förderschnecke (17) an benachbarten Enden angetrieben sind.

13. Vorrichtung nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Motoren (29,53) auf einem Wagen (31) sitzen, der auf einer geraden oder gebogenen Führungsbahn verschiebbar ist, die sich senkrecht zu den Achsen von Trommel und Förderschnecke erstreckt.

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