DE2603964A1

DE2603964A1 - Vorrichtung zum entleeren eines schuettgutbunkers

Info

Publication number: DE2603964A1
Application number: DE19762603964
Authority: DE
Inventors: Fritz Teske
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1976-02-03
Filing date: 1976-02-03
Publication date: 1977-08-04
Also published as: BR7604402A; GB1551983A; US4083462A; BE846612A; DE2603964B2; ES450144A1; DE2603964C3

Description

Vorrichtung zum Entleeren eines Schüttgutbunkers

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Entleeren eines Schüttgutbunkers, bestehend aus einem in einem Gehäuse über dem den unteren Bunkerendteil verschließenden, mindestens eine exzentrisch angeordnete Entleeröffnung aufweisenden Gehäuseboden angeordneten und über ein Triebschaltwerk antreibbaren Schaufelrad, dessen Klinken-Schaltrad auf der Schaufelradwelle unter dem Gehäuseboden angeordnet ist und mindestens ein als druckmittelbetriebener Arbeitszylinder ausgebildetes Schaltglied vorgesehen ist.

Derartige'Vorrichtungen haben den Zweck, Aufböschungen des Schüttgutes im Bunker zu zerstören und damit ein ungehindertes Austragen des Schüttgutes durch die Entleeröffnungen herbeizuführen.

Hierzu ist es aus der DL-PS 4-3 491 bekannt, das Schaufelrad in eine kontinuierliche Umdrehung zu versetzen.

Eine weit weniger Erstellungs- und Betriebskosten erfordernde Vorrichtung obiger Gattung offenbart die DT-OS 2 364 830, wobei das Schaufelrad mit einem Schrittschalt-

werk in gleichbleibender Drehrichtung intermittierend angetrieben wird.

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Bei allen bekannten derartigen Vorrichtungen besteht aber die Gefahr, daß insbesondere bei einer exzentrisch zur Schaufelradwelle angeordneten Entleeröffnung das Schaufelrad durch das Schüttgut blockiert wird.

Der Erfindung liegt nun die Aufgabe augrunde, für eine Vorrichtung eingangs beschriebener Gattung Möglichkeiten zur Vermeidung einer solchen Blockierung des Schaufelrades zu schaffen, ohne daß zusätzliche, auf das Schüttgut wirksame Mittel zur Auflockerung notwendig sind. Die Lösung dieser Aufgabe kennzeichnet sich erfindungsgemäß dadurch, daß ein in wechselnden Drehrichtungen das Schaufelrad antreibbares Triebschaltwerk angeordnet ist, daß ferner den Drehwiderstand des Schaufelrades messende und bei Erreichen eines einstellbaren Drehwxderstandes die Drehrichtung des Schaufelrades umkehrende Steuereinrichtung vorgesehen ist, und daß am Schaufelrad pro Entleeröffnung ein Schaufelrad-Arm vorgesehen ist, der so angeordnet ist, daß dieser über die Entleeröffnung hinweg hin und her pendelt.

Auf diese Weise erhält man,ausgehend von der Erkenntnis, daß mit zunehmender Entfernung von der Entleeröffnung

der Drehwiderstand, den das im Bunker befindliche Schüttwächst , gut dem Schaufelrad entgegensetzt /"eine Entleervorrichtung, mit der vornehmlich im Bereich der Entleeröffnung und in Abhängigkeit vom Drehwiderstand das Schüttgut aufge-

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lockert wird, so daß einerseits eine Blockade des Schaufelrades ausgeschlossen ist, weil nach Erreichen eines Vorwählbaren Drehwiderstandes und nachfolgender Änderung der Schaufelrad-Drehrichtung der Schaufelradarm stets in Schüttgutbereiche mit geringerem Drehwiderstand als zuvor verstellt wird.

Andererseits wird durch die asymmetrische Auflockerung des Schüttgutes eine dessen Förderung zumindest hemmende Brückenbildung a priori erschwert.

Sine einerseits fertigungstechnisch besonders günstige, andererseits aber auch robuste, erfinderische Ausgestaltung einer vorbeschriebenen Einzelheit besteht darin, daß ein Schaltrad vorgesehen ist, bei dem beide Zahnflanken jeder Zahnlücke als wirksame Zahnflanken, also zur Übertragung von vom Schaltglied susgeübten Druckbzw. Zugkräften ausgebildet sind, und daß dem Schaltglied ein von der Steuereinrichtung beeinflußbares Stellglied zum wahlweisen Kuppeln bzw. Entkuppeln des Schaltgliedes mit bzw. vom Schaltrad zugeordnet ist, wobei vorzugsweise ferner als Stellglied ein an das druckmittelbetätigbare, vorzugsweise hydraulische System des Schaltgliedes angeschlossener,druckmittelbetatigbarer Arbeitszylinder angeordnet ist .

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Weiterhin kennzeichnen sich vorteilhafte und erfinderische Merkmale des vorbeschriebenen Gegenstandes dadurch, daß die Messung des Drehwiderstandes mittels den effektiven Druck des Arbeitsmittels mit einstellbaren Werten vergleichender Vorrichtungen erfolgt, die auf die Steuerorgane des Schaltgliedes wirksam sind.

Eine solche Ausgestaltung ist mit optimal einfachen Mitteln erstellbar. Zudem besteht die Möglichkeit, die vorwählbaren Werte, bei welchen die Vorrichtung ansprechen soll, stufenlos zu verändern. .

Eine bevorzugte und erfinderische Ausführungsforia des vorbeschriebenen Gegenstandes ist dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein das Schaltrad um jeweils eine Zahnteilung verstellendes Schaltglied angeordnet ist, und daß an der Welle mehrere auf dem Umfang verteilt angeordnete und der Anzahl der Schaltrad-Zähne entsprechende Schaltfinger angeordnet sind, die mit gestellfesten Sensoren korrespondieren, derart, daß die Sensoren nur beim Passieren eines Schaltfingers die Steuervorrichtung in Abhängigkeit vom effektiven Arbeitsmittel-Druck zur Umkehrung der Schaufelrad-Drehrichtung beeinflussen, wobei vorzugsweise ferner der Arbeitsdruck der von den wellenfesten Schaltfingern beeinflußbaren Sensoren kleiner als der maximale zulässige Druck des hydraulischen Systems ausgelegt ist, und daß zudem

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ein von der jeweiligen Stellung des Schaltrades unabhängig wirksamer, bei Erreichen eines den Arbeitsdruck der vorgenannten Sensoren übersteigenden Druckes des Arbeitsmittels ansprechender und die Steuervorrichtung zur Umkehrung der Drehrichtung des Schaufelrades beeinflussender Sensor angeordnet ist.

Durch die Anordnung der wellenfesten Schaltfinger und der gestellfesten Sensoren, deren Arbeitsdruck unterhalb des maximal zulässigen Druckes im hydraulischen System liegt, wird sichergestellt, daß die Drehrichtung bereits an den Meßstellen umgekehrt wird, sofern beim Passieren eines Schaltfingers der ließstelle der einstellbare Arbeitsdruck erreicht ist.

Hierdurch wird einerseits die gesamte Anlage geschont, andererseits kann damit der Schwenkwinkel des Schaufelradarmes in Abhängigkeit von der Konsistenz des Schüttgutes vorgewählt werden, um eine angestrebte asymmetrische Auflockerung im Bereich der Entleeröffnung des im Bunker befindlichen Schüttgutes sicherzustellen.

Für den Fall, daß zwischen zwei Meßstellen erst der vorgewählte, unterhalb des maximalen Druckes liegende Arbeitsdruck erreicht wird, ist aber auch sichergestellt, daß eine Umkehrung der Drehrichtung des Schaufelrades erfolgt, um sowohl eine Überlastung der gesamten Anlage als auch eine Blockierung des Schaufelrades auszuschließen.

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Eine selbständige Erfindung, die aber eine vorteilhafte Weiterbildung des vorbeschriebenen Gegenstandes darstellt, besteht darin, daß die Schaufelrad-Arme Querschnitte im wesentlichen stumpfwinkliger und vorzugsweise gleichschenkliger Dreiecke aufweisen und so angeordnet sind, daß die lange Querschnittsseite stets parallel zum Gehäuseboden verläuft, und daß der der langen Querschnittsseite gegenüberliegende Winkel von der Habe aus in Richtung auf das freie Armende ständig bis maximal auf 180 zunehmend ausgebildet ist.

Durch diese Ausgestaltung der Schaufelrad-Arme vermögen diese zur Auflockerung des Schüttgutes mit weit weniger Kraftaufwand als bislang das Schüttgut durchzuschneiden. Darüber hinaus weisen die Schaufelradarme eine hohe lOrmfestigkeit auf.

Je nach Beschaffenheit des Schüttgutes ist es vorteilhaft, wenn erfindungsgemäß an der Nabe des Schaufelrades außer dem vorgenannten Schaufelradarm ein, vorzugsweise zwei oder mehrere weitere Schaufelradarme auf dem Umfang gleichmäßig verteilt angeordnet sind und die Schaufelradarme kleinere Schüttgutangriffsflächen als die erstgenannten Schüttgutarme aufweisen, wobei vorzugsweise ferner die Schaufelrad-Arme mit den kleinen Schüttgutangriffsflächen kürzer, vorzugsweise weniger als halb so lang als die erstgenannten Schaufelradarme ausgebildet sind.

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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnunge:

dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben.

Es zeigen:

Fig. 1 eine Bunkerentleervorrichtung im Längsschnitt I-I, Fig. 2 desgleichen von oben gesehen, Fig. 3 eine Einzelheit im Schnitt III-III, Fig. 4 desgleichen im Schnitt IV-IY.

Diese Entleervorrichtung besteht aus einem zylindrischen, oben offenen, an einem nichtgezeichneten Schuttgutbunker mit senkrechten oder schrägen Wänden anschließbaren Gehäuse 1.

Über dem Gehäuse 2 ist ein Schaufelrad 3 mit einem langen und zwei kurzen Schaufelradarmen 3a bzw. ~5b angeordnet. Letzteres ist auf einer Welle 4- befestigt, die den Gehäuseboden 2 abgedichtet durchgreift. Als Dichtung ist eine Labyrinthdichtung 5 vorgesehen.

Zur drehbaren Lagerung der Welle 4 sind gestellfest gehalterte Radiallager 6 und 6¹ sowie ein Axiallager 7 angeordnet.

Als Antrieb dient ein Triebschaltwerk, das aus einem zwischen den Radiallagern 6 und 6¹ auf der Welle 4- befestigten Klinkenschaltrad 8 und zwei gestellfest gehalterten Schaltgliedern besteht.

Als Schaltglieder sind zwei diametral angeordnete, hydraulische, doppelwirkende Arbeitszylinder 9+9' vorgesehen,

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deren Zylinder um gestellfeste, vertikale Achsen 10 verschwenkbar angelenkt sind. Die Kolbenstangen 11 der Arbeitszylinder 9,9' tragen als Schaltklinken Gabeln 12 mit zur Welle 4 achsparallel verlaufenden Bolzen 13, die mit den Zahnlücken 14 des Klinkenschaltrades 8 korrespondieren.

Alle Zahnflanken 15 sind zu den Bolzen 13 konform hinterschnitten ausgebildet, so daß das Klinkenschaltrad 8 mittels der Schaltglieder sowohl im Uhrzeigersinn als auch diesen entgegengerichtet angetrieben werden kann.

Ferner greift an jedem Arbeitszylinder 9 bzw. 9' ein Arbeitszylinder 16 an . Letztere sind einerseits am Gestell und andererseits am Arbeitszylinder 9 bzw. 9' v^ vertikale Achsen verschwenkbar angelenkt.

Alle Arbeitszylinder 9,9'>^6 sind an ein in Fig. 4 gezeigtes hydraulisches System angeschlossen.

Dieses besteht aus einem öltank 17,einer von einem Elektro-Motor 18 antreibbaren Pumpe 19 sowie einer Steuereinrichtung 20.

Im Gehäuseboden 2 ist eine Entleeröffnung 21 angeordnet, unter welcher ein Stetigförderer, zum Beispiel ein Gurtförderer 22 vorgesehen ist.
Die Arbeitsweise der Entleervorrichtung ist folgende:

In der Grundstellung steht der Schaufelradarm 3^a in der in Fig. 2 in gestrichelten Linien dargestellten Stellung.

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Diese Grundstellung wird durch einen nicht dargestellten, am Klxnkenschaltrad 8 befestigten Schaltnocken und einen gestellfesten, gehalterten Sensor ersielt, der eine elektrische Steuerung 23 derart "beeinflußt, daß nach dem Abschalten der Vorrichtung in jedem Fall das Schaufelrad 3 erst nach Erreichen der Grundstellung stillgesetzt wird.

Wird nun der Elektromotor 18 eingeschaltet, fördert die Pumpe 19 das unter Druck stehende Arbeitsmittel über die Dreiwegeventile 24+25 in die den Kolbenstangen 11 abgewandten Verdrängerräume der Arbeitszylindei· 9 und 9' ₅ deren Kolbenstangen 11 ausfahren und das Klinkenschaltrad 8 im Uhrzeigersinn drehen, bis das Klinkenschaltrad 8 die in Fig, 4 dargestellte Stellung erreicht. Kurz vor Erreichen dieser Stellung passiert einer der zwölf auf dem zwölf Zähne aufweisenden Klinkenschaltrad 3 auf den Umfang gleichmäßig verteilt angeordneben Schaltfinger 26 einen der übereinander gestellfest angeordneten Sensoren 27, der dann elektrische Elekto-Hydro-Schalter 28 bzw. 28' zum Messen des Arbeitsmitteldruckes einschaltet.

Die Schalter 28 sind an den Kolbenstangen abgewandten und die Schalter 28 an die kolbenseitigen Verdrängerräume der Zylinder 9₅9' angeschlossen.

Ist in diesem Moment der effektive Druck des Arbeitsmittels kleiner als der einstellbare Arbeitsdruck des

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Elektro-Hydro-Schalters 28 von beispielsweise 200 bar, -dies trifft in jener Stellung des Klinkenschaltrades mit Sicherheit zu, weil der Widerstand, den das Schüttgut dem Schaufelradarm Ja entgegensetzt, in Richtung zur Entleeröffnung abnimmt- werden von der elektrischen Steuerung 23 beeinflußt, zunächst die Kolbenstangen 11 um die Tiefe der Einterschneidungen der Zahnflanken 15 zurückgezogen und dann über das Mehrwegeventil 29 die den Kolbenstangen abgewandten Verdrängerräume der Arbeitszylinder 16 mit Arbeitsmittel beaufschlagt, was zur Folge hat, daß deren Kolbenstangen soweit herausgeschoben werden, daß die Schaltklinken 12/13 aus den Zahnlücken 14 herausgehoben werden, um daran anschließend die Kolbenstangen 11 der Arbeitszylinder 9,9' durch Beaufschlagung der kolbenstangenseitigen Verdrängerräume soweit zurückzuziehen, bis die Schaltklinken den benachbarten Zahnlücken 14 gegenüberstehen. Sodann werden wiederum von der elektrischen Steuerung 23 beeinflußt über das Ventil 29 die kolbenstangenseitigen Verdrängerräume der doppelt wirkenden Arbeitszylinder 16 mit Arbeitsmittel beaufschlagt und damit die Schaltklinken 12/13 erneut mit dem Klinkenschaltrad gekuppelt.

Ist diese Stellung erreicht, werden von der elektrischen Steuerung 23 beeinflußt die den Kolbenstangen 11 abgewandten Verdrängerräume der Arbeitszylinder 9₅9' beaufschlagt, was zur Folge hat, daß das Klinkenschaltrad 8

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und somit das Schaufelrad 3 erneut im Uhrzeigersinn gedreht wird.

Dabei werden die einzelnen Schaltstellungen durch weitere, nicht dargestellte Sensoren folgerichtig kontrolliert und angesteuert.

Diese schrittweise Drehung des Schaufelrades 3 wiederholt sich in der Regel solange bis an einer Meßstelle der effektive Druck im hydraulischen System den eingestellten Arbeitsdruck von beispielsweise 200 bar infolge des vom Schüttgut auf das Schaufelrad 3 wirksamen Widerstandes übersteigt.

In diesem Falle werden bei Erreichen einer Meßstelle wiederum von dem Elektro-Hydro-Schalter 28 beeinflußt, über die elektrische Steuerung 23 die elektromagnetisch verstellbaren Mehrwegeventile 24· und 25 so verstellt, daß die kolbenstangenseitigen Verdrängerräume der Arbeitszylinder 9,9' beaufschlagt werden und diese das Klinkenschal trad 8 zurück, also entgegen dem Uhrzeigersinn, drehen.

An der folgenden Meßstelle werden dann die Schaltklinken 12/13 in der wie vorbeschriebenen Weise, jedoch in umgekehrter Folge, solange zum Drehen des Klinkenschaltrades mit dem Klinkenschaltrad ge- bzw. vom Klinkenschaltrad entkuppelt bis jenseits der Entleeröffnung 21 der effektive Druck des Arbeitsmittels wieder 200 bar überschreitet.

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V.^rird jedoch zwischen zwei benachbarten Meßstellen infolge möglicher plötzlicher Setzungen des Schüttgutes der maximale,zulässige Arbeitsmitteldruck von beispielsweise 300 bar erreicht, wird über die vom Elektro-Hydro-Schalter 30 beeinflußte elektrische Steuerung 23 bereits vor Erreichen der nächsten Meßstelle die Umkehrung der Drehrichtung eingeleitet.

Weiterhin sind im hydraulischen System Monometer 3I und 32 sowie Elektro-Hydro-Schalter 33 und 34 zur Drucküberwachung gegen Überdruck vorgesehen.

Außerdem ist ein hydraulisch wirksames Sicherheitsventil 35 angeordnet, das wirksam wird, wenn die Elektro-Hydro-Schalter versagen sollten.

Unter Umständen kann es vorteilhaft sein, im Gehäuseboden 2 der Entleeröffnung 21 diametral gegenüber eine weitere Entleeröffnung und am Schaufelrad 3 einen weiteren langen Schaufelradarm, wie in strichpunktierten Linien dargestellt, vorzusehen.

In diesem Falle ist es zweckmäßig, die kurzen Schaufelrad-Arme 3b fortzulassen.

Alle neuen, in der Beschreibung und/oder Zeichnung offenbarten Einzel- und Kombinat!onsmerkmale werden als erfindungswesentlich angesehen.

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Le e rs e ι te

Claims

Patentansprüche ;

My Vorrichtung zum Entleeren eines Schüttgut bunkers, "bestehend aus einem in einem Gehäuse über dem den unteren Bunker endteil- verschließenden, mindestens eine exzentrisch angeordnete Entleeröffnung aufweisenden Gehäuseboden angeordneten und über ein Trieb schaltwerk antreibbaren Schaufelrad, dessen Klinkenschaltrad auf der Schaufelradwelle unter dem Gehäuseboden angeordnet ist und mindestens ein als druckmittelbetriebener Arbeitszylinder ausgebildetes Schaltglied vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß ein in wechselnden Drehrichtungen das Schaufelrad(3)antreibbares Triebschaltwerk angeordnet ist, daß ferner den Drehwiderstand des Schaufelrades (3) messende und bei Erreichen eines einstellbaren Drehwiderstandes die Drehrichtung des Schaufelrades (3) umkehrende Steuereinrichtung (20) vorgesehen ist, und daß am Schaufelrad (3) pro Entleeröffnung (21) ein Schaufelrad-Arm (3a) vorgesehen ist, der so angeordnet ist, daß dieser über die Entleeröffnung (21) hinweg hin und her pendelt.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Schaltrad (8) vorgesehen ist, bei dem beide Zahnflanken (15) ,jeder Zahnlücke (14) als wirksame Zahnflanken, also zur Übertragung von vom Scha],tglied ausgeübten Druck- bzw. Zugkräften ausgebildet

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ORIGINAL INSPECTED

sind, und daß dem Schaltglied (9) ein von der Steuereinrichtung (20) beeinflußbares Stellglied zum wahlweisen Kuppeln bzw. Entkuppeln des Schaltgliedes mit bzw. vom Schaltrad (8) zugeordnet ist.
3. Vorrichtung nach einem oder beiden der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß als Stellglied ein an das druckmittelbetätigbare, vorzugsweise hydraulische System des Schaltgliedes (9) angeschlossener druckmittelbetätigter Arbeitszylinder (16) angeordnet ist.
4. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Messung des Drehwiderstandes mittels den effektiven Druck des Arbeitsmittels mit einstellbaren Werten vergleichender Vorrichtungen erfolgt, die auf die Steuerorgane des Schaltgliedes (9) wirksam sind.
5. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein das Schaltrad (8) um jeweils eine Zahnteilung verstellendes Schaltglied (9) angeordnet ist, und daß an. der Welle (4-) mehrere auf dem Umfang verteilt angeordnete und der Anzahl der Schaltrad-Zähne entsprechende Schaltfinger (26) angeordnet sind, die mit gestellfesten Sensoren (27) korrespondieren, derart, daß die Sensoren (27) nur beim Passieren eines Schaltfingers (26) die Steuervorrichtung (20) in Abhängigkeit vom effektiven

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Arbeitsmittel-Druck zur Umkehrung dor Schaufelrad-Drehrichtung beeinflussen.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Arbeitsdruck der von den wellenfesten Schsltfingern (26) beeinflußbaren Sensoren (27) kleiner als der maximale, zulässige Druck des hydraulischen Systems ausgelegt ist, und daß zudem ein von der Jeweiligen Stellung des Schaltrades (8) unabhängig wirksamer, bei Erreichen eines den Arbeitsdruck der vorgenannten Sensoren übersteigenden Druckes des Arbeitsmittels ansprechender und die Steuervorrichtung (20) zur Umkehrung der Drehrichtung des Schaufelrades (3) beeinflussender Sensor (JO) angeordnet ist.
7. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaufel rad-Arme (Ja,3b) Querschnitte, im wesentlichen stumpfwinkliger und vorzugsweise gleichschenkliger Dreiecke aufweisen und so angeordnet sind, daß die lange Querschnittsseite stets- parallel zum Gehäusehoden (2) verläuft,und daß der der langen Querschnittsseite gegenüberliegende Winkel von der Nabe aus in Richtung auf das freie Armende ständig bis maximal auf 180° zunehmend ausgebildet ist.
8. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß an der Nabe

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des Schaufelrades (3) außer dem vorgenannten Cchaufelradarm (Ja) ein, vorzugsweise zwei, oder mehrei^e weitere Schsufelradarme (Jb) vorgesehen sind, alle Schaufelradarme (3^a ₅3b) auf dem Umfang gleichmäßig verteilt angeordnet sind und die weiteren Schaufelradarine (Jb) kleinere Schüttgutangriffsflächen als die erstgenannten Schüttgutarme (3a) aufweisen.
9. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaufelradarme (Jb) mit den kleinen Schüttgutangriffsflächen kürzer als die erstgenannten Schaufelradarine (3a) ausgebildet sind.
10. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die zweiten Schaufelradarme (3b) weniger als halb so lang als die ersten Schaufelradarme (3a) sind.

Dip!.-!ng Conrad Köchlkfg Patentanwalt

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