Vorrichtung zum Reinigen eines Silos
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Reinigen eines Silos mit vertikaler Achse und kreisrundem Querschnitt.
Derartige Silos, insbesondere solche für Zement, wurden bisher von Hand durch Abschlagen der an der Wand anhaftenden Materialablagerungen gereinigt.
Dieses Verfahren ist nicht nur zeitraubend, sondern erfordert bei grösseren Silos auch hängende Arbeitsbühnen und ist in jedem Falle für das die Reinigung besorgende Personal lästig und gesundheitsschädlich.
Die Erfindung bezweckt eine bei geringstem Zeitund Personalaufwand zuverlässig arbeitende Vorrichtung zum Reinigen eines Silos mit vertikaler Achse und kreisrundem Querschnitt zu schaffen. Die erfindungsgemässe Vorrichtung weist eine durch die Decke des Silos hindurchführende, koaxiale, mittels einer Antriebsvorrichtung um ihre Achse drehbare und längs der Siloachse bewegbare Welle auf, die in ihrem unteren Ende mindestens zwei gleichmässig am Umfang verteilt befestigte, zum mindesten über einen Abschnitt als Tracke ausgebildete Schlagflügel aufweist, deren Länge mindestens dem Innenradius des Silos entspricht, wobei das untere Ende der Welle mit der einen Hälfte eines Drehgelenkes verbunden ist, und die andere Hälfte des Drehgelenkes mit einem in der Siloachse nach unten spannbaren Track verbunden ist.
In der Zeichnung ist als Ausführungsbeispiel der Erfindung ein Silo für Zement im Schnitt mit der erfin dungsgemässen Reinigungsvorrichtung in vereinfachter Form dargestellt.
Der Silo mit vertikaler Achse und kreisrundem Querschnitt weist eine vertikale Seitenwand 1, einen Trichter 2, eine untere Zutrittsöffnung 3 sowie eine Decke 4 mit einer zentrischen Öffnung 5 auf. Auf der Decke 4 liegt eine Fundamentplatte 6 mit einem Zentrierkranz 7 auf, der in die Öffnung 5 der Decke 4 passt. Die Fundamentplatte 6 weist eine zur Öffnung 5 der Decke 4 koaxiale Öffnung 8 auf.
Durch die Öffnungen 5, 8 hindurch führt eine vertikale Welle 9, die in einem in der Fundamentplatte 6 gelagerten Spurlager 10 sowie in einem in einem Lagerbock 11 abgestützten Radiallager 12 drehbar gelagert ist. Die Welle 9 weist gleiche, unter sich ause tauschbare Wellenstücke 9', von denen in der Zeichnung ein unterstes ganz und ein oberes nur zum Teil dargestellt sind, sowie ein unteres Endstück 9" auf, wobei diese Teile durch in der Zeichnung nicht sichtbare Bajonettverbindungen miteinander starr verbunden sind. Auf der Welle 9 sitzt eine Riemenscheibe 13 mit einer Nabe 14, welche gleichzeitig als Spurring des Spurlagers 10 ausgebildet ist. Jedes Wellenstück 9' weist sechs Bohrungen 15 auf. In einer radialen Gewindebohrung der Nabe 14 ist eine Stellschraube 16 eingedreht.
Durch Hineindrehen der Stellschraube 16 in eine der Bohrungen 15 der Wellenstücke 9' ist die Welle 9 zur Riemenscheibe 13 nebst Nabe 14 axial fest und verdrehungsfest gehalten, und die Welle 9 wird gleichzeitig in der gewünschten Höhenlage gehalten.
Ein auf der Fundamentplatte 6 befestigter Elektromotor 17 mit veränderlicher Drehzahl trägt auf seiner Welle eine Riemenscheibe 18. Die Riemenscheiben 13, 18 bilden mit einem Treibriemen 19 einen Riementrieb 13, 18, 19.
Das Endstück 9" der Welle 9 trägt einen horizontalen Stab 20, dessen beidseits der Welle 9 gelegene Abschnitte gleich lang sind und etwa den dritten Teil des Radius des Silos ausmachen. An jedem Ende des Stabes 20 ist eine Gliederkette 21 befestigt. Jede Gliederkette 21 ist an ihrem äusseren Ende in zwei Teilstränge 22 unterteilt. Jeder Teilstrang 22 trägt an seinem äusseren Ende ein als Profileisenklotz ausgebildetes Schlagstück 23. An jeder Gliederkette 21 ist an einem Punkt, dessen Entfernung zur Silowand 1 ungefähr die Hälfte seiner Entfernung zur Welle 9 beträgt, ein Nebenstrang 24 mit einem Schlagstück 25 angelenkt.
Die Länge der Teilstränge 22 ist so bemessen, dass bei gestrecktem Track 21, 22 die Entfernung der Schlagstücke 23 vom äusseren Ende des Stabes 20 etwas grösser ist, als die Entfernung des äusseren Endes des Stabes 20 von der Seitenwand 1 des Silos, und die Länge der Nebenstränge 24 ist so bemessen, dass bei gestrecktem Track 21, 24 die Entfernung der Schlagstücke 25 vom äusseren Ende des Stabes 20 etwas geringer ist, als die Entfernung des äusseren Endes des Stabes 20 von der Seitenwand 1 des Silos.
Je eine Hälfte des Stabes 20 bildet zusammen mit einer Gliederkette 21, Teilsträngen 22 mit Schlagstücken 23 sowie einem Teilstrang 24 mit Schlagstück 25 einen Schlagflügel 20 bis 25.
Das untere Ende des Endstückes 9" der Welle 9 ist mit der oberen Hälfte 26 eines staubdicht gekapselten Drehgelenkes 26, 27 verbunden. Die untere Hälfte 27 des Drehgelenkes ist mit einem als Drahtseil 28 ausgebildeten Track verbunden. Unterhalb des Trichters 2 ist eine Seilrolle 29 derart angeordnet, dass die Siloacilse eine Tangente zu ihr bildet. Am Fusse des Silos ist eine Seilwinde 30 angeordnet. Das Drahtseil 28 wird durch die Seilrolle 29 oberhalb des Trichters 2 in Siloachsrichtung geführt und unterhalb des Trichters zur Seilwinde 30 umgelenkt.
Mit 31 ist eine am Lagerbock 11 feste Höhenverstellvorrichtung bezeichnet, mittels welcher die Welle 9 in ihrer Höhenlage verändert bzw. festgehalten werden kann, wenn die Stellschraube 16 aus einer der Bohrungen 15 herausgedreht ist.
Die erfindungsgemässe Vorrichtung arbeitet folgendermassen. Die Fundamentplatte 6 wird auf die Decke 4 des Silos in die vom Zentrierkranz 7 und der Öffnung 5 bestimmte Lage gebracht, in welcher die Welle 9 in der Siloachse liegt. Alsdann wird die Welle 9 mittels der Höhenverstellvorrichtung 31 in diejenige Höhenlage gebracht, bei welcher die zweitunterste Bohrung 15 des unteren Wellenstückes 9' mit der Stellschraube 16 fluchtet, und die Stellschraube wird in diese Bohrung hineingedreht. Im dargestellten Ausführungsbeispiel wäre die unterste Bohrung 15 des unte ren Wellenstückes 9' entbehrlich, da dieses Wellenstück nicht so weit nach oben bewegt werden kann, bis die genannte Bohrung mit der Stellschraube fluchtet, denn der Stab 20 würde vorher an der Unterseite der Deckel 4 anstossen.
Da die einzelnen Wellenstücke 9' gleich und unter sich austauschbar sind, ist aber kein besonderes unterstes Wellenstück vorgesehen. Hernach wird das Drahtseil 28 an der unteren Hälfte 27 des Drehgelenkes 26, 27 befestigt und mittels der Seilwinde 30 gespannt, wobei die Seilrolle 29 das Drahtseil 28 oberhalb des Trichters 2 in der Siloachse hält.
Damit ist die Reinigungsvorrichtung betriebsbereit.
Nun wird der Motor 17 in Betrieb gesetzt und die Welle 9 beginnt zu rotieren. Die Gliederketten 21 werden unter Fliehkrafteinwirkung horizontal gestreckt, und die Schlagstücke 23, 25 schlagen gegen die Materialablagerungen an der Silowand 1 und entfernen diese. Dabei wirken die Nebenstränge 24 mit den Schlagstücken 25, welche auch in horizontal gestrecktem Zustand die Silowand nicht berühren, auf eine innere Schicht von einer gewissen Dicke der Materialanlagerung ein, während die Schlagstücke 23 der Stränge 22 in horizontal gestrecktem Zustand auch auf die äusserste Schicht der Materialablagerungen einwirken. Lage und Verlauf der Stränge 22, 24 sind in der Zeichnung selbstverständlich rein schematisch dargestellt.
Es ist im Einzelfall zu ermitteln, welche Abmessungen der einzelnen Stränge bei gegebenem Silodurchmesser und gegebenen Materialablagerungen die besten Reinigungsresultate ergeben. Durch Regulierung der Drehzahi des Motors 17 kann das Verhalten der Tracke 21, 22, 14 während des Betriebes auf einfachste Weise beeinflusst werden. Insbesondere kann durch nachträgliche Herabsetzung der Drehzahl erreicht werden, dass die Tracke 21 und 22 sich nicht mehr horizontal strecken, sondern dass die Schlagstücke 23 etwas tiefer als der Stab 20 kreisen, und auf diese Weise erhält man eine axial ausgedehntere Reinigungszone.
Ist die von allen vorhandenen Schlagstücken 23, 25 bzw. von allen Tracken 22, 24 erreichbare axiale Zone gereinigt, wird der Motor 17 angehalten, die Welle 9 mittels der Höhenverstellvorrichtung 31 festgehalten, die Stellschraube 16 aus der zweituntersten Bohrung 15 des unteren Wellenstückes 9' herausgedreht, die Welle 9 mittels der Höhenverstellvorrichtung 31 so weit gesenkt, bis die drittunterste Bohrung 15 des unteren Wellenstückes 9' fluchtet und alsdann die Stellschraube 16 in diese Bohrung 15 hineingedreht, das Drahtseil 28 mittels der Seilwinde 30 nachgespannt und die Vorrichtung ist zur Reinigung der nächsten axialen Zone bereit.
Durch ständiges Verschieben der Welle 9 nach abwärts werden alle weiteren unteren axialen Zonen den Schlagstücken 23, 25 bzw. den Tracken 22, 24 ausgesetzt und die Silowand 1 über ihre ganze vertikale Ausdehnung gereinigt.
Wie durch die Bruchlinien oberhalb des Trichters 2 dargestellt, kann der Silo von beliebiger Höhe sein, so dass auch das in der Zeichnung nur zum Teil dargestellte obere Wellenstück 9' für eine Reinigung der unteren Bereiche des Silos nicht genügend lang ist. Es stehen deshalb so viele weitere Wellenstücke 9' zur Verfügung, die sich mittels der erwähnten Bajonettverbindungen an das jeweils oberste der bereits in der Vorrichtung befindliche Wellenstück ansetzen lassen, als zur Reinigung des Silos in seiner ganzen Höhe notwendig ist.
In der Zeichnung sind die Länge der Wellenstücke 9' und die Anzahl und die Abstände der Bohrungen 15 nach Gesichtspunkten guter Anschaulichkeit und nur beispielhaft festgelegt, und es ist jede andere Festlegung nach praktisehen Erfordernissen möglich.
Die Schlagflügel 20 bis 25 sind ausgewuchtet. Es kann jede beliebige Anzahl von gleichmässig am Umfang der Welle 9 verteilten Schlagflügeln vorgesehen werden. Der Stab 20 kann ganz entfallen und die Schlagflügel können über ihre ganze Länge als Tracke ausgebildet sein. Anstelle von Gliederketten könnten auch Seile verwendet werden. Als Schlagstücke sind Klötze aus jedem Stoff genügender Abreibhärte von jeglicher geeigneter Form verwendbar, ebenso besonders kräftige Endglieder von Ketten. Anstelle des Drahtseils 28 kann auch ein Track anderer Art, beispielsweise ein Stahldraht oder eine Kette verwendet werden.
Die erfindungsgemässe Vorrichtung ermöglicht eine Reinigung von Silos bei geringstem Zeit- und Personalaufwand. Die Anordnung aller Antriebs- und Halteorgane auf einer Fundamentplatte mit Zentrierkranz erlaubt ein müheloses Verbringen und Montieren der Vorrichtung auf dem jeweils zu reinigenden Silo, wobei die Verlängerbarkeit der Welle durch austauschbare Wellenstücke eine gute Transportierbarkeit ergibt und gleichzeitig eine Anpassung an die vertikale Ausdehnung des Silos gestattet. Die Ausbildung wenigstens eines Teiles der Schlagflügel als Tracke erlaubt eine mühelose Anpassung sowohl an die radiale Ausdehnung des zu reinigenden Silos, als auch an die jeweils zu entfernenden Materialablagerungen.