Siloverschluss für Gärfutterbehälter
Die Erfindung bezieht sich auf einen Siloverschluss für Gärfutterbehälter, mit einem durch ein zugeordnetes Hebezeug heb- und senkbaren, mit einer Randdichtung versehenen Deckel, wobei die Randabmessungen der Dichtung durch die Auflagekräfte des Dekkels auf dem Siliergut im Andrucksinn und durch die vom Hebezeug auf den Deckel ausgeübten Hubkräfte im Lösesinn beeinflussbar sind.
Landwirtschaftliche Erzeugnisse wie Gras, Klee, Luzerne, Mais, Rüben-, Zuckerrübenblatt und andere werden in Gärfuttersilos in einer CO2-Sphäre, vorwiegend durch das Wirken von Essigsäure-, Milchsäureund den unerwünschten Buttersäurebakterien, konserviert. Es sind verschiedene Siloformen bekannt. Sehr verbreitet sind Silobehälter aus Formsteinen, Beton, Holz, Kunststoff oder Metall mit zylindrischer oder prismatischer Form. Der Grundriss kann kreisförmig, rechteckig, sechseckig oder mehreckig sein. Der Silo kann beliebige Höhe haben, ganz oder teilweise im Erdreich versenkt oder auf das Erdreich aufgesetzt sein.
Eine grosse Anzahl dieser Silos sind oben offen zur Beschickung und Entnahme.
Wichtige Voraussetzung für eine erfolgreiche Konservierung ist, dass Sauerstoff möglichst ganz vom Siliergut ferngehalten wird. Der Siloboden und die Silowände werden deshalb möglichst gasdicht ausgeführt. Bei Silos, die oben offen sind, werden verschiedene Abdeckungen verwendet, die alle ausschliesslich oder mit die Aufgabe haben, das Siliergut vor dem Angriff des Luftsauerstoffes zu schützen. Bekannt sind Siloabdeckungen, die auf die oberen Stirnwände der Silos aufgesetzt werden und durch verschiedene Abdichtungseinrichtungen mehr oder weniger guten Schutz gegen das Eindringen von sauerstoffhaltiger Luft bieten. Diesen Abdeckungen ist der Nachteil gemeinsam, dass sie nur den Silobehälter abdichten. Bei nur teilweise gefülltem Silo bleibt zwischen Siliergut und Silo abdeckung ein mehr oder weniger grosser Raum voller sauerstoffhaltiger Luft.
Der Sauerstoff reagiert beim Gärprozess zum grössten Teil zu Kohlendioxyd und zum kleineren Teil zu dem sehr giftigen Kohlenmonoxyd. Eine obere, mehr oder weniger tiefe Schicht des Siliergutes wird durch die ursprüngliche Anwesenheit des Luftsauerstoffes verdorben. Wird später weiteres Siliergut nachgefüllt, so befindet sich die verdorbene Schicht später in der Silage, ihre Lage lässt sich nicht genau feststellen. Erst beim Füttern der Silage wird durch mangelnde Aufnahmewilligkeit durch das Vieh und abfallende Milchleistung bei Kühen offenbar, dass die verdorbene Schicht verfüttert wird. Ausserdem stellt das zwischen Silage und Siloabdeckung befindliche CO2- und CO-haltige Gasgemische eine erhebliche Lebensgefährdung dar für jeden, der den Silo betreten muss. Diese Tatsache wird durch zahlreiche Unfälle bestätigt.
Zur Vermeidung des vorbeschriebenen Nachteils werden Siloabdeckungen verwendet, die direkt auf dem Siliergut aufgesetzt werden.
Bekannt sind Folien, die auf dem Siliergut ausgebreitet werden. Am Silorand lässt sich dabei ein gasdichter Verschluss nicht ohne weiteres herstellen. Durch das Auflegen von Sandsäcken oder sonstigen Gewichten wird eine bessere Gasdichtheit erzielt. Andere Abdichtungsverfahren verwenden aufblasbare Luftschläuche oder Ringe, mit deren Hilfe die Folie an den Silorand gepresst wird, und ähnliches. Der Nachteil dieser Siloabdeckungen ist, dass die oft nur schwer zugänglichen Silos betreten werden müssen, um den Verschluss anzubringen, und dass das Aufbringen der Verschlüsse mit relativ grossem Arbeitsaufwand verbunden ist.
Ferner kennt man Silodeckel aus Holz, Metall, Beton und ähnlichen Stoffen, die auf das Siliergut aufgesetzt werden. Diese Abdeckungen dichten an den Rändern nicht gut ab, können jedoch mit einfachen Hebezeugen ohne grossen Arbeitsaufwand auf das Siliergut gebracht werden. Mitunter werden diese Deckel beschwert oder in schwerer Ausführung gebaut, um eine Pressung des Siliergutes zu erzielen, wodurch die Anwesenheit eines Gases grundsätzlich erschwert wird.
Hierbei ist jedoch zu bedenken, dass ein Silodeckel von beispielsweise 1 to Gewicht in einem Silo von 3,50 m einen Druck von nur 0,01 atü erzeugt. Wenn der Druck des Deckels wirksam werden soll, müssen also schwere Deckel oder Gewichte verwendet werden, für deren Aufbringen Hebezeuge grosser Tragkraft erforderlich sind.
Bekannt ist es ferner, das Gewicht des Deckels auf einen radial nach innen abgestützten Dichtungs Randwulst einwirken zu lassen. Soweit dieser Randwulst durch eine Ringdichtung in Form eines Schlauches oder aus Weichgummi gebildet wird, ist es unterseitig zusätzlich durch eine Platte unterstützt. Die beiden Deckelteile müssen dann relativ zueinander bewegbar sein, so dass die Dichtung beim Anheben der oberen Deckelplatte entlastet und beim Aufsetzen auf dem Leergut zusammengedrückt wird. Diese Konstruktion ist verhältnismässig schwer und teuer. Dies gilt im wesentlichen auch für eine Abwandlung, bei der ein Luftkissen sich praktisch über die ganze Behälterfläche unterhalb eines starren Deckelteiles erstreckt.
Abgesehen davon, dass die Verwendung von Luftschläuchen und Blasen schon im Randbereich erhebliche Beschädigungsgefahr mit sich bringt, ist bei einer Blase eine grossflächige Anlage einerseits zum Siliergut und anderseits zum aufliegenden Deckelteil gegeben, was zusätzliche Beschädigungsgefahr mit sich bringt.
Aufgabe der Erfindung ist es, einen möglichst einfachen und preiswerten Siloverschluss zu schaffen, dessen Deckel mit einem Hebezeug relativ geringer Tragkraft auf das Siliergut aufgebracht werden kann, und ohne die Notwendigkeit der Ausbildung der Randdichtung als Schlauch oder Luftblase auf relativ einfachem Wege ein selbsttätiges Anlegen und Lösen von der Behälterwand ermöglicht.
Zu diesem Zweck wird erfindungsgemäss der Dekkel als dünne, membranartige, flexible Scheibe ausgebildet, die durch die an unterschiedlichen Stellen angreifende Hub- und Auflagekräfte in sich verformbar ist.
Der Aufwand für einen erfindungsgemässen Siloverschluss lässt sich vernachlässigbar klein halten, und doch werden durch Anheben und Absenken selbsttätig die notwendigen Löse- und Anlagekräfte auf die Randfläche ausgeübt, soweit nur dafür gesorgt ist, dass Hubund Auflagekräfte an unterschiedlichen Stellen angreifen. Beispielsweise kann man die Hubkraft direkt in der Deckelmitte angreifen lassen und die Oberfläche des Siliergutes stets so gestalten, dass der Deckel zu seinem Rand hin aufliegt. Durch diese Auflage bewirkt dann das Gewicht des mittleren Deckelteiles, dass der Rand mit der Ringdichtung angehoben und an die Behälterwand angedrückt wird, wozu der Deckel gegebenenfalls in der Mitte zusätzlich belastet werden kann. Es kann aber auch der umgekehrte Weg gewählt werden, dass man den Deckel stets in der Mitte aufliegen lässt und ihn zum Randbereich hin an das Hebezeug anschliesst.
In diesem Fall legt sich die Randdichtung von oben an die Behälterwand an und wird auch unter Verformung des Deckels beim Anheben gleich nach oben innen ausgebogen. Stets kann man ohne Beachtung irgendwelcher Verformungsvorgänge den Deckel frei in den Behälter absenken und ihn ebenso ungehindert wieder herausheben, wenn Siliergut entnommen werden soll. Es ist nur bei der Entnahme darauf zu achten, dass durch die Oberfläche des Siliergutes die richtige Auflage vorgegeben wird. Durch geeignete Gewichtsverteilung oder Anbringen zusätzlicher Gewichte am Deckel können diese Vorgänge verbessert werden. Man kann aber auch dem Deckel eine besondere Eigenspannung geben oder ihn mit Vorspannkräften belasten, um die Anlage- und Lösevorgänge zu verbessern.
Einzelheiten ergeben sich aus der folgenden Beschreibung der Erfindung anhand der Zeichnung, die eine bevorzugte Ausführungsform beispielsweise wiedergibt. Es zeigen:
Fig. 1 einen Schnitt durch einen auf dem Siliergut aufliegenden erfindungsgemässen Siloverschluss,
Fig. 2 den gleichen Verschluss vom Siliergut abgehoben,
Fig. 3 eine Ansicht des Verschlusses von oben bei der Stellung nach Fig. 2,
Fig. 4 einen Schnitt durch den Verschluss nach der Achse X-X in Fig. 3,
Fig. 5 eine Darstellung eines erfindungsgemässen Lastaufnahmemittels in der Schliessstellung und
Fig. 6 das gleiche Lastaufnahmemittel in der Öffnungsstellung.
Für den Verschluss eines beispielsweise zylindrischen Gärfutterbehälters 2 von 3,50 m (p an dessen Innenfläche 22 wird nach der Zeichnung ein Deckel 1 von 3,60 m # und 4 mm Dicke mit einer leichten Wölbung von 10 cm aus glasfaserverstärktem Polyesterharz verwendet. Am Aussenrand befindet sich ein Dichtungswulst 3 aus Weichgummi. Im Deckel eingebaut ist das Ventil 4. Die Anhängepunkte 5 sind so angebracht, dass der Deckel sich aufgrund der Elastizität des Materials beim Anhängen um die Achse X-X durchbiegt.
Dadurch verringert sich der Durchmesser dy von 3,60 m auf ungefähr 3,30 m. Dagegen verringert sich der Durchmesser dx nur äusserst geringfügig. Das Anhängegeschirr, bestehend aus der Traverse 8 und den Gelenkstäben 6 und 7, ist so gebaut, dass die Achse X-X beim hängenden Deckel nicht horizontal liegt, sondern so schräg verläuft, dass die Projektion des Durchmessers dx nur noch etwa 3,30 m beträgt. An der Traverse 8 befindet sich der grossgehaltene Ring 9.
Am Zugelement des Hebezeuges (Seil, Kette oder ähnliches) hängt das Gehäuse 10 mit den langen Führungsleisten 11. Der Lasthaken 13 mit dem Langloch 14 ist um den Bolzen 12 drehbar gelagert. Anschläge 15 und 16 (nicht gezeigt) begrenzen die Drehbewegung des Lasthakens um den Bolzen (12). Der gelenkig an den Lasthaken 13 angeschlossene Druckbolzen 17 ist am Bolzen 18 drehbar und verschiebbar befestigt. Die Druckfeder 19 drückt auf den Lasthaken 13.
Wird das Gehäuse 10 auf die Öse 9 gesenkt, dann wird es durch die Führungsleisten 11 so gelenkt, dass durch das Eigengewicht des Gehäuses 10 der Lasthaken im Langloch 14 nach oben geschoben wird. Der Druck der Feder 19 wirkt nun oberhalb des Bolzens 12, und der Lasthaken schliesst die Öse 9. Beim Hochziehen verschiebt sich der Lasthaken 13 im Langloch 14 nach unten durch das Gewicht des Deckels, er kann jedoch wegen der Haftreibung zwischen Öse 9 und Haken 13 nicht öffnen, obwohl die Feder 19 nun unterhalb des Bolzens 12 angreift und öffnen will. Der Deckel 1 biegt sich nun um die Achse x-x, und die Achse y-y ist geneigt zur Waagrechten. Der Deckel 1 kann mühelos mit Hilfe des Hebezeuges hochgezogen, über den Silo 20 gefahren und auf das Siliergut 21 abgesenkt werden. Beim Aufsetzen auf das Siliergut nimmt er seine ursprüngliche Form wieder an.
Der Dichtungs wulst 3 legt sich an die Silierwand 2 und dichtet ab.
Der entlastete Haken 13 wurde durch den Druck der Feder 19 geöffnet. Das Gehäuse 10 mit Haken 13 wird wieder hochgezogen. Wenn das Siliergut 21 sich setzt, kann das in ihm enthaltene Gas teilweise durch das Ventil 4 entweichen, und der Deckel senkt sich mit dem Siliergut 21. Beim Abkühlen des Siliergutes durch Änderung der Aussentemperatur verringert sich das Gasvolumen des Restgehaltes im Siliergut; es entsteht Unterdruck im Silo, und der höhere Aussendruck erzeugt eine wünschenswerte Pressung des Siliergutes.
Bei wiederholten Temperaturschwankungen wiederholt sich der Vorgang, und die Pressung erhöht sich.
Soll der Silodeckel zum Nachsilieren oder zur Entnahme entfernt werden, so wird der Lasthaken in der zuvor beschriebenen Weise eingehakt, und der beim Anheben sich verkleinernde Deckel wird herausgezogen. Mitunter sammelt sich über dem Silodeckel ein Gasgemisch von Luft und grossen Anteilen von CO2 und CO. Beim Hochheben des Deckels wird die überwiegende Menge dieses Gasgemisches, das schwerer ist als Luft, mit ausgeschöpft, und der Silo kann gefahrlos betreten werden.
Der Deckel kann eine Dicke von 0,8 bis 1,5 %, insbesondere 1% seines Durchmessers haben. Als vorteilhaft hat sich eine Wölbungstiefe von 2 bis 5 %, insbesondere 3% des Deckeldurchmessers erwiesen. Um dabei eine ausreichende Abdichtung zu erhalten, kann der Durchmesser des flachen Deckels 2 bis 5%, insbesondere 3% grösser sein als der Innendurchmesser des Gärfutterbehälters. Beim Deckelmaterial ist man jedoch nicht an Kunststoff gebunden. Grundsätzlich kann auch Holz, insbesondere Sperrholz verwendet werden, dessen Oberfläche mit einem geeigneten Schutz versehen ist, und es kommt auch Metallblech in Frage, das die erforderlichen Verformungen ermöglicht.
Diese Verformungen können auch dadurch erreicht werden, dass der Randbereich des Deckels durch etwa sektorenförmige Einschnitte unterteilt wird, die durch leicht verformbare Gummibänder oder dergleichen abgedichtet sein sollten. Es kann jede andere Gestaltung verwendet werden, die eine Verformung des Deckels und damit eine Veränderung des Dichtungsdurchmessers in Abhängigkeit von der Aufhängung zulässt. Es können anstelle von Einschnitten strahlenförmige Wellen, Rinnen, Sicken oder dergleichen vorgesehen sein, die eine Verformung in Umfangsrichtung und damit ein Aufspreizen ermöglichen.
Die Aufhängepunkte des Deckels werden zweckmässigerweise entweder ausserhalb oder innerhalb des Deckelschwerkreises angebracht, wobei sich dessen Durchmesser durch Anbringen von Gewichten verändern lässt. Diese Gewichte können auch so unsymmetrisch angebracht sein, dass sich polare Schwerpunktkurven ergeben, die in unterschiedlicher Weise von der Form eines Kreises abweichen.
Die beim Ausführungsbeispiel verwendeten Kniehebelpaare können nicht nur unter sich unterschiedliche Länge haben, sondern selbst wiederum durch verschieden lange Hebelelemente gebildet sein.