Austragssysteme für schwierige Schüttgüter in Bunkern und Silos

Praxis & Technik Praxis & Technik
Austragssysteme für
schwierige Schüttgüter
in Bunkern und Silos
Teil 1: Translatorische Systeme
von Dipl.-Ing. Reiner Furthmann
Plattenband Typ BPB-S: Kippstelle für Kalkstein.
In allen Bereichen der Industrie
müssen Schüttgüter – auch solche
mit schwierigsten Fließeigenschaften
– teilweise in vollautomatischem
Betrieb gefördert, gelagert
und entladen werden. Bei
der Auswahl eines Austragssystems
ist darauf zu achten, dass die
richtige Planung und Bemessung
des Silos oder Bunkers unter Berücksichtigung
des Fließverhaltens
des Schüttgutes eine wesentliche
Voraussetzung für einen störungsfreien
Betrieb bildet.
Ein noch so gutes Austragsorgan
wird unter einem unzureichend
dimensionierten Silo oder Bunker
keine befriedigenden Ergebnisse
erzielen. Darüber hinaus sind aber
auch betriebsbedingte und prozesstechnische
Anforderungen an
das Austragsorgan zu berücksichtigen.
Kurzum: Es gibt nicht das
multifunktionale Austragsorgan,
sondern vielmehr sind Vor- und
Nachteile der verschiedenen am
Markt angebotenen Systeme im
Einzelfall zu bewerten.
In der Richtlinie VDI 269 „Bunker
und Silos, Beschickung, Lagerung
und Austrag von Schüttgut“
werden Austragsgeräte und Austragshilfen
bekanntermaßen grob
klassifiziert und spezifiziert. Dieser
Fachbeitrag stellt die gängigsten
Austragssysteme vor, zeigt Einsatzbeispiele
aus der Praxis und dient
als zusätzliche Entscheidungshilfe
für die richtige Auswahl.
Für den Austrag von Schüttgütern
stehen nach derzeitigem Stand der
Technik unterschiedliche Maschinen
zur Verfügung. Sie sind für
den jeweiligen Einsatzfall konstruiert,
in der Praxis erfolgreich
getestet und haben sich über die
Jahre hervorragend bewährt. Neben
einer Übersicht der am Markt
vorhandenen Geräte befasst sich
der Artikel im wesentlichen mit
der Austragsproblematik schwer
fließender Schüttgüter. Hierbei
werden auf die Auswahl der für
die Maschine wichtigen Einflussfaktoren
eingegangen und unterschiedliche
Anwendungsbeispiele
vorgestellt.
Auswahlkriterien für
Austragssysteme
1. Einflussfaktoren
Die Auswahl eines geeigneten
Austragssystems richtet sich im
Wesentlichen nach drei Kriterien:
Schüttguteigenschaften, Silo- oder
Bunkerform sowie prozesstechnische
Anforderungen. Um eine
Maschine richtig auswählen zu
können, müssen die Eigenschaften
des Fördergutes hinreichend genau
bekannt sein. Wann ein Schüttgut
schwer fließend ist, lässt sich zum
Beispiel über eine Kennzahl charakterisieren.
Fließen bedeutet, dass sich ein
Schüttgut aufgrund einer wirkenden
Belastung plastisch verformt
(etwa beim Bruch einer zuvor verfestigten
Schüttgutprobe). Die
Fließfähigkeit eines Schüttgutes
wird durch die Druckfestigkeit σc
im Verhältnis zur Verfestigungsspannung
σ1 und gegebenenfalls
abhängig von der Lagerzeit als
Fließkoeffizient ffc definiert (Abb.
1 und 2).
Mit anderen Worten, ein Schüttgut,
welches sich durch die Verfestigungsspannung
σ1 in hohem
Maße verdichten, also verfestigen
lässt, wird eine entsprechend hohe
Druckspannung σc benötigen, um
es zu verformen oder zum Bruch
kommen zu lassen. Im Sinne dieser
Definition betrachten wir die
Schüttgüter mit einem ffc

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telbaren Materialeigenschaften
nur unzureichend bekannt (etwa
bei noch nicht erschlossenen Abbaugebieten
oder fremd angeliefertem
Material). Zusätzlich gibt es
noch Anwendungsfälle, in denen
unterschiedliche Fördergüter oder
eine Mischung von Fördergütern
über ein und dieselbe Maschine
gefördert werden müssen.
Für einige „Standard-Schüttgüter“
mit gutmütigen Fließeigenschaften
sind die zur Auslegung einer Abzugsmaschine
wesentlichen Kenngrößen
meistens bekannt.
Schwieriger wird es bei problematischen
Schüttgütern mit schlechten
Fließeigenschaften oder sich
dynamisch ändernden Kenngrößen.
Hierbei ist eine experimentelle
Untersuchung des Materials
im Schüttgutlabor zur Ermittlung
der Materialparameter zwingend
erforderlich. Aus der Summe aller
bisher durchgeführten Laboruntersuchungen
besteht im Hause AU-
MUND Fördertechnik GmbH eine
Schüttgutbibliothek mit Fördergutkennwerten
von mehr als 700
verschiedenen Materialien.
Ein weiterer wesentlicher Einfl ussfaktor
ist die Bauform von Bunkern,
Silos oder Kippstellen und des
Förderers selbst. Bekanntermaßen
entstehen durch eine vorgegebene
Silo-Geometrie unterschiedliche
Fließprofi le. Schlechte Fließfähigkeit
im Trichter bedeutet, dass es
zu Auslaufstörungen aufgrund von
Brückenbildung kommt. Durch die
Berücksichtigung der Materialparameter
bei der konstruktiven Auslegung
der Bunker- oder Silo-Geometrien
wie Wandneigungswinkel
und Auslaufquerschnitt werden
diese unerwünschten Effekte eliminiert.
Hier wird ersichtlich, wie
wichtig eine möglichst genaue Be-
stimmung der Fördergutkennwerte
ist. Unsicherheiten können in der
Praxis zu Problemen führen.
Bei der Entscheidung, welche Austragsmaschine
nun letztendlich
zum Einsatz kommt, spielen nicht
nur die Schüttgutparameter, sondern
auch eventuelle örtliche Voraussetzungen
sowie Einbau- und
Platzverhältnisse eine Rolle.
Abbildung 3 zeigt die gebräuchlichsten
Silo- und Bunkerformen.
Am häufi gsten fi ndet man in der
Praxis axialsymmetrische Silos oder
Bunker mit konischem Trichter (siehe
Schaubild 3a) oder so genannte
Schlitzbunker mit keilförmigem
Trichter (siehe Schaubild 3b,c,d).
Abb. 3: Gebräuchlichste Silo- und
Bunkerformen.
In der Regel sind auch prozesstechnische
Anforderungen zu berücksichtigen,
die auf die Auswahl des
Austragsorgans wesentlichen Einfl
uss haben. Einige Kriterien oder
Bedingungen, die zu klären sind,
können sein:
• Welche Massenströme sind zu
fördern?
• Welche Lagerkapazitäten werden
gefordert?
• Konstanter oder regelbarer/dosierter
Austragsmassenstrom?
• Restlosentleerung (zum Beispiel
bei ATEX)?
• Gekapselt oder offen (zum Beispiel
bei ATEX oder Unterdrucksystemen)?
• Ortsfest oder mobil?
• Verfügbarkeit (Abwägung Investitionskosten/Betriebskosten)?
• Dynamische Beanspruchung (zum
Beispiel Stoßbelastung bei Kippstellen)?
• Häufi ges Anfahren mit vollem
Bunker oder Silo?
• Entleerungskonzept (First in, First
out = FiFo).
Das Entleerungskonzept kann
nicht nur aus prozesstechnischen
Gründen wichtig sein, sondern ist
auch für den sicheren Austrag von
schwer fl ießenden Schüttgütern
von grundsätzlicher Bedeutung.
„First in, First out” bedeutet, dass
das Schüttgut, welches als erstes ins
Silo gefüllt wurde, auch als erstes
wieder ausgetragen wird.
Damit werden lange Verweilzeiten
verhindert, was unter Berücksichtigung
der zuvor genannten Schüttguteigenschaften
von entscheidendem
Vorteil sein kann.
2. Übersicht der wichtigsten
Austragsvorrichtungen
Bei der Auswahl eines Austragsgerätes
ist immer grundsätzlich
darauf zu achten, dass sich keine
toten Zonen (Kernfl uss) im Silo bilden.
Grundsätzlich unterscheidet
man translatorische und rotatorische
Systeme.
Translatorische Austragssysteme
sind zum Beispiel Gurt- und
Schneckenförderer, Plattenbänder,
Trog- und Panzerkettenförderer,
Schwingrinne, Schnecken-
und Schubboden. Rotatorische
Austragssysteme sind beispielsweise
Räumschnecke und -kratzer,
Drehteller, Drehkratzer bezie-
6 7
hungsweise Räumarm, Räum- und
Kreisräumwagen. Austragssysteme
für große Querschnitte sind zudem
Panzerkettenförderer, Plattenbänder,
Schnecken- und Drehbalkenboden.
Einen genaueren Überblick
ermöglicht die VDI 269 „Bunker
und Silos, Beschickung, Lagerung
und Austrag von Schüttgut“.
Austragssysteme, welche nicht
nach dem FiFo-Prinzip arbeiten
(zum Beispiel das im Silo gelagerte
Schüttgut von oben ausräumen /
Stichwort Absetzer oder Euro-Silo),
sollen hier nicht weiter betrachtet
werden.
3. Auswahlmatrix
Die Auswahlmatrix (Tabelle 1, Seite
) soll einen ersten Überblick über
die Eignung verschiedener Austragsorgane
geben, basierend auf
den Betriebserfahrungen im Hause
AUMUND (Hersteller bedingte
Abweichungen möglich).
Austragssysteme im Vergleich
Der nachfolgende Vergleich spiegelt
die Auslegungskriterien der
AUMUND-Produktpalette, basierend
auf jahrzehntelanger Betriebserfahrung,
wider.
1. Austrag mit einem Trogkettenförderer
Aufgrund ihrer kompakten und
geschlossenen Bauweise sowie
der Möglichkeit, mehrere Abwurfpunkte
zu realisieren, sind Trogkettenförderer
(TKF) im Schüttgut-
Handling sehr beliebt. TKF gibt es
als Ein- oder Zweistrangförderer.
Als Zugträger werden geschmiedete
Gabellaschenketten eingesetzt.
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Schüttguteigenschaften Silo- Bunkerform Prozessanforderung
10 mm, kohäsiv pulverig/feinkörnig max.
grobkörnig 50...100mm
stückig > 100mm
schwer fließend
klebend
Schubboden o o - - - o - - + - o o - - + o
Trogkettenförderer + + o o - o - - + - - - + + o -
Panzerkettenförderer o + + + + o - - + o o + + - o o
Plattenband - + + o o + - - + + + + - o + o
Räumwagen (BEW) + + o + + + - - + + + o + + + +
Räumschnecke + + - + - o + o - - o - o - - o
Räumarm (Centrex) + + o + + + + - - - + o + o o o
Kreisräumwagen (K-BEW) + + o + + + + + - - + o + + + +
+ = gute Eignung / o = mäßige Eignung / - = keine Eignung
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Stark schleißend
Tabelle 1: Auswahlmatrix verschiedener Austragsorgane.
rund, Austragsdurchmesser < 8m
rund, Austragsdurchmesser < 14m
entleeren � lockern � lösen � verdichten � fördern � sieben
Schlitz, Austragslänge < 10m
Schlitz, Austragslänge > 12m
regelbarer Massenstrom
Kippstelle
ATEX Explosionsschutz
vollem Silo Wartung/Zugänglichkeit bei
Leistungsbedarf/Betriebkosten
Anfahren bei vollem Bunker/Silo
nen sich TKF sogar zum Transport
entzündlicher Materialien wie zum
Beispiel Kohle.
TKF wurden als Stetigförderer
für kontinuierliche Massenströme
überwiegend für staubige Fördergüter
konzipiert, worauf sich
die international gebräuchliche
Bezeichnung „EnMasse Conveyor“
ableitet. Das Förderprinzip
beruht auf der Tatsache, dass eine
gleichmäßige Schichthöhe als Paket
zwischen den Mitnehmern „ruht“,
wodurch keine Relativbewegung
zwischen Kette und Schüttgut auftritt
und der Verschleiß sich für
Kette und Mitnehmer in Grenzen
hält (Abb ). Als Kratzer (= Umwälzung
des Materials vor dem
Mitnehmer) ist der TKF daher nur
bedingt einsetzbar.
Zum Abzug aus Bunkern und Silos
muss ein Zwischenboden einge-
baut werden, um eine Überschüttung
zu vermeiden (Abb. ). Für
stückige (Korngrößen > 100 mm)
oder klebrige Schüttgüter sind
Trogkettenförderer grundsätzlich
nicht geeignet, was gleichzeitig die
Verwendung als Austragsorgan für
schwierige Schüttgüter sehr stark
einschränkt.
Als Abzugsförderer finden TKF
vorzugsweise für Kohle Verwendung.
Die maximale Auslaufbreite
beträgt 1.000 mm. Darüber hinaus
sind Panzerkettenförderer als Drei-
oder Vierstranglösung einzusetzen,
deren Ketten und Mitnehmer
entsprechend stärker ausgeführt
sind und sich somit auch höhere
Abzugskräfte ohne Gefahr von
Schäden realisieren lassen.
Abb. 4: TKF mit Zwischenboden.
Abb. 5: „EnMasse Conveyor“-Prinzip.
2. Austrag mit einem Panzer-
kettenförderer
Der Panzerkettenförderer Typ PKF
zeichnet sich durch die geringe
Bauhöhe und den dichten Anschluss
an die Bunkerkonstruktion
aus. Auffällig ist außerdem, dass
aufgrund der stabilen Ausführung
kein Entlastungskegel erforderlich
ist. Dadurch ist der gesamte
Bunkerquerschnitt nutzbar (Abb.
6 und 7, Seite 10).
Das Zugelement der Panzerkettenförderer
besteht aus Rundstahlketten,
die je nach Einsatzfall in
vergüteter oder gehärteter Ausführung
gewählt werden. Durch
die Kombination von zwei bis fünf
Kettensträngen mit den zugehörigen
Kratzern können Trogbreiten
von 600 bis 2.600 mm realisiert
werden.
Insbesondere bei klebrigen Schüttgütern
können entsprechend große
Auslaufbreiten im Bunker erreicht
werden, um Fließprobleme zu vermeiden.
Ketten und Kratzer bewegen
das Fördergut im Obertrum auf einer
verschleißgeschützt ausgeführten
Bodenplatte (Abb. 7, Seite 10). Von
ihnen abfallendes Gut wird im leeren
Untertrum zurückgefördert und dem
Obertrum wieder zugeführt. So sind
zusätzliche Reinigungskratzer nicht
erforderlich.
Der Panzerkettenförderer wird
vorzugsweise als Bunkerabzug,
für Kalksteinschotter oder für klebende
Rohmaterialien wie Kreide,
Gips, Mergel, Ton oder feuchte
Rohkohle eingesetzt. Korngrößen
bis 200 mm (Einzelstücke bis
2 0 mm) lassen sich problemlos
fördern.
Gerade klebendes Material neigt
dazu, über den Abwurf hinaus zu
wandern, um dann als Kuchenstück
abzubrechen. Dies führt dann dazu,
dass auf dem nachgeschalteten
Band ungleichmäßig verteilte Haufen
liegen.
Um einen gleichmäßigen Materialfluss
zu erreichen, kann man
für schwer fließende Schüttgüter
im Bereich der Antriebstrommel
eine Haspelwelle vorsehen, die
den Fördergutstrom auflockert.
Die Haspelwelle arbeitet je nach
9
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Praxis & Technik Praxis & Technik
Fördergut mit einer Drehzahl von
20 bis 0 Upm.
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für die richtige Bestimmung der
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einer Mindestschichthöhe im Bereich
des Bunkerauslaufes. Diese
richtet sich nach dem Korngrößen-
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FörderleistungPanzerkettenförderer
Typ PKF.
Abb. 6: Bunkerabzug mit Typ
PKF.
Abb. 7: Panzerkettenförderer
Typ PKF.
aufbau des Materials und seinen
Fließeigenschaften. Für leicht fl ießende
Schüttgüter mit Korngrößen
von 0 bis 0 mm ist eine Mindest-
schichthöhe von 00 bis 00 mm
erforderlich. Bei schwer fl ießenden
Schüttgütern müssen Schichthöhen
von wenigstens 600 bis 00 mm
eingestellt werden, um den Bunkeraustrag
zu gewährleisten.
Bei der Auslegung der Antriebsleistungen
wird vorzugsweise eine
Geschwindigkeit von 0,1 m/s für
die Nennförderleistung gewählt.
Entsprechend gering ist auch die
Drehzahl der Antriebswelle, so
dass hoch untergesetzte Getriebe
verwendet werden müssen.
Besonders geeignet sind deshalb
Planetengetriebe oder hydraulische
Antriebseinheiten.
3. Bunkeraustrag mit einem
Plattenband
Plattenbänder gibt es in unterschiedlichen
Ausführungen. Sie
sind insbesondere bei schweren
Betriebsbedingungen einsetzbar
und eignen sich unter anderem für
stückige beziehungsweise kantige,
stark abrasive und heiße Schüttgüter.
Das Kurzzellenband (KZB) in Abbildung
wird vorzugsweise unter
längeren Bunkern eingesetzt und
fördert zum Beispiel Rohkohle,
Koks und Zementklinker. Das besondere
Profi l der Kurzzelle hat ein
hohes Widerstandsmoment und
ist damit in der Lage, bei kleinem
Abb. 8:
Kurzzellenband
Typ KZB.
10 11
Abb. 9: Kurzzellenband – Plattenprofi
l.
Eigengewicht relativ hohe Bunkerlasten
bei geringer Durchbiegung
aufzunehmen (Abb. und 9). Der
Kostenvorteil dieser Lösung beruht
auf der ausschließlichen Verwendung
von Standardbaugruppen,
die in Serie für die Zementindustrie
gefertigt werden.
Der Einsatz fi ndet seine Grenzen
nicht in der Plattenbelastung, sondern
in der Belastung der Standardlaufrollen.
Stärkere Laufrollen
würden den Serieneffekt zunichte
machen. Zur Reduzierung der
Plattenbelastung und der Abzugskräfte
empfi ehlt sich der Einsatz
eines Druckentlastungssattels im
Bunker (Abb. 10 und 11, Seite 12).
Als Verschleißschutz können die
Kanten mit Schutzkappen ausgerüstet
werden (Abb. 9).
Plattenband
Typ BPB:
Bunker-
abzug
Additive.
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Praxis & Technik
Abb. 10: Bunkerabzug mit Kurzzellenband
Typ KZB.
Abb. 11: Bunker mit Kurzzellenband
Typ KZB.
Abb. 12: Buckelplattenband Typ
BPB.
Das Buckelplattenband (BPB) wird
vorzugsweise für klebende Rohmaterialien
wie Gips, Anhydrit,
Ton und Mergel-Tongemisch eingesetzt.
Seine Bauart ist mit buckelförmigen
Platten ausgerüstet,
die im Bereich des Kettenrades
(Abwurfbereich) eine kreisförmige
Oberfl äche bilden (Abb. 12 und 13).
12
Abb. 13: Buckelplattenband –
Buckelform.
Abb. 14: Buckelplattenband Typ
BPB-S.
Abb. 15: Typ BPB-S mit Laufrollen
und Prallträger.
Hier kann ein fester Abstreifer angeordnet
werden, der klebendes
Material von den Platten trennt.
Eine regelbare Antriebseinheit in
Verbindung mit einer Bandwaage
ermöglicht den dosierten Abzug
für die Beschickung von Mahlanlagen.
Schwere Buckelplattenbänder
(BPB-S und BPB-SF) werden vorzugsweise
unter Kippstellen angeordnet
und transportieren ungebrochene
Rohmaterialien wie zum
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von nicht- oder
schwerfließenden Schüttgütern
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Praxis & Technik
Abb. 16: Buckelplattenband Typ
BPB-SF.
Abb. 17: Typ BPB-SF mit
festen Laufrollen.
Beispiel Kalkstein und Gips mit Kantenlängen
bis zu 1.000 mm zu der
Brecheranlage. Je nach Korngröße,
Durchsatzleistung und Dimensionierung
des Trichters ergeben sich
die Stärken der Bandplatten. Hier
��������������������������������� � ���������� ��������
stehen je nach Erfordernis Platten
von 20 bis 0 mm Stärke und einer
Breite von maximal 3.000 mm zur
Verfügung. Entsprechend kommen
Raupenketten mit Bruchlasten bis
zu 2 x 3.600 kN (360 t) zum Einsatz.
Durch die mechanische Bearbeitung
der Überlappungskanten und
gekröpfte Seitenborde wird die
Dichtigkeit der Platten untereinander
sichergestellt.
Für die Aufnahme der Vertikalkräfte
stehen zwei Laufrollenkonzepte
zur Verfügung: Typ BPB-S
mit außen liegenden mitfahrenden,
kugelgelagerten Laufrollen
und schweren Feldbahnschienen
(Abb.1 , Seite 12). Abbildung 1
(Seite 12) zeigt die Verstärkung des
Aufgabebereichs durch Prallträger.
Typ BPB-SF mit schweren feststehenden,
gleitgelagerten Laufrollen
aus dem Raupenfahrwerksprogramm,
angeordnet unter den
Raupenketten (Abb. 16 und 17).
Unter dem Plattenband können
Reinigungskratzer eingesetzt werden,
um abfallendes Rieselgut oh-
ne manuellen Reinigungsaufwand
zu entfernen.
3. Austrag mit Gurtförderern
Für leichtere Anwendungen (etwa
unter kleinen Vorratsbehältern
mit entsprechend geringen vertikalen
Bunkerlasten) sind auch
Gurtförderer einsetzbar, welche
zum Beispiel unterhalb des Auslaufes
über einen Gleittisch oder
1 1
enggesetzten Rollenstühlen laufen.
Allerdings ist der manchmal
nicht unerhebliche Verschleiß des
Gurtes zu berücksichtigen.
Als eine interessante Alternative
– insbesondere wenn mobile Systeme
wie zum Beispiel LKW-Kippstellen
mit Lagerkapazitäten bis zu
0 t gefordert sind – sei an dieser
Stelle auf den „Samson Feeder“
hingewiesen werden. Er ähnelt
vom Grundprinzip eher einem Plat-
Praxis & Technik
Förder-
leistung
Buckelplattenbänder
Typ
BPB-S und
BPB-SF.
Abb. 18: Konstruktionsprinzip
„Samson Feeder“.
Panzerkettenförderer:
Bunkerabzug.

Abb. 19: Beispiel
Kippstelle mit
Samson.
Praxis & Technik
tenband, da eine Kette die Zugkraft
übernimmt und Laufrollen
über Quertraversen, auf denen
der Gurt befestigt wird, die vertikalen
Lasten aufnehmen (Abb.
1 , Seite 1 ).
Der Gurt wird somit als reines
Tragorgan genutzt, auf dem das
Schüttgut ruhend und damit verschleißarm
gefördert wird. Gleichzeitig
lassen sich mit diesem System
Abzugsbreiten bis zu 3.000 mm
realisieren, was insbesondere bei
schwer fließenden Schüttgütern
von Bedeutung ist. Die glatte Oberfläche
des Gurtes ist zudem mittels
Abstreifer leicht zu reinigen. Er
eignet sich sowohl für feinkörniges
als auch grobkörniges Schüttgut
bis 3 0 mm und Förderleistungen
bis 600 m³/h. Für extrem stückige,
Abb. 20: Schubboden
mit Austragsschnecke.
abrasive oder heiße Schüttgüter
sind solche Systeme aber nicht geeignet.
Ein besonderer Vorteil liegt
in der „Überflur-Aufstellung“ bei
Kippstellen, das heißt auf teuren
Tiefbau/Betonbau kann verzichtet
werden (Abb. 19).
5. Austrag mit Schubboden
Schubböden eignen sich vorwiegend
für den Austrag von fließfähigen
oder leicht kohäsiven Schüttgütern
für kleine bis mittlere Korngrößen
bis zirka 0 mm. Sie finden
überwiegend in der Abfallentsorgung
oder -verwertung Anwendung.
Schubböden werden in Silos
mit flachen Böden eingesetzt und
bestehen aus mehreren nebeneinander
liegenden Schubelementen,
16
welche durch Schubstangen über
Hydraulikzylinder hin- und herbewegt
werden (Abb. 20).
Problematisch bei schwer fließenden
Schüttgütern ist, dass sich das
Schüttgut an der Stirnwandseite
ohne Auslauf verdichtet, was unter
anderem zu steigenden Antriebskräften
führen kann. Für schwer
fließende Fördergüter also keine
ideale Lösung! Es sei an dieser Stelle
aber der Vollständigkeit halber
erwähnt, dass seitens AUMUND
keine Betriebserfahrungen für den
Einsatz von Schubböden mit schwer
fließenden Schüttgütern vorliegen,
da die vorhandenen Siloböden
überwiegend für Holzschnitzel
und Austragsleistung bis 1 0 m³/h
eingesetzt wurden.
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17
Praxis & Technik

Praxis & Technik
Hydraulische
Umlaufschnecken
Austrag schwieriger Schüttgüter aus Flachboden-Silos:
Sekundärbrennstoffe und Bypass-Staub
von Dipl.-Ing. Michael Roth
Der Austrag von Schüttgütern aus
Flachboden-Silos stellt besondere
Anforderungen an die verwendeten
Austragsysteme und Silos.
Bei diesen Anwendungen sind daher
einige Besonderheiten zu beachten,
deren Vernachlässigung
schwer wiegende Konsequenzen
für die Betriebssicherheit der Anlagen
haben kann.
Eine Reihe von Schüttgütern wie
Sekundärbrennstoffe in den verschiedensten
Formen oder Bypass-
Staub liegen in unterschiedlichen
Qualitäten vor. Auch wenn die
meisten Parameter auf den ersten
Blick sehr ähnlich sind, können
sehr unterschiedliche Fließeigenschaften
vorliegen. Diesen muss bei
der Dimensionierung der Anlage
Rechnung getragen werden.
In diesem Artikel wird eines der
Austragsysteme für Flachboden-Silos,
die hydraulische Umlaufschnecke,
exemplarisch beschrieben und
vor dem eben erläuterten Hintergrund
beurteilt.
Funktionsprinzip von Um-
laufschnecken
Umlaufschnecken mit frei tragenden
Schnecken sorgen in Flachboden-Silos
für einen Zwangsaustrag
von schwer fließenden Produkten
wie etwa REA-Gips, Klärschlamm,
Bypass-Staub oder Tiermehl.
Einfache Ausführungen mit
Gegenlagerung der Schnecke an
der Silo-Wand dienen auch der
Restentleerung von Flachboden-
Silos mit frei fließenden Schüttgütern.
Umlaufschnecken werden sowohl
in Stahl- als auch in Beton-Silos eingesetzt.
Ihre Arbeitsweise setzt sich
im Wesentlichen aus zwei Bewegungsarten
zusammen, die in Abbildung
1 dargestellt sind. Erstens
dreht sich die Schnecke um ihre
eigene Achse und fördert dabei
Schüttgut zur Silo-Mitte. Zweitens
wird die sich drehende Schnecke
im Umlauf bewegt, so dass über
den gesamten Silo-Querschnitt
ausgetragen wird.
Die Drehung der Schnecke ist hierbei
eine zwingende Voraussetzung
für die Minimierung der auf die
Schneckenwelle wirkenden Lasten
bei der Umlaufbewegung.
Um möglichst gleichmäßig über
die gesamte Länge der Schnecke
1
Abb. 1: Bewegungsarten
von Umlaufschnecken.
Abbildungen: AGRICHE-
MA GmbH & Co. KG
Schüttgut abzuziehen, muss die
Kapazität der Schnecke in Förderrichtung
immer größer werden.
Bei Geräten zur Restentleerung
von Silos, auch Fegeschnecken genannt,
werden häufig Schnecken
mit konstantem Außendurchmesser
und zur Silo-Achse hin zunehmender
Steigung eingesetzt. Bei
frei tragenden Schnecken kann
sowohl die Steigung als auch der
Außendurchmesser zur Silo-Mitte
hin größer werden.
Bei Umlaufschnecken unterscheidet
man zwei Arbeitsprinzipien,
die in Abbildung 2 grafisch veranschaulicht
sind.
Die linke Seite der Abbildung zeigt
eine Schnecke, die sich in Richtung
ihrer Umlaufbewegung dreht. Die
Umlaufbewegung wird somit von
der Drehung der Schnecke unterstützt.
Die rechte Seite stellt
die gegenläufige Austragung dar,
wobei eine deutlich größere Vor-
schubkraft benötigt wird. Bei vielen
Schüttgütern, insbesondere bei
Sekundärbrennstoffen, können
Fremdkörper häufig nicht ausgeschlossen
werden. Die gegenläufige
Austragvariante vermindert
das Risiko, dass sich Fremdkörper
unter der Schnecke verkeilen.
Die Ausführungen der Schnecken
sind so vielfältig wie die auszutragendenSchüttgüter.Abbildung
3 zeigt
eine gezähnte
Schnecke mit
vielen kleinen
Öffnungen in
der Wendel, wie sie für Tiermehl
eingesetzt wird. Diese haben einen
selbstreinigenden Effekt und
beugen so einem Zuwachsen der
Wendel vor. Ihr Werkstoff ist mit
Hardox 00 vergleichbar. Bei besonders
abrasiven Schüttgütern
können die Zähne zusätzlich mit
Panzerungen versehen werden.
Die Weiterentwicklung der Schnecken
erfolgt weitestgehend empirisch,
daher sind die Abmessungen
je nach Hersteller sehr
unterschiedlich. Deshalb werden
von verschiedenen Anbietern für
dieselbe Aufgabe sehr unterschiedliche
Lösungsansätze verfolgt. Insbesondere
werden Schnecken mit
großem Durchmesser und niedriger
Drehzahl oder aber mit kleinem
Durchmesser und hoher Drehzahl
empfohlen.
Fließverhalten beim Einsatz
von Umlaufschnecken
und wichtige Aspekte beim
Flachbodenaustrag
Wie bereits erläutert, sollten
Schnecken so konstruiert sein, dass
gleichmäßig über den gesamten Si-
Dipl.-Ing. Michael Roth referiert beim
17. Schüttgut-Tag in Wiesbaden (19.–
20.6.2008) zum Thema „Silo-Austrag
schwieriger Schüttgüter“.
lo-Radius Schüttgut aufgenommen
wird. Unabhängig von der Konstruktion
der Schnecke wird direkt
an der Silo-Wand kein Schüttgut
Abb. 2: Arbeitsprinzipien von Umlaufschnecken
19
Praxis & Technik
aufgenommen, weil auf Grund von
Fertigungstoleranzen der Silos sowie
der Körnung der Schüttgüter
einige Zentimeter Wandabstand
Abb. 3: Schneckenbaum
für Tiermehl.
Abb. 4: Umlaufschnecke
für
REA-Gips.

Praxis & Technik
Abb. 5: Umlaufschnecke ROTOSTAR von AGRICHEMA.
eingehalten werden müssen. Außerdem
wird im Zentrum des Silos
kein Schüttgut ausgetragen, weil
dort ein feststehender Einbau – je
nach Gerätetyp meist mit ein bis
zwei Metern Durchmesser – zur
Montage der Antriebs- oder Getriebeeinheiten
sitzt. Weiterhin darf
die erste Wendel an der Silo-Wand
ein bestimmtes, je nach Schüttgut
unterschiedliches Volumen nicht
unterschreiten, da sonst ein Verkeilen
von größeren Partikeln oder
bei kohäsiven Schüttgütern ein
Verstopfen der Wendel die Folge
sein könnte.
Um die oben geforderte gleichmäßige
Austragung über die Schneckenlänge
zu erreichen, muss der
Volumenzuwachs im nächsten Längenabschnitt
der Schnecke genau
dem Volumen des ersten Längenabschnittes
entsprechen. Da dies
bei Schnecken bis zehn Metern
Länge zu ungeheuren Dimensionen
führen würde, werden häufig
Schnecken gefertigt, die in der
Nähe der Silo-Wand pro Längeneinheit
signifikant mehr Schüttgut
abziehen als näher an der Silo-Achse.
Oberhalb der Schneckenspitze
(nahe der Silo-Wand) entsteht
somit eine sich nach oben erweiternde
Fließzone. Das Silo ist also
für eine exzentrische Entleerung
auszulegen.
Erschwerend kommt hinzu, dass die
Fließzone von vielen weiteren Faktoren
abhängt und sowohl in ihrer
Geometrie als auch in ihrer Position
zeitlich variabel ist. Die Schlussfolgerung
hieraus sind zeitlich variable
Lasten auf die Silo-Wand, die als
solche in der Berechnung des Silos
zu berücksichtigen sind.
Je größer die Austragleistung und
je langsamer die Umlaufgeschwindigkeit,
umso stärker prägt sich die
Fließzone aus, wobei zwischen den
verschiedenen Schüttgütern große
Unterschiede vorhanden sein können.
Wenn die Umlaufbewegung
bei laufendem Austrag nicht mehr
ausgeführt wird, kann dies bis zur
Bildung eines stabilen Schachtes
im Silo führen, bei dessen Einsturz
nicht zu berechnende Kräfte auftreten,
die Anlagenteile beschädigen
können. Daher sollte die
Umlaufbewegung der Schnecken
stets überwacht werden.
Abhängig von Silo-Durchmesser,
Austragleistung und Schüttgut werden
bei den hier abgebildeten Sys-
20
temen Umlaufzeiten zwischen 30
Minuten und mehreren Stunden erreicht.
Varianten mit Doppelschnecke
(wie auf Abbildung zu sehen)
erlauben den Einsatz von Schnecken
mit kleineren Durchmessern, die
dann wiederum schneller im Umlauf
gefahren werden können. Die
Ruhezeiten des Schüttgutes können
dadurch verringert werden.
Untersuchungen haben gezeigt,
dass bestimmte Qualitäten von
Bypass-Staub schon nach wenigen
Stunden eine so hohe Zeitverfestigung
aufweisen, dass die
kritischen Auslaufweiten oberhalb
der üblichen Silo-Durchmesser
liegen können. Deshalb wird
das Schüttgut in vielen Fällen im
Umlauf gefördert, wenn es gerade
nicht benötigt wird.
Vorteile hydraulischer
Umlaufschneckensysteme
Die meisten Umlaufschnecken arbeiten
mit Elektromotor und Getriebe.
Ein zweiter Motor sorgt
dabei für die Umlaufbewegung
der Schnecke. Hydraulische Systeme
sind technisch etwas aufwändiger,
bieten aber auf Grund ihres
Funktionsprinzips einige Vorteile,
insbesondere im Bereich sehr kohäsiver
Schüttgüter.
Die Vorschubeinrichtung für den
Umlauf der Schnecke kann mit
Öl aus dem Rücklauf des Hydraulikmotors
betrieben werden. Dadurch
ist sichergestellt, dass bei
fehlender Drehung der Schnecke
keine Umlaufbewegung ausgeführt
wird; es bedarf also keiner
steuerungstechnischen Maßnahme
zur Sicherung.
Ein weiterer Vorteil hydraulischer
Systeme ist die Unabhängigkeit
von Vorschubkraft (Öldruck) und
Vorschubgeschwindigkeit (Ölvolumenstrom).
Man kann daher
flexibel auf die Anforderungen
einer Austragung reagieren. Eine
kleine Austragleistung eines stark
verfestigten Schüttgutes aus einem
großen Silo erfordert beispielsweise
eine große Vorschubkraft, aber
nur eine kleine Vorschubgeschwindigkeit
der Schnecke. Solche Aufgaben
lassen sich optimal mit der
Hydraulik lösen.
Besonders beim Anfahren von Umlaufschnecken
sind sehr hohe Drehmomente
an der Schneckenwelle
erforderlich. Elektrische Systeme
müssen auf diesen Fall hin ausgelegt
sein. Es werden daher sehr
große Elektromotoren installiert,
um die hohen Anfahrmomente zu
erreichen. Bei hydraulischen Umlaufschnecken
kann über Ratschensysteme
und eine entsprechende
mechanische Kraftübersetzung mit
kleineren Antrieben gearbeitet
werden, weil mit einem Hydraulikaggregat
durch Reduzierung des
Volumenstroms ein höherer Druck
und damit eine höhere Kraft erreicht
werden kann. Der kleinere
Volumenstrom mit höherem Druck
ist für die langsame Freisetzbewegung
der Schnecke ausreichend
und erfolgt automatisch ohne Eingriff
der Steuerung.
Das Freisetzen regelt sich alleine
über Druckbegrenzungsventile, die
das Öl umleiten, sobald der Öldruck
im Zulauf des Hydraulikmotors
infolge des großen Widerstandes
des Schüttgutes einen bestimmten
Wert übersteigt. Mechanische
Sicherheit wird dadurch erreicht,
dass in diesem Betriebszustand kein
Vorschub der Schnecke stattfindet,
weil im Rücklauf des Hydraulikmotors
kein nennenswerter Ölvolumenstrom
vorhanden ist.
Wie in Abbildung 6 dargestellt,
kann mit einer einzigen Antriebseinheit
aus mehreren Silos abwechselnd
ausgetragen werden.
Das spart Investitionskosten, insbesondere
im Bereich der Signalverarbeitung.
Ist ein Austrag aus
mehreren Silos gleichzeitig vorgesehen,
muss die entsprechende
Anzahl Hydraulikaggregate eingesetzt
werden.
Eine weitere Eigenschaft hydraulischer
Umlaufschnecken ist die
Ein- und Ausschaltung der Austragung
über Hydraulikventile,
da die Einschalthäufigkeit von
Elektromotoren begrenzt ist, während
Hydraulikventile sehr große
Schalthäufigkeiten erlauben. Der
Hauptantrieb des Hydraulikaggregates
bleibt dabei in Betrieb. Dieser
Vorteil ist insbesondere dann von
Bedeutung, wenn aus großen Silos
kleine Leistungen abgezogen werden
sollen. Alleine aus der Größe
der Silos ergeben sich Schnecken
mit großen Durchmessern. Um
eine zuverlässige Umlaufbewegung
im Silo ausführen zu können,
sind Mindestdrehzahlen der
Schnecke erforderlich, wodurch
es sich schwierig gestaltet, kleine
Leistungen kontinuierlich aus
großen Silos auszutragen. Häufig
wird dann mit kleinen Zwischenbehältern
gearbeitet, die in kurzen
Zeitintervallen nachgefüllt wer-
21
Praxis & Technik
Abb. 6: Ein Hydraulikaggregat treibt mehrere Umlaufschnecken an.
den, wofür hydraulische Systeme
besonders geeignet sind.
Zusammenfassung
Umlaufschneckensysteme sind für
viele Anwendungen eine gute
Lösung zum Austragen schwieriger
Schüttgüter aus Flachboden-Silos.
Einige tausend Anlagen zeugen
von den guten Erfahrungen mit
diesen Geräten. Es ist wichtig, dass
die statische Berechnung der Silos
für einen exzentrischen Austrag
erfolgt und die Besonderheiten
des Austragsystems nicht vernachlässigt.
Zeitlich variable Lasten auf
die Silo-Wand sind entsprechend zu
berücksichtigen. Dazu müssen auch
die Eigenschaften der Schüttgüter
einbezogen werden. Die einschlägigen
Normen zur Silo-Auslegung
gehen darauf ein.
Selbst wenn die einfach zu bestimmenden
Schüttgutdaten auf den
ersten Blick ähnlich sind, kann eine
schüttguttechnische Untersuchung
der Fließeigenschaften durchaus
überraschende Ergebnisse hervorbringen.
Die Hersteller von Austraggeräten
müssen immer wieder
Anlagen für Schüttgüter auslegen,
mit denen kaum praktische Erfahrungen
vorliegen, so dass diese
Ergebnisse sehr hilfreich bei der
Dimensionierung sein können.

Industrie-Report
Neue
Leistungsdimensionen
Hochleistungspendelbecherwerke immer gefragter
Bisher wurden Pendelbecherwerke
im industriellen Einsatz hauptsächlich
zur Verteilung recht geringer
Fördermengen (beispielsweise auf
Silo-Reihen oder Verpackungsmaschinen)
eingesetzt. Aufgrund
der vielen beweglichen Teile ist
die Fördergeschwindigkeit eines
Pendelbecherwerks relativ gering
(0,1 bis 0,3 m/s). So sind größere
Fördermengen nur über großvolumige
Becher zu erzielen. Dadurch
ergeben sich folgende Herausforderungen:
Großvolumige Kunststoffbecher
lassen sich nicht mehr zu wirt-
schaftlich tragbaren Bedingungen
herstellen. Die daraus resultierenden
Stahl- oder Edelstahlbecher
sind sehr schwer. Es müssen hohe
Totlasten bewegt werden. Die
Zugketten der Pendelbecherwerke
werden extrem belastet. Ein
stabiler und zuverlässiger Kippmechanismus
für die Pendelbecher
ist erforderlich. Das Hochleistungspendelbecherwerk
muss
zu einem marktfähigen Preis herstellbar
sein.
Das Zugkettenproblem konnte
schnell gelöst werden: Das Unternehmen
NERAK setzt traditio-
Stabile kugelgelagerte Becheraufhängungen und die Gummiblockkette
als Zugträger sorgen für einen sehr hohen Anlagenverfügungsgrad.
Spannstation eines Pendelbecherwerkes
für den Weißzuckertransport.
Abbildungen: NERAK
GmbH Fördertechnik
nell auf seine Gummiblockkette
mit einvulkanisierten Stahlseilen
als Zugträger. Diese arbeitet sehr
leise, ohne Schmierung, nahezu
wartungsfrei und vor allen Dingen
ohne eine signifikante Längendehnung.
Gerade bei großen Förderleistungen
sind auch dementsprechende
Förderwege zu berücksichtigen:
Bei den traditionellen Stahlketten
ergeben sich vor allem in Verbindung
mit dem Staub abrasiver Fördergüter
oft ausgeschlagene Kettenaugen,
die Teilung der Becher
untereinander stimmt nicht mehr,
Betriebsstörungen und schwerwiegende
Schäden sind kaum noch
zu vermeiden. Diesen möglichen
Problemen geht man mit einer
Gummiblockkette, die vom inneren
Aufbau einem Transportband
mit Stahlcordeinlage sehr
ähnelt, von vornherein aus dem
Wege. Zur Leistungsübertragung
– vor allem bei langen vertikalen
PB 800 zum Quarz-Transport
mit einem Förderweg von
über 70 m.
Förderstrecken – wurde die Gummiblockkette
/100 entwickelt:
Mit einer Bruchkraft von 232 kN
stellt diese einen neuen Rekordwert
auf.
Wie bei anderen Baureihen wollte
NERAK auch beim neuentwickelten
PB 00 nicht auf die Lagerung
der Becher mit Kugellagerung verzichten:
Diese Lösung ist zwar aufwändig,
sorgt aber für ein definiertes
Kippen und hohe Betriebssicherheit.
Um eine größtmögliche
wiederholbare Becherqualität zu
gewährleisten, werden die Becher
in Eigenfertigung mit einem
Schweißroboter hergestellt.
Eine völlige Neuentwicklung stellt
auch der Kippmechanismus an den
Abgabestationen dar. Auch hier
legte man höchsten Wert auf die
22 23
Umlenkstation
in Schwerlastausführung.
Betriebssicherheit. Zudem
ist es bei der Neuentwicklung
möglich,
die Kippvorrichtung
auf beiden Seiten der Anlage anzubringen,
ohne dass eine Änderung
der Förderrichtung erforderlich
wäre.
Mit der Entwicklung der Baureihe
PB 800 hat NERAK völlig neue Anwendungsfelder
für den Einsatz
von Pendelbecherwerken erschlossen.
So wird eine Anlage mit einer
Förderleistung von t/h, einer
Höhe von zirka 30 m und einem
Industrie-Report
Antriebsstation. PB 800 mit Bechern aus Schleißstahl.
horizontalen Förderweg von über
0 m in der Schwerindustrie zum
Transport von Möller, Kalkstein
und Eisenspänen eingesetzt. Weitere
arbeiten beispielsweise in der
Zucker-, Baustoffindustrie und zur
Beschickung diverser Verpackungslinien
für Waschpulver. Hier sind
Anlagen mit einem horizontalen
Förderweg von über 0 m und 1
Kippstationen im Einsatz.

Industrie-Report
Elliptisches Vibrationssieb
am beliebtesten
Neue Partnerschaft: Vibrations-Fördergeräte aus Frankreich
Die Con-Tec GmbH in Saarbrücken
hat seit dem 1. Januar 200 die
Deutschland-Vertretung der Firma
SINEX-INDUSTRIE aus dem französischen
La Couronne übernommen.
Letztere ist einer der größten Hersteller
von Vibrations-Förderern,
Transport- und Siebmaschinen und
in Frankreich Marktführer in diesem
Bereich.
Seit seiner Gründung im Jahre 192
entwickelt und verbessert SINEX
ständig seine Geräte, von denen
zahlreiche patentiert wurden. Das
Unternehmen verfügt über ein
komplettes Programm im Bereich
der Vibrationsgeräte, wovon das
elliptische Vibrationssieb eines der
beliebtesten ist.
Diese Siebmaschinen werden meistens
mit einer Neigung von zirka
1 ° installiert. Je nach Anwendung
Elektromechanischer SINEX-
Vorbehälter mit Vibrationsaustragsrinne
und Sieb.
sind die Siebe offen oder mit einer
festen Abdichtungseinhausung
ausgestattet, die mit Schrauben
und Muttern oder Schnellverschlüssen
versehen ist. Die Maschinen
verfügen über verschiedene Auslaufschurren.
Je nach Produktgruppe
können diese in Normal- oder
Edelstahl hergestellt werden .
Die Vibration wird mittels eines
zentralen Vibrationsmotors erzeugt,
der eine elliptische Drei-
Wege-Vibration generiert. Diese
Erregerform verleiht den SINEX-
Sieben eine sehr große Effektivität
und verringert somit wesentlich die
Gefahr des Besatzes, wie wir es bei
den klassischen Sieben kennen.
Diese Geräte können mit ein, zwei
oder drei Siebebenen ausgeführt
werden. Die Siebeinlagen sind
Elliptisches Vibrationssieb von
SINEX-INDUSTRIE. Abbildungen:
Con-Tec GmbH
sehr leicht auszutauschen und mit Lochblechen oder Gewebeeinlagen
ausgestattet. Sie können mittels
verschiedener Elemente gelagert
werden: Federn, Kolben, Sandows-
Aufhängungen, Druckfederlagerung
und Pneuride.
Das Standardprogramm umfasst
eine Vielfalt von Abmessungen,
doch können auch in Zusammenarbeit
mit Kunden spezifische Geräte
entwickelt werden, die an den
individuellen Bedarf angepasst
werden. Die theoretischen Ergebnisse
dieser Zusammenarbeit können
im SINEX-Technikum auf ihre
praktische Tauglichkeit überprüft
werden, um im Vorfeld einer Investition
größtmögliche Sicherheit in
die vorgeschlagenen Lösungen zu
vermitteln.
Schonende Förderung
des Schüttguts
NetterVibration erweitert dieses
Jahr sein Produktprogramm um ein
weiteres Fördersystem. Herkömmliche
Vibrationsfördersysteme arbeiten
nach dem Wurfprinzip, bei
dem das Produkt leicht angehoben
und einer Wurfparabel folgend
nach vorne „geworfen“ wird. Bei
dem LineDrive-Förderprinzip gleitet
das Material auf dem Fördertrog.
Dies wird durch einen Druckluft-Linearantrieb
ermöglicht.
Das Fördersystem LineDrive dient
der schonenden horizontalen
Förderung von Schüttgütern. Die
flache Bauweise (6, cm Höhe des
Neben den seit vielen Jahren bewährten
Standardhauben (halbrunde
Abdeckhauben mit zwei
geraden Schenkeln) hat die Firma
Achenbach GmbH eine ganz neue
Haubenform entwickelt: die ARE-
NA-Haube, die in ihrer Silhouette
an eine Fußball-Arena erinnert.
Der Newcomer ist wegen seines
geringeren Gewichts und des
flacheren Aufbaus besonders für
enge Einbau-Situationen geeignet.
Dabei können die geraden Schenkel
individuell angefertigt werden
– sowohl von der Länge als auch
von der Neigung her. Und das für
nahezu alle Bandbreiten.
Achenbach ist der weltweit einzige
Hersteller von bombierten
Schutzhauben
2 2
Antriebes) ermöglicht den Einsatz
auch unter beengten Platzverhältnissen.
Die Förderleistung lässt sich
durch Regelung der Druckluft an
die spezifischen Eigenschaften des
Fördergutes anpassen.
Schutzhaube für enge
Einbausituationen
in vier unterschiedlichen Wellprofilen.
Verschiedene Möglichkeiten
für Öffnung/Insektion sowie unter-
Industrie-Report
Fördersystem Serie LineDrive von
NetterVibration.
Abbildung: Netter GmbH
schiedliche Befestigungssysteme
runden die Produktpalette des
Spezialisten ab.

Industrie-Report
Reibungsloses
Material-Handling
Kaum fließfähige Ersatzbrennstoffe in geschlossenen
Schüttgutanlagen
von Gottfried Zinkl
Längst haben energieintensive
Industrien in Zentraleuropa das
Kosteneinsparungspotenzial von
Ersatzbrennstoffen (EBS) erkannt.
Die rasante Nachfrage an EBS und
der Bau teils überdimensionaler
Verwertungsanlagen in Deutschland
und Österreich belegen dies.
Gleichzeitig tauchen mit den EBS
aber auch neue Herausforderungen
in der verfahrenstechnischen Auslegung
von Schüttgutanlagen auf,
da diese Stoffe in der Regel schwer
fließfähig sind.
Fließtechnisch relevante Eigenschaften
wie Stückigkeit, Materialzusammensetzung
und Feuchtigkeit
sind in der Regel stark schwankend.
Auf Grund der langfristig
nicht genau planbaren EBS-Versorgung
ist es generell ratsam Schüttgutanlagen
so zu konzipieren, dass
sämtliche am Markt verfügbare
Fraktionen der Verbrennung zugeführt
werden können.
Geschlossene Bunker und Silo-Systeme
werden daher häufig bereits
bei der Projektierung ausgeschlossen.
Eine Folge schlechter Umsetzungen
der Vergangenheit. Doch
gerade Silos haben einen entscheidenden
Vorteil gegenüber der
Lagerung in Hallen mit Kran oder
Schubbodenlösungen.
Als Spezialist für komplexe Schüttgüter
und Anwendungen und Pioniere
im Handling von EBS in
Verfahrensschema
eines EBS-Silos.
Abbildung:
Geroldinger GmbH
geschlossenen Schüttgutanlagen
hat das österreichischeUnternehmen
Geroldinger
ein EBS-Silo entwickelt,
mit dem bis zu 00 m³
von kaum fließfähigen EBS-Fraktionen
betriebssicher gepuffert,
ausgetragen und der Verbrennung
präzise zugeführt werden
können.
Im Vergleich zur Hallen- oder
Schubbodenlagerung bietet das
EBS-Silo den höchsten Automatisierungsgrad,
die höchste Betriebssicherheit
und die geringsten
Lebenszykluskosten. Dies erklärt
sich unter anderem aus dem
Umstand, dass durch den hohen
vertikalen Druck im EBS-Silo bei
gleichem Nutzvolumen etwa die
doppelte Menge EBS gelagert werden
kann.
Fallstudie
Schüttgüter/Eigenschaften und
technische Probleme: Müllfraktion
26
EBS sehr grob geschreddert, Korngröße
30 mm, flächige Teile 0 x 0
mm, Überkornlänge

Industrie-Report
Bunkeraustragschnecken
Sichere Austragung von nicht oder schwer fließenden
Schüttgütern
In vielen Industriezweigen nimmt
die Silierung einen immer größeren
Stellenwert ein. Gilt es doch oft
größere Mengen, sei es als Rohstoff
für die Weiterverarbeitung
in der Industrie
oder als
Brennstoff für
Feuerungsanlagen,
sicher
zu bevorraten.
Für diese Aufgabenstellung
eignen sich besonders
Rund-Silos. Sie werden
in der Regel in Beton
oder Stahl ausgeführt. Da das in
den Silos lagernde Material in fast
allen Fällen zur Verdichtung neigt,
ist eine Austragung nur mit einer
mechanischen Räumeinrichtung
möglich. Hier hat sich die Bunkeraustragschnecke
aus dem Hause
TAF – Thermische Apparate Frei-
Bunkeraustragschnecke, installiert
innerhalb einer Prozesskette.
berg GmbH für nicht oder schwer
fließende Schüttgüter bewährt.
Im Zentrum der Silos wird eine
rotierende TAF-Bunkeraustragschnecke
montiert. Die
Schneckenwelle ist
Bunkeraustragschnecke
BAS.
Abbildungen: TAF
– Thermische Apparate
Freiberg
GmbH
mit Reißzähnen bestückt, die
die Aufgabe haben, das verdichtete
Material abzufräsen. Hierdurch
bildet sich ein Materialtunnel,
so dass die Schneckenwelle
nur durch die Vorschubkraft des
Vorschubantriebes belastet wird.
Das nun aufgelockerte Material
fällt in die Schneckenwelle und
wird zur Silo-Mitte dem Ausfall
zugeführt.
Über einen Vorschubantrieb wird
die Schneckenwelle um die Silo-
Achse rotierend vorwärtsbewegt
und fräst hierbei den gesamten
Silo-Qerschnitt ab. Bei diesem Austragprozess
werden die sich im
Silo bildenden Materialbrücken
zerstört und ein sicherer Austrag
gewährleistet.
Die Bunkeraustragschnecken werden
in verschiedenen Baugrößen
hergestellt und eignen sich für den
Einsatz in Silos von 3.000 mm bis
22.000 mm Durchmesser. Die Silo-Höhe
ist abhängig von dem zu
2
Silo-Anlage bestehend aus drei
Silos (Ø 12 m Höhe 22 m) für
Holzhackschnitzel (Alt-, Nass-
und Trockenholz).
lagernden Material und dem Silo-
Durchmesser. Als Richtwert für die
maximale Silo-Höhe kann 2 bis 2,
x Silo-Durchmesser angesetzt werden.
Die Austrageleistung ist über
einen Frequenzumformer stufenlos
regelbar und kann je nach Material
1 bis 3 0 m3/h betragen.
TAF-Bunkeraustragschnecken können
zur Silo-Austragung von folgenden
Produkten eingesetzt werden:
Bioabfall, Ersatzbrennstoffe,
Filterstaub, Getreide, Holzhackschnitzel,
Hobelspäne, Holzstaub,
Hülsenfrüchte, Kompost, Säge- und
Tiermehl, zerkleinertes Altholz und
Teppichboden sowie zerkleinerte
Plastikabfälle und Rinde. Für alle
diese Produkte kann ein sicherer
Austrag garantiert werden.
Neues FMCW-
Radar-Messgerät
Zuverlässige Ermittlung von
Füllständen in Feststoffanwendungen
Wurden früher Feststoff-Silos und -Lager in der Regel durch
einfache Grenzwertschalter überwacht, sind heute zunehmend
kontinuierlich messende Systeme gefragt. Dadurch
ist in vielen Branchen eine bewusstere Rohstoffverwaltung
möglich, die letztendlich zu niedrigeren Lagerkosten führt.
Für Anwendungen in der Schüttgutindustrie entwickelte
die KROHNE Messtechnik GmbH & Co. KG daher eine zuverlässige
Lösung für die Bestandsmessung von Pulvern
und Schüttgütern. Das neue FMCW-Radar-Messgerät OPTI-
WAVE 6300C beruht auf mehr als 20 Jahren Erfahrung und
besitzt eine spezielle Antenne,
die auch die typisch unebenen
Oberflächen in Silos erkennt.
Dank der großen Dynamik des
Gerätes, dem hervorragenden
Wirkungsgrad der Antennen
sowie dem FMCW-Verfahren
ist keine besondere Vorrichtung
nötig, um die Antenne auszurichten.
Die Installation gestal-
OPTIWAVE 6300.
Abbildung: KROHNE
Messtechnik GmbH
& Co. KG
tet sich also denkbar einfach.
Staub oder Ablagerungen
beeinflussen die Messungen
nicht, da die neuen Tropfenantennen
anhaftungsneutral
sind. Zudem besitzen sie eine
hervorragende Richtcharakteristik (2° Abstrahlwinkel).
Da die Messung berührungslos erfolgt, sind Aufwendungen
für die Instandhaltung äußerst gering.
Der Anwender kann unter mehreren Werkstoffen und
Antennengrößen wählen. Die Tropfenantenne mit ellipsoidaler
Form ist in den Nennweiten DN 0 (Werkstoff:
PP oder PTFE) und DN 1 0 (Werkstoff: PP) erhältlich. Die
Edelstahlvariante steht in den Nennweiten DN 0 bis
DN 1 0 zur Verfügung. Je nach Werkstoff sind Anwendungstemperaturen
bis zu 200 °C und Drücke bis zu 0
bar möglich. Selbst in Silos mit einer Höhe von bis zu 0
Metern misst der OPTIWAVE 6300 C noch zuverlässig.
Das neue Füllstandmessgerät findet seine Anwendung
überall dort, wo Anwender eine wartungsfreie und zuverlässige
Ermittlung des Füllstandes fordern. Dies sind
zum Beispiel Silos, Bunker, Lagerbehälter oder Bandförderer
in der Zementindustrie, im Bergbau, der Eisen-
und Stahlindustrie, der chemischen Industrie oder in der
Papierbranche und in Kraftwerken.
29
Storage Solutions
Lagersilos
Mischsilos
Homogenisiersilos
Mehrkammersilos
Einstecksilos
Explosionsgeschützte Silos
Tanks, Container, Behälter
High Quality Silo Solutions
P+W Metallbau GmbH & Co.KG
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D - 88074 Meckenbeuren
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