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Austragschnecken Optimierung der Antriebsleistung und Auslegung von Austragschnecken

Redakteur: Dr. Jörg Kempf

Austragschnecken sind in Förder- und Dosieranlagen unverzichtbar. Viele Fachberichte beschäftigen sich mit der Berechnung und Auslegung von Schneckenförderern, jedoch nur wenige mit der von Austragschnecken. In der vorliegenden Arbeit wird über Untersuchungen verschiedener Schneckenformen, hauptsächlich jedoch über die Ergebnisse von Austragungstests auf einer Versuchsanlage berichtet. Hauptziel ist die Entwicklung eines praxisorientierten Verfahrens zur Auslegung und Optimierung von Schneckenaustragsförderern.

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Abb. 1: Austragsschnecken für die Dosierung von Filterkuchen und Walzzunder (Bild: Bilder: K. Hoffmann/C. Pillichshammer)
Abb. 1: Austragsschnecken für die Dosierung von Filterkuchen und Walzzunder (Bild: Bilder: K. Hoffmann/C. Pillichshammer)

Austragschnecken sind für den Austrag von Material aus Schüttgutcontainern, Trichtern, Silos oder Bunkern sowie für die Steuerung dieser Vorgänge weit verbreitet. Auch wenn in Austragschnecken relativ einfache Komponenten verwendet werden, ist es doch wichtig, dass die gewählten Auslegungsparameter für die jeweilige Anwendung und das Material, das gefördert werden soll, geeignet sind.

Abb. 1 zeigt ein Beispiel aus dem Dosieranlagenbereich, bei dem die Anlage für Filterkuchen und Walzszunder bestimmt ist. Die Anlage weist eine Antriebsleistung von 4 x 11 kW und einen Volumendurchsatz von 2 bis 25 m3/h auf. Die Schüttdichte des Filterkuchens schwankt zwischen 0,6 und 0,9 t/m3 bei einem Feuchtegehalt von 35 bis 65%. Die Schüttdichte des Walzszunders liegt im Bereich von 1,8 bis 2,5 t/m3 bei einem wechselnden Feuchtegehalt von 8 bis 12%. Die gezeigte Variante umfasst vier Schneckenförderer, die nebeneinander angeordnet sind und den Schneckenboden eines Bunkers bilden. Die Schnecken werden als Austragsförderer eingesetzt. Die vier Schnecken (siehe Abb. 2) bilden auch den Zuführförderer für das nachgeordnete Förderband. Da die Austragschnecken wegen des Silodrucks sehr viel größeren Kräften als herkömmliche Schneckenförderer ausgesetzt sind, erfordert die Berechnung dieser Schnecken ganz besondere Sorgfalt. Dies gilt sowohl für die Schnecke als auch für die zugehörigen Antriebsbaugruppen.

Normalerweise kommen Mehrfachschnecken zum Einsatz, wenn ein größerer Auslass für Schüttgüter mit geringen Fließeigenschaften zur Verfügung stehen soll. Bei ausreichend großem Abstand zwischen den Schneckenachsen können diese unabhängig voneinander betrieben werden. Ist der Abstand geringer als der Durchmesser, überlappen sich die Schnecken, was zu erhöhten Drehmomenten und Belastungen sowie Durchbiegungen führen kann. Überlappende Schnecken haben aber manchmal den Vorteil des Selbstreinigungseffekts. Diese Aspekte sollten alle bei der Auslegung berücksichtigt werden.

Das Ziel eines gemeinsam von der österreichischen Firma Doubrava und dem Institut für Konstruktionswissenschaften und Technische Logistik der Technischen Universität Wien mit Unterstützung durch die Österreichische Forschungsförderungsgesellschaft (FFG) durchgeführten Forschungsprojekts ist die Entwicklung eines möglichst einfachen und praktischen Verfahrens zur Berechnung der Antriebsmomente und der Schneckengeometrie.

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