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Die Erfindung betrifft einen Silo, umfassend mindestens eine Silozelle, wobei die Silozelle mehrere Wandelemente aufweist, wobei die Wandelemente an Knotenpunkten durch Hohlstützen miteinander in Verbindung stehen, wobei eine Hohlstütze mehrere durch Schraubverbindungen miteinander verbundene Stützensegmente aufweist, wobei jedes Stützensegment mindestens zwei Verbindungsschenkel aufweist, die durch mindestens einen Wandanschlusssteg miteinander verbunden sind.
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Silos oder Siloanlagen sind insbesondere aus mehreren Zellen aufgebaut. Bekannt sind in diesem Zusammenhang sogenannte Glattwand- und auch Dammwandsilos. Derartige Zellen haben häufig eine Höhe von 6 bis 8 Metern.
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Eine Hohlstütze, die als Knotenpunkt zur Anbindung der Wandelemente dient, besteht üblicherweise aus mehreren Stützensegmenten, wobei nach Zusammenbau einer solchen Hohlstütze aus mehreren Stützensegmenten die Hohlstütze innen mit Beton ausgegossen wird.
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In diesem Zusammenhang sind aus der
DE 1 828 833 U Stützen bekannt, die z. B. aus vier im Querschnitt trapezförmigen Stützensegmenten als Achteck zusammengebaut sind.
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Die
US 3,327,870 A zeigt einen Silo mit einer Stütze, die aus vier L-Profilen zusammengesetzt ist, wobei die Profile miteinander verschraubt sind.
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Die
DE 14 34 855 A1 zeigt ebenfalls einen Silo mit Stützen, die ähnlich zu denen ausgebildet sind, wie sie auch aus der
DE 1 828 833 U bekannt sind. Auch hier sind abgewinkelte Bleche als Stützensegmente vorgesehen, deren freie Enden aneinander anliegend miteinander verbunden sind.
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Die Herstellung der Stützen eines Silos oder einer Silozelle ist montagetechnisch mit einigen Problemen behaftet. Es wurde in diesem Zusammenhang bereits darauf hingewiesen, dass Silobehälter oder Silozellen eine Höhe von 6 bis 8 Metern oder mehr aufweisen können. Wie bereits ausgeführt, werden die Hohistützen aus einzelnen Stützensegmenten zusammengebaut. Bekannt ist in diesem Zusammenhang bereits die Verschraubung der Stützensegmente untereinander. Zur Herstellung einer solchen Schraubverbindung innerhalb der Hohlstütze verbietet es sich allerdings, die Hohlstütze länger als etwa 1,20 Meter zu gestalten, da eine Länge von 1,20 Metern etwa der Länge entspricht, die der Mensch mit seinem Arm inklusive Werkzeug durchgreifen kann, um bei der Verschraubung die Mutter zu fixieren. Infolgedessen muss bei der Stellung einer Hohlstütze mit einer Länge von etwa 8 Metern diese in eine Mehrzahl von Abschnitten unterteilt werden, die jeweils für sich erstellt und untereinander durch entsprechende Horizontalstöße verbunden werden müssen.
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Um nunmehr durchgehende Hohlstützen in nahezu beliebiger Länge herzustellen, ohne dass die Hohlstützen und damit die einzelnen Stützensegmente aus Montagegründen in der Länge unterteilt werden müssen, ist aus der
EP 2 455 305 B1 ein Silo der eingangs genannten Art bekannt, bei der jedes Stützensegment eine frei in Richtung des Innenraums der Hohlstütze ragende Lasche aufweist, wobei an der Lasche eine Halterung zur Aufnahme einer Mehrzahl von Schrauben oder Muttern als Teil einer Schraubverbindung zur Erstellung der Hohlstütze aus mehreren Stützensegmenten angeordnet ist. Im Einzelnen ist hierbei vorgesehen, dass die Hohlstütze als Sechseck- oder Achteckhohlstütze ausgebildet ist, wobei die sechseckige Hohlstütze durch drei und die achteckige Hohlstütze durch vier Stützensegmente gebildet ist. Ein jedes Stützensegment umfasst hierbei einen Wandanschlusssteg und zwei Verbindungsschenkel zur Verbindung mit dem jeweils benachbarten Stützensegment, wobei jeweils ein Verbindungsschenkel eines Stützensegments die frei in Richtung auf den Innenraum der Hohlstütze ragend abgewinkelte Lasche zur Aufnahme der Halterung aufweist. Mit der Erfindung ist somit die Möglichkeit eröffnet, eine sogenannte verdeckte Verschraubung der einzelnen Stützensegmente zur Bildung der Hohlstütze bereitzustellen, und zwar über eine nahezu beliebige Länge, da die Halterung zur Fixierung der beispielsweise Muttern auf der Innenseite der Hohlstütze sich als eine „verlorene“ Halterung darstellt.
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Des Weiteren ist allerdings bei diesem Stand der Technik nach wie vor erforderlich, dass zur Herstellung eines Silos oder einer Silozelle die einzelnen Stützensegmente an die Wandelemente geschweißt werden. Das heißt, dass die einzelnen Stützensegmente mit den entsprechenden Wandelementen durch Schweißnähte verbunden sind. Da an anderer Stelle bereits darauf hingewiesen wurde, dass die Stützenelemente eine nicht unerhebliche Länge aufweisen, da die Silozellen oder Siloanlagen ebenfalls zwischen sechs und acht Metern oder mehr hoch sind, erfolgt während des Schweißvorgangs zur Verbindung der Wandelemente mit den einzelnen Stützensegmenten ein erheblicher Wärmeeintrag in die Stützensegmente. Dieser Wärmeeintrag hat zur Folge, dass die Stützensegmente deutlich in der Höhe schrumpfen können.
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Es wurde bereits darauf hingewiesen, dass die einzelnen Stützensegmente durch Schraubverbindungen miteinander verbunden sind. Aufgrund der vorstehenden Ausführungen ist nun ohne Weiteres erkennbar, dass die beschriebene Schrumpfung bei der Erstellung des Lochmusters für die Schraubverbindungen der einzelnen Stützensegmente untereinander berücksichtigt werden muss. Eine unterschiedliche Schrumpfung tritt insbesondere dann auf, wenn z. B. einzelne Stützensegmente keine Wandelemente aufweisen, wie es im Randbereich einer Siloanlage der Fall ist, andere Stützensegmente einer Stütze hingegen vollständig umlaufend Wandelemente zeigen. Das bedeutet, dass die Bohrungen für die Schraubverbindungen über die Länge der Stütze unterschiedliche Abstände aufweisen müssen, da ansonsten Löcher des einen Stützensegmentes mit dem des anderen Stützensegment nicht übereinstimmen. Da man, wie bereits ausgeführt, Kenntnis darüber hat, in welchem Maß in Abhängigkeit von dem Wärmeeintrag ein jedes Stützensegment schrumpft, ist man dazu übergegangen, die Schrumpfung bei dem Abstand der einzelnen Löcher zur Aufnahme der Schrauben für die entsprechenden Schraubverbindungen zu berücksichtigen. Dies ist allerdings, wie bereits ausgeführt, mit einem erheblichen Aufwand verbunden. Auch ist nicht immer sichergestellt, dass die Bohrungen millimetergenau in das Stützensegment eingearbeitet werden können. Die Folge hiervon ist, dass einzelne Bohrlöcher nachgearbeitet werden müssen.
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Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe besteht nunmehr darin, hier Abhilfe zu schaffen. Insbesondere soll erreicht werden, dass durch die konstruktive Ausgestaltung des Stützensegments die Herstellung eines Stützensegments mit daran angeordnetem Wandelement einen insbesondere geringeren Wärmeeintrag erfährt.
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Zur Lösung der Aufgabe wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, dass der Wandanschlusssteg im Querschnitt U-förmig ausgebildet ist. Der Wandanschlusssteg ist hierbei in Richtung der Außenseite der Hohlstütze ausgeprägt, oder anders ausgedrückt, der im Querschnitt U-förmig ausgebildete Wandanschlusssteg bildet einen auf die Außenseite der Hohlstütze ausgerichteten Versprung. Hierdurch ergeben sich Möglichkeiten der Verbindung der Stützensegmente mit den Wandelementen, die einen geringeren Wärmeeintrag mit sich bringen und somit die Schrumpfung ausschließt oder zumindest in solchen Grenzen hält, dass keine Gefahr der Notwendigkeit des Nacharbeitens von Schraublöchern besteht. Der Wandanschlusssteg dient somit der Aufnahme oder Befestigung eines Wandelements.
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Insbesondere ist vorgesehen, dass der Wandanschlusssteg einen Stegboden aufweist, wobei sich an jedem Ende des Stegbodens eine Stegwand anschließt, wobei die Stegwand an ihrem jeweiligen freien Ende mindestens einen Verbindungsschenkel aufweist. Hierbei ist an dem Stegboden mindestens eine im rechten Winkel zu dem Stegboden verlaufende Leiterstrebe angeordnet, die der Aussteifung des Wandelementes dient, und die, wie dies später erläutert wird, der Fixierung der Deckbleche des Wandelementes einer Silozelle dient. Die Leiterstrebe kann hierbei mit dem Stegboden verschraubt sein. Dies hat zur Folge, dass zur Verbindung der Leiterstrebe mit dem Stegboden keinerlei Wärmeeintrag in das Stützensegment erfolgt. Zur Verschraubung der Leiterstrebe mit dem Stegboden ist insbesondere vorgesehen, dass die Leiterstrebe jeweils endseitig eine Kopfplatte zur Aufnahme von Bohrungen einer Schraubverbindung mit dem Stegboden aufweist.
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Denkbar ist allerdings auch, dass die Leiterstrebe auf dem Stegboden angeschweißt ist. Hierbei ist es ausreichend, wenn die Leiterstrebe mit der Ober- und gegebenenfalls auch mit der Unterseite, durch eine Schweißnaht mit dem Stegboden verbunden ist. Der Wärmeeintrag ist hierbei verhältnismäßig gering, da nur wenig und kurze Schweißnähte benötigt werden.
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Insbesondere ist im Zusammenhang mit der Ausbildung der Leiterstrebe und der Anordnung der Leiterstrebe an dem Stegboden vorgesehen, dass die im Einbauzustand vertikale Wandung der Leiterstrebe in der Flucht zu der Stegwand verläuft. Das heißt, dass die vertikale Wandung der Leiterstrebe mit der Stegwand eine ebene Fläche bildet.
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In diesem Zusammenhang ist nach einem vorteilhaften Merkmal der Erfindung zur Bildung eines Wandelements mindestens ein Deckblech vorgesehen, wobei das Deckblech sowohl mit der Leiterstrebe als auch mit der jeweiligen Stegwand verbunden ist. Hierbei kann, um den Wärmeeintrag insgesamt minimal zu halten, das Deckblech mit der Stegwand verschweißt sein, wobei insbesondere vorgesehen ist, dass das Deckblech die Stegwand lediglich partiell überdeckt, um Raum für das Setzen der Schweißnaht zur Verfügung zu haben. Das heißt, ein Wandelement umfasst mindestens eine, vorzugsweise mehrere Leiterstreben sowie zu beiden Seiten der Leiterstreben angeordnete Deckbleche.
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Als besonders vorteilhaft hat sich herausgestellt, wenn nach einem weiteren Merkmal der Erfindung vorgesehen ist, dass das Deckblech mit der Stegwand verklebt ist. Hierbei hat sich als weiterhin vorteilhaft für die Stabilität der Silozelle herausgestellt, wenn das Deckblech die Stegwand für die Bildung der Klebverbindung im Wesentlichen vollständig überdeckt. Als besonders vorteilhaft hat sich herausgestellt, wenn das Deckblech nicht nur im Bereich der Stegwand mit dieser verklebt ist, sondern auch mit der Leiterstrebe. Denkbar ist auch eine Kombination der beiden zuvor beschriebenen Verbindungsarten, etwa dergestalt, dass das Deckblech an der Stegwand verschweißt ist, ansonsten allerdings mit der Wandung der Leiterstrebe verklebt ist.
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Als besonders vorteilhaft hat sich die Kombination herausgestellt, bei der die Leiterstrebe mittels der Kopfplatte mit dem Bodensteg verschraubt ist, und das Deckblech des Wandelements mit der Leiterstrebe und der Stegwand verklebt ist. Es versteht sich von selbst, dass die Abmessung des Wandanschlussstegs, und hier insbesondere der Stegwand, durch Bereitstellung einer großen Klebefläche an die zu erwartenden Belastungen, u. a. bedingt durch die Art des Schüttguts, angepasst werden müssen. Bei dieser Art der Fertigung entsteht keinerlei Wärmeeintrag in das Stützensegment, sodass auch keine Schrumpfung stattfindet.
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Ebenfalls hat sich herausgestellt, dass der Wärmeeintrag, insbesondere in das Stützensegment auch dann minimal ist, wenn die Deckbleche etwa durch Lochschweißung, also durch eine Art Punktschweißung, mit der entsprechenden Wandung der Leiterstrebe verbunden sind. Der Vorteil einer konstruktiven Ausgestaltung, die gänzlich ohne Schweißen auskommt, liegt insbesondere auch darin, dass voll verzinkte Bauteile Verwendung finden können.
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In diesem Zusammenhang ist aus der
DE 20 2016 104 178 U1 bekannt, zur Erstellung eines Wandelements ein Hutprofil vorzusehen, auf das zu beiden Seiten Deckbleche aufgeklebt sind. Im Bereich der Stütze sind die Hutprofile ausgespart, sodass dort ein vollständiger Stützkörper in Form eines Rechteck-Hohlträgers mit seitlich abstehenden Anschlussstegen an die Deckbleche angeklebt werden kann. Die Klebverbindungen müssen allesamt in einer geschlossenen Halle bei bestimmten Temperaturen vorgenommen werden. Das heißt mit Klebverbindungen müsste der Silo vollständig in der Halle hergestellt werden, was aufgrund der Größe eines Silos nahezu undenkbar ist. Auch müssen die Klebverbindungen in horizontaler Lage der zu verbindenden Bauteile erstellt werden, was ebenfalls nicht machbar ist. Das heißt, ein Silo gemäß der
DE 20 2016 104 178 U1 ist in dieser Art nicht herstellbar.
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Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung ist in Bezug auf den Aufbau der Stützen vorgesehen, dass ein jedes Stützensegment mit seinen zwei Verbindungsschenkeln und dem jeweils benachbarten Stützensegment durch Schraubverbindungen verbunden ist.
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Anhand der Zeichnungen wird die Erfindung beispielhaft näher erläutert.
- 1 zeigt schematisch den Aufbau eines Silos mit Sechseckzellen;
- 2 zeigt eine Draufsicht auf eine sechseckige Hohlstütze;
- 3 zeigt eine Draufsicht auf eine achteckige Hohlstütze;
- 4 zeigt ein Stützensegment im Querschnitt;
- 5a zeigt eine Seitenansicht auf ein Stützensegment mit daran angeschraubten Leiterstreben;
- 5b zeigt eine Frontansicht gemäß 5a;
- 6a zeigt eine Seitenansicht auf einem Stützensegment, wobei die Leiterstreben an dem Stützensegment angeschweißt sind;
- 6b zeigt eine Frontansicht gemäß 6a;
- 7 zeigt einen Querschnitt auf ein Stützensegment, wobei das Stützensegment sowohl die Leiterstrebe als auch zu beiden Seiten jeweils ein Deckblech aufweist, wobei das Deckblech sowohl an dem Wandanschlusssteg als auch an der Leiterstrebe angeklebt ist;
- 8 zeigt eine Ausführungsform ähnlich 7, wobei jedoch das Deckblech an dem Wandanschlusssteg angeschweißt ist;
- 9 zeigt die Einzelheit 9 aus 3;
- 10 zeigt die Winkelleiste zur Befestigung an der Lasche.
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Gemäß der 1 weist der mit 1 bezeichnete Silo mehrere sechseckige Zellen auf, wobei eine solche Zelle 2 mehrere Hohlstützen 10 zeigt, die als Knoten zur Verbindung der einzelnen Wandelemente 5 dienen. Die Ausbildung der Hohlstützen 10 als sechseckige oder achteckige Hohlstütze gemäß den 2 und 3 sei nachstehend erläutert.
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Die Hohlstütze gemäß der 2 und der 3 besitzt drei bzw. vier Stützensegmente 11. Ein jedes Stützensegment 11 umfasst einen Wandanschlusssteg 12, der im Querschnitt im Wesentlichen U-förmig ausgebildet ist; der Wandanschlusssteg 12 steht in Richtung der Außenseite der Hohlstütze 10 vor. An den Wandanschlusssteg 12 erstrecken sich zu beiden Seiten für die Achteckstütze und die Sechseckstütze Verbindungsschenkel 13, wobei die Verbindungsschenkel 13 der Verbindung mit dem jeweils benachbarten Verbindungsschenkel 13 des Stützensegmentes 11 dienen. Zur Verbindung ist die insgesamt mit 15 bezeichnete Schraubverbindung vorgesehen. Im Bereich der Schraubverbindung 15 überlappen sich die Verbindungsschenkel 13 zweier benachbarter Stützensegmente, wie sich dies unmittelbar in Anschauung von 9 ergibt. Darüber hinaus besitzt der innenliegende Verbindungsschenkel 13 der beiden einander überlappenden Verbindungsschenkel, die im Winkel von 90° frei in das Innere der Hohlstütze ragende abgewinkelte Lasche 17. Die Lasche 17 dient der Aufnahme der Halterung, die als Winkelschiene 20 ausgebildet ist (10). Die Winkelschiene 20 ist mit ihrem Schenkel 22 mit der Lasche 17 vorteilhaft verschraubt und erstreckt sich über die Länge der Lasche 17, mithin auch über die gesamte Länge der Hohlstütze 10. Die Winkelschiene 20 zeigt an ihrem Schenkel 21 mehrere hintereinander angeordnete vieleckige Öffnungen 24, die jeweils der Aufnahme der Mutter 15a der Schraubverbindung 15 mit der Inbusschraube 16 dienen. Die Höhe des Flansches 15b der Mutter 15a bestimmt den Abstand des Schenkels 21 der Winkelschiene 20 zur Innenseite des Verbindungsschenkels 13.
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Für die Montage der Hohlstütze 10 wird als Halterung für die Muttern 15a der Schraubverbindung 15 nun so vorgegangen, dass die jeweilige Winkelschiene 20 mit dem Schenkel 22 an der Lasche 17 angeschraubt wird. Alsdann werden in die vieleckigen Öffnungen 24 die Muttern 15a klemmend eingesetzt, wobei dann die einzelnen Stützensegmente 11 zusammengesetzt werden, um dann mittels der Innensechskanntschrauben 16 die Verbindungsschenkel 13 der Stützensegmente 11 zur Bildung der Hohlstütze zu verbinden. Zum Schluss wird die Hohlstütze mit Beton ausgegossen.
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Bevor die einzelnen Stützensegmente allerdings nach vorstehender Beschreibung miteinander verbunden werden, werden die einzelnen Stützensegmente mit den Wandelementen verbunden. Die Ausbildung des Stützensegmentes sei anhand von 4 kurz erläutert. Das insgesamt mit 11 bezeichnete Stützensegment umfasst einen im Querschnitt in etwa U-förmigen Wandanschlusssteg 12 mit einem Stegboden 12a und zwei Stegwänden 12b, die sich jeweils endseitig an den Stegboden 12a im etwa rechten Winkel anschließen. Die freien Enden der Stegböden 12a zeigen jeweils einen der beiden Verbindungsschenkel 13 mit übereinander angeordneten Bohrungen zur Herstellung der Schraubverbindungen 15 über die Länge des Stützensegments, wie dies in Bezug auf 9 und 10 näher erläutert worden ist.
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Betrachtet man nunmehr die 5a und die 5b, so erkennt man, dass an dem Stegboden 12a des Stützensegments 11 eine Kopfplatte 30 durch die Schraubverbindungen 31 angeschraubt ist, wobei die Kopfplatte 30 eine im Querschnitt rechteckige Leiterstrebe 35 aufweist. Maßgeblich hierbei ist, dass die seitliche Erstreckung der Leiterstrebe 35 zu der Breite des Wandanschlusssteges 12 korrespondiert, das heißt, dass die seitliche Wandung 35a der Leiterstrebe 35 in einer Flucht zu der Stegwand 12b verläuft. Somit bildet die seitliche Wandung 35a der Leiterstrebe 35 mit der Stegwand 12 eine Ebene.
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6a und 6b zeigen eine Darstellung ähnlich gemäß 5a und 5b, wobei jedoch die Leiterstrebe 35 durch jeweils eine Schweißnaht 33 mit dem Stegboden 12a auf ihrer Ober- und Unterseite verbunden ist.
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Aus 7 ergibt sich nun, die Verbindung des Deckblechs 5a des Wandelementes 5 plan an der entsprechenden Seitenwand der Leiterstrebe 35 und an der Stegwand 12b anliegend, wobei zwischen der Stegwand 12b einerseits und der Wandung 35a der Leiterstrebe 35 andererseits eine Klebschicht 40 angeordnet ist, die für eine stoffschlüssige Verbindung des Deckbleches 5a mit der Leiterstrebe 35 und der Stegwand 12b des Wandanschlusssteges 12 sorgt. Das Wandelement 5 weist ein solches Deckblech 5a zu jeder Seite der Leiterstrebe 35 auf.
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8 entspricht wiederum im Wesentlichen 7, wobei jedoch das Deckblech 5a im Bereich der Stegwand 12b die Stegwand 12b nicht vollständig überdeckt, sondern Raum für eine Schweißnaht 45 zur Verbindung des Deckbleches 5a mit der Stegwand 12b des Wandanschlusssteges 12 bietet. Im Bereich der Wandung 35a der Leiterstrebe 35 kann das Deckblech 5a angeklebt sein, wie zuvor in Bezug auf 7 erläutert, oder aber das Deckblech 5a kann beispielsweise durch Lochschweißung mit der Wandung 35a der Leiterstrebe 35 verbunden sein.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Silo
- 2
- Zelle
- 5
- Wandelement
- 5a
- Deckblech
- 10
- Hohlstütze
- 11
- Stützensegment
- 12
- Wandanschlusssteg
- 12a
- Stegboden
- 12b
- Stegwand
- 13
- Verbindungsschenkel
- 15
- Schraubverbindung
- 15a
- Mutter
- 15b
- Flansch
- 16
- Innensechskantschraube
- 17
- Lasche
- 20
- Winkelschiene (Halterung)
- 21
- Schenkel
- 22
- Schenkel
- 24
- Öffnung
- 30
- Kopfplatte
- 31
- Schraubverbindung
- 33
- Schweißnaht
- 35
- Leiterstrebe
- 35a
- Wandung der Leiterstiebe
- 45
- Schweißnaht
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 1828833 [0004]
- US 3327870 A [0005]
- DE 1434855 A1 [0006]
- DE 1828833 U [0006]
- EP 2455305 B1 [0008]
- DE 202016104178 U1 [0020]