Oliver Rong Auslegungsverfahren für

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Oliver Rong Auslegungsverfahren für Hochleistungs-Schneckenförderer

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Extrait

Oliver Rong

Auslegungsverfahren für
Hochleistungs-Schneckenförderer





























































































Lehrstuhl für Fördertechnik Materialfluss Logistik
der Technischen Universität München



Auslegungsverfahren für
Hochleistungs-Schneckenförderer


Oliver Rong


Vollständiger Abdruck der von der Fakultät für Maschinenwesen
der Technischen Universität München zur Erlangung des akademischen Grades eines

Doktor-Ingenieurs (Dr.-Ing.)

genehmigten Dissertation.


Vorsitzender: Univ.-Prof. Dr.-Ing. B.-R. Höhn
Prüfer der Dissertation:
1. Univ.-Prof. Dr.-Ing. W. A. Günthner
2. Univ.-Prof. Dr.-Ing. habil. Dr. h.c. F. Krause,
Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg


Die Dissertation wurde am 08. Juni 2004 bei der Technischen Universität München
eingereicht und durch die Fakultät für Maschinenwesen am 09. August 2004 ange-
nommen.






























Danksagung

Die vorliegende Arbeit entstand während meiner Tätigkeit als wissenschaftlicher
Assistent am Lehrstuhl für Fördertechnik Materialfluss Logistik (fml) der Technischen
Universität München.

An dieser Stelle möchte ich mich bei allen Mitarbeiterinnen und Mitarbeitern des
Lehrstuhls fml für die sehr gute und freundschaftliche Zusammenarbeit recht herzlich
bedanken.
Den wissenschaftlichen Kollegen auch anderer Fachbereiche am Lehrstuhl fml dan-
ke ich für deren Bereitschaft zur Diskussion in zahlreichen konstruktiven Gesprä-
chen und deren Neugier an dem Arbeitsgebiet Schüttgutförderung.
Des Weiteren danke ich allen Mitarbeitern der lehrstuhleigenen Werkstatt, die mich
in der Durchführung meiner experimentellen Untersuchungen immer tatkräftig unter-
stützt haben und damit eine wichtige Grundlage für meine, auf experimentellen Un-
tersuchungen basierenden Arbeit geschaffen haben.

Ganz besonders möchte ich mich bei meinem Dr.-Vater, Herrn Prof. Dr.-
Ing. Willibald A. Günthner bedanken, der mir während meiner 4½-jährigen Tätigkeit
am Lehrstuhl fml immer viel Vertrauen entgegenbrachte und mich bei meinen per-
sönlichen Zielen, sei es im Bereich der Arbeitsgruppe Schüttgutförderung oder auch
in anderen Bereichen immer wohlwollend unterstützt hat.
Herrn Prof. Dr.-Ing. habil. Dr. h.c. Friedrich Krause von der Otto-von-Guericke-
Universität in Magdeburg danke ich für die Übernahme der Zweitkorrektur und das
große fachliche Interesse an der vorliegenden Forschungsarbeit.
Herrn Prof. Dr.-Ing. Bernd-R. Höhn danke ich für die Übernahme des Vorsitzes und
seine kooperative Zusammenarbeit.



Garching, im August 2004 Oliver Rong












Kurzzusammenfassung

Auslegungsverfahren für Hochleistungs-Schneckenförderer
Oliver Rong

Im Bereich des Massengutumschlags von Schüttgütern werden aufgrund steigender
Anforderungen an stetige Fördermittel hinsichtlich der Zuverlässigkeit, Leistungsfä-
higkeit und Wirtschaftlichkeit der Förderanlage sowie im Bereich des Umweltschut-
zes immer häufiger auch hochleistungsfähige, schnelllaufende Schneckenförderer,
sogenannte Hochleistungs-Schneckenförderer, eingesetzt. Diese erfüllen die Anfor-
derung sehr gut.
Für derartige Förderer und Betriebszustände existieren allerdings keine einfach
handhabbaren und ausreichend genauen Auslegungsverfahren, da mit der
DIN 15262 [DIN15262] lediglich eine genormte Vorschrift zur Dimensionierung und
Leistungsauslegung für horizontale und leicht geneigte, langsamlaufende Schne-
ckenförderer (0° - 20°) existiert. Diese ist auf einen relativ engen Betriebsbereich
z. B. der Drehzahl begrenzt.

Um die Auslegungsgenauigkeit, die Effizienz und die Wirtschaftlichkeit dieser För-
dergeräte zu vergrößern, wurden innerhalb der vorliegenden Arbeit umfangreiche
experimentelle und theoretische Untersuchungen an horizontalen bis leicht geneig-
ten (0° - 20°) und vertikalen Hochleistungs-Schneckenförderern durchgeführt. Dabei
stellte sich eine starke Abhängigkeit des Leistungsbedarfs und des Fördervorgangs
von der Art und den Eigenschaften des Förderguts heraus.
Innerhalb der experimentellen Untersuchungen konnten in Abhängigkeit maßgebli-
cher Betriebszustände wichtige empirische, schüttgutspezifische Leistungskenngrö-
ßen und Geometrie-Koppelgrößen für derartige Förderer ermittelt werden.
Im Rahmen der theoretischen Untersuchungen wurden aufbauend auf diesen Kenn-
größen in Anlehnung an die genormte Auslegungsvorschrift geeignete und einfach
handhabbare Auslegungsverfahren entwickelt.


V
Abstract

Dimensioning procedures for high-performance screw-conveyors
Oliver Rong

In the sector of mass handling of bulk materials high-duty and high-rotating screw-
conveyors, so called high-performance screw-conveyors, are frequently used. The
reasons for this are the increasing requirements on these conveyors in the area of
reliability, productivity, economic efficiency and in the area of environmental protec-
tion. High-performance screw-conveyors can meet those requirements very well.
Indeed there are no easy to manage and precise enough dimensioning procedures
for these conveyors and operating states, since the calculating norm DIN 15262
[DIN15262] is only suitable for horizontal to lightly inclinational, slow-rotating screw-
conveyors (0° - 20°). In addition to that, the norm is limited to a very narrow opera-
ting area, for example of the rotating speed.

To enlarge the exactness of dimension, calculation, economic efficiency and produc-
tivity, elaborate experimental and theoretical tests on horizontal to lightly inclinatio-
nal and vertical high-performance screw-conveyors have been carried out in the
present study. The results are, that the type and the characteristics of the bulk mate-
rial turned out to be important influence factors on the power consumption and the
conveying process.
During the tests, important empirical, bulk-material-specific power and geometry pa-
rameters could be determined for these conveyors, depending on decisive operating
states.
In the course of the theoretical analysis of this study, suitable and simple calculating
attempts have been developed, following the standardised dimensioning procedures
and integrating the power and geometry parameters.


VI