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Die
Erfindung betrifft ein Verfahren zum Ein- und Ausbau eines Rührgeräts durch
eine Seitenwand eines Fermenterbehälters einer Biogasanlage nach
dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie eine Tragarmverlängerung
zur Durchführung
des Verfahrens nach dem Oberbegriff des Anspruchs 3.
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Ein
Rührgerät, das zum
Ein- und Ausbau durch eine Seitenwand eines Fermenterbehälters einer
Biogasanlage bestimmt ist sowie ein Verfahren zum Ein- und Ausbau
sind aus
EP 1 619 239
A2 3 bis
5 bekannt.
Das Rührgerät weist
hier einen in den Fermenterbehälter
durch eine Montageöffnung
einsteckbaren Tragarm auf, der einerseits im Bereich der Montageöffnung über eine
Befestigungsvorrichtung lösbar
an der Fermenterwand befestigbar ist und an dem andererseits Rührflügel, hier
am gegenüberliegenden
Tragarmende mit einem Drehantrieb angeordnet sind. Der Tragarm ist
als Schwingenarm ausgeführt,
wobei im Bereich der Befestigungsvorrichtung ein Schwingengelenklager
mit einer im eingebauten Zustand etwa horizontalen Achse liegt.
Zudem ist der Schwingenarm mittels einer lösbaren Betätigungseinrichtung im montierten
Zustand höhenverstellbar
in unterschiedlichen Schwenkpositionen festlegbar. Konkret umfasst
die Betätigungseinrichtung
eine hydraulisch betätigbare
Steilzylinder-Kolben-Einheit,
die einerseits am Schwingenarm angelenkt ist und sich andererseits an
der Fermenterseitenwand unter dem Schwingenarm abstützt und dort
für eine
Demontage aus einer Vertikalschiene nach oben ausschiebbar ist.
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Das
hier dargestellte Verfahren zum Ein- und Ausbau des Rührgeräts besteht
darin, dass ein Traktor mit einer Frontladevorrichtung verwendet
wird, an der der Tragarm als Schwingenarm mit seinem Gelenklager,
dem Drehantrieb und den Rührflügeln in etwa
horizontaler Ausrichtung an einer Ladegabel der Frontladevorrichtung
befestigt wird. In dieser Position wird der Schwingenarm zusammen
mit der Ladegabel in die Wartungsöffnung eingefahren, bis der Schwingengelenklagerarm
an einem dort fest mit der Fermenterseitenwand verbundenen Halterahmen anliegt.
Nach der Befestigung des Schwingengelenklagers am Halterahmen wird
zudem die Stellzylinder-Kolben-Einheit angeschlossen und in ihre
horizontale Stützposition
eingestellt, wodurch der Schwingenarm in seiner horizontalen Lage
gehalten und abgestützt
ist. Danach ist die Abstützung
durch die Frontladevorrichtung entbehrlich und der Traktor kann
weggefahren werden.
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Ersichtlich
ist für
einen Einbau eines solchen Rührgeräts eine
sehr genaue Positionierung der Befestigungselemente am Rührgerät und den
zugeordneten Befestigungselementen an der Fermenterseitenwand erforderlich,
insbesondere eine fluchtende Ausrichtung von Bohrungen und Gewindebohrungen zur
Anbringung von Schrauben. Nachteilig an dem vorstehenden Ein- und
Ausbauverfahren reagiert jedoch ein Traktor und damit eine Ladegabel
einer Frontladevorrichtung stark auf Fahrbahnunebenheiten durch
eine entsprechende unerwünschte
Verlagerung beim Einfahren des Rührgeräts in die
Montageöffnung.
Schon geringe Fahrbahnunebenheiten bewirken dabei an den lange nach
vorne abragendem Rührgerät und der
Ladegabel wesentlich größere Verlagerungen.
Daher ist die erforderliche Justierung zwischen den Befestigungselementen
am Schwingenarm und den Befestigungselementen an der Fermenterseitenwand,
insbesondere eine fluchtende Ausrichtung von Bohrungen und Gewindebohrungen
zur Anbringung von Schrauben schwierig und zeitraubend. Zudem kann
durch solche Verlagerungen die Arbeitssicherheit eines Monteurs,
der die Justierung kontrolliert, beeinträchtigt sein.
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Aufgabe
der Erfindung ist es daher, ein Verfahren zum Ein- und Ausbau eines
Rührgeräts durch eine
Seitenwand eines Fermenterbehälters
einer Biogasanlage vorzuschlagen, das einfach, preisgünstig, genau
und mit hoher Arbeitssicherheit ausführbar ist. Eine weitere Aufgabe
der Erfindung besteht darin, eine Tragarmverlängerung aufzuzeigen mit der
das Ein- und Ausbauverfahren einfach und kostengünstig durchführbar ist.
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Die
Aufgabe wird hinsichtlich des Verfahrens mit den Merkmalen des Anspruchs
1 gelöst.
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Gemäß Anspruch
1 wird zum Einbau des Rührgeräts der Tragarm
mit einer Tragarmverlängerung
mittels einer lösbaren
Verbindungseinrichtung verbunden und über den Bereich der Befestigungsvorrichtung
hinaus verlängert.
Weiter wird die Tragarmverlängerung über ein
Anschlusselement der Tragarmverlängerung
mit einer Hebeeinrichtung verbunden. Anschließend wird die lösbare Einheit
aus dem Tragarm und der Tragarmverlängerung mit der Hebeeinrichtung
angehoben. Beabstandet und bezüglich
der Verbindungseinrichtung gegenüberliegend
zum Anschlusselement ist an der Tragarmverlängerung ein Ausgleichsgewicht-Behälter angebracht.
Der Ausgleichsgewichts-Behälter
wird, ggf. zum Teil bereits vor dem Anheben, so lange mit Ausgleichsgewichten
beschwert, bis die Einheit an der Hebevorrichtung in einem zur Einführung in
die Montageöffnung
geeigneten Winkel hängt.
Anschließend wird
der Tragarm mit den Rührflügeln in
die Montageöffnung
mittels der Hebevorrichtung insbesondere durch einen genau zu steuernden
Kran in seine Montageposition eingeführt. In dieser Montageposition wird
der Tragarm mit der Befestigungsvorrichtung befestigt und dadurch
gehalten und festgelegt. Eine Abstützung und Halterung des Tragarms über die
Tragarmverlängerung
und die Hebevorrichtung ist nach der Befestigung nicht mehr erforderlich.
Dadurch kann nun die Verbindungseinrichtung, zweckmäßig nach
Entfernen der Ausgleichsgewichte, gelöst und die Tragarmverlängerung
aus dem Bereich der Montageöffnung
entfernt werden. Anschließend
wird die Montageöffnung
mit einem Deckel dicht verschlossen. Damit ist der Einbau des Rührgeräts beendet.
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Für eine Wartung
oder Reparatur kann das Rührgerät mit den
vorstehenden Verfahrensschritten in umgekehrter Richtung und umgekehrter
Reihenfolge wieder einfach ausgebaut werden.
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Mit
den vorstehenden Verfahren kann das Rührgerät über Ausgleichsgewichte in der
geeigneten Einführlage
austariert werden. Zudem kann eine Hebevorrichtung, insbesondere
ein Autokran verwendet werden, mit dem im Stillstand und ohne Fahrbewegungen,
nur durch eine genau ausführbare
Bewegung eines Auslegers das Rührgerät in die
Montageöffnung
millimetergenau eingebracht und für eine Befestigung justiert
werden kann. Unkalkulierbare, durch Bodenunebenheiten verursachte
Verlagerungsbewegungen sind hier ausgeschlossen, so dass auch die
Arbeitssicherheit für
einen Monteur an der Montageöffnung
erhöht
ist. Das Verfahren ist zudem schnell, einfach, genau und preisgünstig durchführbar. Ein
Autokran steht überall
kurzfristig und kostengünstig
zur Verfügung
und kann hier millimetergenau ohne Gefahr arbeiten. Anstelle eines
Autokrans können
auch andere ortsfest arbeitende Hebevorrichtungen mit ähnlicher
Funktion eingesetzt werden.
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Bei
einer Weiterbildung des Verfahrens nach Anspruch 2 ist der Tragarm
als Schwingenarm eines höhenverstellbaren
Rührgeräts ausgebildet.
Der Schwingenarm weist dabei ein Schwingen-Gelenklager im Bereich
der Seitenwand befestigung auf und ist mittels einer lösbaren Betätigungseinrichtung
im montierten Zustand höhenverstellbar
in unterschiedlichen Schwenkpositionen festlegbar. Die Betätigungseinrichtung
kann beispielsweise aus einer hydraulisch betätigbaren Zylinderkolbeneinheit
als Stütze
oder aus einem Seilzug einer Zugeinrichtung bestehen. Bei einer
solchen Ausführung
mit einem Schwingenarm ist dieser nach Einführung in die Montageöffnung sowohl
an der Fermenterwand als auch an die Betätigungseinrichtung anzuschließen. Die Betätigungseinrichtung
ist dabei vorzugsweise etwa in eine Horizontallage für den Schwingenarm
einzustellen, so dass dieser dadurch in der Einführposition gehalten und abgestützt ist.
Anschließend
kann somit auch hier die Tragarmverlängerung gelöst und entfernt werden.
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Die
Aufgabe der Erfindung wird hinsichtlich der Tragarmverlängerung
zur Durchführung
des Verfahrens mit den Merkmalen des Anspruchs 4 gelöst.
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Gemäß Anspruch
4 weist die Tragarmverlängerung
ein Längsträgerteil
auf, wobei an einem Ende eine Verbindungseinrichtung angebracht
ist, mit der ein Tragarm für
einen seitlichen Einbau in eine Biogasanlage lösbar verbunden und damit verlängert werden
kann. Gegenüberliegend
zu dieser Verbindungseinrichtung ist am Längsträgerteil ein Ausgleichsgewicht-Behälter angebracht,
in oder an dem Ausgleichsgewichte anbringbar sind. Im Bereich zwischen
der Verbindungseinrichtung und dem Ausgleichsgewicht-Behälter ist
am Längsträgerteil
ein Anschlusselement für
eine angeordnet.
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Mit
einer so ausgebildeten Tragarmverlängerung kann eine Einheit aus
einem Rührgerät und der Tragarmverlängerung
hergestellt werden, die an einer Hebeeinrichtung hängend durch
Ausgleichsgewichte vor dem Einführen
in eine Montageöffnung etwa
in eine waagerechte Position austariert werden kann. Das Einbringen
dieser Einheit in die Montageöffnung
ist damit einfach und schnell durchführbar. Nach Befestigung und
Abstützung
des Tragarms kann die Tragarmverlängerung gelöst und vorzugsweise noch an
der Hebeeinrichtung hängend
wieder entfernt werden.
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Das
Längsträgerteil
der Tragarmverlängerung
ist nach Anspruch 5 stabil in der Art einer Längsschiene oder vorzugsweise
als Längsrahmenteil
auszuführen.
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Die
Verbindungseinrichtung an einem Ende des Längsträgerteils ist nach Anspruch
6 in seiner Form an die Form des Tragarms an der Anschlussstelle
anzupassen, dergestalt, dass eine Steck- und/oder Anlageverbindung
herstellbar ist, die lösbar durch
Schrauben oder Sprinte gesichert werden kann.
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In
einer besonders bevorzugten Ausführungsform
nach Anspruch 7 ist der Ausgleichgewichts-Behälter ein mit Flüssigkeit
vorzugsweise mit Wasser befüllbarer
geschlossener Behälter
mit einem in der Gebrauchslage oberen Einfüllstutzen und mit einem unteren,
mit einem Ventil absperrbaren Auslaufstutzen. Damit kann der Ausgleichsgewicht-Behälter mit
einem Wasserschlauch einfach und bequem soweit befüllt werden,
bis die Einheit aus dem Rührgerät und der
Tragarmverlängerung geeignet
austariert ist. Ein Wasseranschluss steht im Bereich einer Biogasanlage
problemlos zur Verfügung.
Zudem kann die Austarierung sehr genau erfolgen. Nach dem Einbau
oder Ausbau kann das Wasser einfach über den Auslaufstutzen wieder
abgelassen werden. Besondere Ausgleichsgewichte brauchen somit hier
weder bereitgestellt noch mitgeführt werden.
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Alternativ
dazu kann der Ausgleichsgewicht-Behälter nach Anspruch 8 aber auch
wannenartig oder gestellartig aufgebaut sein zur Aufnahme oder zum
Aufsetzen fester Ausgleichsgewichte. Beispielsweise könnte eine
solche Wanne auch mit Sand für
eine Austarierung gefüllt
oder ein Gestellt mit Ziegelsteinen bestückt werden. Damit würde der gleiche
Effekt erreicht, wobei jedoch die Ausführung mit dem Wasserbehälter bequemer
handhabbar ist.
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Als
einfaches Anschlusselement ist nach Anspruch 9 eine Anschlussöse verwendbar,
insbesondere für
eine Verbindung mit einem Kranseilhaken. Mit Anspruch 10 wird dazu
weiter vorgeschlagen zwischen dem Längsträgerteil der Tragarmverlängerung und
der Anschlussöse
eine nach oben ragende Zugstrebe vorzusehen, wodurch der Schwerpunkt unter
der Anschlussöse
liegt und die Tragarmverlängerung
insgesamt stabiler an der Hebevorrichtung insbesondere an einem
Kranseil hängt.
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Nach
Anspruch 11 können
zur Versteifung der gesamten Anordnung zwischen den Einzelteilen der
Tragarmverlängerung
Verstrebungen angebracht werden.
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Anhand
einer Zeichnung wird die Erfindung weiter erläutert.
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Es
zeigen:
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1 zeigt
eine Teilinnenansicht einer Fermenterseitenwand mit einem Rührgerät
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2 eine
Ausschnittvergrößerung aus 1
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3 einen
Autokran mit einer daran hängenden
Einheit aus einem Rührgerät und einer
Tragarmverlängerung,
wobei das Rührgerät teilweise
eingebaut ist, und
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4 als
Stand der Technik ein alternatives Einbauverfahren mit der Ladevorrichtung
eines Traktors.
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In 1 ist
eine Innenansicht einer Fermenterseitenwand 4 einer Biogasanlage
mit einem Rührgerät 8 dargestellt. 2 stellt
eine Ausschnittvergrößerung aus 1 dar.
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Das
Rührgerät 8 umfasst
eine Betätigungseinrichtung 9,
einen Drehantrieb 10 mit Rührflügeln 11, Schwingen-Gelenklager 12a, 12b,
die eine Gelenklagerachse 13 definieren und einen Schwingenarm 14.
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Der
Schwingenarm 14 ist als dreieckiger Schwingenrahmen ausgebildet,
wobei an einer Dreiecksspitze der Drehantriebe 10 mit den
Rührflügeln 11 und
an den Ecken eines Dreieckschenkels die Schwingengelenklager 12a, 12b angeordnet
sind. Beim Drehantrieb 10 handelt es sich um einen Hydraulikmotor,
der über
Hydraulikleitungen 23 versorgt wird. Die Betätigungseinrichtung 9 als
Halte- und Stelleinrichtung besteht aus einer hydraulischen Stellzylinder-Kolben-Einheit 24,
die einerseits oben an einer Querstrebe 25 des Schwingenarms 14 lösbar angelenkt
ist und andererseits an der Fermenterseitenwand 4 mit einem
unteren Ende in einer Vertikalschiene 26 nach oben ausschiebbar
gelenkig abgestützt
ist. Die hydraulische Stellzylinder-Kolben-Einheit 24 wird über Hydraulikleitungen 27 in
unterschiedliche Ausfahrstellungen über ein externes Steuergerät betätigt, wodurch
die Rührflügel 11 in
unterschiedliche Höhen
im Fermenterbehälter 2 verstellt
werden. Das Rührgerät 8 ist
ersichtlich im oberen Bereich der Fermenterseitenwand 4 unterhalb
einer Abdeckung beispielsweise unter einem Foliendach 5 oder
einer Betondecke angeordnet. In der Fermenterseitenwand 4 ist
in diesem oberen Bereich eine rechteckige Wartungsöffnung 6 als
Durchbruch angebracht, auf deren Innenseite ein Halterahmen 28 als
Begrenzung des Durchbruchs stabil und dauerhaft mittels Halteblechen 29 angeschraubt
ist.
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Aus
den 3 und 4 ist ersichtlich, dass der
Schwingenarm 14 von außen
her so in die Wartungsöffnung 6 eingeschoben
ist, dass er mit seitlich überstehenden
Enden eines Rahmenschenkels 30 und den dort angebrachten
(hier verdeckten) Schwingen-Gelenklagern 12a, 12b von
außen
her an den vertikalen Rahmenteilen des Halterahmens 28 anliegt
und lösbar
befestigt ist.
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In 4 ist
als Stand der Technik eine Montagemöglichkeit des Schwingenarms 14 mit
dem Drehantrieb 10 und den Rührflügeln 11 dargestellt. Hier
ist ein Vertikalschnitt durch einen Fermenterbehälter 2 dargestellt,
der eine Abdeckung mittels einer Betondecke 31 aufweist
und der mit seinen Fermenterseitenwänden 4 so in den Erdboden
eingelassen, dass er mit einem Überstand
das Bodenniveau 32 überragt.
In diesem Überstand
ist in der Fermenterseitenwand 4 die Montageöffnung 6 eingebracht,
die in ihrer Höhe
im Bereich einer Frontladevorrichtung 33 eines Traktors 34 liegt.
Der Schwingenarm 14 ist in etwa horizontaler Ausrichtung
an einer Ladegabel 35 der Frontladevorrichtung 33 befestigt
und dieser Position in die Wartungsöffnung eingefahren bis die Schwingen-Gelenklager 18a, 18b am
Halterahmen 28 anliegen. Nach der dortigen Befestigung
der Schwingen-Gelenklager 12a, 12b wird die Stellzylinder-Kolben-Einheit 24 mit
ihrem unteren Ende in die Vertikalschiene 26 eingeschoben
und mit ihrem oberen Ende an der Querstrebe 25 des Schwingenarms 14 angeschlossen,
wodurch der Schwingenarm 14 in seiner horizontalen Lage
damit abgestützt
ist. Danach ist die Abstützung
durch die Frontladevorrichtung 33 entbehrlich und der Traktor 24 kann
weggefahren werden.
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Bei
dieser Art der Montage bewirken bei der Fahrt des Traktors in Richtung
der Montageöffnung bereits
kleine Bodenunebenheiten offensichtlich große ungünstige Verlagerungen insbesondere
am vorderen Ende des Schwingenarms in einer Querebene zur Fahrtrichtung.
Dies erschwert eine genaue Justierung und Ausrichtung und kann zudem
zu Beschädigungen
an den Befestigungselementen sowie zu einer Gefahr für einen
Monteur führen.
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In 3 ist
der Fermenteraufbau sowie der Aufbau des Rührgeräts 8 entsprechend
dem Stand der Technik nach 4 gezeigt,
so dass gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen versehen sind.
Es ist somit auch hier ein Fermenterbehälter 2 mit einer Betondecke 31 oder
einem Foliendach 5 sowie mit einer Fermenterseitenwand 4 gezeigt,
wobei diese eine Montageöffnung 6 oberhalb
eines Bodenniveaus 32 aufweist. Das Rührgerät 8 besteht aus einem Schwingenarm 14,
einem Drehantrieb 10 und Rührflügeln 11. Das Rührgerät 8 ist
mittels einer Betätigungseinrichtung 9 als
Stellzylinder-Kolben-Einheit 24 abgestützt und über Schwingengelenklager 12 und
einer Befestigungsvorrichtung, die einen Halterahmen 28,
Rahmenschenkel 30 und eine Vertikalschiene 26 umfasst,
befestigt. Der Schwingenarm 14 ist über eine lösbare Verbindungseinrichtung 37 durch
eine Tragarmverlängerung 36 verlängert. Die Tragarmverlängerung
besteht aus einem Längsrahmenteil 38 an
dessen freiem Ende ein Ausgleichsgewicht-Behälter 39 als geschlossener
Wasserbehälter mit
einem oberen Einfühlstutzen 40 und
einem unteren, mit einem Ventil absperrbaren Auslaufstutzen 41 angebracht
ist.
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Am
Längsrahmenteil 38 etwa
in der Mitte zwischen der Verbindungseinrichtung 37 und
dem Ausgleichgewichtbehälter 39 ist
an einer Zugstrebe 42 eine Anschlussöse 43 für einen
Kranseilhaken 44 angebracht. Zudem sind Verstrebungen 45 zwischen den
Einzelbauteilen angeordnet.
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Die
Einheit aus dem Rührgerät 8 und
der Tragarmverlängerung 36 ist
in horizontaler Position am Kranseilhaken 44 an einem Ausleger 46 eines Autokrans 47 aufgehängt und
in die Montageöffnung 6 in
ihre Montageposition eingefahren.
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Das
Rührgerät 8 kann
mit Hilfe des Autokrans 47 wie folgt eingebaut werden:
Der
Schwingenarm 14 des vor dem Fermenterbehälter 2 befindlichen
Rührgeräts 8 wird über die
Verbindungseinrichtung 37 mit dem Längsrahmenteil 38 der Tragarmverlängerung 36 verbunden.
Bereits jetzt kann der Ausgleichsgewicht-Behälter 39 teilweise
mit Wasser befüllt
werden. Anschließend
wird die zusammengebaute Einheit mit dem Autokran 47 angehoben
und weiter Wasser so lange in den Ausgleichsgewicht-Behälter 39 zugeführt bis
die Einheit horizontal austariert ist. Nun kann die Einheit gezielt
und millimetergenau durch Bewegung des Auslegers 46 und
des Seilantriebs in die Montageöffnung 6 eingeführt und
in ihrer Montageposition justiert werden. Das Rührgerät 8 wird nun an der
Fermenterseitenwand 4 und der Betätigungseinrichtung 9 befestigt, so
dass es dadurch in der Montageposition abgestützt und festgelegt ist. Damit
ist die Tragarmverlängerung 36 für eine Halterung
des Rührgeräts 8 nicht mehr
erforderlich und kann gelöst
und aus der Montageöffnung 6 am
Autokran 47 hängend
entfernt werden. Nachdem die Montageöffnung 6 mit einem (nicht
dargestellten) Deckel dicht verschlossen wurde, ist der Einbau des
Rührgeräts 8 abgeschlossen. Für einen
Ausbau des Rührgeräts 8 zu
Reparatur- oder Wartungszwecken ist in der umgekehrten Reihenfolge
vorzugehen.