DE102019106792B4

DE102019106792B4 - Zerkleinerungsvorrichtung

Info

Publication number: DE102019106792B4
Application number: DE102019106792.8A
Authority: DE
Inventors: Albert Eberhart; Mohammad Al-Saffar; Fridolin Hanel
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2019-03-18
Filing date: 2019-03-18
Publication date: 2023-03-23
Anticipated expiration: 2039-03-19
Also published as: DE102019106792A1

Abstract

Zerkleinerungsvorrichtung, insbesondere Kugelmühlenvorrichtung, insbesondere zur Aufbereitung von Biomasse für eine Biogasanlage, mit einer Trommeleinheit (12a; 12b), die um eine, insbesondere zumindest im Wesentlichen horizontale, Achse (14a; 14b) drehbar gelagert und mit wenigstens einem Mahlkörper (16a; 16b) befüllt ist, wobei die Trommeleinheit (12a; 12b) ein Trommelgehäuse (18a; 18b) aufweist, das an einer Außenseite des Trommelgehäuses (18a; 18b) eine Mantelfläche (20a; 20b) aufweist, und mit zumindest einem Wälzkörper (36a, 38a, 40a, 42a, 44a, 46a, 48a, 50a; 36b, 38b, 40b, 42b), auf dem die Trommeleinheit (12a; 12b) über die Mantelfläche (20a; 20b) des Trommelgehäuses (18a; 18b) drehbar gelagert ist, gekennzeichnet durch zumindest eine Einfülleinheit (110b), die wenigstens ein Förderelement (114b), insbesondere Schneckenförderelement, aufweist, wobei das wenigstens eine Förderelement (114b) drehfest mit der Trommeleinheit (12b) verbunden ist.

Description

Stand der Technik
Die Erfindung betrifft eine Zerkleinerungsvorrichtung nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Es ist bereits eine Zerkleinerungsvorrichtung, insbesondere Kugelmühlenvorrichtung, insbesondere zur Aufbereitung von Biomasse für eine Biogasanlage, mit einer Trommeleinheit, die um eine, insbesondere zumindest im Wesentlichen horizontale, Achse drehbar gelagert und mit wenigstens einem Mahlkörper befüllt ist, wobei die Trommeleinheit ein Trommelgehäuse aufweist, das an einer Außenseite des Trommelgehäuses eine Mantelfläche aufweist, vorgeschlagen worden.
Aus der Druckschrift DD 297080 A5 ist bereits eine Vorrichtung zum Rollen einer Mahltrommel mit Mahlgut und Mahlrollen bekannt.
Aus der Druckschrift US 1457084 A ist bereits eine Vorrichtung zum Zerkleinern von Stoffen, wie beispielsweise Kohle, bekannt.
Aus der Druckschrift DE 102006045537 A1 ist bereits eine Vorrichtung zur Förderung von Biomaterialien bekannt.
Aus der Druckschrift DE 2252257 A ist bereits eine Drehmühle beispielsweise in Form einer Kugel- oder einer Rohrmühle zum Zerkleinern von Stoffen bekannt.
Die Aufgabe der Erfindung besteht insbesondere darin, eine gattungsgemäße Vorrichtung mit verbesserten Eigenschaften hinsichtlich einer einfachen Konstruktion und einer kostengünstigen Herstellung bereitzustellen. Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst, während vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung den Unteransprüchen entnommen werden können.
Vorteile der Erfindung
Die Erfindung geht aus von einer Zerkleinerungsvorrichtung, insbesondere Kugelmühlenvorrichtung, insbesondere zur Aufbereitung von Biomasse für eine Biogasanlage, mit einer Trommeleinheit, die um eine, insbesondere zumindest im Wesentlichen horizontale, Achse drehbar gelagert und mit wenigstens einem Mahlkörper befüllt ist, wobei die Trommeleinheit ein Trommelgehäuse aufweist, das an einer Außenseite des Trommelgehäuses eine Mantelfläche aufweist.
Es wird vorgeschlagen, dass die Zerkleinerungsvorrichtung zumindest einen Wälzkörper aufweist, auf dem die Trommeleinheit über die Mantelfläche des Trommelgehäuses drehbar gelagert ist. Unter einer „Biogasanlage“ soll insbesondere eine Anlage verstanden werden, in der eine Biomasse, insbesondere sogenannte Substrate, anaerob vergärt werden, wobei unter anderem ein Biogas, insbesondere Methan, entsteht, das beispielsweise zum Heizen oder zur Stromerzeugung verwendet werden kann. Unter einer „Biomasse“ soll insbesondere eine Masse verstanden werden, die aus Pflanzen und/oder Pflanzenteilen besteht. Unter einer „Aufbereitung“ soll insbesondere ein Zerkleinern und/oder ein Zermahlen einer Masse, insbesondere einer Biomasse, verstanden werden. Vorzugsweise ist der wenigstens eine Mahlkörper dazu vorgesehen, die Biomasse zu zermahlen. Besonders bevorzugt ist der wenigstens eine Mahlkörper als eine Kugel, insbesondere als eine Stahlkugel, ausgebildet. Grundsätzlich kann der wenigstens eine Mahlkörper auch eine andere Form aufweisen. Der wenigstens eine Mahlkörper kann beispielsweise auch als ein Stein oder als ein anderer einem Fachmann für sinnvoll erscheinender Körper ausgebildet sein. Unter „vorgesehen“ soll insbesondere speziell programmiert, ausgelegt und/oder ausgestattet verstanden werden. Darunter, dass ein Objekt zu einer bestimmten Funktion vorgesehen ist, soll insbesondere verstanden werden, dass das Objekt diese bestimmte Funktion in zumindest einem Anwendungs- und/oder Betriebszustand erfüllt und/oder ausführt. Unter einer „Trommeleinheit“ soll insbesondere eine Einheit verstanden werden, die dazu vorgesehen ist, eine Masse in einem Inneren der Trommeleinheit zumindest temporär aufzunehmen, wobei die Masse während eines Betriebs der Zerkleinerungsvorrichtung durch Schlag-, Reib- und Druckbeanspruchung zerkleinert wird. Vorzugsweise rotiert die Trommeleinheit während eines Betriebs der Zerkleinerungsvorrichtung um die Achse. Vorzugsweise ist die Achse zumindest im Wesentlichen horizontal ausgerichtet. Die Achse ist vorzugsweise als eine Mittelachse der Trommeleinheit, insbesondere des Trommelgehäuses, ausgebildet. Die Achse ist vorzugsweise als eine Symmetrieachse der Trommeleinheit, insbesondere des Trommelgehäuses, ausgebildet. Vorzugsweise ist eine Rotationsgeschwindigkeit der Trommeleinheit einstellbar. Die Rotationsgeschwindigkeit ist insbesondere von einem Durchmesser des Trommelgehäuses abhängig. Vorzugsweise ist die Rotationsgeschwindigkeit der Trommeleinheit kleiner als eine kritische Rotationsgeschwindigkeit, bei der sich eine auf den zumindest einen Mahlkörper wirkende Zentripetalbeschleunigung und eine Erdbeschleunigung aufheben. Die Rotationsgeschwindigkeit ist vorzugsweise so einstellbar, dass der zumindest eine Mahlkörper einer Kataraktbewegung folgt. Die Trommeleinheit umfasst vorzugsweise eine Eingangsabschlusseinheit und eine Ausgangsabschlusseinheit. Die Eingangsabschlusseinheit ist vorzugsweise eingangsseitig an der Trommeleinheit angeordnet. Die Eingangsabschlusseinheit weist zumindest eine Öffnung auf. Vorzugsweise liegt ein Mittelpunkt der zumindest einen Öffnung in der zumindest im Wesentlichen horizontalen Achse. Die zumindest eine Öffnung ist insbesondere dazu vorgesehen, der Trommeleinheit eine Biomasse zuzuführen. Die Eingangsabschlusseinheit weist vorzugsweise zumindest eine verschließbare Revisionsöffnung auf. Die zumindest eine Revisionsöffnung ist insbesondere als eine weitere Öffnung zu der zumindest einen Öffnung ausgebildet. Unter einer „Revisionsöffnung“ soll insbesondere eine Öffnung verstanden werden, die dazu vorgesehen ist, einer Person einen Zugang in das Innere der Trommeleinheit zu ermöglichen. Vorzugsweise weist die zumindest eine Revisionsöffnung einen Querschnitt auf, durch den eine Person in die Trommeleinheit einsteigen kann. Zusätzlich oder alternativ könnte auch die Ausgangsabschlusseinheit zumindest eine verschließbare Revisionsöffnung aufweisen. Unter „verschließbar“ soll insbesondere verstanden werden, dass die zumindest eine Revisionsöffnung von einem Deckelelement der Eingangsabschlusseinheit abdeckbar ist, wobei das Deckelelement mit der Eingangsabschlusseinheit verbindbar ist. Die Ausgangsabschlusseinheit ist vorzugsweise ausgangsseitig an der Trommeleinheit angeordnet. Die Ausgangsabschlusseinheit weist zumindest eine Ausnehmung auf. Vorzugsweise ist die zumindest eine Ausnehmung als ein Durchgangsloch in der Ausgangsabschlusseinheit ausgebildet, das insbesondere einen Durchgang von dem Inneren der Trommeleinheit in eine Umgebung nach außen bildet. Die zumindest eine Ausnehmung ist insbesondere dazu vorgesehen, einen Austritt von aufbereiteter Masse, insbesondere Biomasse, aus der Trommeleinheit zu ermöglichen. Besonders bevorzugt weist die Ausgangsabschlusseinheit eine Vielzahl an Ausnehmungen auf. Besonders bevorzugt ist die Ausgangsabschlusseinheit zumindest teilweise als eine Lochscheibe, insbesondere als ein Sieb, ausgebildet. Vorzugsweise ist die zumindest eine Ausnehmung kleiner als der wenigstens eine Mahlkörper. Der wenigstens eine Mahlkörper verbleibt ständig in dem Inneren der Trommeleinheit. Das Trommelgehäuse ist vorzugsweise als ein Hohlzylinder ausgebildet. Eine Länge des Trommelgehäuses ist insbesondere größer als der Durchmesser des Trommelgehäuses. Grundsätzlich wäre es auch denkbar, dass die Länge des Trommelgehäuses kleiner als der Durchmesser des Trommelgehäuses ist oder dass die Länge des Trommelgehäuses und der Durchmesser des Trommelgehäuses gleich groß sind. Vorzugsweise weist das Trommelgehäuse einen runden Querschnitt auf. Grundsätzlich kann das Trommelgehäuse auch einen elliptischen oder prismenförmigen Querschnitt aufweisen. Vorzugsweise ist das Trommelgehäuse aus wenigstens einem Blech gefertigt. Alternativ oder zusätzlich zu der zumindest einen Ausnehmung der Ausgangsabschlusseinheit kann das Trommelgehäuse zumindest eine weitere Ausnehmung aufweisen. Vorzugsweise ist die zumindest eine weitere Ausnehmung als ein Durchgangsloch in dem Trommelgehäuse ausgebildet, das insbesondere einen Durchgang von dem Inneren der Trommeleinheit in die Umgebung nach außen bildet. Die zumindest eine weitere Ausnehmung ist insbesondere dazu vorgesehen, einen Austritt von aufbereiteter Masse, insbesondere Biomasse, aus der Trommeleinheit zu ermöglichen. Besonders bevorzugt weist das Trommelgehäuse eine Vielzahl an weiteren Ausnehmungen auf. Vorzugsweise ist die Vielzahl an weiteren Ausnehmungen auf der gesamten Mantelfläche des Trommelgehäuses verteilt angeordnet. Besonders bevorzugt ist die Vielzahl an weiteren Ausnehmungen in einem Bereich des Trommelgehäuses angeordnet, welcher an die Ausgangsabschlusseinheit angrenzt. Vorzugsweise ist die zumindest eine weitere Ausnehmung kleiner als der wenigstens eine Mahlkörper. Die Trommeleinheit umfasst insbesondere zumindest ein Mitnahmeelement. Besonders bevorzugt umfasst die Trommeleinheit mehrere Mitnahmeelemente. Auf einer Innenseite des Trommelgehäuses ist das zumindest eine Mitnahmeelement angeordnet. Das zumindest eine Mitnahmeelement ist insbesondere dazu vorgesehen, den zumindest einen Mahlkörper bei einer Rotation der Trommeleinheit in Bewegung zu versetzen. Besonders bevorzugt ist das zumindest eine Mitnahmeelement dazu vorgesehen, den zumindest einen Mahlkörper kontinuierlich nach oben zu fördern. Vorzugsweise ist das zumindest eine Mitnahmeelement als eine zumindest im Wesentlichen horizontal verlaufende Leiste ausgebildet. Unter „zumindest im Wesentlichen“ soll insbesondere verstanden werden, dass eine Abweichung von einem vorgegebenen Wert insbesondere weniger als 25 %, vorzugsweise weniger als 10 % und besonders bevorzugt weniger als 5 % des vorgegebenen Werts beträgt. Vorzugsweise ist der zumindest eine Wälzkörper als eine Rolle oder als eine Tonne ausgebildet. Der zumindest eine Wälzkörper ist insbesondere rotationssymmetrisch ausgebildet. Vorzugsweise weist der zumindest eine Wälzkörper eine Rotationsachse auf. Besonders bevorzugt ist der zumindest eine Wälzkörper als ein Reifen ausgebildet. Vorzugsweise besteht der zumindest eine Wälzkörper zumindest teilweise aus einem Gummi. Der zumindest eine Wälzkörper ist insbesondere dazu vorgesehen, die Mantelfläche des Trommelgehäuses zu kontaktieren. Besonders bevorzugt weist das Trommelgehäuse an der Mantelfläche, insbesondere an den von dem zumindest einen Wälzkörper kontaktierbaren Stellen, eine raue Oberfläche auf. Vorzugsweise liegt die Trommeleinheit mit dem Trommelgehäuse auf dem zumindest einen Wälzkörper auf. Die Trommeleinheit ist insbesondere dazu vorgesehen, auf dem zumindest einen Wälzkörper abzurollen. Vorzugsweise ist die Trommeleinheit dazu vorgesehen, mittels eines Reibschlusses zwischen dem zumindest einen Wälzkörper und dem Trommelgehäuse auf dem zumindest einen Wälzkörper abzurollen. Vorzugsweise weist die Zerkleinerungsvorrichtung zumindest eine Trägereinheit auf. Die zumindest eine Trägereinheit ist vorzugsweise als eine starre Unterkonstruktion ausgebildet. Die zumindest eine Trägereinheit ist insbesondere zu einer Lagerung der Zerkleinerungsvorrichtung auf einem Untergrund vorgesehen. Die zumindest eine Trägereinheit ist vorzugsweise aus mindestens einem Trägerelement gebildet. Vorzugsweise ist das zumindest eine Trägerelement als ein I-Träger, insbesondere aus einem metallischen Werkstoff, ausgebildet. Vorzugsweise weist die zumindest eine Trägereinheit mehrere Trägerelemente auf. Die mehreren Trägerelemente sind vorzugsweise kraftschlüssig und/oder stoffschlüssig miteinander verbunden. Vorzugsweise ist der zumindest eine Wälzkörper drehbar auf der zumindest einen Trägereinheit gelagert. Vorzugsweise weist die Zerkleinerungsvorrichtung zumindest ein Achselement auf. Das zumindest eine Achselement ist vorzugsweise fest mit der zumindest einen Trägereinheit verbunden. Grundsätzlich wäre es auch denkbar, dass das zumindest eine Achselement direkt mit dem Untergrund fest verbunden ist. Dabei könnte auf die zumindest eine Trägereinheit vorteilhaft verzichtet werden. Die Rotationsachse des zumindest einen Wälzkörpers ist koaxial zu einer Achselementsachse des zumindest einen Achselements ausgebildet. Vorzugsweise ist der zumindest eine Wälzkörper mit dem zumindest einen Achselement gekoppelt. Der zumindest eine Wälzkörper ist insbesondere mit dem zumindest einen Achselement drehbar verbunden. Vorzugsweise ist der zumindest eine Wälzkörper über das zumindest eine Achselement drehbar auf der zumindest einen Trägereinheit gelagert. Vorzugsweise ist die zumindest eine Trägereinheit mobil ausgebildet. Unter „mobil“ soll insbesondere verstanden werden, dass die Trägereinheit zumindest eine Aufnahme aufweist, die zu einem Anheben und/oder Ziehen der Zerkleinerungsvorrichtung vorgesehen ist. Beispielsweise kann die Trägereinheit zumindest eine Öse aufweisen, die als Anschlagspunkt für einen Kran dient. Des Weiteren kann die Trägereinheit als eine Abrolleinheit für ein Wechselladerfahrzeug ausgebildet sein. Grundsätzlich wäre es auch denkbar, dass die Trägereinheit als ein Fahrzeuganhänger ausgebildet ist. Vorzugsweise weist die Zerkleinerungsvorrichtung zumindest eine Sicherheitseinrichtung auf. Die zumindest eine Sicherheitseinrichtung ist insbesondere dazu vorgesehen, eine Verletzung einer Person durch einen Betrieb der Zerkleinerungsvorrichtung zu vermeiden. Vorzugsweise weist die zumindest eine Sicherheitseinrichtung eine Umfeldüberwachung, insbesondere mittels wenigstens einer Lichtschranke, auf. Die Umfeldüberwachung ist insbesondere dazu vorgesehen, ein Eindringen einer Person in ein definiertes Umfeld der Zerkleinerungsvorrichtung zu erkennen. Unter einem „definierten Umfeld“ soll insbesondere ein Bereich um die Zerkleinerungsvorrichtung verstanden werden, der während eines Betriebs der Zerkleinerungsvorrichtung als sicherheitskritisch für eine Person bewertet wird. Bei einem Eindringen einer Person in das definierte Umfeld ist die Sicherheitseinrichtung vorzugsweise dazu vorgesehen, einen Betrieb der Zerkleinerungsvorrichtung, insbesondere eine Rotation der Trommeleinheit, zu stoppen. Zusätzlich oder alternativ kann die Sicherheitseinrichtung auch wenigstens eine Umbauung, beispielsweise eine Kette und/oder einen Zaun, aufweisen, die Personen einen Zugang zu dem definierten Bereich erschwert. Zusätzlich wäre es auch denkbar, dass die Zerkleinerungsvorrichtung eine Umhausung aufweist, die dazu vorgesehen ist, durch einen Betrieb der Zerkleinerungsvorrichtung entstehende Schallemissionen zu reduzieren. Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung kann vorteilhaft eine einfache Konstruktion bereitgestellt werden. Durch die Verwendung von geometrisch einfachen Bauteilen und Normteilen, wie beispielsweise I-Träger oder Reifen, kann vorteilhaft auf vergleichsweise günstige Massenware zurückgegriffen werden. Dadurch können vorteilhaft geringe Herstellungskosten für die erfindungsgemäße Zerkleinerungsvorrichtung erreicht werden. Durch eine einfache Konstruktion ist die erfindungsgemäße Zerkleinerungsvorrichtung wartungsarm. Die erfindungsgemäße Zerkleinerungsvorrichtung ist zudem störstoffunempfindlich, wodurch auch beispielsweise Feldsteine oder andere Fremdkörper ohne Beschädigung der Zerkleinerungsvorrichtung mitverarbeitet werden können. Durch eine mobile Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Zerkleinerungsvorrichtung kann diese vorteilhaft an mehreren Standorten eingesetzt werden, wodurch vorteilhaft Investitionskosten eingespart werden können. Durch die zumindest eine Revisionsöffnung kann eine vorteilhaft einfache Wartung und/oder Reinigung der Trommeleinheit durch eine Person ermöglicht werden. Durch die zumindest eine Sicherheitseinrichtung kann vorteilhaft ein sicherer Betrieb der Zerkleinerungsvorrichtung gewährleistet werden. Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung kann vorteilhaft eine Trommeleinheit bereitgestellt werden, die eine Eingangsabschlusseinheit mit zumindest einer Öffnung, eine als Lochscheibe ausgebildete Ausgangsabschlusseinheit und ein über zumindest einen Wälzkörper drehbar gelagertes und angetriebenes Trommelgehäuse umfasst.
Des Weiteren wird vorgeschlagen, dass die Zerkleinerungsvorrichtung zumindest eine Antriebseinheit aufweist, die dazu vorgesehen ist, den zumindest einen Wälzkörper anzutreiben. Unter einer „Antriebseinheit“ soll insbesondere eine Einheit verstanden werden, die dazu vorgesehen ist, ein Drehmoment an zumindest einer Antriebsachse bereitzustellen. Vorzugsweise ist die Antriebseinheit insbesondere dazu vorgesehen, ein Drehmoment an den zumindest einen Wälzkörper zu übertragen und so insbesondere über den zumindest einen Wälzkörper auf die Trommeleinheit zu übertragen. Vorzugsweise ist die zumindest eine Antriebseinheit fest mit der zumindest einen Trägereinheit verbunden. Die zumindest eine Antriebseinheit ist vorzugsweise dazu vorgesehen, mehrere Wälzkörper gleichzeitig anzutreiben. Vorzugsweise weist die zumindest eine Antriebseinheit einen Motor auf. Der Motor ist vorzugsweise als ein Elektromotor ausgebildet. Grundsätzlich könnte der Motor auch als ein Verbrennungsmotor ausgebildet sein. Alternativ oder zusätzlich kann die Antriebseinheit einen Wellenanschluss, insbesondere einen Zapfwellenanschluss für eine landwirtschaftliche Maschine, aufweisen. Durch diese Ausgestaltung kann die Trommeleinheit vorteilhaft über zumindest einen Wälzkörper angetrieben werden. Dadurch kann die Zerkleinerungsvorrichtung vorteilhaft betrieben werden.
Ferner wird vorgeschlagen, dass die Trommeleinheit lose auf dem zumindest einen Wälzkörper aufliegt. Unter „lose aufliegen“ soll insbesondere verstanden werden, dass die Trommeleinheit durch eine wirkende Gewichtskraft in einer Position gelagert ist und entgegen der Gewichtskraft nach oben abhebbar ist. Besonders bevorzugt weist die Zerkleinerungsvorrichtung mindestens zwei Wälzkörper auf, auf denen die Trommeleinheit abgestützt ist. Vorzugsweise sind die Rotationsachsen der mindestens zwei Wälzkörper zumindest im Wesentlichen parallel zu der Achse, insbesondere zu der Symmetrieachse der Trommeleinheit, angeordnet. Vorzugsweise sind die mindestens zwei Wälzkörper in einer gemeinsamen Rotationsebene angeordnet. Durch diese Ausgestaltung ist vorteilhaft eine einfache Lagerung der Trommeleinheit möglich. Dadurch kann vorteilhaft auf eine Lagerung an dem Eingangsabschlusselement und/oder dem Ausgangsabschlusselement verzichtet werden.
Zudem wird vorgeschlagen, dass die Zerkleinerungsvorrichtung zumindest eine Sicherungseinheit aufweist, die eine zumindest im Wesentlichen parallele Bewegung der Trommeleinheit entlang der Achse begrenzt. Vorzugsweise weist die zumindest eine Sicherungseinheit zumindest zwei Sicherungswälzkörper auf. Die zumindest zwei Sicherungswälzkörper sind vorzugsweise als Rollen ausgebildet. Die zumindest zwei Sicherungswälzkörper sind insbesondere mit dem Eingangsabschlusselement gekoppelt. Vorzugsweise ist ein Durchmesser der Eingangsabschlusseinheit größer als ein Durchmesser des Trommelgehäuses. Ein erster Sicherungswälzkörper ist insbesondere auf einer Außenseite der Eingangsabschlusseinheit angeordnet. Ein zweiter Sicherungswälzkörper ist insbesondere auf einer der Außenseite abgewandten Seite der Eingangsabschlusseinheit angeordnet. Vorzugsweise ist die Eingangsabschlusseinheit zumindest teilweise zwischen dem ersten Sicherungswälzkörper und dem zweiten Sicherungswälzkörper angeordnet. Vorzugsweise ist die Eingangsabschlusseinheit zumindest teilweise zwischen dem ersten Sicherungswälzkörper und dem zweiten Sicherungswälzkörper geführt. Durch diese Ausgestaltung kann die Trommeleinheit vorteilhaft lose auf dem zumindest einen Wälzkörper gelagert werden, ohne dass die Trommeleinheit von dem zumindest einen Wälzkörper gleiten kann.
Des Weiteren umfasst die erfindungsgemäße Lösung eine Zerkleinerungsvorrichtung, die zumindest eine Einfülleinheit umfasst, und wenigstens ein Förderelement, insbesondere Schneckenförderelement, aufweist. Die zumindest eine Einfülleinheit ist insbesondere dazu vorgesehen, der Trommeleinheit eine Masse, insbesondere eine Biomasse, zuzuführen. Vorzugsweise weist die zumindest eine Einfülleinheit wenigstens ein Gehäuse auf. Das wenigstens eine Gehäuse ist vorzugsweise trichterförmig ausgebildet. Vorzugsweise ist das wenigstens eine Gehäuse von oben befüllbar. Vorzugsweise wird eine Masse unter einer Gewichtskraft in dem Gehäuse gehalten. Das wenigstens eine Gehäuse ist insbesondere drehfest zu der zumindest einen Trägereinheit ausgebildet. Unter einem „Förderelement“ soll insbesondere ein Element verstanden werden, das dazu vorgesehen ist, eine Masse, insbesondere eine Biomasse, in die Trommeleinheit zu fördern. Besonders bevorzugt ist das wenigstens eine Förderelement als ein Schneckenförderelement ausgebildet. Vorzugsweise ragt das wenigstens eine Förderelement zumindest teilweise in die zumindest eine Öffnung der Eingangsabschlusseinheit hinein. Unter einem „Schneckenförderelement“ soll insbesondere ein spiralförmiges Element verstanden werden, das dazu vorgesehen ist, bei einer Rotation eine Masse entlang einer Rotationsachse des Schneckenförderelements zu fördern. Die Rotationsachse des Schneckenförderelements ist vorzugsweise zumindest im Wesentlichen koaxial zu der Achse ausgerichtet. Durch diese Ausgestaltung kann eine vorteilhafte Zuführung von Biomasse in die Trommeleinheit ermöglicht werden. Dadurch kann vorteilhaft eine automatisierte Zuführung bereitgestellt werden.
Zudem weist die erfindungsgemäße Lösung wenigstens ein Förderelement auf, das drehfest mit der Trommeleinheit verbunden ist. Vorzugsweise ist das wenigstens eine Förderelement drehbar zu dem wenigstens einen Gehäuse angeordnet. Besonders bevorzugt ist das wenigstens eine Förderelement drehfest mit der Eingangsabschlusseinheit der Trommeleinheit verbunden. Die zumindest eine Einfülleinheit ist insbesondere selbstfütternd ausgebildet. Eine Rotationsgeschwindigkeit des wenigstens einen Förderelements entspricht der Rotationsgeschwindigkeit der Trommeleinheit. Vorzugsweise weist die zumindest eine Einfülleinheit einen Drehkranz auf. Der Drehkranz ist insbesondere zu einer drehbaren Kopplung der Trommeleinheit mit dem wenigstens einen Gehäuse der zumindest einen Einfülleinheit vorgesehen. Vorzugsweise ist die Trommeleinheit über den Drehkranz drehbar mit der zumindest einen Einfülleinheit verbunden. Besonders bevorzugt ist die Eingangsabschlusseinheit über den Drehkranz drehbar mit der zumindest einen Einfülleinheit verbunden. Vorzugsweise weist die zumindest eine Einfülleinheit wenigstens ein Stützelement auf. Das wenigstens eine Stützelement ist insbesondere mit der zumindest einen Trägereinheit fest verbunden. Das wenigstens eine Stützelement ist insbesondere mit dem wenigstens einen Gehäuse fest verbunden. Grundsätzlich wäre es auch denkbar, dass das wenigstens eine Stützelement zumindest eine Feder und/oder zumindest einen Dämpfer aufweist. Das wenigstens eine Gehäuse ist über das wenigstens eine Stützelement fest, insbesondere drehfest, mit der zumindest einen Trägereinheit verbunden. Durch diese Ausgestaltung kann vorteilhaft auf eine zusätzliche Antriebseinheit der zumindest einen Einfülleinheit verzichtet werden. Dadurch kann vorteilhaft eine einfache und wartungsfreundliche Konstruktion mit einer vorteilhaft geringen Fehleranfälligkeit bereitgestellt werden. Durch die Ausgestaltung kann vorteilhaft eine kostengünstige Herstellung der Einfülleinheit erreicht werden.
Ferner wird vorgeschlagen, dass die Zerkleinerungsvorrichtung zumindest einen Sensor aufweist, der dazu vorgesehen ist, wenigstens eine Kenngröße zu erfassen, wobei eine Zuführung einer Masse, insbesondere einer Biomasse, in die Trommeleinheit in Abhängigkeit von der wenigstens einen Kenngröße steuerbar ist. Vorzugsweise ist der zumindest eine Sensor als ein Gewichtssensor ausgebildet. Besonders bevorzugt ist der zumindest eine Sensor als eine Wiegezelle ausgebildet. Vorzugsweise ist der zumindest eine Sensor mit der zumindest einen Trägereinheit gekoppelt. Unter einer „Kenngröße“ soll insbesondere eine physikalische Größe eines definierten Parameters verstanden werden. Besonders bevorzugt ist die wenigstens eine Kenngröße ein Gewicht. Vorzugsweise ist die wenigstens eine Kenngröße ein Gewicht der Zerkleinerungsvorrichtung, wobei eine in der Trommeleinheit befindliche Masse, insbesondere Biomasse, berechenbar ist. Grundsätzlich kann die wenigstens eine Kenngröße auch ein Volumen, ein Drehmoment oder ein Trägheitsmoment sein. Durch diese Ausgestaltung kann ein Gewicht einer in der Trommeleinheit befindlichen Masse vorteilhaft erfasst werden. Dadurch kann die Zuführung einer Masse in die Trommeleinheit vorteilhaft gesteuert werden.
Zudem wird vorgeschlagen, dass die Zerkleinerungsvorrichtung zumindest eine Sende- und/oder Empfangseinheit aufweist, die dazu vorgesehen ist, Daten an wenigstens eine externe Einheit zu übermitteln. Vorzugsweise ist die zumindest eine Sende- und/oder Empfangseinheit dazu vorgesehen, die von dem zumindest einen Sensor erfasste wenigstens eine Kenngröße an die wenigstens eine externe Einheit zu übermitteln. Vorzugsweise ist die zumindest eine Sende- und/oder Empfangseinheit dazu vorgesehen, Daten kabellos zu übermitteln. Vorzugsweise weist die zumindest eine Sende- und/oder Empfangseinheit wenigstens eine Mobilfunkeinheit und/oder eine WLAN-Einheit auf. Unter einer „externen Einheit“ soll insbesondere eine Einheit verstanden werden, die räumlich von der Zerkleinerungsvorrichtung getrennt ist und zumindest dazu vorgesehen ist, Daten von der Sende- und/oder Empfangseinheit zu empfangen und zu verarbeiten. Grundsätzlich wäre es jedoch auch denkbar, dass die wenigstens eine externe Einheit fest an der Zerkleinerungsvorrichtung angeordnet ist. Vorzugsweise weist die wenigstens eine externe Einheit zumindest eine Steuer- und/oder Regeleinheit auf. Unter einer „Steuer- und/oder Regeleinheit“ soll insbesondere eine Einheit mit zumindest einer Steuerelektronik verstanden werden. Unter einer „Steuerelektronik“ soll insbesondere eine Einheit mit einer Prozessoreinheit und mit einer Speichereinheit sowie mit einem in der Speichereinheit gespeicherten Betriebsprogramm verstanden werden. Vorzugsweise ist die wenigstens eine externe Einheit als ein Computer, ein Tablet-PC, ein Smartphone, ein Server und/oder eine Cloud ausgebildet. Die wenigstens eine externe Einheit ist insbesondere dazu vorgesehen, die Zerkleinerungsvorrichtung und/oder eine Zuführung einer Masse, insbesondere einer Biomasse, anzusteuern. Die wenigstens eine externe Einheit weist insbesondere eine in der Speichereinheit gespeicherte Applikation auf, mittels der die Zerkleinerungsvorrichtung über eine Benutzerschnittstelle von einer Person überwachbar und/oder steuerbar ist. Durch diese Ausgestaltung können erfasste Daten vorteilhaft digital verarbeitet werden. Dadurch kann vorteilhaft ein Fernzugriff auf die Zerkleinerungsvorrichtung ermöglicht werden. Zudem kann dadurch vorteilhaft eine Automatisierung der Zerkleinerungsvorrichtung erreicht werden.
Des Weiteren wird ein System vorgeschlagen, insbesondere für eine Biogasanlage, mit der Zerkleinerungsvorrichtung und mit zumindest einer Fördereinheit, die zu einer Förderung einer Masse, insbesondere einer Biomasse, in die Zerkleinerungsvorrichtung hinein und/oder aus der Zerkleinerungsvorrichtung hinaus, vorgesehen ist. Vorzugsweise weist die zumindest eine Fördereinheit ein weiteres Schneckenförderelement, ein Förderband und/oder eine Förderpumpleitung auf. Das System umfasst vorzugsweise zumindest eine Auffangeinheit, die dazu vorgesehen ist, eine aufbereitete Masse, insbesondere eine aufbereitete Biomasse, aus der Trommeleinheit aufzufangen. Des Weiteren ist die zumindest eine Auffangeinheit dazu vorgesehen, eine Staubbildung zu vermeiden. Die zumindest eine Auffangeinheit ist insbesondere unterhalb der Ausgangsabschlusseinheit angeordnet. Vorzugsweise ist die zumindest eine Auffangeinheit als ein Behälter ausgebildet. Die zumindest eine Fördereinheit ist insbesondere dazu vorgesehen, aufbereitete Masse, insbesondere aufbereitete Biomasse, von der zumindest einen Auffangeinheit in einen Fermenter der Biogasanlage zu fördern. Zur Erreichung einer pumpbaren Masse kann der aufbereiteten Masse beispielsweise Wasser, Gülle und/oder Hühnerkot zugeführt werden. Durch diese Ausgestaltung kann eine vorteilhaft elektromechanische Anlage zur Vorbehandlung einer Biomasse für eine Biogasanlage bereitgestellt werden. Des Weiteren kann vorteilhaft ein System bereitgestellt werden, das automatisiert und ohne einen dauerhaften Personaleinsatz betreibbar ist. Durch die Ausgestaltung kann die Zerkleinerungsvorrichtung vorteilhaft im Bereich von erneuerbaren Energien eingesetzt werden.
Ferner wird ein Verfahren zum Betrieb der Zerkleinerungsvorrichtung vorgeschlagen. Zudem wird vorgeschlagen, dass eine Biomasse vor einer Zuführung zu einem Fermenter einer Biogasanlage trocken, insbesondere ohne Zugabe von einer Flüssigkeit, gemahlen wird. Unter „trocken“ soll insbesondere ohne gezielte Zuführung einer Flüssigkeit verstanden werden. Unter einer „Flüssigkeit“ soll insbesondere Wasser und/oder Gülle verstanden werden. Vorzugsweise wird eine Biomasse kontinuierlich zugeführt. Vorzugsweise ist die Zerkleinerungsvorrichtung prozesstechnisch vor die Biogasanlage, insbesondere den Fermenter, geschaltet. Durch diese Ausgestaltung können einer Biogasanlage vorteilhaft landwirtschaftliche Reststoffe und Nebenprodukte wie beispielsweise Getreidestroh und/oder Landschaftspflegematerial, insbesondere sogenannte alternative Substrate, zugeführt werden, wobei eine vorteilhaft hohe Prozesssicherheit erreicht wird. Durch die Ausgestaltung wird eine Vergärung von Biomasse mit hohem Ligninanteil in einer Biogasanlage vorteilhaft ermöglicht. Sogenannte alternative Substrate weisen vorteilhaft ein vergleichbares energetisches Potential wie speziell angebaute Energiepflanzen auf und sind zudem günstiger als diese. Auf eine Verwendung von speziell angebauten Energiepflanzen kann bei dieser Ausgestaltung deshalb vorteilhaft verzichtet werden. Durch kontinuierliche Schläge des wenigstens einen Mahlkörpers auf eine Biomasse wird eine zelluläre Struktur der Biomasse vorteilhaft zerstört und ein Zytoplasma vorteilhaft freigelegt. Dadurch wird das Zytoplasma Methanbakterien vorteilhaft einfach zugänglich gemacht, wobei eine vorteilhaft schnellere und vollständigere Gasbildung, insbesondere Methangasbildung, stattfinden kann. Aufbereitete Biomasse weist vorteilhaft eine verbesserte, insbesondere vergleichsweise schnellere, Abbaukinetik als unbehandelte Biomasse auf. Hierbei kann die Abbaukinetik sowohl von Substraten zur Energiegewinnung, insbesondere Energiepflanzen, als auch von alternativen Substraten vorteilhaft mittels der Zerkleinerungsvorrichtung verbessert werden. Durch diese Ausgestaltung können energetische Potentiale, insbesondere von alternativen Substraten, vorteilhaft besser ausgenutzt werden. Durch die Ausgestaltung kann eine vorteilhaft hohe Gasausbeute erzielt werden. Mittels der Zerkleinerungsvorrichtung kann Biogas vorteilhaft bedarfsgerecht und zeitlich gesteuert in einer Biogasanlage produziert werden. Durch die Ausgestaltung kann eine Mischung verschiedener Biomassen in dem Fermenter vorteilhaft gezielt gesteuert werden, wobei ein Anteil der Biomassen in der Zerkleinerungsvorrichtung vorbehandelt wird.
Die erfindungsgemäße Zerkleinerungsvorrichtung soll hierbei nicht auf die oben beschriebene Anwendung und Ausführungsform beschränkt sein. Insbesondere kann die erfindungsgemäße Zerkleinerungsvorrichtung zu einer Erfüllung einer hierin beschriebenen Funktionsweise eine von einer hierin genannten Anzahl von einzelnen Elementen, Bauteilen und Einheiten abweichende Anzahl aufweisen.
Figurenliste
Weitere Vorteile ergeben sich aus der folgenden Zeichnungsbeschreibung. In den Zeichnungen sind zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt. Die Zeichnungen, die Beschreibung und die Ansprüche enthalten zahlreiche Merkmale in Kombination. Der Fachmann wird die Merkmale zweckmäßigerweise auch einzeln betrachten und zu sinnvollen weiteren Kombinationen zusammenfassen.
Es zeigen:

1 eine perspektivische Darstellung einer erfindungsgemäßen Zerkleinerungsvorrichtung in einem ersten Ausführungsbeispiel,
2 eine Vorderansicht der erfindungsgemäßen Zerkleinerungsvorrichtung in dem ersten Ausführungsbeispiel,
3 eine Draufsicht der erfindungsgemäßen Zerkleinerungsvorrichtung in dem ersten Ausführungsbeispiel,
4 eine Seitenansicht von rechts der erfindungsgemäßen Zerkleinerungsvorrichtung in dem ersten Ausführungsbeispiel,
5 eine perspektivische Darstellung der erfindungsgemäßen Zerkleinerungsvorrichtung in dem ersten Ausführungsbeispiel mit einer teilweise geschnittenen Trommeleinheit der erfindungsgemäßen Zerkleinerungsvorrichtung,
6 ein Blockschaltbild eines Regelkreises in dem ersten Ausführungsbeispiel.
7 eine perspektivische Darstellung einer erfindungsgemäßen Zerkleinerungsvorrichtung in einem zweiten Ausführungsbeispiel,
8 eine perspektivische Darstellung der erfindungsgemäßen Zerkleinerungsvorrichtung in dem zweiten Ausführungsbeispiel,
9 eine perspektivische Darstellung der erfindungsgemäßen Zerkleinerungsvorrichtung in dem zweiten Ausführungsbeispiel mit einer teilweise geschnittenen Trommeleinheit der erfindungsgemäßen Zerkleinerungsvorrichtung,
10 eine Vorderansicht der erfindungsgemäßen Zerkleinerungsvorrichtung in dem zweiten Ausführungsbeispiel,
11 eine Draufsicht der erfindungsgemäßen Zerkleinerungsvorrichtung in dem zweiten Ausführungsbeispiel,
12 eine Seitenansicht von rechts der erfindungsgemäßen Zerkleinerungsvorrichtung in dem zweiten Ausführungsbeispiel und
13 eine Seitenansicht von links der erfindungsgemäßen Zerkleinerungsvorrichtung in dem zweiten Ausführungsbeispiel.

Beschreibung der Ausführungsbeispiele
Die 1 bis 5 zeigen eine erfindungsgemäße Zerkleinerungsvorrichtung 10a in einem ersten Ausführungsbeispiel. Die Zerkleinerungsvorrichtung 10a ist als eine Kugelmühlenvorrichtung ausgebildet. Die Zerkleinerungsvorrichtung 10a ist zur Aufbereitung von Biomasse für eine nicht näher dargestellte Biogasanlage vorgesehen.
Die Zerkleinerungsvorrichtung 10a weist eine Trommeleinheit 12a auf. Die Trommeleinheit 12a ist um eine zumindest im Wesentlichen horizontale Achse 14a drehbar gelagert. Die Achse 14a ist als eine Mittelachse der Trommeleinheit 12a ausgebildet. Die Achse 14a ist als eine Symmetrieachse der Trommeleinheit 12a ausgebildet. Die Trommeleinheit 12a rotiert während eines Betriebs der Zerkleinerungsvorrichtung 10a um die Achse 14a. Eine Rotationsgeschwindigkeit der Trommeleinheit 12a ist einstellbar. Im vorliegenden Fall beträgt die Rotationsgeschwindigkeit während eines Betriebs der Zerkleinerungsvorrichtung 10a beispielsweise mindestens 2 U/min. Im vorliegenden Fall beträgt die Rotationsgeschwindigkeit während eines Betriebs der Zerkleinerungsvorrichtung 10a beispielsweise höchstens 20 U/min. Grundsätzlich kann die Rotationsgeschwindigkeit auch in einem anderen, dem Fachmann als sinnvoll erscheinenden Wertebereich für die Rotationsgeschwindigkeit liegen. Die Trommeleinheit 12a ist mit mehreren Mahlkörpern 16a befüllt. Die Mahlkörper 16a sind dazu vorgesehen, eine Biomasse zu zermahlen. Die Mahlkörper 16a sind im vorliegenden Fall jeweils als eine Stahlkugel ausgebildet. Die Rotationsgeschwindigkeit ist so einstellbar, dass die Mahlkörper 16a eine Kataraktbewegung ausführen.
Die Trommeleinheit 12a weist ein Trommelgehäuse 18a auf. Die Rotationsgeschwindigkeit ist grundsätzlich abhängig von dem Durchmesser des Trommelgehäuses 18a. Das Trommelgehäuse 18a weist an einer Außenseite des Trommelgehäuses 18a eine Mantelfläche 20a auf. Das Trommelgehäuse 18a ist im vorliegenden Fall als ein Hohlzylinder ausgebildet. Das Trommelgehäuse 18a weist einen runden Querschnitt auf. Eine Länge des Trommelgehäuses 18a ist im vorliegenden Fall größer als ein Durchmesser des Trommelgehäuses 18a. Im vorliegenden Fall weist das Trommelgehäuse 18a einen Durchmesser von 2 m auf. Im vorliegenden Fall weist das Trommelgehäuse 18a eine Länge von 6 m auf. Grundsätzlich wäre es auch denkbar, dass die Länge des Trommelgehäuses 18a kleiner als der Durchmesser des Trommelgehäuses 18a ist oder dass die Länge des Trommelgehäuses 18a und der Durchmesser des Trommelgehäuses 18a gleich groß sind. Das Trommelgehäuse 18a ist aus zwei Blechen gefertigt. Im vorliegenden Fall ist das Trommelgehäuse 18a zweiteilig ausgebildet. Die Trommeleinheit 12a umfasst mehrere Mitnahmeelemente 22a. Auf einer Innenseite des Trommelgehäuses 18a sind die Mitnahmeelemente 22a angeordnet. Die Mitnahmeelemente 22a sind mit dem Trommelgehäuse 18a fest verbunden. Die Mitnahmeelemente 22a sind dazu vorgesehen, die Mahlkörper 16a bei einer Rotation der Trommeleinheit 12a in Bewegung zu versetzen. Die Mitnahmeelemente 22a sind dazu vorgesehen, die Mahlkörper 16a kontinuierlich nach oben zu fördern. Die Mitnahmeelemente 22a sind jeweils als eine zumindest im Wesentlichen horizontal verlaufende Leiste ausgebildet.
Die Trommeleinheit 12a umfasst eine Eingangsabschlusseinheit 24a. Die Trommeleinheit 12a umfasst eine Ausgangsabschlusseinheit 26a. Die Eingangsabschlusseinheit 24a ist eingangsseitig an der Trommeleinheit 12a angeordnet. Die Eingangsabschlusseinheit 24a weist eine Öffnung 28a auf. Die Öffnung 28a ist rund ausgebildet. Ein Mittelpunkt der Öffnung 28a liegt in der Achse 14a. Die Öffnung 28a ist dazu vorgesehen, der Trommeleinheit 12a eine Masse, insbesondere eine Biomasse, zuzuführen. Die Eingangsabschlusseinheit 24a weist eine verschließbare Revisionsöffnung 30a auf. Die Revisionsöffnung 30a weist einen Querschnitt auf, durch den eine Person in die Trommeleinheit 12a einsteigen kann. Die Revisionsöffnung 30a ist von einem Deckelelement 32a der Eingangsabschlusseinheit 24a abgedeckt. Die Revisionsöffnung 30a ist von der Öffnung 28a beabstandet angeordnet. Die Ausgangsabschlusseinheit 26a ist ausgangsseitig an der Trommeleinheit 12a angeordnet. Die Ausgangsabschlusseinheit 26a weist eine Vielzahl an Ausnehmungen 34a auf. Die Ausnehmungen 34a sind dazu vorgesehen, einen Austritt von aufbereiteter Masse, insbesondere aufbereiteter Biomasse, aus der Trommeleinheit 12a zu ermöglichen. Die Ausgangsabschlusseinheit 26a ist zumindest teilweise als eine Lochscheibe, insbesondere als ein Sieb, ausgebildet. Die Ausnehmungen 34a sind kleiner als die Mahlkörper 16a. Die Mahlkörper 16a verbleiben ständig in einem Inneren der Trommeleinheit 12a.
Die Zerkleinerungsvorrichtung 10a weist einen ersten Wälzkörper 36a auf. Die Zerkleinerungsvorrichtung 10a weist einen zweiten Wälzkörper 38a auf. Die Zerkleinerungsvorrichtung 10a weist einen dritten Wälzkörper 40a auf. Die Zerkleinerungsvorrichtung 10a weist einen vierten Wälzkörper 42a auf. Die Zerkleinerungsvorrichtung 10a weist einen fünften Wälzkörper 44a auf. Die Zerkleinerungsvorrichtung 10a weist einen sechsten Wälzkörper 46a auf. Die Zerkleinerungsvorrichtung 10a weist einen siebten Wälzkörper 48a auf. Die Zerkleinerungsvorrichtung 10a weist einen achten Wälzkörper 50a auf. Die Zerkleinerungsvorrichtung 10a weist im vorliegenden Fall acht Wälzkörper 36a, 38a, 40a, 42a, 44a, 46a, 48a, 50a auf. Auf den acht Wälzkörpern 36a, 38a, 40a, 42a, 44a, 46a, 48a, 50a ist die Trommeleinheit 12a über die Mantelfläche 20a des Trommelgehäuses 18a drehbar gelagert. Die Trommeleinheit 12a liegt mit dem Trommelgehäuse 18a auf den Wälzkörpern 36a, 38a, 40a, 42a, 44a, 46a, 48a, 50a auf. Die Trommeleinheit 12a liegt lose auf den Wälzkörpern 36a, 38a, 40a, 42a, 44a, 46a, 48a, 50a auf. Die Trommeleinheit 12a ist auf den Wälzkörpern 36a, 38a, 40a, 42a, 44a, 46a, 48a, 50a abgestützt. Die Trommeleinheit 12a ist dazu vorgesehen, auf den Wälzkörpern 36a, 38a, 40a, 42a, 44a, 46a, 48a, 50a abzurollen. Die Trommeleinheit 12a ist dazu vorgesehen, mittels eines Reibschlusses zwischen den Wälzkörpern 36a, 38a, 40a, 42a, 44a, 46a, 48a, 50a und dem Trommelgehäuse 18a auf den Wälzkörpern 36a, 38a, 40a, 42a, 44a, 46a, 48a, 50a abzurollen. Die Wälzkörper 36a, 38a, 40a, 42a, 44a, 46a, 48a, 50a sind jeweils als eine Rolle ausgebildet. Die Wälzkörper 36a, 38a, 40a, 42a, 44a, 46a, 48a, 50a sind jeweils als ein Reifen, insbesondere als ein LKW-Reifen, ausgebildet. Die Wälzkörper 36a, 38a, 40a, 42a, 44a, 46a, 48a, 50a bestehen jeweils zumindest teilweise aus einem Gummi. Die Wälzkörper 36a, 38a, 40a, 42a, 44a, 46a, 48a, 50a sind dazu vorgesehen, die Mantelfläche 20a des Trommelgehäuses 18a zu kontaktieren. Das Trommelgehäuse 18a weist an der Mantelfläche 20a, insbesondere an den von den Wälzkörpern 36a, 38a, 40a, 42a, 44a, 46a, 48a, 50a kontaktierbaren Stellen, eine raue Oberfläche auf. Die Wälzkörper 36a, 38a, 40a, 42a, 44a, 46a, 48a, 50a sind jeweils rotationssymmetrisch ausgebildet. Die Wälzkörper 36a, 38a, 40a, 42a, 44a, 46a, 48a, 50a weisen jeweils eine nicht näher dargestellte Rotationsachse auf. Die Rotationsachsen der Wälzkörper 36a, 38a, 40a, 42a, 44a, 46a, 48a, 50a sind zumindest im Wesentlichen parallel zu der Achse 14a angeordnet. Der erste Wälzkörper 36a und der achte Wälzkörper 50a sind in einer nicht näher dargestellten ersten gemeinsamen Rotationsebene angeordnet. Der zweite Wälzkörper 38a und der siebte Wälzkörper 48a sind in einer nicht näher dargestellten zweiten gemeinsamen Rotationsebene angeordnet. Der dritte Wälzkörper 40a und der sechste Wälzkörper 46a sind in einer nicht näher dargestellten dritten gemeinsamen Rotationsebene angeordnet. Der vierte Wälzkörper 42a und der fünfte Wälzkörper 44a sind in einer nicht näher dargestellten vierten gemeinsamen Rotationsebene angeordnet.
Die Zerkleinerungsvorrichtung 10a weist eine Trägereinheit 52a auf. Die Trägereinheit 52a ist als eine starre Unterkonstruktion ausgebildet. Die Trägereinheit 52a ist zu einer Lagerung der Zerkleinerungsvorrichtung 10a auf einem nicht näher dargestellten Untergrund vorgesehen. Die Trägereinheit 52a ist mobil ausgebildet. Die Trägereinheit 52a ist aus mehreren Trägerelementen 54a gebildet. Die mehreren Trägerelemente 54a sind jeweils als ein I-Träger aus einem metallischen Werkstoff ausgebildet. Die mehreren Trägerelemente 54a sind kraftschlüssig und/oder stoffschlüssig miteinander verbunden. Die Wälzkörper 36a, 38a, 40a, 42a, 44a, 46a, 48a, 50a sind jeweils drehbar auf der Trägereinheit 52a gelagert. Die Zerkleinerungsvorrichtung 10a weist vier Achselemente 56a, 58a, 60a, 62a auf. Die Zerkleinerungsvorrichtung 10a weist ein erstes Achselement 56a auf. Die Zerkleinerungsvorrichtung 10a weist ein zweites Achselement 58a auf. Die Zerkleinerungsvorrichtung 10a weist ein drittes Achselement 60a auf. Die Zerkleinerungsvorrichtung 10a weist ein viertes Achselement 62a auf. Die Achselemente 56a, 58a, 60a, 62a sind mit der Trägereinheit 52a verbunden. Die Rotationsachsen des ersten Wälzkörpers 36a und des zweiten Wälzkörpers 38a sind koaxial zu einer nicht näher dargestellten Achselementsachse des ersten Achselements 56a ausgebildet. Die Rotationsachsen des dritten Wälzkörpers 40a und des vierten Wälzkörpers 42a sind koaxial zu einer nicht näher dargestellten Achselementsachse des zweiten Achselements 58a ausgebildet. Die Rotationsachsen des fünften Wälzkörpers 44a und des sechsten Wälzkörpers 46a sind koaxial zu einer nicht näher dargestellten Achselementsachse des dritten Achselements 60a ausgebildet. Die Rotationsachsen des siebten Wälzkörpers 48a und des achten Wälzkörpers 50a sind koaxial zu einer nicht näher dargestellten Achselementsachse des vierten Achselements 62a ausgebildet. Der erste Wälzkörper 36a ist mit dem ersten Achselement 56a gekoppelt. Der erste Wälzkörper 36a ist mit dem ersten Achselement 56a drehbar verbunden. Der erste Wälzkörper 36a ist über das erste Achselement 56a drehbar auf der Trägereinheit 52a gelagert. Der zweite Wälzkörper 38a ist mit dem ersten Achselement 56a gekoppelt. Der zweite Wälzkörper 38a ist mit dem ersten Achselement 56a drehbar verbunden. Der zweite Wälzkörper 38a ist über das erste Achselement 56a drehbar auf der Trägereinheit 52a gelagert. Der dritte Wälzkörper 40a ist mit dem zweiten Achselement 58a gekoppelt. Der zweite Wälzkörper 40a ist mit dem zweiten Achselement 58a drehbar verbunden. Der dritte Wälzkörper 40a ist über das zweite Achselement 58a drehbar auf der Trägereinheit 52a gelagert. Der vierte Wälzkörper 42a ist mit dem zweiten Achselement 58a gekoppelt. Der vierte Wälzkörper 42a ist mit dem zweiten Achselement 58a drehbar verbunden. Der vierte Wälzkörper 42a ist über das zweite Achselement 58a drehbar auf der Trägereinheit 52a gelagert. Der fünfte Wälzkörper 44a ist mit dem dritten Achselement 60a gekoppelt. Der fünfte Wälzkörper 44a ist mit dem dritten Achselement 60a drehbar verbunden. Der fünfte Wälzkörper 44a ist über das dritte Achselement 60a drehbar auf der Trägereinheit 52a gelagert. Der sechste Wälzkörper 46a ist mit dem dritten Achselement 60a gekoppelt. Der sechste Wälzkörper 46a ist mit dem dritten Achselement 60a drehbar verbunden. Der sechste Wälzkörper 46a ist über das dritte Achselement 60a drehbar auf der Trägereinheit 52a gelagert. Der siebte Wälzkörper 48a ist mit dem vierten Achselement 62a gekoppelt. Der siebte Wälzkörper 48a ist mit dem vierten Achselement 62a drehbar verbunden. Der siebte Wälzkörper 48a ist über das vierte Achselement 62a drehbar auf der Trägereinheit 52a gelagert. Der achte Wälzkörper 50a ist mit dem vierten Achselement 62a gekoppelt. Der achte Wälzkörper 50a ist mit dem vierten Achselement 62a drehbar verbunden. Der achte Wälzkörper 50a ist über das vierte Achselement 62a drehbar auf der Trägereinheit 52a gelagert.
Die Zerkleinerungsvorrichtung 10a weist eine Antriebseinheit 64a auf. Die Antriebseinheit 64a ist fest mit der Trägereinheit 52a verbunden. Die Antriebseinheit 64a ist dazu vorgesehen, den ersten Wälzkörper 36a und den zweiten Wälzkörper 38a anzutreiben. Die Antriebseinheit 64a ist dazu vorgesehen, den ersten Wälzkörper 36a und den zweiten Wälzkörper 38a gleichzeitig anzutreiben. Die Antriebseinheit 64a weist im vorliegenden Fall einen Wellenanschluss 66a auf. Der Wellenanschluss 66a ist beispielsweise mit einem nicht näher dargestellten Motor der Antriebseinheit 64a koppelbar. Grundsätzlich wäre es auch denkbar, dass zumindest ein anderer Wälzkörper 40a, 42a, 44a, 46a, 48a, 50a oder mehr als die zwei Wälzkörper 36a, 38a mittels der Antriebseinheit 64a antreibbar sind.
Die Zerkleinerungsvorrichtung 10a weist eine Sicherungseinheit 68a auf. Die Sicherungseinheit 68a begrenzt eine zumindest im Wesentlichen parallele Bewegung der Trommeleinheit 12a entlang der Achse 14a. Die Sicherungseinheit 68a weist zwei Sicherungswälzkörper 70a, 72a auf. Die zwei Sicherungswälzkörper 70a, 72a sind jeweils als Rollen ausgebildet. Die zwei Sicherungswälzkörper 70a, 72a sind mit der Eingangsabschlusseinheit 24a gekoppelt. Ein Durchmesser der Eingangsabschlusseinheit 24a ist größer als der Durchmesser des Trommelgehäuses 18a. Ein erster Sicherungswälzkörper 70a ist auf einer Außenseite der Eingangsabschlusseinheit 24a angeordnet. Ein zweiter Sicherungswälzkörper 72a ist auf einer der Außenseite abgewandten Seite der Eingangsabschlusseinheit 24a angeordnet. Die Eingangsabschlusseinheit 24a ist zumindest teilweise zwischen dem ersten Sicherungswälzkörper 70a und dem zweiten Sicherungswälzkörper 72a angeordnet. Die Eingangsabschlusseinheit 24a ist zumindest teilweise zwischen dem ersten Sicherungswälzkörper 70a und dem zweiten Sicherungswälzkörper 72a geführt.
Die Zerkleinerungsvorrichtung 10a weist im vorliegenden Fall vier Sensoren 74a, 76a, 78a auf, wobei ein Sensor in den Figuren nicht sichtbar ist. Die Sensoren 74a, 76a, 78a sind dazu vorgesehen, eine Kenngröße zu erfassen, wobei eine Zuführung einer Masse, insbesondere einer Biomasse, in die Trommeleinheit 12a in Abhängigkeit von der Kenngröße steuerbar ist. Die Kenngröße ist im vorliegenden Fall ein Gewicht der Zerkleinerungsvorrichtung 10a, wobei eine in der Trommeleinheit 12a befindliche Masse, insbesondere Biomasse, berechenbar ist. Die Sensoren 74a, 76a, 78a sind jeweils als ein Gewichtssensor ausgebildet. Die Sensoren 74a, 76a, 78a sind jeweils als eine Wiegezelle ausgebildet. Die Sensoren 74a, 76a, 78a sind mit der Trägereinheit 52a gekoppelt. Die Sensoren 74a, 76a, 78a sind zwischen der Trägereinheit 52a und dem Untergrund angeordnet.
Die Zerkleinerungsvorrichtung 10a weist eine Sende- und/oder Empfangseinheit 82a auf. Die Sende- und/oder Empfangseinheit 82a ist dazu vorgesehen, Daten an eine externe Einheit 83a zu übermitteln (1). Die Sende- und/oder Empfangseinheit 82a ist dazu vorgesehen, die von den Sensoren 74a, 76a, 78a, erfasste Kenngröße an die externe Einheit 83a zu übermitteln. Die Sende- und/oder Empfangseinheit 82a ist dazu vorgesehen, Daten kabellos zu übermitteln. Die Sende- und/oder Empfangseinheit 82a weist eine nicht näher dargestellte Mobilfunkeinheit und/oder eine nicht näher dargestellte WLAN-Einheit auf. Die externe Einheit 83a ist als ein Computer, ein Tablet-PC, ein Smartphone, ein Server und/oder eine Cloud ausgebildet. Die externe Einheit 83a ist dazu vorgesehen, die Zerkleinerungsvorrichtung 10a und/oder eine Zuführung einer Masse, insbesondere einer Biomasse, anzusteuern.
Die Zerkleinerungsvorrichtung 10a weist eine nicht näher dargestellte Sicherheitseinrichtung auf. Die Sicherheitseinrichtung ist dazu vorgesehen, eine Verletzung einer Person durch einen Betrieb der Zerkleinerungsvorrichtung 10a zu vermeiden. Die Sicherheitseinrichtung weist eine Umfeldüberwachung, insbesondere mittels wenigstens einer Lichtschranke, auf. Die Umfeldüberwachung ist dazu vorgesehen, ein Eindringen einer Person in ein definiertes Umfeld der Zerkleinerungsvorrichtung 10a zu erkennen. Bei einem Eindringen einer Person in das definierte Umfeld ist die Sicherheitseinrichtung dazu vorgesehen, einen Betrieb der Zerkleinerungsvorrichtung 10a, insbesondere eine Rotation der Trommeleinheit 12a, zu stoppen.
Die Zerkleinerungsvorrichtung 10a ist Teil eines nicht näher dargestellten Systems für eine Biogasanlage. Die Zerkleinerungsvorrichtung 10a ist prozesstechnisch vor die Biogasanlage, insbesondere einen Fermenter der Biogasanlage, geschaltet. Eine Biomasse wird kontinuierlich zugeführt. Das System weist eine nicht näher dargestellte erste Fördereinheit auf. Die erste Fördereinheit ist zu einer Förderung einer Masse, insbesondere einer Biomasse, in die Zerkleinerungsvorrichtung 10a hinein vorgesehen. Das System umfasst eine nicht näher dargestellte Auffangeinheit. Die Auffangeinheit ist als ein Behälter ausgebildet. Die Auffangeinheit ist dazu vorgesehen, eine aufbereitete Masse, insbesondere eine aufbereitete Biomasse, aus der Trommeleinheit 12a aufzufangen. Die Auffangeinheit ist unterhalb der Ausgangsabschlusseinheit 26a angeordnet. Das System weist eine nicht näher dargestellte zweite Fördereinheit auf. Die zweite Fördereinheit ist zu einer Förderung einer Masse, insbesondere einer Biomasse, aus der Zerkleinerungsvorrichtung 10a hinaus vorgesehen. Die zweite Fördereinheit ist dazu vorgesehen, aufbereitete Masse, insbesondere aufbereitete Biomasse, von der Auffangeinheit in den Fermenter der Biogasanlage zu fördern. Die zweite Fördereinheit weist beispielsweise eine Förderpumpleitung in den Fermenter der Biogasanlage auf. Die Zerkleinerungsvorrichtung 10a ist insbesondere für ein Verfahren vorgesehen, in dem eine Biomasse vor einer Zuführung zu einem Fermenter einer Biogasanlage trocken, insbesondere ohne Zugabe von einer Flüssigkeit, gemahlen wird. Eine Biomasse wird vor einer Zuführung zu dem Fermenter der Biogasanlage trocken, insbesondere ohne Zugabe von einer Flüssigkeit, gemahlen. Eine aufbereitete Biomasse mit einem Trockenanteil von weniger als 30 % ist direkt pumpbar. Einer aufbereiteten Biomasse mit einem Trockenanteil von mindestens 30 % wird zur Erreichung einer pumpbaren Masse beispielsweise Wasser, Gülle und/oder Hühnerkot zugeführt. Dadurch kann eine Schwimmdeckenbildung in dem Fermenter der Biogasanlage vorteilhaft vermieden werden, wodurch vorteilhaft eine Rührarbeit eingespart werden kann. Des Weiteren wird dadurch vorteilhaft der Energiebedarf der Biogasanlage reduziert.
In der 6 ist ein Blockschaltbild eines Regelkreises 84a der erfindungsgemäßen Zerkleinerungsvorrichtung 10a in dem ersten Ausführungsbeispiel gezeigt. Der Regelkreis 84a weist einen Regler 86a, insbesondere eine Steuer- und/oder Regeleinheit der externen Einheit 83a, auf, die dazu vorgesehen ist, den Regelkreis 84a zu regeln. Der Regelkreis 84a weist einen Eintrag 88a auf. Der Eintrag 88a entspricht einem Massenstrom einer Zuführung einer Masse in die Zerkleinerungsvorrichtung 10a hinein. Der Regelkreis 84a weist einen Austrag 90a auf. Der Austrag 90a entspricht einem Massenstrom einer Abführung einer Masse aus der Zerkleinerungsvorrichtung 10a hinaus. Im vorliegenden Fall ist die Zerkleinerungsvorrichtung 10a dazu vorgesehen, eine Masse zwischen beispielsweise 1 t und beispielsweise 15 t pro Stunde aufzubereiten. Grundsätzlich ist es jedoch auch möglich, eine davon abweichende Masse pro Stunde aufzubereiten. Die Sensoren 74a, 76a, 78a bilden eine Waage 92a aus. Der Regelkreis 84a weist eine Führungsgröße 94a auf. Die Führungsgröße 94a ist als ein Sollgewicht einer in der Zerkleinerungsvorrichtung 10a befindlichen Masse, insbesondere Biomasse, ausgebildet. Der Regelkreis 84a weist eine Regelabweichung 96a auf. Die Regelabweichung 96a ist als eine Abweichung von dem Sollgewicht ausgebildet. Der Regelkreis 84a weist eine allgemeine Stellgröße 98a auf. Der Regelkreis 84a weist eine Stellgröße 100a auf. Die Stellgröße 100a ist als ein Massenstrom einer Masse, insbesondere einer Biomasse, ausgebildet. Der Regelkreis 84a weist eine Störgröße 102a auf. Die Störgröße 102a ist als ein Austragsmassenstrom einer Masse, insbesondere einer Biomasse, ausgebildet. Der Regelkreis 84a weist eine Regelgröße 104a auf. Die Regelgröße 104a ist als ein Realgewicht der in der Zerkleinerungsvorrichtung 10a befindlichen Masse, insbesondere Biomasse, ausgebildet. Der Regelkreis 84a weist eine Rückführung 106a auf. Die Rückführung 106a ist als ein Gewichtsmesssignal von den Sensoren 74a, 76a, 78a ausgebildet.
In den 7 bis 13 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung gezeigt. Die nachfolgenden Beschreibungen und die Zeichnungen beschränken sich im Wesentlichen auf die Unterschiede zwischen den Ausführungsbeispielen, wobei bezüglich gleich bezeichneter Bauteile, insbesondere in Bezug auf Bauteile mit gleichen Bezugszeichen, grundsätzlich auch auf die Zeichnungen und/oder die Beschreibung der anderen Ausführungsbeispiele, insbesondere der 1 bis 6, verwiesen werden kann. Zur Unterscheidung der Ausführungsbeispiele ist der Buchstabe a den Bezugszeichen des Ausführungsbeispiels in den 1 bis 6 nachgestellt. In dem Ausführungsbeispiel der 7 bis 13 ist der Buchstabe a durch den Buchstaben b ersetzt.
Die 7 bis 13 zeigen eine erfindungsgemäße Zerkleinerungsvorrichtung 10b in einem zweiten Ausführungsbeispiel. Die Zerkleinerungsvorrichtung 10b ist als eine Kugelmühlenvorrichtung ausgebildet. Die Zerkleinerungsvorrichtung 10b ist zur Aufbereitung von Biomasse für eine nicht näher dargestellte Biogasanlage vorgesehen. Die Zerkleinerungsvorrichtung 10b ist Teil eines nicht näher dargestellten Systems für eine Biogasanlage.
Die Zerkleinerungsvorrichtung 10b weist eine Trommeleinheit 12b auf. Die Trommeleinheit 12b ist um eine zumindest im Wesentlichen horizontale Achse 14b drehbar gelagert. Die Achse 14b ist als eine Mittelachse der Trommeleinheit 12b ausgebildet. Die Achse 14b ist als eine Symmetrieachse der Trommeleinheit 12b ausgebildet. Die Trommeleinheit 12b ist mit mehreren Mahlkörpern 16b befüllt. Die Trommeleinheit 12b weist ein Trommelgehäuse 18b auf. Das Trommelgehäuse 18b weist an einer Außenseite des Trommelgehäuses 18b eine Mantelfläche 20b auf. Das Trommelgehäuse 18b ist aus einem Blech gefertigt. Im vorliegenden Fall ist das Trommelgehäuse 18b einteilig ausgebildet. Die Trommeleinheit 12b umfasst mehrere Mitnahmeelemente 22b. Auf einer Innenseite des Trommelgehäuses 18b sind die Mitnahmeelemente 22b angeordnet. Die Mitnahmeelemente 22b sind mit dem Trommelgehäuse 18b fest verbunden. Die Trommeleinheit 12b umfasst eine Eingangsabschlusseinheit 24b. Die Eingangsabschlusseinheit 24b weist eine Öffnung 28b auf. Die Eingangsabschlusseinheit 24b weist eine verschließbare Revisionsöffnung 30b auf. Die Revisionsöffnung 30b ist von einem Deckelelement 32b der Eingangsabschlusseinheit 24b abgedeckt. Die Trommeleinheit 12b umfasst eine Ausgangsabschlusseinheit 26b. Die Ausgangsabschlusseinheit 26b weist eine Vielzahl an Ausnehmungen 34b auf. Die Ausnehmungen 34b sind kleiner als die Mahlkörper 16b. Die Mahlkörper 16b verbleiben ständig in einem Inneren der Trommeleinheit 12b.
Die Zerkleinerungsvorrichtung 10b weist einen ersten Wälzkörper 36b auf. Die Zerkleinerungsvorrichtung 10b weist einen zweiten Wälzkörper 38b auf. Die Zerkleinerungsvorrichtung 10b weist einen dritten Wälzkörper 40b auf. Die Zerkleinerungsvorrichtung 10b weist einen vierten Wälzkörper 42b auf. Die Zerkleinerungsvorrichtung 10b weist im vorliegenden Fall vier Wälzkörper 36b, 38b, 40b, 42b auf. Auf den vier Wälzkörpern 36b, 38b, 40b, 42b ist die Trommeleinheit 12b über die Mantelfläche 20b des Trommelgehäuses 18b drehbar gelagert. Die Trommeleinheit 12b liegt lose auf den Wälzkörpern 36b, 38b, 40b, 42b auf. Die Trommeleinheit 12b ist auf den Wälzkörpern 36b, 38b, 40b, 42b abgestützt. Die Wälzkörper 36b, 38b, 40b, 42b sind jeweils als eine Rolle ausgebildet. Die Wälzkörper 36b, 38b, 40b, 42b sind jeweils als ein Reifen, insbesondere als ein LKW-Reifen, ausgebildet. Die Wälzkörper 36b, 38b, 40b, 42b bestehen jeweils zumindest teilweise aus einem Gummi. Das Trommelgehäuse 18b weist an der Mantelfläche 20b, insbesondere an den von den Wälzkörpern 36b, 38b, 40b, 42b kontaktierbaren Stellen, eine raue Oberfläche auf. Die Wälzkörper 36b, 38b, 40b, 42b sind jeweils rotationssymmetrisch ausgebildet. Die Wälzkörper 36b, 38b, 40b, 42b weisen jeweils eine nicht näher dargestellte Rotationsachse auf. Die Rotationsachsen der Wälzkörper 36b, 38b, 40b, 42b sind zumindest im Wesentlichen parallel zu der Achse 14b angeordnet. Der erste Wälzkörper 36b und der vierte Wälzkörper 42b sind in einer nicht näher dargestellten ersten gemeinsamen Rotationsebene angeordnet. Der zweite Wälzkörper 38b und der dritte Wälzkörper 40b sind in einer nicht näher dargestellten zweiten gemeinsamen Rotationsebene angeordnet.
Die Zerkleinerungsvorrichtung 10b weist eine Trägereinheit 52b auf. Die Trägereinheit 52b ist aus mehreren Trägerelementen 54b gebildet. Die Wälzkörper 36b, 38b, 40b, 42b sind jeweils drehbar auf der Trägereinheit 52b gelagert. Die Zerkleinerungsvorrichtung 10b weist zwei Achselemente 56b auf, wobei ein Achselement in den Figuren nicht sichtbar ist. Die Zerkleinerungsvorrichtung 10b weist ein erstes Achselement 56b auf. Die Zerkleinerungsvorrichtung 10b weist ein nicht sichtbares zweites Achselement auf. Das erste Achselement 56b ist mit der Trägereinheit 52b verbunden. Das zweite Achselement ist mit der Trägereinheit 52b verbunden. Die Rotationsachsen des ersten Wälzkörpers 36b und des zweiten Wälzkörpers 38b sind koaxial zu einer nicht näher dargestellten Achselementsachse des ersten Achselements 56b ausgebildet. Die Rotationsachsen des dritten Wälzkörpers 40b und des vierten Wälzkörpers 42b sind koaxial zu einer nicht näher dargestellten Achselementsachse des zweiten Achselements ausgebildet. Der erste Wälzkörper 36b ist mit dem ersten Achselement 56b gekoppelt. Der erste Wälzkörper 36b ist mit dem ersten Achselement 56b drehbar verbunden. Der erste Wälzkörper 36b ist über das erste Achselement 56b drehbar auf der Trägereinheit 52b gelagert. Der zweite Wälzkörper 38b ist mit dem ersten Achselement 56b gekoppelt. Der zweite Wälzkörper 38b ist mit dem ersten Achselement 56b drehbar verbunden. Der zweite Wälzkörper 38b ist über das erste Achselement 56b drehbar auf der Trägereinheit 52b gelagert. Der dritte Wälzkörper 40b ist mit dem zweiten Achselement gekoppelt. Der zweite Wälzkörper 38b ist mit dem zweiten Achselement drehbar verbunden. Der dritte Wälzkörper 40b ist über das zweite Achselement drehbar auf der Trägereinheit 52b gelagert. Der vierte Wälzkörper 42b ist mit dem zweiten Achselement gekoppelt. Der vierte Wälzkörper 42b ist mit dem zweiten Achselement drehbar verbunden. Der vierte Wälzkörper 42b ist über das zweite Achselement drehbar auf der Trägereinheit 52b gelagert.
Die Zerkleinerungsvorrichtung 10b weist eine Antriebseinheit 64b auf. Die Antriebseinheit 64b ist fest mit der Trägereinheit 52b verbunden. Die Antriebseinheit 64b ist dazu vorgesehen, den ersten Wälzkörper 36b und den zweiten Wälzkörper 38b anzutreiben. Die Antriebseinheit 64b weist im vorliegenden Fall einen Motor 108b auf. Der Motor 108b ist als ein Elektromotor ausgebildet. Grundsätzlich könnte der Motor 108b auch als ein Verbrennungsmotor ausgebildet sein.
Die Zerkleinerungsvorrichtung 10b weist eine Sicherungseinheit 68b auf. Die Sicherungseinheit 68b weist zwei Sicherungswälzkörper 70b, 72b auf. Die zwei Sicherungswälzkörper 70b, 72b sind jeweils als Rollen ausgebildet. Die zwei Sicherungswälzkörper 70b, 72b sind mit der Eingangsabschlusseinheit 24b gekoppelt.
Die Zerkleinerungsvorrichtung 10b weist im vorliegenden Fall vier Sensoren 74b, 76b, 78b, 80b auf. Die Sensoren 74b, 76b, 78b, 80b sind dazu vorgesehen, eine Kenngröße zu erfassen, wobei eine Zuführung einer Masse, insbesondere einer Biomasse, in die Trommeleinheit 12b in Abhängigkeit von der Kenngröße steuerbar ist. Die Kenngröße ist im vorliegenden Fall ein Gewicht der Zerkleinerungsvorrichtung 10b, wobei eine in der Trommeleinheit 12b befindliche Masse, insbesondere Biomasse, berechenbar ist. Die Sensoren 74b, 76b, 78b, 80b sind jeweils als ein Gewichtssensor ausgebildet. Die Sensoren 74b, 76b, 78b, 80b sind jeweils als eine Wiegezelle ausgebildet. Die Sensoren 74b, 76b, 78b, 80b sind zwischen der Trägereinheit 52b und einem Untergrund angeordnet.
Die Zerkleinerungsvorrichtung 10b weist eine Sende- und/oder Empfangseinheit 82b auf. Die Sende- und/oder Empfangseinheit 82b ist dazu vorgesehen, Daten an eine externe Einheit 83b zu übermitteln. Die Sende- und/oder Empfangseinheit 82b ist dazu vorgesehen, die von den Sensoren 74b, 76b, 78b, 80b erfasste Kenngröße an die externe Einheit 83b zu übermitteln. Die Zerkleinerungsvorrichtung 10b weist eine nicht näher dargestellte Sicherheitseinrichtung auf.
Die Zerkleinerungsvorrichtung 10b umfasst eine Einfülleinheit 11 0b. Die Einfülleinheit 110b weist ein Gehäuse 116b auf. Die Einfülleinheit 110b weist einen Drehkranz 112b auf. Der Drehkranz 112b ist zu einer drehbaren Kopplung der Trommeleinheit 12b mit dem Gehäuse 116b der Einfülleinheit 110b vorgesehen. Die Trommeleinheit 12b ist über den Drehkranz 112b drehbar mit der Einfülleinheit 110b verbunden. Die Eingangsabschlusseinheit 24b ist über den Drehkranz 112b drehbar mit der Einfülleinheit 110b verbunden. Die Einfülleinheit 110b weist ein Förderelement 114b auf. Das Förderelement 114b ist als ein Schneckenförderelement ausgebildet. Das Förderelement 114b ist drehfest mit der Trommeleinheit 12b verbunden. Das Förderelement 114b ist drehfest mit der Eingangsabschlusseinheit 24b der Trommeleinheit 12b verbunden. Die Einfülleinheit 110b ist dazu vorgesehen, der Trommeleinheit 12b eine Masse, insbesondere eine Biomasse, zuzuführen. Das Gehäuse 116b ist trichterförmig ausgebildet. Das Gehäuse 116b ist von oben befüllbar. Eine Masse wird unter einer Gewichtskraft in dem Gehäuse 116b gehalten. Das Gehäuse 116b ist drehfest zu der Trägereinheit 52b ausgebildet. Die Einfülleinheit 110b ist selbstfütternd ausgebildet. Die Einfülleinheit 110b weist ein Stützelement 118b auf. Das Stützelement 118b ist als eine nachgiebige Drehmomentstütze ausgebildet. Das Stützelement 118b ist mit der Trägereinheit 52b fest verbunden. Das Stützelement 118b ist mit dem Gehäuse 116b fest verbunden. Grundsätzlich kann die Einfülleinheit 110b auch mehr als ein Stützelement aufweisen. Das Förderelement 114b ist drehbar zu dem Gehäuse 116b angeordnet. Das Förderelement 114b ragt teilweise in die Öffnung 28b der Eingangsabschlusseinheit 24b hinein. Eine nicht näher dargestellte Rotationsachse des Förderelements 114b ist zumindest im Wesentlichen koaxial zu der Achse 14b ausgerichtet. Das Förderelement 114b ist dazu vorgesehen, bei einer Rotation der Trommeleinheit 12b eine Masse entlang der Rotationsachse des Förderelements 114b aus dem Gehäuse 116b in die Trommeleinheit 12b zu fördern. Eine Rotationsgeschwindigkeit des Förderelements 114b entspricht der Rotationsgeschwindigkeit der Trommeleinheit 12b.
Bezugszeichenliste

10: Zerkleinerungsvorrichtung
12: Trommeleinheit
14: Achse
16: Mahlkörper
18: Trommelgehäuse
20: Mantelfläche
22: Mitnahmeelement
24: Eingangsabschlusseinheit
26: Ausgangsabschlusseinheit
28: Öffnung
30: Revisionsöffnung
32: Deckelelement
34: Ausnehmung
36: Wälzkörper
38: Wälzkörper
40: Wälzkörper
42: Wälzkörper
44: Wälzkörper
46: Wälzkörper
48: Wälzkörper
50: Wälzkörper
52: Trägereinheit
54: Trägerelement
56: Achselement
58: Achselement
60: Achselement
62: Achselement
64: Antriebseinheit
66: Wellenanschluss
68: Sicherungseinheit
70: Sicherungswälzkörper
72: Sicherungswälzkörper
74: Sensor
76: Sensor
78: Sensor
80: Sensor
82: Sende- und/oder Empfangseinheit
83: externe Einheit
84: Regelkreis
86: Regler
88: Eintrag
90: Austrag
92: Waage
94: Führungsgröße
96: Regelabweichung
98: allgemeine Stellgröße
100: Stellgröße
102: Störgröße
104: Regelgröße
106: Rückführung
108: Motor
110: Einfülleinheit
112: Drehkranz
114: Förderelement
116: Gehäuse
118: Stützelement

Claims

Zerkleinerungsvorrichtung, insbesondere Kugelmühlenvorrichtung, insbesondere zur Aufbereitung von Biomasse für eine Biogasanlage, mit einer Trommeleinheit (12a; 12b), die um eine, insbesondere zumindest im Wesentlichen horizontale, Achse (14a; 14b) drehbar gelagert und mit wenigstens einem Mahlkörper (16a; 16b) befüllt ist, wobei die Trommeleinheit (12a; 12b) ein Trommelgehäuse (18a; 18b) aufweist, das an einer Außenseite des Trommelgehäuses (18a; 18b) eine Mantelfläche (20a; 20b) aufweist, und mit zumindest einem Wälzkörper (36a, 38a, 40a, 42a, 44a, 46a, 48a, 50a; 36b, 38b, 40b, 42b), auf dem die Trommeleinheit (12a; 12b) über die Mantelfläche (20a; 20b) des Trommelgehäuses (18a; 18b) drehbar gelagert ist, gekennzeichnet durch zumindest eine Einfülleinheit (110b), die wenigstens ein Förderelement (114b), insbesondere Schneckenförderelement, aufweist, wobei das wenigstens eine Förderelement (114b) drehfest mit der Trommeleinheit (12b) verbunden ist.
Zerkleinerungsvorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch zumindest eine Antriebseinheit (64a; 64b), die dazu vorgesehen ist, den zumindest einen Wälzkörper (36a, 38a; 36b, 38b) anzutreiben.
Zerkleinerungsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Trommeleinheit (12a; 12b) lose auf dem zumindest einen Wälzkörper (36a, 38a, 40a, 42a, 44a, 46a, 48a, 50a; 36b, 38b, 40b, 42b) aufliegt.
Zerkleinerungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch zumindest eine Sicherungseinheit (68a; 68b), die eine zumindest im Wesentlichen parallele Bewegung der Trommeleinheit (12a; 12b) entlang der Achse (14a; 14b) begrenzt
Zerkleinerungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch zumindest eine Trägereinheit (52b), wobei die zumindest eine Trägereinheit (52b) als eine starre Unterkonstruktion ausgebildet ist und wobei die zumindest eine Einfülleinheit (110b) zumindest ein, insbesondere trichterförmiges, Gehäuse (116b) aufweist, wobei das zumindest eine Gehäuse (116b) drehfest zu der Trägereinheit (52b) ausgebildet ist.
Zerkleinerungsvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Einfülleinheit (11 0b) einen Drehkranz (112b) aufweist, wobei der Drehkranz (112b) zu einer drehbaren Kopplung der Trommeleinheit (12b) mit dem Gehäuse (116b) der Einfülleinheit (110b) vorgesehen ist.
Zerkleinerungsvorrichtung zumindest nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Einfülleinheit (110b) ein Stützelement (118b) aufweist, wobei das Stützelement (118b) als eine nachgiebige Drehmomentstütze ausgebildet ist und wobei das Stützelement (118b) fest mit der Trägereinheit (52b) und fest mit dem Gehäuse (116b) verbunden ist.
Zerkleinerungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch zumindest einen Sensor (74a, 76a, 78a; 74b, 76b, 78b, 80b), der dazu vorgesehen ist, wenigstens eine Kenngröße zu erfassen, wobei eine Zuführung einer Masse, insbesondere einer Biomasse, in die Trommeleinheit (12a; 12b) in Abhängigkeit von der wenigstens einen Kenngröße steuerbar ist.
Zerkleinerungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch zumindest eine Sende- und/oder Empfangseinheit (82a; 82b), die dazu vorgesehen ist, Daten an wenigstens eine externe Einheit (83a; 83b) zu übermitteln.
System, insbesondere für eine Biogasanlage, mit einer Zerkleinerungsvorrichtung (10a; 10b) nach einem der Ansprüche 1 bis 9 und mit zumindest einer Fördereinheit, die zu einer Förderung einer Masse, insbesondere einer Biomasse, in die Zerkleinerungsvorrichtung (10a; 10b) hinein und/oder aus der Zerkleinerungsvorrichtung (10a; 10b) hinaus, vorgesehen ist.
Verfahren zum Betrieb einer Zerkleinerungsvorrichtung (10a; 10b) nach einem der Ansprüche 1 bis 9.
Verfahren zum Betrieb einer Zerkleinerungsvorrichtung, mit einer Trommeleinheit (12a; 12b), die um eine, insbesondere zumindest im Wesentlichen horizontale, Achse (14a; 14b) drehbar gelagert und mit wenigstens einem Mahlkörper (16a; 16b) befüllt ist, wobei die Trommeleinheit (12a; 12b) ein Trommelgehäuse (18a; 18b) aufweist, das an einer Außenseite des Trommelgehäuses (18a; 18b) eine Mantelfläche (20a; 20b) aufweist, und mit zumindest einem Wälzkörper (36a, 38a, 40a, 42a, 44a, 46a, 48a, 50a; 36b, 38b, 40b, 42b), auf dem die Trommeleinheit (12a; 12b) über die Mantelfläche (20a; 20b) des Trommelgehäuses (18a; 18b) drehbar gelagert ist, und mit zumindest einer Einfülleinheit (110b), die wenigstens ein Förderelement (114b), insbesondere Schneckenförderelement, aufweist, wobei das wenigstens eine Förderelement (114b) drehfest mit der Trommeleinheit (12b) verbunden ist, wobei eine Biomasse vor einer Zuführung zu einem Fermenter einer Biogasanlage trocken, insbesondere ohne Zugabe von einer Flüssigkeit, gemahlen wird.