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Die Erfindung betrifft ein Seiteneintritts-Rührwerk nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
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Stand der Technik:
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Biogas stellt mittlerweile einen wirtschaftlich relevanten Faktor dar. Zu seiner Gewinnung sind entsprechende Anlagen erforderlich. Eine solche Anlage zur Biogasherstellung kann in Hauptfermenter, Nachgärer und Endlager unterteilt werden.
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Bei diesen Fermentern und Nachgärern handelt es sich üblicherweise um große, durch Abdeckungen gasdicht verschlossene Behälter, in denen durch Vergärung von Substrat das Biogas gewonnen wird.
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Zur Bereitstellung des Substrates werden die Fermenter mit flüssigen und häufig auch festen Stoffen beschickt. Diese Stoffe werden im Fermenter mit Rührwerken zu einem homogenen Substrat vermischt. Eine Homogenisierung des Substrates ist für einen ungestörten Prozessablauf und für eine gleichmäßige Gaserzeugung notwendig. Das Substrat gelangt dann im Überlaufverfahren nach dem Prinzip kommunizierender Behälter oder auch durch Umpumpen vom Fermenter über den Nachgärer ins Endlager.
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Zur Homogenisierung des Substrates werden Tauchrührwerke verwendet. Dazu werden diese in den betreffenden Behältern angeordnet. Von Zeit zu Zeit wird deren Förderrichtung verändert, um möglichst den gesamten Behälterinhalt umzurühren. Bisher sind zwei Varianten von Tauchrührwerk-Verstellmechanismen bekannt: zum einen sogenannte „Gasdichte Wandverstellung“ und zum anderen sogenannte „Seiteneintritts-Rührwerke“.
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Seiteneintritts-Rührwerke:
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„Seiteneintritts-Rührwerke“ haben den Antrieb (Motor mit Getriebe) außerhalb des Behälters und nur die Rührwelle mit dem daran befestigten Rührwerkspropeller wird gasdicht durch eine im Behälter ausgebildete Öffnung in diesen hineingeführt. Diese Seiteneintritts-Rührwerke sind fest verbaut, ihre Schubrichtung kann nicht verstellt werden. Zusätzlich treiben sie das Substrat nur auf einer Höhe des Behälters an, so dass damit keine für eine gute Ausbeute bei der Erzeugung von Biogas ausreichende Homogenisierung des Substrats erzielbar ist.
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Gasdichte Wandverstellung:
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Beim Prinzip der gasdichten Wandverstellung wird demgegenüber ein Tauchrührwerk verwendet. Das heißt Motor, Getriebe und Rührwelle mit dem daran befestigten Rührwerkspropeller befinden sich ebenfalls im Behälterinneren. Dieses Tauchrührwerk kann zur Verbesserung des Homogenisierungsprozesses mit einem Schlitten an einer ebenfalls im Innenraum des Behälters angeordneten, sogenannten „Führungsschiene“ in der Höhe verstellt werden. Sowohl die Führungsschiene als auch das Rührwerk mit seinem Motor und dessen Anschlusskabel befinden sich somit im Betrieb inmitten des Substrats.
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Mit der Höhenverstellung des Tauchrührwerks, die dabei mit einem Seil erfolgt, welches gasdicht aus dem Behälter geführt und über eine Seilwinde bedienbar ist, kann in unterschiedlichen Höhen des Behälters zur Verbesserung der Homogenisierung des Substrats auf dieses eingewirkt werden. Des Weiteren kann die Führungsschiene gedreht werden, was zusätzlich eine horizontale Verstellung der Rührwerksausrichtung ermöglicht.
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Nachteilig an dieser Ausführungsform sind der vergleichsweise hohe technische Aufwand sowie die Kosten für Herstellung und den Einbau. Noch nachteiliger sind jedoch die Ausfallkosten bei einem Defekt. Ein solcher kann aufgrund des nötigen langen Elektrokabels und der Seilverstellung im Behälter inmitten des zu bewegenden Substrats unvermittelt auftreten. Dann ist ein aufwändiger Ein- und Ausbau des Rührwerks erforderlich. Dies bedingt einerseits in der Regel die Beiziehung eines Monteurs. Andererseits muss das Dach des Behälters mit hohem Zeitaufwand geöffnet und nach der Reparatur wieder gasdicht verschlossen werden, was üblicher Weise etwa einen Tag Produktionsausfall verursacht, wodurch weitere erhebliche Kosten entstehen.
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Aufgabe und Vorteile der Erfindung:
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Die Aufgabe der Erfindung liegt darin, die Wirtschaftlichkeit einer Biogasanlage zu erhöhen bei gleichzeitiger Reduzierung des Aufwands für deren Betrieb.
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Die Lösung der Aufgabe erfolgt ausgehend vom Oberbegriff des Anspruchs 1 durch dessen kennzeichnende Merkmale. In den abhängigen Ansprüchen sich vorteilhafte und zweckmäßige Weiterbildungen angegeben.
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Dementsprechend betrifft die Erfindung ein Seiteneintritts-Rührwerk, umfassend eine Montagestruktur zur flüssigkeitsdichten Montage des Seiteneintritts-Rührwerks an einer Wand eines Behälters. An der im Getriebe befindlichen Propellerwelle wird ein Rührwerkspropeller aufgenommen, der wiederum durch einen Antriebsmotor über die Motorwelle angetrieben wird. Dieses ist dadurch gekennzeichnet, dass das Seiteneintritts-Rührwerk einen Rührwerk-Winkelverstellmechanismus zur Winkeleinstellung der Achse des Rührwerkes umfasst.
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Diesem Aufbau eines Seiteneintritts-Tauchrührwerks liegt einerseits die Erkenntnis zugrunde, dass mit der Bereitstellung einer Verstellmöglichkeit der durch das Rührwerk im Substrat erzeugten Förderrichtung im Inneren des in üblicher Weise zylindrisch geformten Behälters eine deutliche Verbesserung des Homogenisierungsprozesses bewirkt und damit die Gasausbeute und Wirtschaftlichkeit einer damit betriebenen Biogasanlage deutlich erhöht werden kann.
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Denn damit kann das Substrat mit dem Rührwerk im Behälter in einer horizontal kreisenden Richtung angetrieben, aber zusätzlich auch mit einem Winkel nach unten oder nach oben beaufschlagt werden. Damit können aus einer festen Position an der Wand des Behälters ausgehend auch tiefer oder höher liegende Schichten des Substrats mit dem geförderten Substrat beaufschlagt und zur Homogenisierung in Bewegung gesetzt werden.
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Zusätzlich liegen die Anschaffungskosten eines solchen Seiteneintritts-Tauchrührwerks aufgrund seines geringeren Material- und Installationsaufwandes deutlich niedriger als vergleichsweise bei einem sogenannten Rührwerk in der Art „Gasdichte Wandverstellung“.
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Bei der Montagestruktur handelt es sich um eine von außerhalb eines gasdichten Behälters verstellbare Halterung für ein im Inneren des Behälters befestigtes Rührwerk, vorzugsweise für ein Tauchrührwerk, zum Durchmischen von insbesondere Biogassubstrat. Es ist keinerlei Durchführung durch eine gasdichte Abdeckung des das Substrat enthaltenden Behälters erforderlich und dennoch ist eine Ein- oder Verstellung der Förderrichtung des Rührwerks zur Einflussnahme auf die Bewegung und Durchmischung des Substrats im Behälter möglich.
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Ein zweiter, wesentlicher Vorteil dieses Seiteneintritts-Tauchrührwerks besteht deshalb darin, dass auch bei einem ggf. nötigen Zugang zu dem Rührwerk keine gasdichte Abdeckung geöffnet oder gar vom Behälter abgenommen werden muss. Der Substratspiegel muss zwar abgesenkt werden und beim Öffnen entweicht Gas, doch ist der Eingriff wesentlich leichter als bei den heute hauptsächlich verwendeten gasdichten Wandverstellungen, wo das Dach in jedem Fall geöffnet werden muss. Hierdurch können im Störungsfall weitere andernfalls durch Ausfall der Anlage von üblicher Weise einem Tag entstehende massive Kosten vermieden werden. Das Rührwerk muss in einem Störfall demontiert und somit der gasdichte Behälter seitlich geöffnet werden.
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Die Halterung mit Rührwerk ist kompakt und sehr einfach im Behälter ein- und auszubauen. Die Voraussetzung dafür ist eine Öffnung in der Seitenwand des Behälters, welche vorzugsweise einen Rahmen umfasst. Die meisten Behälter sind/werden aus Stahlbeton gefertigt, so dass insofern die Statik gewährleistet ist.
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Der Rührwerk-Winkelverstellmechanismus des Seiteneintritts-Tauchrührwerks umfasst eine Montageplatte, die gegenüber der Achse der Rührwelle in einem Winkel im Sinne einer schiefen Ebene ausgerichtet ist.
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Die Änderung der Schubrichtung des eingebauten Rührwerks erfolgt durch Verdrehen dieser schiefen Ebene von außerhalb des Behälters. Dadurch kann die Schubrichtung des Rührwerks eine Kreisbahn mit sich ändernden horizontalen und vertikalen Winkeln beschreiben. Die Schubrichtung kann frei auf der Kreisbahn gewählt werden.
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Die Montageplatte ist ihrerseits in einer für sie vorgesehenen Aufnahme aufgenommen, mittels welcher die Montageplatte in unterschiedliche Drehpositionen ausrichtbar ist.
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Zur Verbesserung der Dreheigenschaft für die Montageplatte kann die Aufnahme als Gleitring ausgebildet sein.
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Um das Rührwerk in einer gewünschten Drehposition für dessen Betrieb ausrichten zu können, umfasst der Rührwerk-Winkelverstellmechanismus eine Fixiereinheit zur Fixierung der Drehposition der Montageplatte. In einer Ausführungsform kann es sich dabei um eine Schraubverbindung handeln, mittels welcher die Drehposition der Montageplatte fixierbar ist.
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Die Fixiereinheit umfasst über zumindest einen Teilkreis verteilt angeordnete Fixierpositionen zur Fixierung der Drehposition der Montageplatte. Beispielsweise können dies Bohrungen mit Gewinde sein, in welche bei Überdeckung der Position mit z.B. einer weiteren Bohrung, eine Schraube in Eingriff gebracht werden kann.
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Zur Begrenzung der Drehbewegung der Montageplatte kann der Rührwerk-Winkelverstellmechanismus eine Drehbegrenzung umfassen. Diese kann z.B. aus einem am beweglichen Teil des Rührwerk-Winkelverstellmechanismus angeordneten Drehanschlag, beispielsweise einem Bolzen oder dgl., und einem an dem fest mit der Wand des Behälters verbundenen Teil angeordneten komplementären Drehanschlag ausgebildet sein.
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Damit kann verhindert werden, dass die Rühreinheit mehrfach im Kreis gedreht und ggf. eine Versorgungsleitung, wie z.B. ein Kabel, beschädigt werden kann.
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Zur weiteren Verbesserung der Einflussnahme auf die Antriebsrichtung des Rührwerks kann der Rührwerk-Winkelverstellmechanismus eine zweite Montageplatte umfassen, die gegenüber einem von der Montageposition des Rührwerk-Winkelverstellmechanismus an der Wand des Behälters abgehenden rechten Winkel in einem Winkel im Sinne einer schiefen Ebene ausgerichtet ist.
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Dadurch kann die Ausrichtung des Rührwerks basierend auf einer Winkelverstellung der Antriebsachse von zwei schiefen Ebenen gegeneinander bewirkt werden. Der Winkel der schiefen Ebene gegenüber der Wand des Behälters zur Ausrichtung der zweiten Montageplatte legt die Grundausrichtung des Rührwerks im Behälter fest, um die die Achse des Rührwerks um die erste schiefe Ebene auf der ersten Grundplatte zumindest in einem Kreissegment -innerhalb der Grenzen der Drehbegrenzung- gedreht werden kann. Die erste schiefe Ebene, um welche die erste Montageplatte drehbar ist, ermöglicht die Variation dieser Grundförderrichtung.
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Durch zwei gleich (z.B.:je 22,5°) gewählte Winkel der schiefen Ebenen kann der Bewegungskreis des Rührwerks bzw. die maximal erreichbare horizontale und vertikale Auslenkung vorgewählt werden. So kann der Bereich für die Verstellung festgelegt werden (groß oder klein).
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Vorzugsweise ist die erste Montageplatte parallel zur zweiten Montageplatte ausgerichtet. Dies vereinfacht die Konstruktion.
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Der Rührwerk-Winkelverstellmechanismus umfasst eine Aufnahme für den Anschluss eines auf die erste Montageplatte wirkenden Getriebes. Dieses Getriebe kann z.B. in weiter Kosten sparender Weise ein manuell anzutreibendes Getriebe sein. Damit kann der Winkel der Achse des Rührwerks in seiner Ausrichtung im Behälter durch Drehen der ersten Montageplatte verstellt und auf eine neue Ausrichtung eingestellt werden.
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Zur Verhinderung des Austritts von flüssigem und/oder festem Substrat und/oder Gas ist zumindest eine Dichtung zwischen dem beweglichen Teil des Rührwerk-Winkelverstellmechanismus und dem fest mit der Wand des Behälters verbundenen Teil angeordnet.
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Bevorzugt weist das Getriebe eine Feststellbremse auf. Damit kann der im Inneren des Behälters befindliche, bewegliche Teil des Rührwerk-Winkelverstellmechanismus in seiner aktuellen Position fixiert werden. Dies ist hilfreich bei einer Verstellung der Ausrichtung des Rührwerks, da dafür zuvor die Fixiereinheit des Rührwerk-Winkelverstellmechanismus gelöst werden muss, z.B. Fixierschrauben entsprechend außer Eingriff mit dem komplementären Gewinde. In diesem Fall könnte durch Einwirkung von Schwerkraft und/oder dem im Behälter sich aufgrund der Massenträgheit noch weiterbewegenden Substrat der bewegliche Teil des Rührwerk-Winkelverstellmechanismus gegenüber dem an der Wand des Behälters befestigten Teil verdrehen. Mittels der Feststellbremse kann dies verhindert werden.
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Das Getriebe kann als Steckgetriebe ausgebildet sein. Da es nur für den Fall einer Verstellung am betreffenden Rührwerk-Winkelverstellmechanismus benötigt wird, reicht in weiter Kosten senkender Weise ein solches Getriebe für mehrere solcher ggf. an dem Behälter angeordneter Rührwerk-Winkelverstellmechanismen.
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Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist das Seiteneintritts-Tauchrührwerk als Tauchrührwerk ausgebildet. D.h., der Motor ist an dem, gegenüber dem fest mit der Wand des Behälters zu verbindenden Teil des Seiteneintritts-Tauchrührwerks, beweglichen Teil des Seiteneintritts-Tauchrührwerks angeordnet. Bevorzugt ist der Motor dabei mit oder an der Achse der Rührwelle befestigt.
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Das Seiteneintritts-Tauchrührwerk kann so realisiert sein, dass der Antriebsmotor in Bezug auf die Montageplatte auf der gleichen Seite angeordnet ist wie der Propeller und/oder so angeordnet ist, dass der Antriebsmotor im an der Wand des Behälters montierten Zustand innerhalb des Behälters bleibt und als Tauchmotor ausgebildet ist.
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Sowohl der Motor als auch dessen Stromversorgung befinden sich im Betriebsfall in dem zu homogenisierenden Substrat.
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Zusammengefasst kann die Erfindung auch wie folgt beschrieben werden.
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Sie betrifft eine von außen verstellbare Halterung für ein im Inneren eines gasdichten Behälters befestigtes Tauchrührwerk zum Durchmischen von Biogassubstrat.
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Die Halterung mit Rührwerk ist kompakt und sehr einfach im Behälter ein- und auszubauen. Die Voraussetzung dafür ist eine Öffnung mit Rahmen in der Seitenwand des Behälters. Die meisten Behälter sind aus Stahlbeton gefertigt, insofern ist die Statik gewährleistet.
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Solche Behälter finden häufig Anwendung in Biogasanlagen und werden im Prozess in Hauptfermenter, Nachgärer und Endlager unterteilt.
Diese Fermenter werden mit flüssigen und häufig auch festen Stoffen beschickt. Feste und flüssige Stoffe werden im Fermenter mit Rührwerken zu einem homogenen Substrat vermischt. Eine Homogenisierung des Substrates ist für einen ungestörten Prozessablauf und für eine gleichmäßige Gaserzeugung notwendig.
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Das Substrat gelangt dann im Überlaufverfahren nach dem Prinzip kommunizierender Behälter oder auch durch Umpumpen vom Fermenter über den Nachgärer ins Endlager. Die Erfindung ermöglicht neben dem einfachen Ein- und Ausbau des Rührwerks das Verstellen der Schubrichtung des fest eingebauten Rührwerks. Dies erfolgt durch einfaches Verdrehen des Rührwerks von außen.
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Das Rührwerk ist auf einer mit einem Winkel versehenen Halterung befestigt, die wiederum auf einer mit dem Gegenwinkel versehenen Basis frei gedreht werden kann. Das Verdrehen der beiden Winkel gegeneinander ergibt für die Schubrichtung des Rührwerks eine Kreisbahn. Von der neutralen Position (gerade in die Mitte des Behälters zeigend) aus kann z.B. in der beschriebenen Version (45° Verstellwinkel) 45° nach rechts sowie auf der genannten Kreisbahn eine Position 22,5° nach oben und 22,5° nach unten zeigend frei eingestellt werden.
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Das Ganze ist gas- und flüssigkeitsdicht ausgeführt und das Rührwerk wird in der eingestellten Position fixiert. Die Verstellung erfolgt denkbar einfach von außen über eine Welle, die mit Hilfe einer steckbaren Getriebeuntersetzung gedreht werden kann. Das Rührwerk wird grundsätzlich nur in der Position fixiert (verklemmt) betrieben. Zum Verstellen muss das Rührwerk erst gestoppt und dann die Klemmschrauben gelöst werden. Nach dem Verstellen (Verdrehen) werden die Klemmschrauben wieder angezogen, das Rührwerk ist fest und kann betrieben werden.
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Die Verstellung des im Behälter eingebauten Rührwerks erfolgt von außen über eine abgedichtete Welle. Die Änderung der Schubrichtung des eingebauten Rührwerks erfolgt durch Verdrehen einer schiefen Ebene bzw. von zwei schiefen Ebenen gegeneinander von außerhalb des Behälters. Dadurch beschreibt die Schubrichtung des Rührwerks eine Kreisbahn mit sich ändernden horizontalen und vertikalen Winkeln. Die Schubrichtung ist frei auf der Kreisbahn wählbar. Durch unterschiedlich gewählte Winkel der schiefen Ebenen kann der Bewegungskreis des Rührwerks bzw. die maximal erreichbare horizontale und vertikale Auslenkung verändert werden. So kann der Bereich für die Verstellung festgelegt werden (groß, klein). Sie ermöglicht einen einfachen (selbständigen) Ein- und Ausbau eines an der Behälterwand eingebauten Rührwerks, insbesondere eines Tauchrührwerks.
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Ist der Behälter mit einer Gashaube abgedeckt, was meist der Fall ist, muss diese dabei nicht geöffnet werden. Das spart erhebliche Kosten.
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In vorteilhafter Weise besticht das erfindungsgemäße Seiteneintritts-Tauchrührwerk durch seine Einfachheit und Kompaktheit. Es ermöglicht einen sicheren, robusten Betrieb und im Servicefall ein einfaches, selbständiges Ein- und Ausbauen des Rührwerks. Betriebsunterbrechungen auf Biogasanlagen sind sehr schnell sehr teuer. Mit dieser Lösung kann ein solches Seiteneintritts-Tauchrührwerk einfach und schnell getauscht werden. Im Vergleich dazu ist beim heutigen Stand der Technik der Service für Tauchrührwerke aufwändig und teuer.
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Wenn die Position des Tauchrührwerks im Behälter einigermaßen vorbestimmt werden kann, was meist der Fall ist, ist diese Kompaktlösung mit dem erfindungsgemäßen Seiteneintritts-Tauchrührwerk gut, sicher und günstig.
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Beschreibung eines Ausführungsbeispiels:
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Nachfolgend wird die Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren näher beschrieben.
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Es zeigen beispielhaft und schematisch:
- 1: den Ausschnitt einer Gärbehälterwand mit darin eingebautem Seiteneintritts-Tauchrührwerk in neutraler Position, gerade in die Behältermitte zeigend.
- 2: eine ähnliche Darstellung wie in 1., jedoch mit, mittels eines Rührwerk-Winkelverstellmechanismus, um einen Winkel von etwa 45° veränderter Ausrichtung des Seiteneintritts-Tauchrührwerks.
- 3: eine Darstellung des in einer Gärbehälterwand eingebauten Seiteneintritts-Tauchrührwerk wie in der 2., jedoch vergrößert und als Schnittdarstellung.
- 4: eine ähnliche Darstellung wie in 3, jedoch wieder vergrößert und diesmal in schräger Draufsicht aber ohne Gärbehälterwand.
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Dementsprechend zeigt die 1 ein Seiteneintritts-Tauchrührwerk 1, welches mittels einer Montagestruktur 2 in einer Ausnehmung einer Wand 3 eines Behälters, insbesondere einer Gärbehälterwand 3, angeordnet ist.
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Das Seiteneintritts-Tauchrührwerk 1 umfasst einen Antriebsmotor 4 und eine Rührwelle 5 mit einem daran befestigbaren Rührwerkspropeller 6. Die Rührwelle 5 ist durch die daran fixierte, vorzugsweise aufgestecktem Rührwerkspropeller 6 verdeckt. In dieser Ausführung wird sie durch die Antriebswelle des Antriebsmotors 4 ausgebildet. Gem. einer anderen Ausführungsform kann sie jedoch auch als eigenständiges Bauteil ausgebildet und mit der Antriebswelle des Antriebsmotors 4 verbunden sein.
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Bei diesem Seiteneintritts-Tauchrührwerk 1 kann mittels einem Rührwerk-Winkelverstellmechanismus 7 zur Winkeleinstellung der Achse der Rührwelle 5 die Förderrichtung des Rührwerkspropeller 6 verstellt werden (vgl. 2).
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Dazu ist der Rührwerk-Winkelverstellmechanismus 7 mit einer Montageplatte 8 ausgestattet, die gegenüber der Achse der Rührwelle 5 in einem Winkel im Sinne einer schiefen Ebene ausgerichtet ist. Mittels einer Verdrehung der Montageplatte 8 in der durch diese hindurchgehende Ebene kann der an ihr befestigte Antriebsmotor 4 und damit die Rührwelle 5 deren jeweilige Achse in ihrer Ausrichtung in Bezug auf die Wand 2 des Behälters verändert und damit auf eine neue Förderrichtung für das damit zu homogenisierende Substrat eingestellt werden.
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Hierfür umfasst der Rührwerk-Winkelverstellmechanismus 7 eine, hier als Gleitring ausgebildete Aufnahme 9 (s. 4) für die Montageplatte 8, mittels welcher die Montageplatte 8 durch Drehung leicht in unterschiedliche Drehpositionen ausrichtbar ist.
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Die 2 zeigt eine ähnliche Darstellung des Seiteneintritts-Tauchrührwerks 1 wie in 1., jedoch mit, mittels des Rührwerk-Winkelverstellmechanismus 7, um einen Winkel von etwa 45° veränderter Ausrichtung des Seiteneintritts-Tauchrührwerks 1.
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Durch die Kabeldurchführung 4.1 für Antriebsmotor kann dieser über ein entsprechend angeordnetes Kabel mit Strom versorgt werden, um den auf der Rührwelle 5 sitzenden Rührwerkspropeller anzutreiben.
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3 zeigt eine Darstellung des in der Wand 3 eines Behälters eingebauten Seiteneintritts-Tauchrührwerk 1 wie in der 2., jedoch vergrößert und als Schnittdarstellung.
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In der Wand 3 ist eine Aussparung 3.1 ausgebildet. Durch diese Aussparung 3.1 ist das Seiteneintritts-Tauchrührwerk 1 von der Außenseite (links in der Darstellung) in die Wand 3 eingesetzt und ragt in den Behälter hinein (Rechte Seite der Darstellung).
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Montiert ist das Seiteneintritts-Tauchrührwerk 1 an der Wand 3 des Behälters mittels einem Rahmen 10. An diesem Rahmen 10 ist die zweite Montageplatte 11 mittels einem dazwischen angeordneten Flansch 11.1 kraftübertragend fixiert. Dieser Flansch 11.1 kann beispielsweise als Rohr ausgebildet sein.
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Im dargestellten Ausführungsbeispiel weist dieser rohrförmige Flansch 11.1, an der Seite an der die zweite Montageplatte 11 mit ihm verbunden ist, eine in der Art einer schiefen Ebene ausgebildete Stirnseite auf. Diese schiefe Ebene bezieht sich auf einen von der Montageposition des Rahmens 10 an der Wand 3 des Behälters abgehenden rechten Winkel. Die Stirnseite des Flansches 11.1 ist in Bezug auf diesen rechten Winkel in einem Winkel im Sinne einer schiefen Ebene ausgerichtet. D.h., die zweite Montageplatte 11 ist im eingebauten Zustand im Behälter schräg, nicht in einem rechten Winkel von der Wand weisend ausgerichtet.
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Derart befestigt kann die Ausrichtung der Achse der hier symbolisch durch gestrichelte Linien dargestellten Rührwelle 5 mittels des Rührwerk-Winkelverstellmechanismus 7, wie oben bereits beschrieben, durch verdrehen der (ersten) Montageplatte 8 verstellt werden. In der dargestellten Ausführung bildet diese Rührwelle 5 gleichzeitig die Achse des Antriebsmotors 4 aus.
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Der Antriebsmotor 4 ist stirnseitig an einem Flansch 8.1 befestigt, hier beispielhaft mittels Schrauben. Der Flansch 8.1 ist seinerseits an dessen anderen Stirnseite in einem Winkel ungleich 90° mit der Montageplatte 8 verbunden. Dies in der Art, dass die Montageplatte 8 eine schiefen Ebene in Bezug zur Achse des Antriebsmotors 4 und der Rührwelle 5 sowie dem daran befestigten Rührwerkspropeller 6 ausbildet, so dass durch Drehung der Montageplatte 5 die Förderrichtung des Rührwerkspropeller 6 verändert wird.
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Der Flansch 8.1 kann beispielsweise als Rohr mit einem Deckel 8.1.1 als Aufnahme für den Antriebsmotor 4 versehen sein. Allerdings sind auch andere Formen von Aufnahmen möglich, wie z.B. eine Steckaufnahme und/oder eine seitliche Fixierung am Motorgehäuse oder dgl.
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Die als Gleitring ausgebildete und vorzugsweise mit einer Dichtung 9.2 versehene Aufnahme 9 kann zur Reduzierung des Reibwiederstandes bei der Drehung der in ihr aufgenommenen Montageplatte 8 eine Gleitscheibe 9.1 umfassen. Vorzugsweise sind an beiden Seiten der Montageplatte 8 solche Gleitscheiben 9.1 angeordnet.
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Der die (erste) Montageplatte 8 drehbar festhaltende Gleitring 9 ist seinerseits an einer zweiten Montageplatte 11 befestigt, hier beispielhaft mittels Schrauben 9.3.
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Die (erste) Montageplatte 8 umfasst eine durch die zweite Montageplatte 11 hindurchgeführte Drehmomentaufnahme 9.4, die in der hier dargestellten Ausführung in der Form einer vorzugsweise einseitig geschlossenen Hülse ausgebildet ist.
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Damit kann von der von außen zugänglichen Seite der zweiten Montageplatte 11 eine Drehkraft auf die (erste) Montageplatte 8 übertragen werden und dadurch die Ausrichtung der Achse der Rührwelle 5 mit dem daran befestigten Rührwerkspropeller 6, und hier auch des Antriebsmotors 4, verändert werden.
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Die 4 zeigt eine ähnliche Darstellung wie in 3, jedoch wieder vergrößert und diesmal in schräger Draufsicht aber ohne Gärbehälterwand.
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Zur Fixierung der auf die zuvor beschriebene Weise eingestellten Drehposition der (ersten) Montageplatte 8 und damit der Ausrichtung der Achse sowie der daran befestigten Rührwelle 7 ist der Rührwerk-Winkelverstellmechanismus 1 mit einer Fixiereinheit 12 ausgestattet.
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Diese Fixiereinheit 12 weist über zumindest einen Teilkreis verteilt angeordnete Fixierpositionen 12.1 (s. 4) zur Fixierung der Drehposition der Montageplatte 8 auf. Diese Fixierpositionen 12.1 sind auf einer drehfest mit der Drehmomentaufnahme 9.4 verbundenen Platte 12.3 angeordnet und hier als Öffnungen für darin einzusetzende Sperrelemente 12.2, hier Schrauben 12.2, ausgebildet.
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Um die Drehmomentaufnahme 9.4 und damit die Montageplatte 8 gegenüber der zweiten Montageplatte 11 verdrehen zu können, muss die Fixiereinheit 12 deaktiviert werden. Hierzu müssen die Sperrelemente 12.2 gelöst und aus den Öffnungen der Fixierpositionen 12.1 entfernt werden. Die Anzahl der Öffnungen der Fixierpositionen 12.1 ist deutlich größer als die Anzahl der Sperrelemente 12.2 und der diesen zugeordneten Sperrelementeaufnahmen (z.B. Gewinde für die die Aufnahme der beispielhaft dargestellten Schrauben 12.2) an der zweiten Montageplatte 11. Der Abstand der Öffnungen der Fixierpositionen 12.1 hängt von der gewünschten Winkelverstellung zwischen den einzelnen Ausrichtungen der Rührwelle 5 ab. Je feiner die Verstellmöglichkeit gewünscht ist, desto kleiner muss der Drehwinkel und damit der Abstand zwischen den einzelnen Öffnungen der Fixierpositionen 12.1 sein.
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Um eine exakte Führung des Seiteneintritts-Tauchrührwerks 1 zu bewirken ist die (erste) Montageplatte 8 parallel zur zweiten Montageplatte 11 ausgerichtet.
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Zur Vermeidung eines Verdrehens der Montageplatte 8 um einen Winkel von mehr als 360° umfasst der Rührwerk-Winkelverstellmechanismus 7 eine Drehbegrenzung 13. Diese ist hier in der Form eines ersten, an der zweiten Montageplatte 11 befestigten Anschlag 13.1 und eines zweiten, an der (ersten) Montageplatte 8 befestigten Gegenanschlag 13.2 ausgebildet. In diesem Beispiel sind sie jeweils als bei entsprechender Drehung des Rührwerk-Winkelverstellmechanismus 7 gegeneinander auflaufende Bolzen realisiert.
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Zur leichteren Verstellung des Rührwerk-Winkelverstellmechanismus 7 weist dieser eine Aufnahme 9.5 für den Anschluss des Getriebeschafts 14.1 eines auf die erste Montageplatte 8 wirkenden Getriebes 14 auf.
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Das Getriebe 14 ist als Steckgetriebe ausgebildet und kann eine Feststellbremse umfassen, mittels der die (erste) Montageplatte 8 und damit die an ihr befestigten Bauteile: Rührwelle, Rührwerkspropeller 6 und Antriebsmotor 4, bei deaktivierter Fixiereinheit 12 gegen eine Verdrehung gesichert ist/sind.
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Dieses Getriebe 14 ist ein Übersetzungsgetriebe, kann manuell betrieben und auch an weiteren Seiteneintritts-Tauchrührwerken 1 zu deren Verstellung verwendet werden.
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In der in hier beispielhaft beschriebenen Ausführung ist das Seiteneintritts-Tauchrührwerk 1 als Tauchrührwerk ausgebildet. D.h., alle an der Montageplatte 8 befestigten Bauteile sind dazu vorgesehen, in dem im Behälter zu homogenisierenden flüssigen und/oder festen Substrat eingetaucht und darin betrieben zu werden.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Seiteneintritts-Tauchrührwerk
- 2
- Montagestruktur
- 3
- Wand des Behälters / Gärbehälterwand
- 3.1
- Aussparung
- 4
- Antriebsmotor
- 4.1
- Kabeldurchführung für Antriebsmotor nur in 1 sichtbar (Rechteck ca. in der Mitte), laut 2 Ölablassschraube (nicht relevant)
- 5
- Rührwelle
- 6
- Rührwerkspropeller
- 7
- Rührwerk-Winkelverstellmechanismus
- 8
- Montageplatte
- 8.1
- Flansch
- 8.1.1
- Deckel
- 9
- Aufnahme / Gleitring
- 9.1
- Gleitscheibe
- 9.2
- Dichtung
- 9.3
- Schraube
- 9.4
- Drehmomentaufnahme
- 9.4.1
- Schraube
- 9.5
- Aufnahme für Getriebeschaft
- 10
- Rahmen
- 11
- Montageplatte
- 12
- Fixiereinheit
- 12.1
- Fixierposition
- 12.2
- Sperrelement / Schraube
- 12.3
- Platte
- 13
- Drehbegrenzung
- 13.1
- Anschlag
- 13.2
- Gegenanschlag
- 14
- Getriebe
- 14.1
- Getriebeschaft
