DE10260972A1 - Stirring unit for liquid dung, comprises a vessel with a shaft, a drive unit and stirring elements in the form of paddles - Google Patents

Stirring unit for liquid dung, comprises a vessel with a shaft, a drive unit and stirring elements in the form of paddles Download PDF

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Abstract

An arrangement for stirring liquid dung and/or waste water in a storage vessel, comprises a vessel (1) with a shaft (5) that runs along a rotational axis, bearing members (6,7), a drive unit (8) and stirring elements (9,10,11). The shaft extends radially into the storage vessel, and the stirring elements are arranged on the shaft laterally to the rotational axis. The stirring elements are in the form of paddles.

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Rührwerk für Flüssigmist und /oder Abwasser und dergleichen. Derartige Rührwerke sind in vielfältiger Form bekannt. Die hier zitierten Druckschriften sollen deshalb auch nur einen Einblick in die vielfältigen Möglichkeiten geben, um darzustellen, wie Rührwerke für die verschiedensten Anwendungen in den verschiedensten Bauformen realisiert worden sind.The present invention relates on an agitator for liquid manure and / or sewage and the like. Such agitators are in a variety of forms known. The publications cited here should therefore only an insight into the diverse possibilities give to illustrate how agitators for the a wide variety of applications in a wide variety of designs have been.

In der DE 28 56 124 C2 ist ein Rührwerk beschrieben, bei dem in Bodennähe innerhalb eines zylindrischen Vorratsbehälters ein Propellerartiges Rührwerk vorgesehen ist, und bei dem über ein Luftzufuhrrohr Frischluft rückseitig zum Rührwerk geführt ist, wodurch bei der Umwälzung der Gülle gleichzeitig verwirbelte Luft in den Vorratsbehälter eingerührt wird.In the DE 28 56 124 C2 A stirrer is described in which a propeller-type stirrer is provided near the bottom within a cylindrical storage container, and in which fresh air is fed to the rear of the stirrer via an air supply pipe, whereby swirled air is simultaneously stirred into the storage container during the circulation of the manure.

Ferner ist aus der DE 299 11 906 U1 eine Rühreinrichtung zum Homogenisieren von Gülle mit einer Antriebswelle und Rührflügel bekannt, die an der Antriebswelle um Schwenkachsen klappbar gelagert sind, wobei die Rührflügel im Stillstand ein im Wesentlichen parallel zur Antriebswelle ausgerichtetes flaches Einsteckteil bilden und bei sich drehender Antriebswelle eine zur Antriebswelle winklige Stellung einnehmen.Furthermore, from the DE 299 11 906 U1 a stirring device for homogenizing liquid manure with a drive shaft and agitator blades, which are mounted on the drive shaft so as to be pivotable about swivel axes, the agitator blades at standstill forming a flat plug-in part oriented essentially parallel to the drive shaft and assuming an angular position with respect to the drive shaft when the drive shaft is rotating.

Eine weitere Rühreinrichtung der einleitend bezeichneten Art ist aus dem deutschen Gebrauchsmuster DE 93 00 514 U1 bekannt geworden. Dort wird eine Rühreinrichtung beschrieben, bei welcher im vorderen Bereich einer Antriebswelle Rührflügel an Schwenkachsen klappbar gelagert sind, die senkrecht zur Antriebswelle stehen und in einer geraden Linie miteinander fluchten. Bei einer Drehung eines solchen Rührflügels in einem Medium klappen die Rührflügel an den Schwenkachsen um bis zu 45° auf. Dadurch entsteht eine Rühreinrichtung mit einer Rührwirkung, die in einem Bereich radial zur Antriebswelle um die Rührflügel ein Mediumwirbel erzeugt und auch in gewissem Maße eine Strömung nach unten bewirkt, wobei das Strömungsverhalten im Wesentlichen von den Kanten an den Rührflügeln bestimmt wird, die parallel zur Schwenkachse ausgerichtet sind. Eine gebündelte Strömung des Mediums mit einer Strömungsrichtung, die parallel zur Antriebswelle verläuft ist ansatzweise möglich.Another stirring device of the type described in the introduction is from the German utility model DE 93 00 514 U1 known. There, a stirring device is described in which in the front area of a drive shaft, agitator blades are pivotally mounted on pivot axes which are perpendicular to the drive shaft and are aligned with one another in a straight line. When such an impeller is rotated in a medium, the impellers on the swivel axes open up to 45 °. This creates a stirring device with a stirring effect that generates a medium vortex in a region radial to the drive shaft around the stirring blades and also causes a downward flow to a certain extent, the flow behavior being essentially determined by the edges on the stirring blades, which are parallel to the pivot axis are aligned. A bundled flow of the medium with a flow direction that runs parallel to the drive shaft is possible to a certain extent.

Eine Stellung der Rührflügel, bei welcher die Rührflügel zusammen mit Achszapfen und Antriebswelle ein flaches Einsteckteil bilden, wird in den Fällen als notwendig erachtet, wenn die Rühreinrichtung in schmale Spaltenschlitze bei Spaltenböden in Stallungen in darunterliegende Kanäle für Gülle oder Auffangbehältnisse für Gülle eingeführt werden soll. Das Aufklappen der Rührflügel bei sich drehender Welle bewirkt dann eine Rührflügelstellung, die eine bessere Homogenisierung der Gülle gewährleistet, als wenn die Rührflügel lediglich die plattenförmige Stellung beibehalten würden.One position of the impeller, at which the impellers together form a flat plug-in part with the journal and drive shaft, will in the cases deemed necessary if the stirrer is in narrow slit slots for slatted floors in stables in underlying channels for liquid manure or collecting containers for manure should. Unfolding the impeller at rotating shaft then causes a blade position, which is better Homogenization of the manure guaranteed as if the impeller only the plate-shaped Would maintain position.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Rühreinrichtung der einleitend bezeichneten Art derart weiterzubilden, dass sich eine verbesserte Rührwirkung ergibt, wobei der mechanische Aufwand gering gehalten werden soll und zusätzliche Belüftungsmaßnahmen nicht erforderlich sind. Das Rührwerk soll robust sein und der Wirkungsgrad bezüglich der erzielbaren Verwirbelung und die daraus resultierende Homogenisierung des zu mischenden Mediums soll hoch sein.Object of the present invention is an agitator of the type described in the introduction in such a way that an improved stirring effect results, the mechanical effort should be kept low and additional ventilation measures are not required. The agitator should be robust and the efficiency regarding the achievable swirl and the resulting homogenization of the medium to be mixed should be high.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. In den Unteransprüchen sind vorteilhafte und zweckmäßige Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Vorrichtung angegeben.This task is due to the characteristics of claim 1 solved. In the subclaims are advantageous and expedient further training the device according to the invention specified.

Die Vorteile der erfindungsgemäßen Vorrichtung liegen in ihrem einfachen und robusten Aufbau und in ihrer hohen Leistungsfähigkeit beim Homogenisieren von Flüssigmist, Gülle, Abwasser und Ähnlichem. Durch die Verstellbarkeit der Rührelemente lässt sich die Vorrichtung an die Konsistenz der zu rührenden Flüssigkeit anpassen und dadurch die Leistung optimieren, besonders, wenn die Rührelemente als Schaufeln in Form von Paddeln ausgebildet sind.The advantages of the device according to the invention are in their simple and robust construction and in their high capacity when homogenizing liquid manure, Manure, sewage and the like. Due to the adjustability of the stirring elements adapt the device to the consistency of the liquid to be stirred and thereby optimize the performance, especially if the stirring elements are in the form of blades Form of paddles are formed.

Die Verstellbarkeit läßt sich besonders gut realisieren, wenn die Rührelemente um ihre eigenen Längsachsen verschränkbar im Sinne von verdreh- und verstellbar sind.The adjustability can be Realize particularly well when the stirring elements about their own longitudinal axes verschränkbar are twistable and adjustable.

Besonders Vorteilhaft kann die Vorrichtung ausgestaltet werden, wenn pro Ebene jeweils ein Paar Rührelemente vorgesehen sind, wobei sich die Rührelemente um 180° gegenüberstehen und ihre Schaufeln zueinander verdreht angeordnet sind.The device can be designed particularly advantageously if a pair of stirring elements are provided for each level, where the stirring elements face each other by 180 ° and their blades are twisted.

Eine besonders gute Verwirbelung der Gülle läßt sich erzielen, wenn zumindest eine Teilfläche der Rührelemente mit zunehmendem Abstand von der Drehachse in Richtung der Längserstreckung der Welle vorsteht, um den Anteil der ungleichförmigen Beschleunigung der Gülle zu erhöhen.A particularly good swirl the manure can be achieve when at least a partial area of the stirring elements with increasing Protrudes from the axis of rotation in the direction of the longitudinal extension of the shaft, by the proportion of the irregular acceleration the manure to increase.

Fertigungstechnisch ist es von Vorteil, wenn die Rührelemente aus gebogenem Flachmaterial, insbesondere Blech, hergestellt sind.From a manufacturing point of view, it is an advantage if the stirring elements are made of bent flat material, in particular sheet metal.

Ferner ist eine gute Verwirbelung des Flüssigmists zu erreichen, wenn die Welle im Vorratsbehälter so angeordnet ist, dass die freien Enden der Rührelemente in ihrer aufrechten Stellung auch bei maximaler Befüllung den Flüssigkeitsspiegel im Vorratsbehälter überragen, und wenn die Welle im Vorratsbehälter obendrein so angeordnet ist, dass die freien Enden der Rührelemente in ihrer aufrechten Stellung auch bei minimaler Befüllung in den Flüssigkeitsspiegel im Vorratsbehälter eintauchen.It is also a good swirl of the liquid manure to achieve if the shaft is arranged in the storage container so that the free ends of the stirring elements in their upright position even at maximum filling liquid level protrude in the storage container, and if the wave in the reservoir on top of that is arranged so that the free ends of the stirring elements in its upright position even with minimal filling in the liquid level in the storage container plunge.

Mit Hilfe eines Ausführungsbeispiels wird die Erfindung nachstehend anhand der Zeichnungen noch näher erläutert.With the help of an embodiment The invention is explained in more detail below with reference to the drawings.

Es zeigt:It shows:

1 einen schematisierten Querschnitt durch eine erfindungsgemäße Vorrichtung und 1 a schematic cross section through a device according to the invention and

2 eine Rührwerkwelle mit Rührelementen. 2 an agitator shaft with stirring elements.

Ein in der 1 sehr stark schematisiert dargestellter Vorratsbehälter 1 für Flüssigmist G oder dergleichen, besteht im Wesentlichen aus einem zylindrischen Behälter 2, der mit einer Decke 3 aus Beton abgedeckt und bis zu seiner vorgegebenen Höhe h mit Flüssigmist G gefüllt ist. Da Flüssigmist oder die Gülle G oft in offenen oder geschlossenen Behältern gesammelt wird, deren Füllhöhe mehrere Meter betragen kann, tritt während der Lagerung häufig eine Entmischung ein, so dass sich Sinkschichten und Schwimmdecken bilden, die aufgerührt werden müssen. Aus diesem Grund befindet sich in dem dargestellten Vorratsbehälter 1 ein Rührwerk 4 mit einer entlang einer Drehachse A verlaufenden Welle 5, die über Lagervorrichtungen 6, 7 an Teilen des Güllevorratsbehälters 1 gelagert ist. Die Welle 5 erstreckt sich radial in den Vorratsbehälter 1 hinein und eine Antriebsvorrichtung 8 treibt die Welle 5 an, die mit sich quer zur Drehachse A erstreckenden Rührelementen 9, 10 und 11 versehen ist welche später in der Beschreibung der 2 noch näher erläutert werden. Die Antriebsvorrichtung 8 wird bevorzugt durch einen leistungsfähigen Elektromotor realisiert, dessen Drehzahl einstellbar ist. Die Rührelemente 9, 10, 11 sind auf der Welle 5 in Abständen voneinander angeordnet. Die Seitenansicht zeigt in ihrer schematischen Darstellung, dass sich die Rührelemente 9, 10, 11 jeweils in einer Ebene befinden, und dass diese Ebenen E1, E2, E3 zueinander parallel verlaufen und gegenüber der Drehachse A der Welle 5 senkrecht stehen. Die Rührelemente 9 nehmen innerhalb ihrer jeweiligen Ebene E1 eine abweichende Winkelstellung gegenüber den anderen Rührelementen 10, 11 in den anderen zugehörigen Ebenen E2, E3 ein.An Indian 1 very schematically represented storage container 1 for liquid manure G or the like, consists essentially of a cylindrical container 2 who with a blanket 3 covered with concrete and filled with liquid manure G up to its specified height h. Since liquid manure or liquid manure G is often collected in open or closed containers, the fill level of which can be several meters, segregation often occurs during storage, so that sinking layers and floating blankets form which have to be stirred up. For this reason is in the reservoir shown 1 an agitator 4 with a shaft running along an axis of rotation A. 5 over storage devices 6 . 7 on parts of the slurry tank 1 is stored. The wave 5 extends radially into the reservoir 1 into it and a drive device 8th drives the wave 5 on, with the stirring elements extending transversely to the axis of rotation A. 9 . 10 and 11 is provided which is later in the description of the 2 to be explained in more detail. The drive device 8th is preferably realized by a powerful electric motor, the speed of which is adjustable. The stirring elements 9 . 10 . 11 are on the wave 5 spaced from each other. The side view shows in its schematic representation that the stirring elements 9 . 10 . 11 are each in one plane and that these planes E1, E2, E3 run parallel to one another and with respect to the axis of rotation A of the shaft 5 stand vertically. The stirring elements 9 take a different angular position relative to the other stirring elements within their respective plane E1 10 . 11 in the other associated levels E2, E3.

Die Anzahl der Rührelemente 9, 10, 11 ist prinzipiell frei wählbar und wird vom Fachmann nach der Größe des Vorratsbehälters 1, der zu erwartenden Viskosität des Flüssigmists und des erforderlichen Durchmischungsgrads bestimmt werden.The number of stirring elements 9 . 10 . 11 is in principle freely selectable and is determined by the specialist according to the size of the storage container 1 , the expected viscosity of the liquid manure and the degree of mixing required.

In 2 ist eine Welle 5 mit zwei Rührelementen 9 und 10 gezeigt. Es ist ersichtlich, dass die Rührelemente 9 und 10, die jeweils ein Paar bilden, schaufelförmig nach Art von Paddeln ausgebildet sind. Ebenfalls ist ersichtlich, dass ihre Winkelstellung in der ihnen jeweils zugeordneten Ebene E1 bzw. E2 voneinander abweicht. Durch die eine gewisse Drehbarkeit symbolisierenden Pfeile R1 und R2 wird deutlich, dass die Paddel-Paare der Rührelemente 9, 10 relativ zueinander verstellbar, insbesondere um ihre Drehachsen B und C verdrehbar sind. Auch der Abstand der Ebenen E1, E2, E3 voneinander ist einstellbar, wenn die Vorrichtung entsprechend ausgelegt ist. Diese vielfältigen Verstellmöglichkeiten dienen dazu, das Rührwerk 4 den Gegebenheiten im Vorratsbehälter 1 anzupassen und seine Leistungsfähigkeit zu erhöhen.In 2 is a wave 5 with two stirring elements 9 and 10 shown. It can be seen that the stirring elements 9 and 10 , each forming a pair, are designed in the shape of a paddle in the manner of a paddle. It can also be seen that their angular position deviates from one another in the plane E1 or E2 assigned to them. The arrows R1 and R2 symbolizing a certain rotatability make it clear that the paddle pairs of the stirring elements 9 . 10 are adjustable relative to one another, in particular are rotatable about their axes of rotation B and C. The spacing of the planes E1, E2, E3 from one another can also be set if the device is designed accordingly. These diverse adjustment options serve the agitator 4 the conditions in the storage container 1 adapt and increase its performance.

Das Rührwerk 4 mit seiner radial verlaufenden Welle 5 und den Paddeln 9, 10, 11 ist in einer zum Boden und zur Decke 3 bevorzugt parallelen Ebene im Vorratsbehälter 1 so montiert, dass auch bei höchstem Füllstand die freien Enden der Rührelemente (Paddel 9, 10, 11) in ihrer aufrechten Stellung immer den Flüssigkeitsspiegel des Flüssigmists G überragen. Diese Maßnahme trägt ebenfalls zur besseren Durchmischung des Flüssigmists G bei, da immer ein gewisser Luft- bzw. Gasanteil mit unter den Flüssigmist G gemischt wird. Ferner ist die Position des Rührwerks 4 im Vorratsbehälter 1 so gewählt, dass auch bei dem geringsten gewünschten Füllstand die freien Enden der Rührelemente 9, 10, 11 in den Flüssigmist G eintauchen.The agitator 4 with its radial shaft 5 and the paddles 9 . 10 . 11 is in one with the floor and the ceiling 3 preferably parallel plane in the reservoir 1 mounted in such a way that the free ends of the stirring elements (paddle 9 . 10 . 11 ) always stand above the liquid level of liquid manure G in their upright position. This measure also contributes to better mixing of the liquid manure G, since a certain amount of air or gas is always mixed with the liquid manure G. Furthermore, the position of the agitator 4 in the storage container 1 chosen so that the free ends of the stirring elements even at the lowest desired level 9 . 10 . 11 Immerse in liquid manure G.

11
Vorratsbehälterreservoir
22
zylindrischer Behältercylindrical container
33
Betondeckeconcrete ceiling
44
Rührwerkagitator
55
Wellewave
66
Lagerungstorage
77
Lagerungstorage
88th
Antriebvorrichtungdriving device
99
Rührelementstirrer
1010
Rührelementstirrer
1111
Rührelementstirrer
AA
Drehachse der Welleaxis of rotation the wave
BB
Drehachse eines Paddelsaxis of rotation a paddle
CC
Drehachse eines Paddelsaxis of rotation a paddle
E1E1
Ebene 1level 1
E2E2
Ebene 2level 2
E3E3
Ebene 3level 3
R1R1
Verstellrichtung eines Paddelsadjustment a paddle
R2R2
Verstellrichtung eines Paddelsadjustment a paddle

Claims (10)

Vorrichtung zum Umwälzen von Flüssigmist und/oder Abwasser in einem Vorratsbehälter, insbesondere Rührwerk zum Anregen einer Güllezirkulation in einem Güllevorratsbehälter (1) bei Biogasanlagen, mit einer entlang einer Drehachse (A) verlaufenden Welle (5), die über Lagervorrichtungen (6, 7) an Teilen des Güllevorratsbehälters (1) drehbar gelagert und von einer Antriebsvorrichtung (8) antreibbar ist und mit sich quer zur Drehachse (A) erstreckenden Rührelementen (9, 10, 11), dadurch gekennzeichnet, dass sich die Welle (5) radial in den Vorratsbehälter (1) erstreckt, und dass die Rührelemente (9, 10, 11) in mehreren zueinander parallelen Ebenen (E1, E2, E3) entlang der Längserstreckung der Welle (5) quer zu deren Drehachse (A) auf der Welle (5) so angeordnet sind, dass die Rührelemente (9) jeweils einer Ebene (E1) unterschiedliche Winkelstellungen zu den Rührelementen (10, 11) der jeweils anderen Ebenen (E2, E3) einnehmen.Device for circulating liquid manure and / or waste water in a storage container, in particular a stirrer for stimulating a slurry circulation in a slurry storage container ( 1 ) in biogas plants, with a shaft running along an axis of rotation (A) ( 5 ) over storage devices ( 6 . 7 ) on parts of the slurry tank ( 1 ) rotatably supported and by a drive device ( 8th ) is drivable and with stirring elements extending transversely to the axis of rotation (A) ( 9 . 10 . 11 ), characterized in that the shaft ( 5 ) radially into the storage container ( 1 ) extends and that the stirring elements ( 9 . 10 . 11 ) in several mutually parallel planes (E1, E2, E3) along the longitudinal extension of the shaft ( 5 ) transverse to their axis of rotation (A) on the shaft ( 5 ) are arranged so that the stirring elements ( 9 ) one level (E1) different angular positions to the stirring elements ( 10 . 11 ) of the other levels (E2, E3). Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Rührelemente als Schaufeln in Form von Paddeln (9, 10, 11) ausgebildet sind.Apparatus according to claim 1, characterized in that the stirring elements as blades in the form of paddles ( 9 . 10 . 11 ) are trained. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Rührelemente (9, 10, 11) um ihre eigenen Längsachsen (B, C) verschränkbar im Sinne von verdreh- und verstellbar sind.Device according to claim 1 or 2, characterized in that the stirring elements ( 9 . 10 . 11 ) can be twisted about their own longitudinal axes (B, C) in the sense of being twisted and adjustable. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass pro Ebene (E1, E2, E3) jeweils ein Paar Rührelemente (9, 10, 11) vorgesehen ist, wobei sich die Rührelemente um 180° gegenüberstehen und ihre Schaufeln zueinander verdreht angeordnet sind.Device according to one of claims 1 to 3, characterized in that for each level (E1, E2, E3) a pair of stirring elements ( 9 . 10 . 11 ) is provided, the stirring elements being 180 ° apart and their blades rotated relative to one another. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine Teilfläche der Rührelemente (9, 10, 11) mit zunehmendem Abstand von der Drehachse (A) in Richtung der Längserstreckung der Welle (5) vorsteht, um den Anteil der ungleichförmigen Beschleunigung der Gülle zu erhöhen.Device according to one of claims 1 to 4, characterized in that at least a partial surface of the stirring elements ( 9 . 10 . 11 ) with increasing distance from the axis of rotation (A) in the direction of the longitudinal extension of the shaft ( 5 ) to increase the proportion of the uneven acceleration of the slurry. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Rührelemente (9, 10, 11) aus gebogenem Flachmaterial, insbesondere Blech, gebildet sind.Device according to one of the preceding claims, characterized in that the stirring elements ( 9 . 10 . 11 ) are formed from bent flat material, in particular sheet metal. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Welle (5) im Vorratsbehälter (1) so angeordnet ist, dass die freien Enden der Rührelemente (9, 10, 11) in ihrer aufrechten Stellung auch bei maximaler Befüllung den Flüssigkeitsspiegel im Vorratsbehälter (1) überragen.Device according to one of the preceding claims, characterized in that the shaft ( 5 ) in the storage container ( 1 ) is arranged so that the free ends of the stirring elements ( 9 . 10 . 11 ) in its upright position, even with maximum filling, the liquid level in the reservoir ( 1 ) tower. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Welle (5) im Vorratsbehälter (1) so angeordnet ist, dass die freien Enden der Rührelemente (9, 10, 11) in ihrer aufrechten Stellung auch bei minimaler Befüllung unter den Flüssigkeitsspiegel im Vorratsbehälter (1) eintauchen.Device according to one of the preceding claims, characterized in that the shaft ( 5 ) in the storage container ( 1 ) is arranged so that the free ends of the stirring elements ( 9 . 10 . 11 ) in its upright position even with minimal filling below the liquid level in the storage container ( 1 ) immerse. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Vorratsbehälter (1) als luftdicht verschlossener Fermenter einer Biogas-Anlage ausgebildet ist.Device according to one of the preceding claims, characterized in that the storage container ( 1 ) is designed as an airtight sealed fermenter of a biogas plant. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Rührelemente als einarmige Schaufeln ausgebildet und versetzt auf der Welle angeordnet sind.Device according to one of the preceding claims, characterized characterized that the stirring elements formed as one-armed blades and arranged offset on the shaft are.
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