DE202009001118U1

DE202009001118U1 - Verstelleinrichtung für Tauchmotorrührwerke

Info

Publication number: DE202009001118U1
Application number: DE202009001118U
Authority: DE
Original assignee: STREISAL GmbH
Current assignee: STREISAL GmbH
Priority date: 2008-11-11
Filing date: 2009-01-29
Publication date: 2009-04-09
Anticipated expiration: 2019-01-30

Abstract

Verstelleinrichtung für Tauchrührwerke und dergleichen, bestehend aus einem drehfest mit dem Profilrohr verbundenen Hebel zur Verschwenkung desselben um die vertikale Achse, einem mit dem Hebel und mit einer hin und her bewegbaren Kolbenstange gelenkig verbundenen Kurbelarm sowie einer Gewindespindel, dadurch gekennzeichnet, dass die abgedichtet durch die Fermenterwand geführte Kolbenstange als Rohr oder auch als Stange mit durchgehender Axialbohrung ausgeführt ist und das Drahtseil zur Höhenverstellung durch diese Öffnung oder Bohrung geleitet wird.

Description

Die Erfindung betrifft eine Verstelleinrichtung für ein im Inneren eines gasdichten Behälters zum Durchmischen des Substrates angeordnetes Tauchrührwerk.
Diese Verstelleinrichtung soll eine Höhenverstellung des Tauchrührwerks an einer vorzugsweise vertikal angeordneten Führungsschiene sowie eine Verschwenkung desselben um die Achse der Führungsschiene durch die Wand ermöglichen.
Solche gasdichten Behälter finden häufig in Biogasanlagen Anwendung und werden nach Ihrer Funktion hauptsächlich in Fermenter, Nachfermenter oder auch Endlager unterteilt.
In Fermentern und Nachfermentern von Biogasanlagen wird Biomasse vergärt. Solche Fermenter können von einigen Kubikmeter bis mehrere tausend Kubikmeter Rauminhalt haben. Das durch den anaeroben Abbau von organischen Stoffen in den Fermenter entstehende Biogas wird unmittelbar auf der Anlage in Blockheizkraftwerken zur Erzeugung von elektrischer Energie verwendet bzw. nach einem mehr oder weniger aufwändigen Reinigungsverfahren in das Gasnetz eingespeist. Die Fermenter sind gasdicht ausgeführt und werden mit Gasüberdrücken von einigen Milibar betrieben.
Diese Fermenter werden mit flüssigen und häufig auch festen Stoffen beschickt. Feste und flüssige Stoffe werden im Fermenter über Rührwerke zu einem homogenen Substrat vermischt. Eine Homogenisierung des Substrates ist für einen ungestörten Prozessablauf und für eine gleichmäßige Gaserzeugung unabdingbar. Das Substrat gelangt dann im Überlaufverfahren nach dem Prinzip kommunizierender Behälter oder auch durch Umpumpen vom Fermenter über den Nachfermenter ins Endlager
Im gasdichten Endlager wird das größtenteils ausgegärte Substrat aus den Fermentern gespeichert und das noch entstehende Restgas ebenfalls der Verwertung zugeführt. Insbesondere bei Endlagern sind wechselnde Füllstände zu erwarten, die in jedem Fall ein Anpassen der Rührwerksposition erfordern.
Die Rührwerke werden, unabhängig von der Behälterfunktion, an einem etwa vertikal eingebauten Formrohr geführt, sind über einen Seilzug in der Höhe und durch Schwenken des Führungsrohres um die vertikale Achse um einen horizontalen Winkel verstellbar ausgeführt.
Aufgabe der gegenständlichen Verstelleinrichtung ist es nun, diese Positionsanpassung gasdicht von außen durch die Wand des Behälters zu ermöglichen.
Stand der Technik sind Verstelleinrichtungen die einen Winkeltrieb aufweisen, wobei das Ritzel im gasbeaufschlagten Innenraum über eine horizontale Hohlwelle von außen mit einem Handhebel oder dergleichen betätigt wird und in das Zahnrad mit vertikaler Achse, das drehfest mit der Führungsschiene verbunden ist, kämmt. Das Drahtseil wird dabei über Umlenkrollen von der Vertikalen in die Horizontale durch die für die Gasdichtheit fettgefüllte Hohlwelle des Ritzels geführt.
Die Anordnung der Verstelleinrichtung erfolgt im Gasraum des Behälters über dem Substrat. Das auf den Stahlteilen sich absetzende Kondensat enthält schwefelige Säure, die Ausführung der Stahlteile muss deshalb in einer zu Edelstahl 1.4571 vergleichbaren Güte erfolgen. Aus Kostengründen wird deshalb meist eine offene Ausführung mit sehr großen Zähnen gewählt und das Ritzel in Schweißkonstruktion und das segmentförmige Zahnrad als gebogenes Blechsegment ausgeführt.
Diese Verstelleinrichtung wird üblicherweise über dem Substratspiegel im Gasraum ausgeführt. Bei immer möglichen Überstauungen beispielsweise bei behindertem Abfluss in den nächsten Behälter können faserige Substratanteile in die offene Verzahnung geraten und eine Verstellung blockieren.
Stand der Technik sind auch Verstelleinrichtungen über einen mit dem vertikalen Profilrohr drehfest verbundenen Hebel, der mechanisch oder sogar hydraulisch von außen betätigt werden kann. Das Drahtseil wird dabei mittig über dem Profilrohr durch ein separates, fettgefülltes Rohr nach außen geführt, die Kolbenstange zur Betätigung des Hebels ist versetzt dazu angeordnet.
Nachteil dieser Ausführung ist, dass die versetzte Betätigung durch die baulich notwendige radiale Dimensionierung des Seilführungsrohres sowie der Kolbenstange und des Zylinders eine große Öffnung in der Seitenwand verlangen. Bei einem möglichen Spindelantrieb wird durch den erforderlichen Hub infolge der Kolbenstange nach geordneten Spindel der Abstand zur Behälterwand sehr groß.
Demgegenüber vermeidet die erfindungsgemäße Ausführung alle diese zuvor genannten Nachteile.
Das Drahtseil wird etwa mittig über das obere Ende des Profilrohrs und durch die als Rohr ausgebildete Kolbenstange geführt. Die abgedichtete Kolbenstange ist über einen Gabelkopf mit der parallel angeordneten Gewindespindel verbunden.
Die Ausführungsbeispiele der Erfindung werden anhand der 1 bis 7 erläutert.
Es zeigen:
1: Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung eingebaut in einem Behälter mit Betonwand und Gashaube in schematischer Darstellung im Aufriß.
2: Die Draufsicht der 1.
3: Die Außenkonsole in vergrößertem Maßstab.
4: Die Einzelheit aus der 3 in weiter vergrößertem Maßstab.
5: Die Innenkonsole in vergrößertem Maßstab.
6: Den oberen Abschluss der Führungsschiene in vergrößertem Maßstab.
7: Die Zwischenkonsole zur Änderung des Wandabstandes der Führungsschiene in der Draufsicht.
1 zeigt die erfindungsgemäße Wandverstelleinrichtung, dargestellt in einem Behälter mit Gashaube im Aufriss. Das Tauchrührwerk (4) ist dabei an einem Profilrohr (3) höhenverstellbar aber drehfest in horizontaler Richtung über einen Führungsschlitten (22) geführt. Das Profilrohr ist am unteren Ende in einem Bodenlager (21) und am oberen Ende in einem an der Innenkonsole (5) angebrachten Drehlager (23) schwenkbar um die vertikale Achse gelagert. Die Höhenverstellung erfolgt über ein Seil (7), dass über die Umlenkrolle (18) durch den mit einer Axialbohrung versehenen Hubkolben (8) gasdicht nach außen geführt ist.
2 zeigt die Draufsicht der 1. Der sowohl am inneren Ende des Hubkolbens als auch am Schwenkhebel (24) des Profilrohres gelenkig gelagerte Hebel (12) bewirkt bei der axialen Bewegung des Hubkolbens eine Schwenkbewegung des Profilrohres und damit gleichzeitig des Tauchrührwerks um die vertikale Achse des Profilrohres.
3 und die Einzelheit nach 4 zeigen die Außenkonsole der Wandverstelleinrichtung als Ausriss der 1 im vergrößerten Maßstab.
Die Konsole ist mittels der Wandplatte (25) mit der Außenwand verbunden.
Das Führungsrohr (13) ist mit der inneren Wandplatte (28), die gleichzeitig die Innenkonsole trägt, fest verbunden. Eine Öffnung der Wandplatte (25), die nur unwesentlich größer ist als der Außendurchmesser des Führungsrohres (13), dient der Zentrierung der Außenkonsole. Mit dem Klemmflansch (27) wird das Führungsrohr über den O-Ring mit der äußeren Wandplatte verbunden. Die Wandstärke der Behälterwand kann dabei in vorgegebenen Grenzen differieren, der Unterschied wird durch den Klemmflansch ausgeglichen.
Die Gewindespindel (14) wird mit der Handkurbel (16) gedreht und bewegt über die Spindelmutter (15) den Hubkolben (8). Die Gewindespindel ist in diesem Beispiel auf der einen Seite im Seilrollenhalter (26) und auf der anderen Seite im Klemmflansch (27) gelagert.
5 zeigt als beispielhafte Ausführung der Erfindung die Innenkonsole der Wandverstellung als Ausriß der Draufsicht nach (2) im vergrößerten Maßstab.
Das Drahtseil (7) wird dabei durch den Hubkolben am versetzten Gelenkpunkt des Hebels (12) vorbei durch die beiden Führungsrollen in Richtung des Tauchrührwerks geführt.
6 zeigt den Steckschuh (29) als oberen Abschluss der Führungsschiene mit dem daran angebrachten Ausleger für die Umlenkrolle (18) sowie dem Schwenklager (31).
7 zeigt in einer Ausführungsform der Erfindung die Zwischenkonsole (32), die es ermöglicht, bei Verwendung der in größeren Stückzahlen anzufertigenden Innenkonsole (5) einen größeren Wandabstand zu ermöglichen, wobei die große Wandbefestigungsplatte dem deutlich höheren Biegemoment Rechnung trägt.

1: Behälterwand
2: Gashaube
3: Profilrohr
4: Tauchrührwerk
5: Innenkonsole
6: Außenkonsole
7: Seil
8: Hubkolben
9: Dichtung zum Hubkolben
10: Lagerung zum Hubkolben
11: Klemmflansch
12: Gelenkhebel
13: Führungsrohr
14: Spindel
15: Spindelmutter
16: Handkurbel
17: Handseilwinde
18: Umlenkrolle für Drahtseil
19: Führungsrolle für Drahtseil
20: Gabelkopf
21: Bodenlager
22: Führungsschlitten
23: Drehlager
24: Schwenkarm
25: Äußere Wandplatte
26: Vorderes Spindellager
27: Klemmflansch
28: Innere Wandplatte
29: Steckschuh
30: Ausleger
32: Zwischenkonsole

Claims

Verstelleinrichtung für Tauchrührwerke und dergleichen, bestehend aus einem drehfest mit dem Profilrohr verbundenen Hebel zur Verschwenkung desselben um die vertikale Achse, einem mit dem Hebel und mit einer hin und her bewegbaren Kolbenstange gelenkig verbundenen Kurbelarm sowie einer Gewindespindel, dadurch gekennzeichnet, dass die abgedichtet durch die Fermenterwand geführte Kolbenstange als Rohr oder auch als Stange mit durchgehender Axialbohrung ausgeführt ist und das Drahtseil zur Höhenverstellung durch diese Öffnung oder Bohrung geleitet wird.
Verstelleinrichtung für Tauchrührwerke nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass der Anlenkpunkt des Gelenkhebels zur Mittelachse des Hubkolbens versetzt ist und somit eine Führung des Drahtseiles in der Hubkolbenmitte ermöglicht wird.
Verstelleinrichtung für Tauchrührwerke nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die axiale Verschiebung der Kolbenstange durch eine außen am Fermenter und parallel zur Kolbenachse angeordneten Gewindespindel über eine Spindelmutter und einen am äußeren Ende der Kolbenstange mit dieser verbundenen Gelenkkopf erfolgt und somit das durch die Bohrungen von Kolbenstange und Gelenkkopf geführte Drahtseil über eine Umlenkrolle auf die Seilwinde geleitet werden kann.
Verstelleinrichtung für Tauchrührwerke nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, das die zur Gewindespindel versetzte Kolbenstange in einem Zylinderrohr geführt wird, welches auf der Wandinnenseite annähernd mit der Wandplatte der Innenkonsole abschließt und an der Wandaußenseite zum Ausgleich von Wandstärkeunterschieden mit einem Klemmflansch befestigt ist.
Verstelleinrichtung für Tauchrührwerke nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die parallel zur Kolbenstange angeordnete Gewindespindel wandseitig in einer Bohrung oder einer aufgebrachten Hülse des Klemmflansches und auf der wandabgeneigten Seite in einem der die beiden Seitenwangen des Seilrollenhalters verbindendendes Zwischenstück gelagert ist.
Verstelleinrichtung für Tauchrührwerke nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als oberer Abschluss für das Führungsrohr ein Steckschuh angeordnet ist, an dem wiederum der Ausleger für die Umlenkrolle des Seiles von der Horizontalen in die Vertikale sowie der Lagerbolzen für das obere Schwenklager angebracht sind.
Verstelleinrichtung für Tauchrührwerke nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Innenkonsole mit den Umlenk- und Führungsrollen sowie der Lagerung für den Steckschuh immer mit festem ausgeführt ist und eine Zwischenkonsole zwischen dieser Platte und der Behälterwand einen wählbaren Abstand der Führungsschiene zu dieser ermöglicht und die Größe der Wandbefestigungsplatte entsprechend der höheren Belastung bei größerem Wandabstand ausgeführt werden kann. Alle in der Beschreibung, den Ansprüchen und den Zeichnungen beschriebenen Ausführungsformen können sowohl einzeln als auch in beliebiger Kombination zueinander erfindungswesentlich sein.