-
Die Erfindung betrifft ein Rührwerk zum Vermischen von festen und flüssigen Komponenten, insbesondere zum Vermischen von Flüssigfutterkomponenten für die Schweinefütterung, in einem Mischtank.
-
In der Nutztierhaltung, insbesondere in der Schweinehaltung, ist eine auf die Bedürfnisse der Nutztiere abgestimmte Ernährung mit entsprechendem Futter von hoher Bedeutung. In der Schweinehaltung wird häufig die sogenannte Flüssigfütterung eingesetzt, bei der flüssige und feste Futterkomponenten in einem Tank, der auch als Futtermischbehälter oder Futtermixtank bezeichnet werden kann, zusammengeführt und miteinander vermischt werden. Flüssigfutterkomponenten umfassen hierbei sowohl flüssige Komponenten, wie Wasser, als auch feste Komponenten. Flüssigfütterungsanlagen in der Schweinehaltung und die dazugehörigen Mischtanks sind in der Regel auf die maximale Anzahl der Nutztiere im Stall ausgelegt. Die tatsächliche Anzahl von Nutztieren im Stall variiert jedoch stark, womit auch entsprechend der Futtermengenbedarf stark variiert. Insbesondere bei der Bereitstellung von geringeren Futtermengen als der Maximalbeladung eines Mischtanks kann es zu einer unzureichenden Vermischung der Flüssigfutterkomponenten kommen, was die Futterqualität negativ beeinträchtigt.
-
Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Rührwerk zum Vermischen von festen und flüssigen Komponenten in einem Mischtank bereitzustellen, welches die oben genannten Nachteile verringert oder beseitigt. Insbesondere ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Rührwerk zum Vermischen von festen und flüssigen Komponenten in einem Mischtank bereitzustellen, welches eine verbesserte Vermischung unterschiedlicher Futtermengen ermöglicht.
-
Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Rührwerk zum Vermischen von festen und flüssigen Komponenten, insbesondere zum Vermischen von Flüssigfutterkomponenten für die Schweinefütterung, in einem Mischtank, umfassend eine Antriebswelle, ein Rührorgan mit zwei oder mehreren Rührflügeln, das drehsteif an der Antriebswelle befestigt ist, und einen am Rührorgan befestigten Schwimmkörper, vorzugsweise mit einem inneren Hohlraum, wobei das Rührorgan und der Schwimmkörper entlang einer Längsachse der Antriebswelle verschieblich an der Antriebswelle befestigt sind.
-
Durch die drehsteife Befestigung des Rührorgans an der Antriebswelle wird eine Rotation der Antriebswelle auf das Rührorgan übertragen, sodass die Rührflügel des Rührorgans bei einer Rotation der Antriebswelle die Komponenten vermischen. Die Antriebswelle ist vorzugsweise im Wesentlichen vertikal angeordnet und kann beispielsweise von einem Rührantrieb in Rotation versetzt werden. Das Rührorgan erstreckt sich vorzugsweise im Wesentlichen radial zur Längsachse der Antriebswelle. Das Rührorgan ist längsaxial relativ verschieblich auf der Antriebswelle angeordnet, das heißt bei einer im Wesentlichen vertikalen Anordnung der Antriebswelle kann das Rührorgan auf der Antriebswelle vertikal in unterschiedlichen Höhen angeordnet sein. Aufgrund der Schwerkraft wird sich das Rührorgan in der Regel am unteren Ende der Antriebswelle befinden.
-
Das erfindungsgemäße Rührwerk weist neben einem Rührorgan mit Rührflügeln zum Vermischen der festen und flüssigen Komponenten einen Schwimmkörper auf. Bevorzugt ist, dass der Schwimmkörper einen inneren Hohlraum aufweist. Der Schwimmkörper kann aber beispielsweise auch aus einem Vollmaterial mit einer geringen Dichte, wie beispielsweise Kork bestehen. Wenn ein innerer Hohlraum vorgesehen ist, ist dieser vorzugsweise geschlossen und derart abgedichtet, dass die festen und flüssigen Komponenten nicht in den Hohlraum eindringen können. Der Hohlraum ist vorzugsweise mit Luft gefüllt, kann aber auch mit einem anderen Material oder Fluid gefüllt sein. Dieser Schwimmkörper erzeugt beim Eintauchen in die zu vermischenden Komponenten eine Auftriebskraft, die auch auf das Rührorgan wirkt. Grundsätzlich ist bevorzugt, dass der Schwimmkörper eine Dichte aufweist, die geringer ist als die Dichte von Wasser.
-
Anders als bei einem beispielsweise im oberen Drittel des Mischtanks fest angeordnetem Rührorgan, das bei nur halbgefülltem Mischtank nicht mit den Flüssigfutterkomponenten in Kontakt käme, ist das erfindungsgemäße Rührorgan daher auch bei niedrigem Füllstand des Mischtanks immer im Bereich der Flüssigfutterkomponenten angeordnet und stellt somit eine Vermischung von festen und flüssigen Komponenten bei Antrieb der Antriebswelle auch bei niedrigen Mischtankfüllständen sicher.
-
Das Rührorgan und der Schwimmkörper können jeweils direkt an der Antriebswelle befestigt sein. Beispielsweise kann auch nur das Rührorgan an der Antriebswelle befestigt sein und der Schwimmkörper am Rührorgan befestigt sein. Alternativ ist auch möglich, dass nur der Schwimmkörper an der Antriebswelle befestigt ist und das Rührorgan am Schwimmkörper befestigt ist. Ferner ist bevorzugt, dass auch der Schwimmkörper – direkt oder indirekt – drehsteif an der Antriebswelle befestigt ist.
-
Insbesondere ist bevorzugt, dass der Schwimmkörper derart dimensioniert ist, dass eine Auftriebskraft des Schwimmkörpers, vorzugsweise mit luftgefülltem inneren Hohlraum, in Wasser mindestens dem Eigengewicht des Rührorgans und des Schwimmkörpers entspricht.
-
Auf diese Weise kann sichergestellt werden, dass mit steigendem Pegel von Flüssigfutterkomponenten im Mischtank das Rührorgan zusammen mit dem Schwimmkörper im Flüssigfutter aufschwimmt, wenn der Stand der Flüssigfutterkomponenten im Mischtank steigt. Besonders bevorzugt ist, dass der Schwimmkörper derart dimensioniert ist, dass die Auftriebskraft des Schwimmkörpers im Wasser mindestens 10%, vorzugsweise mindestens 20%, mindestens 30%, mindestens 40%, mindestens 50%, mindestens 60%, mindestens 70%, mindestens 80%, mindestens 90% oder 100%, größer ist als das Eigengewicht des Rührorgans und des Schwimmkörpers. Auf diese Weise kann sichergestellt werden, dass zumindest ein Teil des Schwimmkörpers an der Oberfläche des Flüssigfutters im Mischtank schwimmt und somit das Rührorgan in einem oberen Bereich des Flüssigfutters, unabhängig von dessen Füllhöhe, angeordnet ist. Die Auftriebskraft des Schwimmkörpers in Wasser entspricht vorzugsweise mindestens dem Eigengewicht von Rührorgan, Schwimmkörper, zentraler Aufnahme und Führungselement bzw. ist entsprechend größer.
-
Besonders bevorzugt ist ferner, dass der Schwimmkörper in vertikaler Richtung im Wesentlichen oberhalb und/oder unterhalb des Rührorgans angeordnet ist und/oder der Schwimmkörper in vertikaler Richtung eine größere Erstreckung aufweist als das Rührorgan und das Rührorgan nach oben und unten überragt. Beispielsweise kann der Schwimmkörper als in vertikaler Richtung durchgehender, d. h. das Rührorgan durchdringender Schwimmkörper ausgebildet sein, bei dem vorzugsweise Rührflügel des Rührorgans am Schwimmkörper ausgebildet sind.
-
Die Befestigung des Rührorgans und/oder des Schwimmkörpers an der Antriebswelle erfolgt vorzugsweise dadurch, dass das Rührorgan und/oder der Schwimmkörper eine zentrale Aufnahme aufweist bzw. aufweisen, durch die die Antriebswelle durchragt. Vorzugsweise können sowohl das Rührorgan als auch der Schwimmkörper jeweils eine zentrale Aufnahme aufweisen.
-
Ferner ist bevorzugt, dass in der zentralen Aufnahme ein Führungselement angeordnet ist. Das Führungselement dient vorzugsweise einerseits der Kraftübertragung zwischen Antriebswelle und Rührorgan bzw. Schwimmkörper und soll andererseits die längsaxiale Relativbewegung zwischen Rührorgan und Schwimmkörper einerseits und Antriebswelle andererseits möglichst reibungsarm ermöglichen.
-
Ferner ist bevorzugt, dass die Antriebswelle, die zentrale Aufnahme und/oder das Führungselement einen im Wesentlichen quadratischen Querschnitt aufweisen und/oder als Hohlprofil ausgebildet sind.
-
Vorzugsweise erfolgt die Übertragung der Antriebskräfte von der Antriebswelle auf die zentrale Aufnahme und/oder das Führungselement über einen Formschluss. Besonders bevorzugt ist, dass die zentrale Aufnahme und/oder das Führungselement dazu als Hohlprofil ausgebildet sind, vorzugsweise mit einem im Wesentlichen quadratischen Querschnitt. Die Ausbildung auf der Antriebswelle als Hohlprofil ist aus Gewichtsgründen bevorzugt. Insbesondere ist ein Führungselement bevorzugt, bei dem das Führungselement im Wesentlichen den Querschnitt eines quadratischen Hohlprofils aufweist, jedoch auf der inneren Umfangsfläche Erhebungen, vorzugsweise in Form von Längsrippen, aufweist, um die Reibung zwischen der Innenfläche des Führungselements und der Antriebswelle zu verringern. Beispielsweise kann die Antriebswelle auch als Vollmaterial (kein Hohlprofil) ausgebildet sein. Sowohl die Antriebswelle als auch die zentrale Aufnahme und/oder das Führungselement können auch andere Querschnitte aufweisen und beispielsweise als Sechskantprofile oder genutete Rundwellen ausgebildet sein.
-
Grundsätzlich können verschiedene Formen und Gestaltungen des Schwimmkörpers vorgesehen sein. In einer weiteren Ausgestaltung ist bevorzugt, dass der Schwimmkörper im Wesentlichen zylindrisch ausgebildet ist. Die im Wesentlichen zylindrische Ausgestaltung des Schwimmkörpers manifestiert sich insbesondere in dessen Außenform. Der zylindrische Schwimmkörper hat vorzugsweise eine zentrale Durchgangsöffnung, welche die zentrale Aufnahme zur Befestigung auf der Antriebswelle bildet. Der Außendurchmesser des zylindrischen Schwimmkörpers ist vorzugsweise kleiner als der Außendurchmesser des Rührorgans.
-
In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung ist vorgesehen, dass der Schwimmkörper im Wesentlichen ringförmig ausgebildet ist, wobei vorzugsweise die zentrale Aufnahme über Verbindungsstreben mit dem Schwimmkörper befestigt ist. Alternativ kann die Befestigung beispielsweise auch ohne Verbindungsstreben direkt am Rührflügel erfolgen.
-
Der ringförmige Schwimmkörper, insbesondere ein ringförmig ausgebildeter Teil des Schwimmkörpers, hat vorzugsweise in Umfangsrichtung einen rechteckförmigen oder quadratischen Querschnitt. Ferner ist bevorzugt, dass der Außendurchmesser des Schwimmkörpers, insbesondere des ringförmig ausgebildeten Teils des Schwimmkörpers, und vorzugsweise auch dessen Innendurchmesser, mindestens dem Außendurchmesser des Rührorgans entsprechen oder mindestens 10% größer sind. Eine solche Ausgestaltung hat insbesondere den Vorteil, dass der Schwimmkörper bei einer Rotation des Rührorgans weniger stark in den durch die Rotation erzeugten Trichterstrudel eintaucht. Die bevorzugten Verbindungsstreben zwischen dem Schwimmkörper, insbesondere dem ringförmig ausgebildeten Teil des Schwimmkörpers, und der zentralen Aufnahme haben ferner den Vorteil, die zu vermischenden Komponenten nach unten Richtung Rührorgan zu leiten und somit ebenfalls die Durchmischung der Komponenten zu fördern.
-
In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung ist vorgesehen, dass der Schwimmkörper im Wesentlichen polyederförmig ausgebildet ist. Als polyederförmiger Schwimmkörper kommt beispielsweise ein prismaförmiger oder diamantförmiger Schwimmkörper zum Einsatz. Insbesondere ist eine Form des Schwimmkörpers bevorzugt, bei dem die Oberseite, und vorzugsweise auch die Unterseite, nicht horizontal verläuft, sondern vorzugsweise von an der Außenseite des Schwimmkörpers zur zentralen Aufnahme hin schräg nach oben zuläuft. Dies hat den Vorteil, dass Futterbestandteile von dieser Oberfläche leichter abgleiten. Alternativ kann der Schwimmkörper beispielsweise auch anderseckig, zylindrisch oder kugelförmig ausgebildet sein.
-
Ferner ist bevorzugt, dass das Rührorgan vier Rührflügel aufweist, die mit ihren inneren Enden mit der zentralen Aufnahme und mit ihren äußeren Enden mit einem umlaufenden Ring verbunden sind. Grundsätzlich sind auch anders gestaltete Rührorgane und Rührflügel möglich, auch die Rührflügelanzahl kann variieren.
-
Eine weitere bevorzugte Ausgestaltung sieht vor, dass die Antriebswelle mindestens einen Anschlag aufweist, der die Bewegung des Rührorgans und/oder des Schwimmkörpers in vertikaler Richtung entlang der Längsachse der Antriebswelle begrenzt. Vorzugsweise ist sowohl ein unterer als auch ein oberer Anschlag vorgesehen, der die Bewegung des Rührorgans und/oder des Schwimmkörpers nach unten bzw. nach oben entlang der Längsachse der Antriebswelle begrenzt. Die Notwenigkeit eines Anschlags oder mehrerer Anschläge ist insbesondere auch von der Gestaltung des Rührorgans abhängig.
-
Ferner ist bevorzugt, dass der Schwimmkörper Kunststoff, insbesondere Polyvinylchlorid, aufweist oder aus Kunststoff, insbesondere Polyvinylchlorid, besteht. Ferner ist bevorzugt, dass der Schwimmkörper Metall, insbesondere Edelstahl, aufweist oder aus Metall, insbesondere Edelstahl, besteht. Ferner kann bevorzugt sein, dass der Schwimmkörper aus einem beschichteten Metall (beispielsweise beschichtetem unlegierten Stahl) besteht oder beschichtetes Metall (beispielsweise beschichteten unlegierten Stahl) aufweist.
-
Ferner ist vorzugsweise vorgesehen, dass die Antriebswelle ein Kupplungselement aufweist, das angeordnet und ausgebildet ist, die Antriebswelle mit einer Kupplung und/oder einem (Rotations-)Antrieb zu verbinden. Insbesondere dient ein solcher Rotationsantrieb dazu, die Antriebswelle in Rotation zu versetzen.
-
In einer weiteren Ausgestaltung ist vorzugsweise vorgesehen, dass ein zweiter Schwimmkörper, vorzugsweise mit einem inneren Hohlraum, vorgesehen ist, der vorzugsweise in vertikaler Richtung unterhalb des Rührorgans angeordnet ist.
-
Der zweite Schwimmkörper ist ferner vorzugsweise gleich dem ersten Schwimmkörper ausgebildet. Bei Ausgestaltungen mit zwei Schwimmkörpern kann es auch bevorzugt sein, dass die beiden Schwimmkörper derart ausgestaltet sind, dass eine Auftriebskraft beider Schwimmkörper in Wasser zusammengenommen mindestens dem Eigengewicht des Rührorgans und des Schwimmkörpers entspricht.
-
In einer weiteren Ausgestaltung ist vorzugsweise vorgesehen, dass ein zweites Rührorgan vorgesehen ist, das vorzugsweise mit dem ersten Rührorgan verbunden ist.
-
Insbesondere in Mischtanks mit einem großen maximalen Mischvolumen ist es bevorzugt, ein zweites Rührorgan vorzusehen. Das zweite Rührorgan ist vorzugsweise entlang der Antriebswelle beabstandet vom ersten Rührorgan angeordnet. Das zweite Rührorgan kann in seinen Merkmalen ausgebildet sein wie das zuvor beschriebene erste Rührorgan und seine verschiedenen Fortbildungen und Ausgestaltungsmöglichkeiten. Das erste und zweite Rührorgan können gleich oder auch unterschiedlich ausgestaltet sein.
-
Ferner ist bevorzugt, dass am zweiten Rührorgan ein weiterer Schwimmkörper, vorzugsweise mit einem inneren Hohlraum, befestigt ist, wobei vorzugsweise der weitere Schwimmkörper eine Auftriebskraft aufweist, die geringer ist als die Auftriebskraft des Schwimmkörpers des ersten Rührorgans.
-
Das zweite Rührorgan ist vorzugsweise ebenfalls mit einem weiteren Schwimmkörper, oder gegebenenfalls auch zwei oder mehreren, weiteren Schwimmkörpern, versehen. Auch der bzw. die Schwimmkörper des zweiten Rührorgans können wie der bzw. die oben beschriebenen Schwimmkörper des ersten Rührorgans und den entsprechenden Fortbildungen dazu ausgebildet sein. Ferner können der bzw. die Schwimmkörper des ersten Rührorgans und der bzw. die Schwimmkörper des zweiten Rührorgans gleich oder unterschiedlich ausgebildet sein.
-
Beispielsweise kann es bevorzugt sein, dass der bzw. die Schwimmkörper des ersten Rührorgans eine höhere Auftriebskraft aufweist bzw. aufweisen als der bzw. die Schwimmkörper des zweiten Rührorgans. Insbesondere kann beispielsweise bevorzugt sein, dass der bzw. die Schwimmkörper des ersten Rührorgans eine Auftriebskraft aufweist bzw. aufweisen, die doppelt so groß ist wie die Auftriebskraft des bzw. der Schwimmkörper des zweiten Rührorgans.
-
Die Ausbildung der Schwimmkörper des ersten und zweiten Rührorgans mit unterschiedlicher Auftriebskraft hat unter anderem den Vorteil, dass die Rührorgane bei gefülltem Mischtank in unterschiedlicher Höhe aufschwimmen und somit eine Durchmischung in unterschiedlicher Höhe bewirken können. Die bevorzugte Verbindung des zweiten Rührorgans mit dem ersten Rührorgan sieht ferner vorzugsweise vor, dass eine Kopplung der beiden Rührorgane im Sinne einer Master-Slave-Anordnung erfolgen kann. Dabei kann beispielsweise das zweite Rührorgan dem ersten Rührorgan folgen, wobei vorzugsweise ein Aufschwimmen des ersten Rührorgans auch ein Aufschwimmen des zweiten Rührorgans, gegebenenfalls unterstützt durch einen oder mehrere weitere Schwimmkörper, bewirkt.
-
Bevorzugt ist ferner, dass das zweite Rührorgan, und ggf. der weitere Schwimmkörper, entlang einer Längsachse der Antriebswelle verschieblich gelagert bzw. befestigt ist bzw. sind. Insbesondere ist bevorzugt, dass das zweite Rührorgan, und ggf. der weitere Schwimmkörper, entlang einer Längsachse der Antriebswelle verschieblich an der Antriebswelle befestigt ist bzw. sind.
-
In einer weiteren Ausgestaltung ist vorzugsweise vorgesehen, dass das zweite Rührorgan derart mit dem ersten Rührorgan verbunden ist, dass ein maximaler Abstand in vertikaler Richtung zwischen dem ersten und dem zweiten Rührorgan nicht überschritten wird und/oder ein minimaler Abstand in vertikaler Richtung zwischen dem ersten und dem zweiten Rührorgan nicht unterschritten wird. Insbesondere ist bevorzugt, dass das zweite Rührorgan in vertikaler Richtung unterhalb des ersten Rührorgans angeordnet ist.
-
Bevorzugt ist ferner, dass das zweite Rührorgan mit dem ersten Rührorgan, vorzugsweise über ein oder mehrere Drahtseile, verbunden ist. Diese Ausgestaltung ist aufgrund ihrer Einfachheit besonders bevorzugt. Wenn das erste Rührorgan aufschwimmt, zieht es vorzugsweise über die Drahtseile sozusagen das zweite Rührorgan mit, wobei der bzw. die Schwimmkörper des zweiten Rührorgans als Auftriebshilfe dienen können.
-
In einer weiteren Ausgestaltung kann vorgesehen sein, dass das zweite Rührorgan mit dem ersten Rührorgan in einem festen vertikalen Abstand verbunden ist. Vorzugsweise kann das zweite Rührorgan mit dem ersten Rührorgan auch über ein oder mehrere Verbindungselemente, vorzugsweise eine oder mehrere Verbindungsstangen, verbunden sein. Ferner kann bevorzugt sein, dass das zweite Rührorgan mit dem ersten Rührorgan drehsteif verbunden ist.
-
Vorzugsweise ist ferner vorgesehen, dass die Antriebswelle mindestens einen Anschlag aufweist, der die Bewegung des zweiten Rührorgans und/oder des weiteren Schwimmkörpers in vertikaler Richtung entlang der Längsachse der Antriebswelle begrenzt. Insbesondere ist bevorzugt, dass eine Anschlag vorgesehen ist, der die Bewegung des zweiten Rührorgans und/oder des bzw. der weiteren Schwimmkörper in vertikaler Richtung nach unten begrenzt und ein anderer Anschlag die Bewegung des ersten Rührorgans und/oder der zum ersten Rührorgan gehörigen Schwimmkörper in vertikaler Richtung entlang der Längsachse der Antriebswelle nach oben begrenzt.
-
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung wird die eingangs genannte Aufgabe gelöst durch einen Mischtank zum Vermischen von festen und flüssigen Komponenten, insbesondere zum Vermischen von Flüssigfutterkomponenten für die Schweinefütterung, umfassend einen Tankbehälter, einen Rührantrieb, der mit einer Antriebswelle gekoppelt ist, ein unteres Rührwerk, welches fest mit der Antriebswelle verbunden ist, und ein oberes Rührwerk, welches drehsteif und entlang einer Längsachse der Antriebswelle verschieblich an der Antriebswelle befestigt ist, wobei das obere Rührwerk ein zuvor beschriebenes Rührwerk ist. Vorzugsweise ist die Antriebswelle dabei die Antriebswelle des oberen Rührwerks.
-
Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung werden beispielhaft anhand der beiliegenden Figuren beschrieben. Es zeigen:
-
1: ein Rührorgan für ein erfindungsgemäßes Rührwerk;
-
2: eine Explosionsdarstellung einer ersten beispielhaften Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Rührwerks;
-
3: das Rührwerk gemäß 2 im zusammengebauten Zustand;
-
4: ein Rührorgan und einen Schwimmkörper einer weiteren beispielhaften Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Rührwerks;
-
5: ein Rührwerk mit dem Rührorgan und dem Schwimmkörper gemäß 4;
-
6: eine weitere beispielhafte Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Rührwerks;
-
7a: eine beispielhafte Ausführungsform eines Mischtanks mit einer weiteren beispielhaften Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Rührwerks mit zwei Rührorganen mit minimalem Füllstand;
-
7b: den Mischtank gemäß 7a mit mittlerem Füllstand; und
-
7c: den Mischtank gemäß 7a mit maximalem Füllstand.
-
1 zeigt ein Rührorgan 30 mit vier Rührflügeln 31, die mit ihren inneren Enden an einer zentralen Aufnahme 32, mit der das Rührorgan 30 drehsteif in einer Antriebswelle befestigt werden kann, und mit ihren äußeren Enden an einem umlaufenden Ring 33 befestigt sind. Ein solches Rührorgan 30 dient dazu, feste und flüssige Komponenten von Flüssigfutter in einem Mischtank zu vermischen, wenn es von einer Antriebswelle in Rotation versetzt wird.
-
In den 2 bis 6 sind bevorzugte Ausgestaltungen eines Rührwerks 1 dargestellt. Gleiche oder im Wesentlichen gleiche Funktionselemente sind mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet.
-
Das Rührwerk 1 weist eine Antriebswelle 20 auf sowie ein oberes Rührorgan 30 und einen Schwimmkörper 40, 40'. Das in 6 gezeigte Rührwerk 1 weist zwei Schwimmkörper 40a, 40b auf.
-
Die dargestellten Ausführungsformen des Rührwerks 1 weisen ferner am unteren Ende der Antriebswelle 20 ein unteres Rührorgan 50 auf, das einen Drehteller 51 mit darauf angeordneten, radial schräg nach außen weisenden Rührarmen 52 aufweist, die als Hohlprofile ausgebildet sind. Bei der Anordnung eines Rührwerks 1 in einem Mischtank befindet sich das untere Rührwerk 50 vorzugsweise in einem unteren, trichterförmigen Bereich des Mischtanks.
-
An der Antriebswelle 20 drehsteif und zugleich längsverschieblich bzw. axial verschieblich befestigt sind das obere Rührorgan 30 (im Folgenden auch kurz einfach als Rührorgan 30 bezeichnet) und der bzw. die Schwimmkörper 40, 40', 40a, 40b. Hierzu weisen das Rührorgan und der bzw. die Schwimmkörper 40, 40', 40a, 40b vorzugsweise zentrale Aufnahmen 32, 41 auf, die, ebenso wie die Antriebswelle 20, als quadratische Hohlprofile ausgebildet sind, sodass die Kraftübertragung zwischen der Antriebswelle 20 und dem Rührwerk 30 und dem bzw. den Schwimmkörper(n) 40, 40', 40a, 40b über einen Formschluss erfolgen kann. In den zentralen Aufnahmen 32, 41 können Führungselemente angeordnet sein, welche eine längsaxiale Relativbewegung zwischen dem Rührwerk 30 und dem bzw. den Schwimmkörper(n) 40, 40', 40a, 40b erleichtern können. An der Antriebswelle 20 sind ein unterer Anschlag 21 und ein oberer Anschlag 22 vorgesehen, welche die axiale Bewegung des Rührorgans 30 und des bzw. der Schwimmkörper(s) 40, 40', 40a, 40b nach unten bzw. oben begrenzen. Der bzw. die Schwimmkörper 40, 40', 40a, 40b und das Rührorgan 30 sind aneinander befestigt, sodass ein Aufschwimmen des bzw. der Schwimmkörper(s) 40, 40', 40a, 40b auch eine entsprechende Bewegung des Rührorgans 30 bewirkt.
-
Die in den 2 und 3 dargestellte erste bevorzugte, beispielhafte Ausführungsform des Rührwerks 1 weist einen im Wesentlichen zylindrisch ausgebildeten Schwimmkörper 40 auf. Der Schwimmkörper 40 hat einen zylindrischen Außenmantel und zwei ebene Stirnflächen, wobei die zentrale Aufnahme 41 den zylindrischen Schwimmkörper 40 mittig durchdringt, sodass die Antriebswelle 20 den zylindrischen Schwimmkörper 40 durchragt.
-
Die in den 4 und 5 dargestellte zweite bevorzugte, beispielhafte Ausführungsform des Rührwerks 1 weist einen im Wesentlichen ringförmig ausgebildeten Schwimmkörper 40' auf. Der ringförmige Teil 42 des Schwimmkörpers 40', der vorzugsweise einen inneren Hohlraum umschließt, ist über Verbindungsstreben 43 mit der zentralen Aufnahme 41 verbunden. Ferner hat der ringförmige Teil 42 des Schwimmkörpers 40' in Umfangsrichtung einen im Wesentlichen rechteckförmigen Querschnitt und ist von zwei Halbringen gebildet, die über Verbindungsflansche verbunden sind. Der Innendurchmesser und der Außendurchmesser des ringförmigen Teil 42 des Schwimmkörpers 40' sind beide größer sind als der Außendurchmesser des Rührorgans 30. Die in den 4 und 5 gezeigte Ausgestaltung mit einem ringförmigen Schwimmkörper 40' mit einem Innen- und Außendurchmesser, die größer sind als der Außendurchmesser des Rührorgans 30, hat unter anderem den Vorteil, dass der ringförmige Teil 42 des Schwimmkörpers 40' im Außenbereich eines durch die Rotation des Rührorgans 30 erzeugten Trichterstrudels schwimmt und auf diese Weise ein zu tiefes Eindringen des Rührorgans 30 mit dem Schwimmkörper 40' in das Flüssigfutter vermieden werden kann, was sich vorteilhaft auf die Durchmischung auswirkt. Ferner können die Verbindungsstreben 43 Futterkomponenten nach unten zum Rührorgan 30 hin drücken, was sich ebenfalls positiv auf die Durchmischungswirkung auswirkt.
-
In der in 6 dargestellten weiteren bevorzugten, beispielhaften Ausführungsform sind zwei Schwimmkörper 40a und 40b vorgesehen, von denen einer oberhalb und einer unterhalb des Rührorgans 30 angeordnet ist. Durch die polyederförmige Ausbildung der Schwimmkörper 40a, 40b, insbesondere mit horizontalen abgeschrägten Oberseiten, können Futterablagerungen auf den Oberseiten der Schwimmkörper 40a, 40b vermieden bzw. reduziert werden.
-
In den 7a, b, c ist ein Mischtank 100 dargestellt mit einem Tankbehälter 110, der am unteren Ende trichterförmig zuläuft und einen Ausgang 120 aufweist. Der Mischtank 100 weist eine Antriebswelle 20 und einen Rührantrieb 29 auf, der mit der Antriebswelle 20 gekoppelt ist. Ferner weist der Mischtank 100 ein unteres Rührwerk 50 auf, welches fest mit der Antriebswelle 20 verbunden ist. Der Mischtank 100 weist ferner ein oberes Rührwerk auf, das drehsteif und entlang der Längsachse der Antriebswelle 20 verschieblich an der Antriebswelle 20 befestigt ist.
-
Das in den 7a, b, c dargestellte obere Rührwerk umfasst ein erstes Rührorgan 30 mit einem Schwimmkörper 40 sowie ein vertikal unterhalb des ersten Rührorgans 30 angeordnetes zweites Rührorgan 30' mit einem weiteren Schwimmkörper 40''. Das zweite Rührorgan 30' ist mit dem ersten Rührorgan 30 über Drahtseile 39 verbunden. Der Schwimmkörper 40 des ersten Rührorgans 30 ist größer als der Schwimmkörper 40'' des zweiten Rührorgans 30', insbesondere weist der Schwimmkörper 40 des ersten Rührorgans 30 eine höhere Auftriebskraft auf als der Schwimmkörper 40'' des zweiten Rührorgans 30'. In 7a ist der Mischtank 100 bis zu einem minimalen Füllstand 101a gefüllt, in 7c ist der Mischtank 100 bis zu einem maximalen Füllstand 101c gefüllt und in 7b ist der Mischtank 100 mit einem mittleren Füllstand 101b zwischen dem minimalen Füllstand 101a und dem maximalen Füllstand 101c gefüllt. Beim minimalen Füllstand 101a des Mischtanks 100 in 7a ist nur das zweite Rührwerk 30' in das zu mischende Medium eingetaucht, wobei vorzugsweise ein unterer Anschlag auf der Antriebswelle 20 die Position des zweiten Rührwerks 30' in vertikaler Richtung nach unten begrenzt. Das erste Rührwerk 30 liegt mit seinem Schwimmkörper 40 auf dem Schwimmkörper 40'' des zweiten Rührwerks 30' auf, so dass die Drahtseile 39 in der in 7a gezeigten Position durchhängen.
-
Bei der in den 7b und 7c dargestellten Situationen mit mittlerem Füllstand 101b bzw. maximalem Füllstand 101c reicht der Füllstand im Mischtank 100 auch bis zum ersten, oberen Rührorgan 30, so dass auch das erste Rührorgan 30 aufgrund des Schwimmkörpers 40 im Medium aufschwimmt. Da die Auftriebskraft des Schwimmkörpers 40'' des zweiten Rührorgans 30' geringer ist als die des ersten Schwimmkörpers 40 des ersten Rührorgans 30, schwimmt das zweite Rührorgan 30' weniger stark auf als das erste Rührorgan 30. Über die Drahtseile 39, die in den 7b und 7c in gestrafter Position zu erkennen sind, wird das zweite Rührorgan 30' mit dem ersten Rührorgan 30 mit nach oben gezogen, wobei die Auftriebskraft des Schwimmkörpers 40'' des zweiten Rührorgans 30' unterstützend wirkt.
-
Durch das Vorsehen von zwei Rührorganen, insbesondere in einer Master-Slave-Anordnung wie in den 7a, b, c beispielhaft dargestellt, kann in einfacher Weise eine verbesserte Durchmischung auch bei großen Füllstandsunterschieden sichergestellt werden.
-
Sämtliche dargestellten Rührwerke 1 haben den Vorteil, dass durch die längsaxiale Bewegung von Schwimmkörper 40, 40', 40a, 40b, 40'' und Rührorgan 30, 30' entlang der Antriebswelle 20 eine Positionierung mindestens eines Rührwerks 30, 30' innerhalb der zu durchmischenden Flüssigfutterkomponenten gegeben ist, unabhängig vom Füllstand des Flüssigfutters im Mischtank 100.
