DE2455455B2 - Verfahren zum Belüften von Gülle in einer beliebig ausgebildeten Güllengrube - Google Patents
Verfahren zum Belüften von Gülle in einer beliebig ausgebildeten GüllengrubeInfo
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Description
Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zum Belüften von Gülle in einer beliebig ausgebildeten
Güllengrube mittels einer Belüftungseinrichtung, welche in der Gülle einen mit Luft angereicherten und in
verschiedene Richtungen lenkbaren Flüssigkeitsstrahl erzeugt.
Ein derartiges Verfahren ist beispielsweise aus der CH-PS 3 78 084 bekannt. Bei dieser bekannten Anordnung
wird das Belüftungsgerät an der Grubenöffnung befestigt und erzeugt einen gerichteten und mit Luft
angereicherten Flüssigkeitsstrahl, wobei eine Verschwenkung der im Betrieb befindlichen Belüftungseinrichtung
jedoch nicht vorgesehen ist. Daher gelingt es nicht, die Ecken und die weiter von der Belüftungseinrichtung
entfernten Stellen der Güllengrube zu belüften. Vielmehr ist der Belüftungsgrad der Gülle nur
unzureichend, wenn eine solche bekannte Belüftungseinrichtung bei unregelmäßig berandeten Güllengruben
verwendet wird. Auch die BE-OS 8 18 129 und die DE-OS 17 82 485 zeigen Belüftungseinrichtungen, die
wegen ihrer starren Halterung an der Güllengrubenöffnung nicht zur Belüftung von unregelmäßig berandeten
Güllengruben geeignet sind, weil der mit Luft angereicherte Flüssigkeitsstrom nicht oder nur schlecht
in die weiter entfernt gelegenen Teile der Güllengrube gelangt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der eingangs genannten Art so weiterzubilden,
daß auch in den beliebig ausgebildeten Güllengruben ein gutes Belüftungsergebnis erzielbar ist.
Diese Aufgabe wird gemäß der vorliegenden Erfindung dadurch gelöst, daß den verschiedenen
Richtungen in Abhängigkeit von der momentanen Entfernung zwischen der Belüftungseinrichtung und der
jeweils angestrahlten Grubenwand Verweilzeiten zugeordnet werden, die bei großer Entfernung eine lange
Belüftungsdauer und bei kleiner Entfernung eine kurze Belüftungsdauer gewährleisten.
Bisher hatte man eine starre oder eine kontinuierlich drehende Aufhängung des Belüftungspropellers mit
dem Nachteil angewendet, daß die Flüssigkeitsanteile der Güllengrube mit großem Abstand zum Belüftungspropeller kaum mit Sauerstoff angereichert wurden, da
die Vorrichtungen bei von der Rundung abweichenden Grubenformen ungünstige Strömungsverhältnisse
schafften und die Vorrichtungen mit drehender Aufhängung bei dezentral angelegten Grubenöffnungen
zu kurz in Richtung der entfernt angeordneten Grubenwand verweilten.
Wesentliches Merkmal der vorliegenden Erfindung ist, daß ein Verfahren vorgeschlagen wird, mit dem eine
richtungsabhängige Steuerung der Verweildauer des Belüftungspropellers in Abhängigkeit vom Abstand zur
angestrahlten Grubenwand erreicht wird. Hiermit wird eine gleichmäßige, intensive und fortlaufende Belüftung
des Grubeninhaltes auch bei unregelmäßig gestalteten Gruben erreicht.
Eine Vorrichtung zur Ausübung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, daß die
Belüftungseinrichtung aus mindestens einem an der Grubenöffnung drehbar gelagerten Tragrohr besteht,
an dessen in die Gülle ragendem Ende exzentrisch mindestens ein Tauchmotor mit mindestens einem
Belüftungspropeller angeordnet ist und daß die Rotation des Tragrohres durch in den Drehweg
desselben bringbare und entfernbare Sperrmittel steuerbar ist. Erfindungsgemäß wird also die Steuerung
der Verweildauer des Belüftungspropellers durch Steuerung der Rotation des mit dem Belüftungspropeller
rotierenden Tragrohres erreicht.
In einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist statt einer richtungsabhängigen Steuerung
(in Abhängigkeit von der Entfernung zwischen der Belüftungseinrichtung und der jeweils angestrahlten
Grubenwand) eine drehgeschwindigkeitsabhängige Steuerung der Drehung des Tragrohres vorgesehen. Bei
dieser Ausführungsform ist eine Meßvorrichtung vorgesehen, welche die Drehgeschwindigkeit des
rotierenden Tragrohres mißt, wobei in Abhängigkeit von der gemessenen Drehgeschwindigkeit die Steuerung
der in den Drehweg des Tragrohres bringbaren und entfernbaren Sperrmittel erfolgt. Hierbei wird also
die Verweilzeit des Belüftungspropellers in Abhängigkeit von dem in der Zeiteinheit zurückgelegten Weg
gesteuert. Bei hochviskoser Gülle wäre die Drehung des Belüftungspropellers langsamer als bei niedrigviskoser
Gülle. Um eine gleichmäßige Belüftung des Grubeninhaltes zu erreichen, müßte die Verweildauer des
Belüftungspropellers bei hochviskoser Gülle langer als bei einer Gülle mit niedriger Viskosität gewählt werden.
Die richtungsabhängige Steuerung der Verweildauer des am Tragrohr drehfest befestigten Belüftungspropellers
gemäß der ersten Ausführungsform erfolgt vorzugsweise über eine Taktsteuerung der Tragrohrrotation.
Diese Taktsteuerung erfolgt vorteilhaft über eine Rastenscheibe, die außerhalb der Grube am Tragrohr
angebracht ist, wobei ein von einem Stellmagneten betätigter Stellbolzen an der Grubenhalterung befestigt
ist und der Stellbolzen zeitweilig in einen von mehreren am Umfang der Rastenscheibe angebrachten Rastbolzen
eingreift und damit die Drehung des Tragrohres blockiert. Der Stellmagnet erhält seine Betätigungstaktfolge
von einer Zeitschaltuhr. Auf der Zeitschaltuhr werden die Stand- und Wechselzeiten des Stellmagneten
grubenbedingt vorprogrammiert. Die Zeitschaltuhr ist mit dem vorgeschlagenen Verfahren nicht mit der
Drehgeschwindigkeit des Tragrohres synchronisiert. Die oben vorgeschlagene Taktsteuerung gibt nur dann
befriedigende Ergebnisse, wenn die Zeit des frei drehenden Tragrohres bis zum nächsten Anschlag klein
ist gegen die Standzeit am Stellbolzen. Ist diese Bedingung nicht erfüllt, zum Beispiel bei einer
Flüssigkeit hoher Viskosität, so muß die Zeitschaltuhr jeweils von dem Rastbolzen gestartet werden, sobald
der Rastbolzen am Stellbolzen anliegt. Dies erfolgt beispielsweise durch einen Mikroschalter, der vom
Rastbolzen betätigt wird. Auf diese Weise wird eine feste Zuordnung von Tragrohrrotation und Taktsteuerung
erreicht.
Beim Zurückziehen des Stellbolzens dreht der am Tragrohr exzentrisch angeordnete Belüftungspropeller
infolge der Propellerschubkraft selbsttätig bis zum Anschlag des folgenden Rastbolzens am Stellbolzen
nach. Am Umfang der Rastenscheibe können Rastbolzen beliebig eingeschraubt oder entfernt werden, so daß
über die Anzahl und Wahl des Ortes der Rastbolzen am Umfang der Rastenscheibe eine erweiterte Einstellmöglichkeit
der Belüfter-Standrichtung bzw. Verweildauer erfolgt.
Die Aufgabe der richtungsabhängigen Steuerung der Verweildauer einer rotierenden Welle (Tragrohr) kann
auch durch ein Programmschaltwerk gelöst werden. Dabei sind außerhalb der Grube am Tragrohr eine oder
mehrere Programmscheiben drehfest angeordnet. Die
ίο Scheiben steuern z. B. über Nocken entsprechende, die
Zeitschaltuhr ansteuernde Schalter. Dabei können am Ort der Montage des Belüftungsaggregates entsprechend
den Grubenverhältnissen Ausbrechungen an der Nockenscheibe vorgenommen werden. Der Kontaktschluß
eines bestimmten Schalters gibt der Zeitschaltuhr eine bestimmte Standzeit vor. Da mehrere Schalter
angeordnet sind, können entsprechend viele Standzeiten über die Programmierung der Nockenscheibe
vorgegeben werden.
Eine ähnliche, billigere Lösung ergibt sich, wenn statt des Programmschaltwerks entsprechende Nocken auf
den Rastbolzen aufgebracht werden. Am Stellmagneten sind in axialer Richtung zum Rastbolzen z. B. dre?
Mikroschalter in einer Reihe angeordnet. Jeweils ein
2r> Mikroschalter wird von einer Schaltnase betätigt, die
jeweils axial in verschiedenen Entfernungen zum Drehmittelpunkt am Rastbolzen befestigt ist. Es können
nun beliebig Rastbolzen entfernt oder eingeschraubt werden, wobei zwischen Rastbolzen mit einer Schaltnase
für den äußeren, mittleren oder inneren Mikroschalter gewählt werden kann. Die Zeitzuordnung ist
beispielsweise so gewählt, daß der äußere Mikroschalter die längste Standzeit und der innere Mikroschalter die
kürzeste Standzeit am Impulsschaltwerk zur Ansteuerung des Stellmagneten vorgibt. Wird nun ein
Rastbolzen vom Stellbolzen blockiert, so wird gleichzeitig über die Schaltnase und den entsprechenden
Mikroschalter die Standzeit des Stellbolzens vorgegeben.
Sofern der Tauchmotor mit dem daran angeschlossenen Lüfterpropeller über ein Gelenk am Tragrohr
befestigt ist, ist gleichzeitig ein vertikales Verschwenken der in einer horizontalen Ebene rotierenden Anordnung
möglich. Hinter dem Drehpunkt des Lüftermotors am Tragrohr kann ein aus der Grube führendes Gestänge
angebracht werden. Wird das Gestänge in vertikaler Richtung betätigt, so führt das rotierende Lüfteraggregat
entsprechende vertikale Schwenkbewegungen aus. Das Schwenken des Lüfteraggregates kann auch
richtungsabhängig gesteuert sein. Das freie Ende des mit dem Tragrohr rotierenden Gestänges braucht nur
mit einem Tastknopf versehen zu werden, welcher auf einer ortsfesten Kurvenscheibe Hoch-Tief-Bewegungen
ausführt. Insgesamt wird mit der vorgeschlagenen Vorrichtung neben der richtungsabhängigen Steuerung
der Verweildauer eines Lüfters in horizontaler Richtung auch eine richtungsabhängige Steuerung in vertikaler
Richtung erreicht. Für am Tragrohr zentrisch angeordnete Belüftungsgeräte, die keinen Schub zur Drehung
W) ausüben, ist ein Stellmotor mit Schneckengetriebe vorgesehen. An dessen Stelle können auch herkömmliche
Zahnrad-, Keil-, Riemen-, Zahnriemen-Antriebe und so weiter verwendet werden, welche über Zeitschaltuhren,
Rasten- und Kurvenscheiben programmiert gesteuert werden.
Wesentlich für die vorliegende Erfindung ist das Verfahren der richtungsabhängigen Steuerung der
Verweildauer des Lüftermotors in horizontaler und
vertikaler Richtung.
Die gezielte Lenkung des Grubenbelüfters ermöglicht eine intensive Sauerstoffeintragung über den gesamten
Grubeninhalt.
In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt. Es zeigt
Fig. 1 Belüftungsgerät in der Ansicht und teilweise im Schnitt
F i g. 2 Belüftungsgerät in der Draufsicht
F i g. 3 Stelleinrichtung mit Rastenscheibe in der Draufsicht
F i g. 4 Belüftungsschema in einer quadratischen Grube
F i g. 5 Belüftungsschema in einer rechteckigen Grube
F i g. 6 Belüftungsschema in einer rechteckigen Grube mit Anbau
F i g. 7 schematische Darstellung der Verschaltung eines Programmschaltwerkes
Fig. 8 schematische Darstellung der Wahl der Standzeiten durch am Rastenbolzen angebrachten
Schaltnasen
F i g. 9 schematische Darstellung der richtungsabhängigen Steuerung der Vertikalbewegung des Lüfteraggregates.
Ein in Stromlinienform gehaltener Tauchmotor 1 betreibt einen Lüftungspropeller 2, an dessen Saugseite
eine Düse 3 mündet, an welcher am Umfang ein Rohrstutzen 4 zur Luftzuführung anschließt.
Starr oder über ein Gelenk 5 mit Gelenkträgern 7 und 8 und einem Gelenkbolzen 9 ist der Rohrstutzen 4 mit
dem Tragrohr 6 verbunden. Dieses Gelenk ermöglicht über das Gestänge 10, das am Träger 11 gelenkig
befestigt ist, ein vertikales Verschwenken des Tauchmotors aus der horizontalen Lage schräg nach unten oder
nach oben.
In der Grubendeckel-Öffnung ist ein Bügel 12 mit einer Spannschraube 13 an der Grubendecke befestigt.
Er trägt aufklappbare Rohrschellen 14, welche das Tragrohr 6 mit dem Belüftungsgerät in den Lagern 15
drehbar aufnehmen. Über der oberen Rohrschelle 14 ist eine Anschlagschelle 16 am Tragrohr 6 verklemmt für
die Höhenverstellbarkeit des Gerätes.
Infolge der Rotation des Belüftungspropellers in Verbindung mit dem Zerstäuben der Luft in der Grube
entwickelt sich oftmals starker Schaum über dem Flüssigkeitsspiegel. Zur Beseitigung dieser Schaumbildung
ist am Tragrohr 6 ein höhenverstellbarer Schaumvernichter 19 angebracht.
Für das um das Tragrohr 6 kreisende Belüftungsgerät ist am Tragrohr 6 ein drehbarer Schleifringkörper 18 für
eine störungsfreie Stromzuführung angebracht.
Zur richtungsabhängigen Steuerung der Verweildauer des Lüftermotors wird die Belüfterrotation taktmäßig
gesteuert. Am Tragrohr 6 ist hierzu drehfest eine Rastenscheibe 29 mit am Umfang gleichmäßig verteiltem
Rastbolzen 30 angebracht, und auf der Grubenhalterung ist ein Stellmagnet 32 mit einem in die
Rastbolzen 30 eingreifenden Stellbolzen 31 zur Arretierung befestigt. Über eine vorprogrammierte
Zeitschaltuhr erhält der Stellmagnet seine Steuerimpulse.
Für ein zentrisch aufgehängtes Belüftungsgerät, das sich ohne Eigenschub nicht um das Tragrohr dreht, ist
ein mit einem Schneckenantrieb versehener Stellmotor vorgesehen. Es können statt dessen auch herkömmliche
Antriebe, über Zeitschaltuhren, Rasten- oder Kurvenscheiben programmiert, verwendet werden.
In Fig. 4 —6 sind schematisch Grubenanlagen verschiedener
Formen dargestellt. Die Länge der gezeichneten Strahlrchtungen soll dabei gleichzeitig ein Maß
ίο für die Verweildauer in dieser Richtung darstellen.
F i g. 7 zeigt eine Variante der richtungsabhängigen
Steuerung der Verweildauer mittels einer am Tragrohr 6 drehfest angeordneten Programmscheibe 38. Der von
der Programmscheibe 38 betätigte Schalter 34 steuert ein Zeitelement (Synchronmotor); der Motor steuert
seinerseits verschiedene Schalter, die — in der Zeichnung nicht einzeln dargestellt — dem Stellmagne
ten verschiedene Standzeiten vorgeben.
F i g. 8 zeigt eine Schaltungsvariante der F i g. 7.
Dabei ist an jeweils einem Rastbolzen 30 eine Schaltnase 36 angebracht, welche einen Mikroschalter
37 betätigt, wenn der Rastbolzen 30 am Stellbolzen 31 anliegt. Es können Rastbolzen mit drei verschiedenen
Schaltnasen gewählt werden; dementsprechend gibt der betätigte Mikroschalter der Zeitschaltuhr eine bestimmte
Standzeit vor. Die Rastbolzen 30 sind in der Rastenscheibe 29 verschraubt und damit entfernbar.
Eine andere Möglichkeit zur richtungsabhängigen Steuerung der Verweildauer des rotierenden Tragroh-
jo res stellt die Anordnung eines Schrittschaltwerkes statt
einer Rastenscheibe dar. Dabei wird die Rastenscheibe 29 durch ein Zahnrad ersetzt, ein Stellmagnet greift
dann horizontal in die Zähnung ein, anstatt — wie in F i g. 8 gezeichnet — vertikal. Die Zähnung des
Sj Schrittschaltwerkes kann feiner ausgebildet werden als
entsprechende Rastbolzen 30 einer Rastenscheibe 29. Die Schrittweite ist entsprechend geringer, die richtungsabhängige
Steuerung dann entsprechend feiner. F i g. 9 zeigt schematisch die vertikale richtungsabhängige
Steuerung des Lüfteraggregates. Das außerhalb des Drehpunktes am Lüfteraggregat 1, 2 angebrachte
Gestänge 10 ist am Tauchmotor 1 gelenkig am Träger 11 befestigt. Die richtungsabhängige Steuerung erfolgt
über die Steuerung der Hoch-Tief-Bewegung des
4-5 Gestänges 10. Dabei ist am freien Ende des Gestänges
10 ein Rollen-Taster 34 befestigt. Dieser Rollen-Taster 34 tastet entsprechend gewählte Erhöhungen und
Vertiefungen einer Kurvenscheibe 33 während der Drehung des Tragrohres und des Gestänges ab. Die
Kurvenscheibe 33 ist ortsfest befestigt. Auf diese Weise kann jeder Richtung eine beliebige vertikale Neigung
des Lüfterpropellers zugeordnet werden.
Falls das Lüfteraggregat nicht exzentrisch am Tragrohr 6 befestigt ist, wird die Tragrohrrotation durch
einen Stellmotor mit Schneckengetriebe erzeugt. Die richtungsabhängige Steuerung der Verweildauer erfolgt
dann auf herkömmliche Weise. Zum Teil können auch hier beschriebene Verfahren (Schrittschaltwerk, Programmschaltwerk)
zur Steuerung des Stellmotors foo verwendet werden.
Hierzu 3 Blatt Zeichnungen
Claims (10)
1. Verfahren zum Belüften von Gülle in einer beliebig ausgebildeten Güllengrube mittels einer
Belüftungseinrichtung, welche in der Gülle einen mit Luft angereicherten und in verschiedene Richtungen
lenkbaren Flüssigkeitsstrahl erzeugt, dadurch gekennzeichnet, daß den verschiedenen Richtungen
in Abhängigkeit von der momentanen Entfernung zwischen der Belüftungseinrichtung und
der jeweils angestrahlten Grubenwand Verweilzeiten zugeordnet werden, die bei großer Entfernung
eine lange Belüftungsdauer und bei kleiner Entfernung eine kurze Belüftungsdauer gewährleisten.
2. Vorrichtung zur Ausübung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die
Belüftungseinrichtung aus mindestens einem an der Grubenöffnung drehbar gelagerten Tragrohr (6)
besteht, an dessen in die Gülle ragendem Ende exzentrisch mindestens ein Tauchmotor (1) mit
mindestens einem Belüftungspropeller (2) angeordnet ist, und daß die Rotation des Tragrohres (6)
durch in den Drehweg desselben bringbare und entfernbare Sperrmittel steuerbar ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2 zur Ausübung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß eine Meßvorrichtung vorgesehen ist, welche die Drehgeschwindigkeit des rotierenden Tragrohres
(6) mißt, und daß in Abhängigkeit von der gemessenen Drehgeschwindigkeit die Steuerung der
in den Drehweg des Tragrohres (6) bringbaren und entfernbaren Sperrmittel erfolgt.
4. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Sperrmittel als zeitgesteuerter,
mit einem Stellbolzen (31) versehener Stellmagnet (32) ausgebildet ist, der die Verweilzeiten
steuert durch Betätigung des Stellbolzens (31), der an den Rastbolzen (30) einer Rastenscheibe (29)
angreift, die drehfest mit dem Tragrohr (6) verbunden ist.
5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die am Umfang der Rastenscheibe (29)
befestigten Rastbolzen (30) lösbar befestigt sind.
6. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet,
daß mit dem Tragrohr (6) eine mit Nocken (39) versehene Programmscheibe (38) drehfest
verbunden ist und daß die Nocken (39) einen oder mehrere Schalter (34) betätigen, die den Stellmagneten
(32) ansteuern.
7. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß jeweils am Rastenbolzen (30) angebrachte,
verschiedene Schalter (37) betätigende Schalternasen (36) die Betätigungszeit des Stellmagneten
(32) steuern.
8. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß ein dem Tragrohr (6) zugeordnetes Gestänge (10) vertikale Schwenkbewegungen ausführt
und daß der Tauchmotor (1) mit dem daran angeordneten Belüftungspropeller (2) mit dem
Gestänge (10) verbunden ist und vertikal verschwenkbar ist.
9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwenkbewegungen des Gestänges
(10) richtungsabhängig von einem am Ende des Gestänges (10) befestigten Rollen-Taster (34),
welcher eine Kurvenscheibe (33) abtastet, gesteuert sind.
10. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß die Verweilzeit des Belüftungspropellers (2) über die Steuerung eines das Tragrohr (6) drehenden
Motors (z. B. elektrischer, pneumatischer oder hydraulischer Art) mit Hilfe eines Zeitschaltwerkes
erfolgt.
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19742435975 DE2435975C3 (de) | 1974-07-26 | Gerät zum Belüften von Güllengruben und Gräben | |
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