DE2455455C3 - Verfahren zum Belüften von Gülle in einer beliebig ausgebildeten Güllengrube - Google Patents

Verfahren zum Belüften von Gülle in einer beliebig ausgebildeten Güllengrube

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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 Graben 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 GOHe 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 entfembare 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 länger 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 Steilmagnet 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 Propelierrchubkraft 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
s 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 Scheiben steuern z. B. fiber Nocken entsprechende, die Zeitschaltuhr ansteuernde Schalter. Dabei können am Ort der Montage des Belüftungsaggregates entsprechend den Grubenverhältnissen Ausbrechungen an der Nockenscheibe vorgenommen werden. Der Kontakt-
!S schluß 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 ergib* sich, wenn statt des Programmschaltwerks entsprechende Nocken auf den Rastbolzen aufgebracht werden. Am Stellmagneten sind in axialer Richtung zum Rastbolzen z. B. drei Mikroschalter in einer Reihe angeordnet Jeweils ein Mikroscrulter 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 Impubschaltwerk 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 LQftermotors 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 versthen zu werden, welcher auf einer οι isfesten 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 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 Kur^enscheiben 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
F i g. 1 Belüftungsgerät in der Ansicht und teilweise im Schnitt
F i g. 2 Belüftungsgerät in der Draufsicht
Fig.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
Fig.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 3 betreibt einen LUftungspropeller 2, an dessen Saugseite ei .-!R 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 Schaum vernichter 19 angebracht
FQr 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 Ober eine vorprogrammierte Zeitschaltuhr erhalt 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 Strahlrichtungen 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 Un 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 Rastbob.fn mit drei verschiedenen SchaliiMsen gewählt werden;dementsprechend gibt der betätigte Mikroschalter der Zeitschaltuhr eine bestimmte Standzeit vor. Die Rastbolzen 30 sind in der P.H.sierisch«*<be 29 verschraubt und damit entfernbar.
Eine andere Möglichkeit zur richtungsabhängigen Steuerung der Verweildauer des rotierenden Tragrohres stellt die Anordnung eines Schrittschaltwerkes statt einer Rastenscheibe dar. Dabei wird die Rastenscheibe 29 durch ein Zahnrad ersetzt ein Steilmagnet greift dann horizontal in die Zähnung ein, anstatt — wie in Fig.8 gezeichnet — vertikal. Die Zähnung des
Vj 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 Gestänges 10. Dabei ist am f.eien 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
so Kurvenscheibe 33 ist ortsfest befestigt Auf diese We'.?e 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 verwendet werden.
Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (9)

Patentansprüche;
1. Verfahren zum Belüften von Gülle in einer beliebig ausgebildeten Güllengrube mittels einer Belüftungseinrichtung, welche in der Gülle einen mit s 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 to 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 (ß) 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 Sperr,' -rttel 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 Verwejlzeit des BelQftungspropellers (2) über die Steuerung eines das Tragrohr (6) drehenden Motors (z.B. elektrischer, pneumatischer oder hydraulischer Art) mit Hilfe eines Zeitschaltwerkes erfolgt
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