DE2455455C3 - 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 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
Fig.3 Stelleinrichtung mit Rastenscheibe in der Draufsicht
F i g. 4 Belüftungsschema in einer quadratischen 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.
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
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.
Claims (9)
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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