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Rührgerät für Flilssigmist und Abwasser
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Die Erfindung betrifft ein Rührgerät, welches vorzugsweise zum Rohren
von Flüssigmist und ähnlichen Medien eingesetzt wird, wobei das Rihrgut wahlweise
auch belüftet werden kann. Die Beliiftung wird dann angewendet, wenn es sich um
ein Rührgut handelt, das zur Geruchsbelästigung neigt.
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Flüssigmist wird oft in geschlossenen Behältern oder in geschlossenen
Gruben gelagert, deren Fülltiefe bis zu 6 m beträgt. Während der Lagerung tritt
eine Entmischung ein, so daS sich Sinkschichten und Sch#imudecken bilden, die aufgerlihrt
werden müssen, urn aine Entleerung der Grube durc,1 Pumpen und dgl. zu ermöglichen
und ein Zuwachsen der Grube durch Sinkschichten zu verhindern.
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In vielen Fällen sind solche geschlossenen Gruben bereits vorhanden.
Auf der Grubendecke, die den oberen Abschlu!! bildet und meistens aus Stahlbeton
besteht, befinden sich kleine Uffnungen, die ein Einfahren mobiler Ruhrgeräeermöglichen.
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Diese 'Uffnungen begrenzen den maximalen Durchmesser von Riihrflügeln,
Riihrscheiben und dgl., die dort eingefahren werden sollen.
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Die Rührtechnik hat sich in letzter Zeit so weiterentwickelt, daß
zunehmend größere Rührflügel, Rührscheiben und dgl. zur Anwendung kommen, da deren
Rührleistung besser ist und auch auf der Antriebsseite eine höhere zulässige Anschlußwerte
zur Verfügung stehen. Diese vergrößerten Rührfliigel, Riihrscheiben und dgl. können
dann nicht mehr in die vorhandene Uffnungen der Grubendecke eingefahren werden.
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Naheliegend wäre es, die Uffnung der Grubendecke zu erweitern und
den vergrößerten Durchmesser der Rührflügel, Rührscheiben und dgl; anzupassen. Dem
stehen aber statische Gründe entgegen. Die Uffnungen sind meist armiert, die Grubendecken,
die ofttbefahrbar sind, müssen hohen statischen Anforderungen genügen. Eine Erweiterung
der Uffnung ist daher praktisch undurchführbar und wäre mit zu hohen Kosten verbunden.
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Deshalb sind bereits Rührwerke bekannt geworden, deren Rührfliige
sich zum Ein- und Ausfahren in die Grubenöffnung durch Hochschwenken verkleinern
läßt. Im Betrieb wird der Rührflügeldurchmesser durch Fliehkraftwirkung oder bei
einer anderen Ausführung mechanisch durch eine Verstellspindel geschwenkt.
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Die Offenlegungsschrift 1557985 beschreibt einen Rtihrflucel, der
mechanisch mittels einer im Rohrinnern verlaufenden Stange verstellt wird.
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Der Rührfltlgel wird beim Ein- und Ausfahren in eine Lage, die etwa
parallel zur Rjhrwelle verläuft gebracht. In Arbeitsstellung ist die Lage der Riihrflügel
in einer zur Riillnvelle senkrechten Ebene. Auch die Schwenkachse befindet sich
in dieser senkrecht zur Rührwelle verlaufenden Ebene.
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Nachteilig ist, daß zu einer mechanischen Verstellung hohe Verstellkräfte
erforderlich sind, da sich die Riihrfliigel und die daran befindlichen Gestänge
im Laufe der Zeit verschmutzen. Grobe Bestandteile des Rllhrgutes können zum Verklemmen
des Gestänges fUhren. In diesem Falle lassen sich die Rijhrflllgel nicht mehr verstellen
und das Riihrwerk kann auch nicht mehr ausgefahren werden.
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Solche Störungen durch Verklemmen sind auch schwer zu beheben, da
die nach oben gestellten Spitzen der Riihrfliigel beim Ausfahren an der Grubendecke
anstoßen und die anfälligen Gestänge dann zu tief liegen, um durch die enge Grubenöffnung
erreichbar zu sein.
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Die Offenlegungsschrift 242065 vermeidet ein Gestänge. Die Riihrflügel
fUhren jedoch dieselbe Schwenkbewegung aus wie im vorgenannten Falle. Sie sind um
ein senkrecht zur Drehachse verlaufendes gelenk beweglich gelagert und stellen sich
unter dem Einfluß der bei der Rotation entstehenden Fliehkräfte nach außen. Bei
kleineren Rotationskräften d.h., bei niedrigen Drehzahlen steilen sich die Riihrflügel
unter der Wirkung des Eigengewichtes in die achsparallele Lage. Nachteilig ist hier,
da9. die Verstellkräfte bei niedrigen Drehzahlen gering sind, da der Strömungswiderstand
der Riihrflligel senkrecht zur Verstellrichtung wirkt und dadurch nicht zur die
Verstellung wirksam wird. Besonders bei zähfltissigem Riihrgut, das eine niedrige
Drehzahl der Rflhnqelle erforderlich macht, ist daher nicht sichergestellt, daß
die Flügel sich in eine zur Riihrwelle senkrechte Lage einstellen. Auch kann es
erforderlich sein, die Riihncelle selber zur vertikalen Richtung schräg zu stellen,
um zun Beispiel von einer vorgegebenen Grubenöffnung aus einen größeren Wirkungsbereich
des Riihrers zu erzielen. Dann erzeugt die Gewichtskomponente des Rührfl iigelschwerpunktes
ein Moment um die Schwenkachse, das im Verlaufe einer Umdrehung seine Größe ändert.
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Dadurch befinden sich die Riihrflügel während einer Umdrehung nicht
in einer Ebene, was zu erhöhten Lagerbelastungen, zu Unwuchten und zum Verschleiß
der ständig bewegten Gelenke fiihrt.
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Die Offenlegungschrift 1582030 beschreibt ein Riihrwerk, an dessen
Riihrwelle Ketten angebracht sind. Diese Ausfiihrung hat den Nachteil, daß eine
flexible Kette sich vorzugsweise in die Richtung der Umfangsgeschwindigkeit einstellt,
die durch den Befestigungspunkt gegeben ist. Dadurch werden zur Riihrwirkung erforderliche
Ablösewirbel erzielt. Ein solches Rlihrwerk hat praktisch keine Riihtlirkung, da
sich auch keine Radialströmung ausbildet wie dies von Turbinen - und Scheibenrihrern
her bekannt ist.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Riihrgerät zu schaffen,
dessen Rührorgan (Rührfliigel, Rührscheiben und dgl.) im Durchmesser verstellt werden
kann, so daß der kleinere Durchmesser das Ein- und Ausfahren in vorhandene Grubenöffnunqen
ermöglicht, der größere Durchmesser sich anderseits im Betrieb selbsttätig eingestellt,
wodurch sich eine verbesserte Riihn/irkung ergibt.
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Zum Ausfahren soll der Durchmesser wieder verkleinert werden. Wahlweise
soll mit dem Riihrgerät auch eine Belüftungseinrichtung verbunden werden können.
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Diese Aufgabe wird erfindungsmäßig gelöst, daß das Rührorgan aus einer
Scheibe besteht, die durch die Rührwelle gedreht wird. An dieser Scheibe sind vorzugsweise
vier Rührblätter schwpnkbar angebracht. Die Schwenkachse für jedes Rührblatt ist
vorzugsweise parallel zur Achse der Rührwelle am Umfang oder vorzugsweise innerhalb
der Scheibe anqebracilt. Die um die Schwenkachse drehbaren Rührblättern stellen
sich vorzugsweise durch den Staudruck, der durch die Drehbewegung des Rührorgan
entsteht nach außen, so daß sich der Durchmesser des Riihrorgans vergrößert. Ur:
eine Verkleinerung des Durchmessers des Rührorgans flir das Ausfahren des Rührwerkes
aus der Grube zu ermöglichen, wird das Rührorgan kurzzeitig mit er#egen9,esetztem
Drehsinn betrieben, so daß der Staudruck auf die Rührblätter in die entgegengesetzte
Richtung wirkt.
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Die Riihrblätter schwenken also um die Jchwenkachse in entgegengesetzter
Richtung.
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Durch 2 Anschlagstellungen wird erreicht, daß der Schwenkwinkel eines
Riihrblattes um die Schwenkachse begrenzt wird. Eine tznschlagstellung fixiert die
Betriebsstellung mit großem Durcilmesser des Rirorgans, eine ander Anschlagstellung
fixiert die Ein- und Ausfahrstellllnn mit verkleinertem Durchmesser des Riihrorgans.
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Die Ausgestaltung der Erfindung erfolgt durch eine Anordnung des Riihrwerkes
auf einem fahrbaren Gestell. Das ganze Riihrwerk mit Antriebsmotor kann auf diesem
Gestell in eine horizontale Transportstellung und in eine vertikale Ein- und Ausfahrstellung
gebracht werden. Mit diesem Gestell wird das Riihrwerk über die Grubenöffnung geschoben
und befindet sich in vertikaler Stellung.
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Die Riihrwelle ist als hohles Vierkantrohr ausgebildet, welches an
einer Seite mit einer Lochteilung versehen ist. Ober das Vierkantrohr der Rührwelle
ist koaxial ein Zahnrad geschoben, das über ein Ritzel von Antriebsmotor gedreht
wird und in die Lochteilung des Vierkantrohres eingreift.
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Dadurch kann das Rtihrwerk auf und ab bewegt werden. Befindet es sich
in der gewiinschten Riihrstellung, so wird das iockenrad auf den Zahnrad durch einen
Stift arretiert und das Riihrwerk kann durch Einschalten des Elektromotors bei Drehung
versetzt werden. Zusätzlich kann durch das Vierkantrohr ein flexibler Belüftungsschlauch
geflihrt ;/nrden, der auf der Unterseite des Rihrorgans mündet und über einen Drehkopf
mit einem Kompressor verbunden ist.
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Dadurch kann das Riihrwerk zusätzlich als Beliftungsgerät eingesetzt
werden.
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Mit der Erfindung werden Vorteile erzielt, die insbesonders darin
bestehen, daß durch Ausnutzung des Staudruckes hohe Verstellkräfte erzielt werden,
die die Riihrblätter sicher nach augen stellen. Durch Reversierung der Drehrichtung
werden diese Riihrblätter ebenso sicher wieder nach innen gestellt, da die Richtung
des Staudruckes sich umkehrt Durch die flache Bauweise des Riihrorgans kann dieses
auch bei Betriebsstörungen, wie Verstopfungen und dadurch bedingte Hemmungen der
Schwenkbewegung bis knapp unter die Grubenöffnung hochgefahren werden. Dort ist
das Rührorgan leicht zugänglich, da es flach baut und Störungen, wie Verstopfungen
und dgl. können leicht beseitigt werden.
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in Fig. 1 bis Fig. 4 dargestellt
und wird im folgenden näher beschrieben.
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Fig. 1 zeigt das Riihrwerk in Einfahrstellung. Die Rührwelle (1) mit
dem daran befestigten Riihrorgan (2) befindet sich in vertikaler Stellung über der
Uffnung (3) der Grubendecke (4). Rührwerk und Antriebsmotor (5) sind schwenkbar
auf einem Fahrgestell (6) angebracht. Durch die Schwenkachse (7) die Fahrgestell
(6) und Riihrwerk verbindet, kann das Piihrerk in eine vorzugsweise horizontale
Transnortstollung und in einer vorzugsweise vertikale Arbeitsstellung gebracht werden.
Die Rührwelle (1) wird über ein Zahnrad (3) und ein Ritzel (9) von einem Elektronotor
(5) angetrieben. Die Ftitnahme der Rührwelle (1) durch das Zahnrad (8) erfolgt dadurch,
daß die Riihrwelle (1) als Vierkantrohr ausgebildet ist, das in der Zahnradnabe
verschiebbar ist.
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Die Verstellung der Riihnçelle (1) ist vertikaler Richtung erfolgt
durch ein iSocke,nrad (10) das auf dem Zahnrad (3) befestigt ist und in eine auf
einer Seite des Vierkantrohres angebrachte Lochteilung eingreift.
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Das Nockenrad (10) wird über eine Handkurbel gedreht, während der
Antriebsmotor (5) stillsteht. Ist die Arbeitsstellung des Rihnierkes erreicht, d.
h., ist das Riihnverk in die Grube eingefahren, wird das Nockenrad (10) iber einen
Stift
(11) auf den Zahnrad (3) arretiert. Das Zahnrad (3) ist seinerseits auf einer Befestigungsplatte
(12) gelagert, die ihrerseits weber die Schwenkachse (7) mit dem Fahrgestell (6)
in Verbindung steht.
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Wird das Riihrgerät auch als [3eliiftunnsgerät benutzt, so wird
über einen Kompressor (13) und einen flexiblen Schlauch (14), der iiber einen Drehkopf
(15) mit der Rührwelle (1) verbunden ist und unterhalb dem Rührorgan (2) austritt,
Luft in das Riihrgut (16) eingeblasen.
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Fig. 1 beschreibt die weitere Ausgestaltung der Erfindung. Der hauntsächliche
Erfindungsgedanke bezieht sich jedoch auf die Ausbildung des Riihrorgans mit schwenkbar
Rührblättern (17), die auf der Rilhrscheibe (18) schwenkbar befestigt sind über
eine Schwenkachse (19), die vorzugsweise parallel zur Achse der Rührwelle (1) verläuft.
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Deshalb kann ein solches Rührorgan auch an ,RiihrweVken angebracht
werden, die nicht iber Elektromotor, sondern iber Zapfwelle angetrieben werden und
die mit anderen Hubvorrichtungen und Fahrgestellen als in Fig. 1 gezeigt versehen
sind.
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Fig. 2 und Fig. 3 zeigen die besondere nusflihrung des flihrorgans
in eingeschwenkter Stellung ( Fig. 2, Ein- und Ausfahren) und in ausgeschwenkter
Stellung (Fig. 3, Betrieb, größerer l!urchmesser). Die Rülirblätter (17) sind auf
einer Scheibe (18) schwenkbar gelagert, wobei die Schwenkachse (19) der Rtihrblätter
parallel zur Riihrwellenachse (1) verlauft. Die Verbindung von Riihrblatt (17) und
Schwenkachse (19) wird durch Schwenkhebel (23) hergestellt. Ein Anschlag (21) welcher
fest mit der Scheibe (18) verbunden ist, begrenzt nach Fig. 2 die innere Einfahrtstellung
der Riihrblätter (17). Vorzugsweise sind 4 Riihrblätter (17) auf einer Rührscheibe
(18) anneordnet.
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Wird die Rührwelle (1) durch den Elektromotor (5) gedreht, so bewirkt
der Staudruck der an dem Rührblatt (17) wirksam wird, daß das Rührblatt (17) nach
außen in die in Fig. 3 gezeigte Stellung geschwenkt wird. Diese Wirkung des Staudruckes
erfolgt jedoch nur, wenn die Rührscheibe (18) in der in Fig. (2) angegebenen Pfeilrichtung
22 gedreht wird. Dabei unterstützt auch die Fliehkraft diesen Vorgang. Der Schwenkwinkel
wird dadurch begrenzt, daß der Schwenkhebel (20) am Anschlag (21b) anstößt. Bei
4 Rührblättern (17) kann die Form des Hebels (20) so gewählt werden,daß insgesamt
nur 4 Anschläge 21, 21b..., angebracht werden müssen, um die innere und äußere Stellung
des Rührblattes (17) zu begrenzen. Für Anschlag (21 b) begrenzt einmal die innere
Stellung des Rührblattes (17b), ein andermal die äußere Stellung des Rfihrblattes
(17)
durch Kontakt des mit dem Riihrblatt (17) verbunden Schwenkhebels
(20) mit dem Anschlag (21b) Wir der Drehsinn des Rührorgan reversiert, zum Beispiel
über einen Wendeschalter am Elektromotor (s) oder über ein Wendegetriebe, so daß
die Riihrscheibe (18) in der Pfeilrichtung (23) läuft, so wirkt der Staudruck in
entgegengesetzter Richtung und die Rlihrblätter (17) werden nach innen geschwenkt.
Die Fliehkraft wirkt zwar diesem Vorhang entgegen, jdoch ist erfahrungsgemäß die
Wirkung des an den Rührblättern (17) sich einstellenden Staudruckes größer, so daß
die gemäß Fig. 3 nach außen gestellten Ruhrblätter wieder gemäß Fig. 2, innen zur
Anlage kommen und das Rührwerk durch die Öffnung (3) nach außen gefahren werden
kann. Steht kein Wendeschalter oder Wendegetriebe zur Verfigung, so kann die Riihrscheibe
(2) beim Ausfahren bis knanp unter die Öffnung (3) der YrubendeckP (4) gefahren
werden und die Rührblätter (14 können von Hand in die in Fig. 2 gezeigte Stellung
gebracht werden, so daß das Rührwerk dann ausgefahren werden kann.
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Fig. 4 zeigt eine Seitenansicht des P?ijhrorqans (2). Das Pührblatt
(17) wird vorzugsweise so ausgebildet, daß es sich symmetrisch auf der Ober-und
Unterseite der Rührscheibe (18) befindet. Dadurch wird eine bessere Rührwirkung
erzielt, da durch die Radialströmung im Rührorgan (2) sich auf der bber- und auf
der Unterseite der Rührscheibe (18) je ein Wirbel ausbildet, der den Inhalt der
Grube (16) besser durchmischt.
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Auch erfolgt die Belastung der Schwenkachse (19) symmetrisch und die
Beansoruchung im Lager der Schwenkachse wird dadurch gi#nstiger. Die Rjhrblätter
(17) müssen deshalb geteilt oder geschlitzt sein und werden auf der Außenseite durch
einen Steg (24) verbunden. Auch der Anschlag (2 wird auf der Ober-und ljnterseite
der Riihrscheibe (18) ausgeführt.
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