DE3046383A1

DE3046383A1 - Ruehrwerk fuer mit feststoffen beladene fluessigkeiten

Info

Publication number: DE3046383A1
Application number: DE19803046383
Authority: DE
Inventors: Knuth Boedecker
Original assignee: INFARM BAUTECHNIK GmbH
Current assignee: INFARM BAUTECHNIK GmbH
Priority date: 1980-12-09
Filing date: 1980-12-09
Publication date: 1982-07-08

Description

Rührwerk für mit Feststoffen beladene
Flüssigkeiten Die Erfindung betrifft ein Rührwerk für mit Feststoffen beladene Flüssigkeiten, insbesondere Gülle, bei dem die Gülle über ein Zulaufrohr in relativ große Behälter gepumpt, in diesen gelagert und von Zeit zu Zeit zwecks Erzielung einer guten Durchmischung mit wenigstens einer um eine Hauptachse drehbaren Rührdüse umgerührt wird.
Bei der Behandlung von in der Regel in größeren Behältern gelagerter Gülle wird von Zeit zu Zeit mit Hilfe eines Rührwerkes eine Gülleumrührung vorgenommen, um eine Entmischung der sich langsam absetzenden und/oder aufschwimmenden Substanzen von der übrigen Flüssigkeit im Behälter zu vermeiden. Die bekannten Rührwerke haben den Nachteil, daß sie in einem verhältnismäßig kleinen Umkreis in der Flüssigkeit wirksam sind, so daß zur Behandlung bzw.
Umrührung des gesamten Behälterinhaltes eine mehrmalige Plazierung veränderung der Rührwerke vorgenommen werden muß oder mehrere Rührwerke entsprechend verteilt angeordnet werden. Dies ist zeitaufwendig und umständlich bzw. führt zu entsprechend hohen Anschaffungskosten und bedingt auch höhere Wartungskosten. Weiterhin besteht kaum die Möglichkeit, die Rührwerke auf einfache Weise auf die gerade im Behälter befindliche Flüssigkeitszusammensetzung einzustellen. Bei bekannten Rührwerken, die zur Gülleumrührung die Gülle aus dem Behälter ansaugen und sie in diesen zurückgeben ist eine gesonderte Pumpe vorgesehen, um den Güllezwangs umlauf herbeizuführen. Dies erfordert natürlich einen zusätzlichen Antrieb, der entweder aus einem Elektromotor oder einem landwirtschaftlichen Trecker besteht, dessen Zapfwellantrieb benutzt wird.
Die Aufgabe der Erfindung besteht in der Schaffung eines Rührwerkes für mit festen Substanzen beladene Flüssigkeiten, insbesondere Gülle, das mit Hilfe eines einfachen Aufbaues und einer einfachen Betätigung eine wesentlich verbesserte Rühreffektivität aufweist.
Die Erfindung geht von dem einleitend angeführten Rührwerk aus und löst die Vorgenannte Aufgabe dadurch, daß ein um eine eigene Achse frei rotierfähiges, mit Antriebsschaufeln ausgestattetes Rührorgan zusätzlich vorgesehen ist und daß die an das Zulaufrohr angeschlossene Rührdüse auf die Antriebsschaufeln gerichtet ist, um das Rührorgan durch den aus der Rührdüse austretenden Förderstrom in Rotation zu versetzen.
Durch diese Lösung ist die Rühreffektivität des Rührwerkes beträchtlich gesteigert, da nun ein wesentlich größerer Inhalt des Behälters von dem Rührwerk erfaßt und somit umgerührt wird. Insbesondere ist aber die Effektivität des Rührwerkes noch dadurch verbessert, daß auch die Rührdüse ständig mitrotiert und so als rotierendes Rührelement dient. Das zusätzlich vorgesehene Rührorgan ist vorzugsweise rad- oder scheibenförmig ausgebildet und besitzt Schaufeln, auf die der aus der Rührdüse austretende.Förderstrom zumindest teilweise auftrifft und das Rührorgan somit in Rotation versetzt, so daß dieses, vorteilhaft mit weiteren Rührelementen wie Rührfinger besetzt, die Flüssigkeit bzw. Gülle umrührt. Das Rührorgan benötigt also keinen üblichen Antriebsmotor mehr, sondern zu seinem Rotationsantrieb wird die Strömungsenergie des aus der Rührdüse ausströmenden Flüssigkeitsstromes ausgenutzt. Insoweit entfällt auch eine nur für den Umrührbetrieb benötigte Pumpe, so daß das Rührwerk insgesamt mit niedrigen Anschaffungskosten zu installieren ist.
Inden Unteransprüchen 2 bis 11 sind bevorzugte Weiterbildungen des Gegenstandes nach der Erfindung unter Schutz gestellt. Nach Anspruch 2 wird eine weitere Erhöhung der Rühreffektivität erzielt.
Die Erfindung ist nachstehend anhand der Darstellungen in den anliegenden Zeichnungen beispielsweise näher erläutert.
Es zeigen: Figur 1 eine erste Ausführungsform nach der Erfindung, die am Boden eines Behälters installiert ist, Figur 2 eine einfache Ausführungsform, Figur 3 die Aus führungs form nach Fig. 1 in weiterer Verbesserung.
In Fig. 1 ist der für die zu:.lagernde, mit Feststoffen wie z.B. Sink-, Schweb- und/oder Schwimmstoffen beladene Flüssigkeit 1, insbesondere Gülle, bestimmte Behälter nur mit seinem teilweise gezeigten, aus Beton bestehenden Boden 2 angedeutet.
Unterhalb dieses Bodens verläuft ein Zulaufrohr 3, das den Boden in der Mitte durchdringt und in den Behälter einmündet, woran sich dann ein Austragsabschnitt 4 mit einer Rührdüse an seinem Austrittsende anschließt. Vorzugsweise ist der Abschnitt 4 als Krümmer ausgebildet und mit Hilfe einer Drehverbindung 6 mit dem übrigen Zulaufrohr 3 verbunden, so daß er sich um eine Hauptachse 7, die vorteilhaft senkrecht zum Boden 2 und in dessen Zentrum verläuft, drehen kann, wie noch klar wird. Die Düse 5 ist auf ein um die Achse 8 frei rotierendes Rührorgan 9 mit Antriebsschaufeln 10 gerichtet, so daß der aus der Düse austretende Flüssigkeitsstrom auf die Antriebsschaufeln, die auf wenigstens einem Kreis angeordnet sind, auftrifft und das Rührorgan um die Achse 8 in Rotation versetzt. Das Rührorgan 9, das vorteilhaft Kreisform, Tellerform, Radform oder dergleichen aufweist, kann zum noch wirksameren Rühren in der Flüssigkeit 1 mit zusätzlichen Rührfingern 11 versehen sein. Das radförmige Rührorgan 9 ist so gegenüber der Strahlrichtung der Düse 5 angestellt, daß es in Bezug auf seine Drehebene einen spitzen Winkel mit der Strahlrichtung einschließt, wodurch eine einfache Schaufelausbildung gewählt werden kann, wie sie etwa bei Laufrädern von Kreiselpumpen anzutreffen ist.
Die Drehachsen 7 und 8 weisen in allen Figuren einen relativ großen Abstand voneinander auf und schließen zwischen sich einen spitzen Winkel ein, da die Strahlrichtung der Düse 5 in den gewählten Beispielen gemäß dem eingezeichneten Pfeil parallel zum Behälterboden 2 verläuft. Bei anderer Strahlrichtung können beide Achsen durchaus auch parallel verlaufen. Das Rührorgan 9, das auch anders als dargestellt konstruiert sein kann, aber immer drehkraftübertragende Antriebsschaufeln 10 aufweist, ist gemäß Fig. 1 frei drehbar an einer Hebelanordnung 12 gelagert, die wiederum an dem Austragsabschnitt 4 und an einem Träger 13 starr befestigt ist. Die Anordnung 12 besteht z.B.
aus drei Hebeln, die mit mehreren Löchern 14 versehen sind, um beispielsweise mittels Schrauben und Muttern die optimale Stellung des Rührorgans 9 einstellen und verändern zu können. Eine Feder 15 am Hebel 16, z B. eine Druckfeder, bewirkt ein geringfügiges, selbsttätiges Nachgeben, z.B. Neigen, des Rührorgans 9 bei veränderter Intensität des aus der Düse 5 austretenden Flüssigkeitsstromes, der über das Zulaufrohr 3 in den Behälter gepumpt wird.
An der Drehlagerung des Rührorgans 9 greift eine Wellenanordnung 17 an, die z.B. aus einer biegsamen Welle bestehen kann, und ist andererseits mit einem Getriebe 18 verbunden, und zwar mit dessen Ritzel 19, das wiederum an dem Träger 13 gelagert ist. Da der Träger 13 mit dem Austragabschnitt 4 des Zulaufrohres 3 oder mit dem entsprechenden Teil der Drehverbindung 6 starr verbunden ist, wird sich das Ritzel 19 um den Umfang des großen und drehfest angeordneten Zahnrades 20 des Getriebes 18 abwälzen.
Dadurch dreht sich das Rührorgan 9 während seiner Rotation um die eigene Achse 8 auch gleichzeitig um die Hauptachse 7. Bereiche oder Teile des Rührorgans außerhalb seiner Rotationsachse 8, z.B. die Rührfinger 11 oder dergleichen, bewegen sich dabei auf einer Zykloidenbahn und fördern so in verstärktem Maße die Durchmischung der bereits im-Behälter befindlichen Flüssigkeit, die im Fall der Gülle Sink-, Schweb- und/oder Schwimmstoffe enthält, die, wenn sich die eingepumpte Gülle im Ruhezustand befindet, eine Entmischung der Gülle bewirken, was verhindert werden soll.
Figur 2 zeigt eine einfache Ausführung des vorstehend beschriebenen Prinzips. Die Hebelanordnung 12 ist ersetzt durch eine einfache Stütze 21, die das Rührorgan 9 trägt und andererseits auf dem Austragsabschnitt 4 des Zulaufrohres 3 starr befestigt ist.
Um das Rührorgan um die Hauptachse 7 bewegen zu können, ist das Getriebe 18 z.B. als Kegelradgetriebe ausgebildet, wobei es durch eine Schutzhaube 22 gegen die Flüssigkeit 1 geschützt ist.
Über eine starre Welle 23 wird das Ritzel 19 extern angetrieben, z.B. mittels eines Handrades 24.
Das Ausführungsbeispiel nach Figur 3 gleicht im wesentlichen dem in Figur 1 gezeigten Beispiel. Um die Belüftung der Gülle zu verbessern, ist eine Belüftungseinrichtung 25 vorgesehen, die mit dem übrigen Rührwerk zusammenwirkt. Die Belüftungseinrichtung besteht aus einem in den Austragabschnitt 4 integrierten Injektor 26, einen sich daran anschließenden Zuluftschlauch 27, der sich durch die Flüssigkeit 1 nach oben er~ deckt und aus ihrer Oberfläche herausragt. Auf der Flüssigkeitsoberfläche schwimmt eine Schwimmereinheit 28, die das herausragende Ende des Zuluftschluaches oder - rohres ständig und sicher aus der Flüssigkeit heraushält.
Beim Einpumpen von im Behälter zu lagernder Flüssigkeit wird glei,chzeitig über den Injektor Außenluft angesaugt, die über die Düse 5 in die Flüssigkeit gelangt, und zwar unter Drehung des Austragabschnittes 4, so daß im wesentlichen der gesamte Flüssigkeitsinhalt des Behälters von unten her belüftet wird, um den Ablauf der biologischen Vorgänge in der Flüssigkeit zu sichern bzw. zu verbessern.

Claims

p atentansprüche 1. Rührwerk für mit Feststoffen beladene Flüssigkeiten, insbesondere Gülle, bei dem die Gülle über ein Zulaufrohr in relativ große Behälter gepumpt, in diesen gelagert und von Zeit zu Zeit zwecks Erzielung einer Durchmischung mit wenigstens einer um eine Hauptachse drehbaren Rührdüse umgerührt wird, dadurch gekennzeichnet, daß ein um eine eigene Achse (8) frei rotierfähiges, mit Antriebsschaufeln (10) ausgestattetes Rührorgan (9) zusätzlich vorgesehen ist und daß die an das Zulaufrohr (3) angeschlossene Rührdüse (5) auf die Antriebsschaufeln (10) gerichtet ist, um das Rührorgan (9) durch den aus der Rührdüse (5) austretenden Förderstrom in Rotation zu versetzen.
2. Rührwerk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es im Zentrum des Bodens (2) des Flüssigkeitsbehälters angeordnet ist.
3. Rührwerk nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Rührdüse (5) des Zulaufrohres (3) unter einem spitzen Anstellwinkel auf die Drehebene des Rührorgans (9) ausgerichtet ist.
4. Rührwerk nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Rührorgan (9) Kreisform, Tellerform, Radform oder dergleichen aufweist und außer den der Rührdüse (5) des Zulaufrohres (3) zugekehrten Antriebsschaufeln (10) mit zusätzlichen Rührfingern (11) versehen ist.
5. Rührwerk nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Lage der Rotationsachse (8) des Rührorganes (9) von der Lage der Hauptachse (7) abweicht und daß die Rotationsachse (8) auf einer Kreisbahn um die Hauptachse (7) bewegbar ist.
6. Rührwerk nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß zur Bewegung des Rührorgans (9) um die Hauptachse (7) ein Getriebe (18) und eine das Getriebe mit dem Rührorgan (9) verbindende Wellenanordnung (17) vorgesehen ist.
7. Rührwerk nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Wellenanordnung (17) aus einer biegsamen Welle besteht.
8. Rührwerk nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß zur Bewegung des Rührorgans (9) um die Hauptachse (7) ein Getriebe (18) und eine extern antreibbare starre Welle (23) für das Ritzel (19) des Getriebes vorgesehen ist.
9. Rührwerk nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Lage der Rotationsachse (8) des Rührorgans (9) und/oder die Höheneinstellung des Rührorgans veränderbar ist.
10. Rührwerk nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß zur Neigungsänderung des Rührorgans (9) eine Federanordnung (15) vorgesehen ist.
11. Rührwerk nach einem der Ansprüche 1 bis 10 unter Verwendung einer selbstansaugenden Belüftungseinrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß die Belüftungseinrichtung (25) an den Austragabschnitt (4) des Zulaufrohres (3) angeschlossen ist und daß das Einsaugende des Zuluftrohres (27) der Einrichtung (25) durch eine Schwimmereinheit (28) aus der Flüssigkeit (1) des Behälters herausgehalten wird.