DE4120988A1

DE4120988A1 - Gasdichte wellen- bzw. schaftdurchfuehrung durch eine behaelterwand sowie eine ruehrwerksanordnung fuer insbesondere geschlossene behaelter

Info

Publication number: DE4120988A1
Application number: DE4120988A
Authority: DE
Inventors: Erwin Koeberle
Original assignee: HERRMANNSDORFER ENTWICKLUNGSGE
Current assignee: KOEBERLE, ERWIN, 85625 GLONN, DE
Priority date: 1991-05-31
Filing date: 1991-06-25
Publication date: 1992-12-03

Description

Die Erfindung betrifft ganz allgemein eine gasdichte Wellen- bzw. Schaftdurchführung durch eine Behälterwand sowie eine Rührwerksanordnung für insbesondere geschlossene Behälter, wie beispielsweise Behälter zur Erzeugung von Biogas in gasdichten Güllegruben.

Für die Betätigung von Handhabungsvorrichtungen z. B. Rührwerken ist einerseits den rauhen betrieblichen Bedingungen mit möglichst einfacher mechanischer konstruktiver Ausführung Rechnung zu tragen, und zwar bei gasdichter Ausführung der Güllebehälter zwangsläufig in von außerhalb des Behälters zu bedienender Form. Andererseits ist auch der Einsatz von Elektromotoren innerhalb des Biogasbehälters durch die gegebene Explosionsgefahr nicht möglich.

Aufgabe der Erfindung ist grundsätzlich die Schaffung einer gasdichten Wellen- oder Schaftdurchführung durch die Wand, z. B. eines Biogasbehälters, mit einfachen und preisgünstigen Mitteln sowie in einfach zu handhabender Form, in der die Welle oder der Handhabungsschaft sowohl drehbar als auch in möglichst weit veränderbarem Winkel horizontal und vertikal schwenkbar ist, um die Handhabungsvorrichtung an möglichst sämtliche Bereiche innerhalb des Biogasbehälters heranbewegen zu können.

Aufgabe der Erfindung ist ferner die Integration einer solchen Wellen- und Schaftdurchführung in einer Anordnung mit dem Behälter, in der die Rühr- bzw. Betätigungswirkung optimal über den gesamten Behälterinhalt ermöglicht wird.

Demgemäß besteht die Erfindung in einer gasdichten Wellen- bzw. Schaftdurchführung durch die Seitenwand eines geschlossenen Behälters, beispielsweise eines Gülle- oder Biogasbehälters zur Erzeugung von Biogas, mittels eines Einsatzstücks, welches gasdicht durch einen Wandbereich des Behälters hindurchgreifend vorzugsweise demontierbar vorgesehen ist, welches auf einer seiner in Richtung der Behälterseitenwand liegenden Begrenzungsflächen eine Wandung (Innenwandung) mit einer Öffnung aufweist, durch welche sich eine innerhalb eines beispielsweise ölgefüllten Schutzrohrs befindliche Antriebswelle erstreckt, welche zudem innerhalb einer Durchführung in einem Kugelkörper gasdicht befestigt ist, welcher durch auf beiden Kugelhälfteseiten vorgesehene, kalottenförmig anliegende Halterungsringe und gasdicht aber sowohl horizontal sowie vertikal schwenkbar gehaltert ist, wobei die Halterungsringe vorzugsweise mit einer ringförmigen Dichtfläche auf der Oberfläche des Kugelkörpers anliegen und an der Wandung des Einsatzkörpers sowie gasdicht um dessen Öffnung herum befestigt sind.

Eine noch verbessert gasdichte Kombination ergibt sich erfindungsgemäß mit einem zum Behälter-Inneren hin an der Innen-Wandung des Einsatzstücks um die Öffnung herum gasdicht befestigten einen Ende eines flexiblen Gummischlauchs, welcher mit seinem anderen, im Abstand von der Innen-Wandung befindlichen Ende mittels einer Büchse gasdicht um den Umfang des Schutzrohr′s befestigt ist, wobei der Abstand (oder die Länge) des mit seinem einsatzstückseitigen Ende an einer büchsenartigen Schlauchhülse gasdicht befestigten flexiblen Gummischlauchs den Schwenkbewegungen der vom Schutzrohr umgebenden Antriebswelle adäquat ist.

Um beidseits der Wellen- und Schaftdurchführung eine verbesserte Steifigkeit zu erzielen, sind auf dem Umfang des Schutzrohrs im Bereich innerhalb des Ärmels und auf seinem außerhalb des Behälters befindlichen Bereich von oben und von unten Verstärkungen als halbschalige Rohrauflagen befestigt.

Die erfindungsgemäße Wellen- und Schaftdurchführung läßt sich besonderen Einbau in die Seitenwand des Behälters in ihrer Effektivität noch verbessern, indem erfindungsgemäß ein mit dem Behälter kombiniertes Rührsystem für geschlossene Behälter, insbesondere Biogasbehälter mit vorzugsweise rundem Querschnitt und Verwendung einer gasdichten Wellen- und Schaftdurchführung geschaffen wird, bei dem die Innen-Wandung des Einsatzstücks gegenüber der Innenfläche der Seitenwand des Behälters in Seitenrichtung in einem Winkel (β) von z. B. 22° schräg angeordnet ist und/oder in Abwärtsrichtung um einen Winkel (α) von z. B. 22° schräg angeordnet ist.

Dadurch läßt sich beispielsweise in horizontaler Richtung mit einem z. B. noch auf 45° begrenzten Schwenkwinkel durch Beeinflussung nur der einen Behälterseite durch Erzeugen einer Rotation eine ausreichende Rührwirkung im Gesamtbehälter erzielen.

Die Erfindung ist nachstehend in einem Ausführungsbeispiel anhand eines Gülle-Rührwerks näher erläutert:

Es zeigt

Fig. 1 eine erfindungsgemäße gasdichte Wellen- bzw. Schaftdurchführung in Teilschnittdarstellung eines Behälters,

Fig. 2 eine analoge, aber verkleinerte schematische Teilschnittdarstellung der erfindungsgemäßen Wellen- und Schaftdurchführung von oben auf die Schnittebene I-I von Fig. 3 gesehen,

Fig. 3 eine noch weiter verkleinerte Darstellung der erfindungsgemäßen Wellen- und Schaftdurchführung durch die Seitenwand eines im Längsschnitt dargestellten Behälters, z. B. einer Güllegrube,

Fig. 4 einen Querschnitt in der Schnittebene II-II in Fig. 1 und

Fig. 5 eine Seitenansicht von außen auf ein Einsatzstück.

In die Seitenwand 1 eines Behälters 2 ist gemäß den Fig. 2 und 3 ein Einsatzstück 3 in einen Behälterwand- Durchbruch 4 mittels eines abgedichteten von außen um den Durchbruch herum befestigten (z. B. Schrauben 7) Abschlußflansch 5 des Einsatzstücks eingesetzt. Der Behälter 2 ist mit Gülle 8 gefüllt und mit einer Abdeckung 9 z. B. in Form einer domartig vom Überdruck des im Raum 10 über der Gülle befindlichen Biogases aufgewölbten gasdichten Plane. Das Biogas wird über ein Auslaßrohr 11 abgezogen.

Die zum Behälterinneren hin angeordnete (Innen-) Wandung 12 des Einsatzstücks 3 ist einerseits - gemäß Fig. 2 - um einen Winkel β von ca. 22° zur einen Seite hin schräg angeordnet und andererseits - gemäß Fig. 3 und 4 - nach unten schräg um einen Winkel α von z. B. (15°-) 22° ausgebildet.

Im Einsatzstück 3 wird die in einem ölgefüllten, an beiden Enden abgedichteten Schutzrohr 13 zentrisch geführte Antriebswelle 14 verschwenkbar gehalten, welche von außerhalb des Behälters 2 von einem Motor 15 angetrieben eine im Inneren des Behälters 2 befindliche Rührschraube 16 dreht. Durch eine Bewegungshilfe 17 in Form z. B. eines Flaschenzuges kann das Verschwenken der Antriebswelle 14 und des Motors 15 (z. B. Elektromotor) per Hand erleichtert werden.

Die seitliche Verschwenkbarkeit sowohl in vertikaler Richtung (Fig. 3 und Fig. 1 - Stellungen A und B) als auch in horizontaler Seitwärtsrichtung (D, C) oder einer Kombination dieser Schwenkbewegungen wird durch eine in Fig. 1 vergrößert dargestellte gasdichte Wellen- und Schaftdurchführung 20 ermöglicht. Dafür wird ein Kugelkörper 21 mit einer Durchführung 22 auf dem Außenumfang des Schutzrohrs 13 - z. B. durch Schweißen befestigt und innerhalb des Einsatzstücks 3 durch zwei kalottenartig an der Kugeloberfläche anliegende Halterungsringe 23 und 24 schwenkbar gehalten. Unter kalottenartig ist dabei die Anlage der Halterungsringe auf der Kugeloberfläche entlang eines Kugeldurchmessers, der kleiner als ein Großkreis ist, also der Schnittlinie einer Kalotte der Kugel entspricht.

Dafür ist der eine Halterungsring 24 mittels eines Flansches 25 auf der einen Kugelhälfte um die Durchführungsöffnung 26 in der Innenwandung 12 des Zwischenstücks 3 herum gasdicht (z. B. geschweißt) befestigt.

Der andere, auf der anderen Kugelhälfte des Kugelkörpers dicht anliegende Flansch 27 des Halterungsrings 23 wird mittels einer Halterungsscheibe 28 und z. B. Schrauben als Befestigungsmittel 29 ebenfalls an der Innenwandung 12 des Zwischenstücks 3 gehalten, so daß beide Halterungsringe 23, 24 - z. B. aus Metall oder auch aus Kunststoff wie Teflon - den kugelförmigen Abschnitt des Kugelkörpers 21 von den zwei gegenüberliegenden Kugelhälften her auf diesen kalottenförmig aufliegen und zwischen sich mit engem Spiel festhalten. Dafür weisen die Halterungsringe 23, 24 am Anlageabschnitt zur Oberfläche des Kugelkörpers 21 auch einen ringförmigflächigen Sitz auf, so daß die Welle 14 mit ihrem Schutzrohr 13 gasdicht verschwenkbar gelagert ist, wobei auf der nach außen liegenden Seite des Einsatzstücks 3 eine große Öffnung 30 eine freibewegliche Verschwenkung (s. Schwenkstellung B) der Welle 14 erlaubt.

Zur Verstärkung des beidseits der Wellen- und Schaftdurchführung liegenden Bereiche des Schutzrohrs 13 können halbschalige Rohrauflagen 31 vorgesehen sein, welche - wenn sie aus einem Rohr mit dem Druchmesser des Schutzrohrs 13 geschnitten werden - mit ihren Längsenden etwas auf Abstand stehen und in diesem verschweißt - Schweißnähte 32 - sind. Die durch den Unterschied im Rohrdurchmesser sich ergebende Auswölbung 33 versteift den Rohrbereich noch verstärkt.

Zur weiter verbesserten Abdichtung ist um die Öffnung 26 in der Innenwandung 12 eine nach innen abstehende büchsenartige Schlauchhülse 34 mit einem darum befestigten flexiblen Gummischlauch 35 vorgesehen, welcher mittels einer Büchse 36 in einigem Abstand von der Wellen- und Schaftdurchführung 20 gasdicht auf dem Umfang des Schutzrohrs 13 mit einer Abschlußplatte 37 befestigt ist, wobei der Gummischlauch 35 sämtliche Stellungen der Welle 14 zwischen A und B sowie C und D (Fig. 2) mitmacht.

Durch die im Winkel α schräg gestellte Innenwandung 12 des Einsatzstücks 3 kann die Welle 14 von einer Stellung über der Gülle 8 bis fast zum Boden des Behälters 2 verschwenkt werden.

Durch die weitere um den Winkel β angeordnete Schrägstellung kann die Welle von einer Mittelstellung C bis dicht an die Innenwandung des Behälters 2 (Stellung D) verschwenkt werden, wobei die Gülle in Richtung des Pfeils E in Rotation im Behälter 2 versetzt werden kann.

Die in Fig. 5 dargestellte seitliche Draufsicht durch das Einsatzstück 3 zeigt einen rechteckigen Querschnitt, damit die Rühreinrichtung als Ganzes, d. h. mit Rührschraube 16 aus dem Behälter 12 herausgezogen werden kann. Dieser rechteckige Querschnitt ermöglicht auch die Anbringung von Beobachtungs-Sichtfenstern 38 zu beiden Seiten der Öffnung 26 an der Innenwandung 12.

Die beschriebene Wellendurchführung ermöglicht insbesondere den gasdichten Betrieb von Güllegruben, und zwar auch als Nachrüstung-Vorsehen des Durchbruchs oder auch durch Aufsetzen auf den Oberrand der Behälterwandung 4, wobei ein Aufsatzring beidseits des Einsatzstücks 3 zusätzlich angebracht werden muß.

Bezugszeichenliste

1 Seitenwand
2 Behälter
3 Einsatzstück
4 Behälterwand-Durchbruch
5 äußerer Abschlußflansch (abgedichtet)
6
7 Schrauben
8 Gülle
9 Abdeckung
10 Raum
11 Auslaßrohr
12 Innen-Wandung
13 Schutzrohr
14 Antriebswelle
15 Motor
16 Rührschraube
17
18
19
20 gasdichte Wellen- und Schaftdurchführung
21 Kugelkörper
22 Durchführung
23 Halterungsringe
24 Halterungsringe
25 Flansche
26 Öffnung
27 Flansch
28 Halterungsscheibe
29 Befestigungsmittel
30 große Öffnung
31 Rohrauflagen
32 Schweißnähte
33 Auswölbung
34 büchsenartige Schlauchhülse
35 flexibler Gummischlauch
36 Büchse
37 Abschlußplatte
38 Beobachtungs-Sichtfenster

Claims

1. Gasdichte Wellen- bzw. Schaftdurchführung durch die Seitenwand (1) eines geschlossenen Behälters (2), beispielsweise eines Gülle- oder Biogasbehälters zur Erzeugung von Biogas, welches gasdicht durch einen Wandbereich des Behälters hindurchgreifend, vorzugsweise demontierbar, vorgesehen ist, welches auf einer seiner in Richtung der Behälterseitenwand liegenden Begrenzungsflächen eine Wandung (Innenwandung 12), mit einer Öffnung (26) aufweist, durch welche sich eine innerhalb eines beispielsweise ölgefüllten Schutzrohrs (13) befindliche Antriebswelle (14) erstreckt, welche zudem innerhalb einer Durchführung (22) in einem Kugelkörper (21) gasdicht befestigt ist, welcher durch auf beiden Kugelhälftenseiten vorgesehene, kalottenförmig anliegende Halterungsringe (23) und (24) gasdicht, aber horizontal sowie vertikal schwenkbar gehaltert ist, wobei die Halterungsringe vorzugsweise mit einer ringförmigen Dichtfläche auf der Oberfläche des Kugelkörpers anliegen und an der Wandung des Einsatzkörpers sowie gasdicht um dessen Öffnung (26) herum befestigt sind.

2. Gasdichte Wellen- bzw. Schaftdurchführung nach Anspruch 1, in Kombination mit einem zum Behälter-Inneren hin an der Innen-Wandung (12) des Einsatzstücks (3) um die Öffnung (26) herum gasdicht befestigen einen Ende eines flexiblen Gummischlauchs (35), welcher mit seinem anderen, im Abstand von der Innen-Wandung (12) befindlichen Ende mittels einer Büchse (36) gasdicht um den Umfang des Schutzrohrs (13) befestigt ist, wobei der Abstand (oder die Länge) des mit seinem einsatzstückseitigen Ende an einer büchsenartigen Schlauchhülse (34) gasdicht befestigten flexiblen Gummischlauchs (36) den Schwenkbewegungen der vom Schutzrohr (13) umgebenden Antriebswelle (14) adäquat ist.

3. Gasdichte Wellen- bzw. Schaftdurchführung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, gekennzeichnet durch auf dem Umfang des Schutzrohrs (13) im Bereich innerhalb des Ärmels (36) und auf seinem außerhalb des Behälters (2) befindlichen Bereich von oben und von unten Verstärkungen als halbschalige Rohrauflagen (31) befestigt sind.

4. Rührsystem für geschlossene Behälter, insbesondere Biogasbehälter mit vorzugsweise rundem Querschnitt und Verwendung einer gasdichten Wellen- und Schaftdurchführung nach einem der Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet, daß die Innen-Wandung (12) des Einsatzstücks (3) gegenüber der Innenfläche der Seitenwand (1) des Behälters (2) in Seitenrichtung in einem Winkel (β) von z. B. 22° angeordnet ist und/oder in Abwärtsrichtung um einen Winkel α von z. B. 22° schräg angeordnet ist.