DE9107622U1

DE9107622U1 - Vorrichtung zum Zerkleinern von Feststoffen in inhomogenen Flüssigkeiten

Info

Publication number: DE9107622U1
Application number: DE9107622U
Authority: DE
Original assignee: Hugo Vogelsang Fass- und Maschinenbau 4572 Essen De GmbH
Current assignee: Hugo Vogelsang Fass- und Maschinenbau 4572 Essen De GmbH
Priority date: 1991-06-21
Filing date: 1991-06-21
Publication date: 1992-10-22
Anticipated expiration: 2001-06-22

Description

Vorrichtung zum Zerkleinern von Feststoffen in inhomogenen Flüssigkeiten

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Zerkleinern von Feststoffen in inhomogenen Flüssigkeiten, insbesondere Gülle, nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Derartige Vorrichtungen zum Zerkleinern von Feststoffen in inhomogenen Flüssigkeiten wie Gülle weisen ein Gehäuse als Flüssigkeitsaufnahmebehälter auf, in dessen Innenraum die Flüssigkeit mitsamt den darin enthaltenen Feststoffbestandteilen über eine Zuführleitung eingebracht wird. Bevor die Flüssigkeit mit den darin enthaltenden Feststoffbestandteilen den Behälter durch die Austrittsöffnung verlassen kann, muß sie das im Behälter befindliche Schneidwerk passieren, in dem die Feststoffbestandteile zerkleinert werden. Es hat sich jedoch gezeigt, daß die beabsichtigte Zerkleinerung der Feststoffe, insbesondere faseriger Stoffe wie Pflanzenfasern, Hühnerfedern und dgl., nur unvollkommen möglich ist, da die bisher verwendeten Schneidwerke zu wenig Schneidwirkung aufweisen bzw. nicht über eine längere Betriebszeit auftrechterhalten werden können, um solche Stoffe sicher zu zerkleinern, oder sie werden von den Faserstoffen direkt verstopft. Dazu kommen Blockaden des Schneidwerks, wenn zu harte oder dicke Materialien das Schneidwerk blockieren.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum Zerkleinern von Feststoffen in inhomogenen Flüssigkeiten, insbesondere Gülle, dahingehend zu verbessern, daß auch Faserstoffe sicher mit dem Schneidwerkzeug zertrennt werden sowie ein Verstopfen des Schneidwerkzeugs durch Faserstoffe und ein Blockieren des Schneidwerkzeugs durch unzertrennbare Fremdstoffe zuverlässig vermieden werden.

Ausgehend von einer Vorrichtung der eingangs angegebenen Art wird diese Aufgabe nach der Erfindung durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Hinsichtlich wesentlicher weiterer Ausgestaltungsmerkmale wird auf die Ansprüche 2 bis 10 verwiesen.

Die Erfindung schafft eine Vorrichtung zum Zerkleinern von Feststoffen in inhomogenen Flüssigkeiten, insbesondere Gülle, deren Flüssigkeitsaufnahmebehälter als Doppelkammerbehälter ausgebildet ist. Durch eine Einleitung des Flüssigkeitsstromes in den Beruhigungsraum können die in der Flüssigkeit enthaltenen festen und faserigen Bestandteile gleichmäßig in den Bereich des zwischen Beruhigungsraum und Austrittsraum angeordneten Schneidwerks gefördert werden, so daß eine gleichmäßige Zerkleinerung erfolgt. Durch eine Abstimmung zwischen Drehzahl und Messerzahl des Schneidglieds sowie des Förderstroms und der Durchtrittsfläche im Schneidwerk ist ein optimaler Zerkleinerungsgrad erreichbar. Durch die Anordnung des Schneidglieds im Flüssigkeitsstrom vor dem stillstehenden Schneidgitter wird gewährleistet, daß sich auf dem Gitter keine zu Verstopfungen führenden Ablagerungen bilden können. Auch dicke Feststoffklumpen gelangen in den Bereich des Schneidgliedes und verbleiben dort, bis sie zuverlässig zerkleinert sind. Die Anordnung der Antriebswelle in Strömungsrichtung hinter dem Schneidwerk verhindert zuverlässig ein Umwickeln von drehenden Teilen mit langfaserigen Feststoffen, da die Fasern hinter dem Schneidwerk bereits auf ein unschädliches Maß zerkleinert worden sind. Wenn die Flüssigkeit unzerteilbare Feststoffe enthält, die im spezifischen Gewicht von der Flüssigkeit abweichen, wie Steine oder große Holzstücke, kann der Beruhigungsraum vorzugsweise derart gestaltet werden, daß sich diese Fest-

Stoffe an einer geeigneten Stelle im Beruhigungsraum, je nach Gewicht der Feststoffe oben oder unten, in hinreichender Entfernung vom Schneidwerk absetzen können.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachstehenden Beschreibung in Verbindung mit der Zeichnung, in der ein Ausführungsbeispiel des Gegenstandes der Erfindung schematisch veranschaulicht ist. Das Ausführungsbeispiel ist eine spezielle Ausführung für Flüssigkeiten wie Gülle, die neben zerteilbaren Feststoffen auch unzerteilbare Feststoffe enthalten, die eine größere Dichte haben als die Flüssigkeit. In der Zeichnung zeigen:

Fig. 1 einen vertikalen Längsschnitt durch die Vorrichtung nach der Erfindung, und

Fig. 2 einen Schnitt nach der Linie A-A in Fig. 1.

In Fig. 1 ist die insgesamt mit 1 bezeichnete Vorrichtung in einer Prinzipdarstellung wiedergegeben, wobei zur Verdeutlichung der innenliegenden Bauelemente zumindest teilweise eine geschnittene Darstellung verwendet ist. Über eine Zuführleitung wird in Pfeilrichtung 3,4 ein Förderstrom von feststoffhaltiger Flüssigkeit in einen unteren Beruhigungsraum 5 eines insgesamt mit 6 bezeichneten Gehäuses eingebracht. Dieses Gehäuse 6 ist durch einen oberen Austrittsraum 7 zu einem Doppelkammerbehälter erweitert. Aus dem Beruhigungsraum 5 gelangt der Flüssigkeitsstrom in einer senkrechten Strömungsrichtung 8 durch eine Durchtrittsöffnung 9 einer zwischen dem Beruhigungsraum 5 und dem Austrittsraum 7 befindlichen Trennwand 10 in den Austrittsraum und kann aus diesem in Pfeilrichtung 11 durch eine Austrittsöffnung 12 das Gehäuse 6 verlassen.

Im Bereich der Trennwand 10 ist ein die Durchtrittsöffnung 9 zumindest teilweise überdeckendes Schneidwerkzeug 13 angeordnet, dessen Schneidglied 13' an der dem Beruhigungsraum 5 zugewandten Seite 14 der das Gegenglied des Schneidwerkzeugs 13 bildenden Trennwand 10 anliegt.

In Fig. 2 ist das Schneidwerkzeug 13 in seiner Lage zu der als ein Gitterdurchlaß 15 ausgebildeten Trennwand 10 dargestellt. Der Gitterdurchlaß 15 ist dabei von im wesentlichen radialen Gitterstäben 16 gebildet, denen mittig gelagert das mit Messerflügeln 17,18,19 ausgebildete Schneidglied 13' zugeordnet ist. Bei Einleitung einer Drehbewegung auf die Messerflügel 17,18,19 in einer bevorzugten Drehrichtung 20 werden die in Pfeilrichtung 8 durch die Durchtrittsöffnung 9 tretenden festen Bestandteile des Flüssigkeitsstromes zwischen den Messerflügeln 17,18,19 und jeweiligen bogenförmigen Schneidkanten 21,22 der Gitterstäbe 16 kontinuierlich zerkleinert. Da das Schneidglied 13' in Strömungsrichtung 8 vor dem Gitterdurchlaß 15 angeordnet ist, werden auch Faserstoffe, die sich um die Gitterstäbe 16 legen, beim nächsten Messerdurchlauf zerschnitten, so daß ein Aufbau von Verstopfungen zuverlässig vermieden wird.

Das Schneidglied 13' wird zweckmäßig über eine in einer Mittelachse 23 angeordnete Antriebswelle 24 angetrieben, die durch eine einen Drehspalt belassende Öffnung 25 des Durchlaßgitters 15 und den gesamten Auslaßraum 7 ragend an ihrem dem Beruhigungsraum zugewandten Ende das Schneidglied 13' trägt. Die Befestigung des Schneidgliedes 13' auf der Antriebswelle erfolgt dabei mit Befestigungselementen 26,27,die zweckmäßigerweise derart ausgestaltet sind, daß ein Wickeln langfaseriger Feststoffe und damit die Bildung großer Feststoffknäuel vermieden wird.

Die mit dem Flüssigkeitsstrom in Pfeilrichtung 8 in das Durchlaßgitter 15 eingespülten Feststoffbestandteile werden vorteilhaft dadurch zerschnitten, daß die Gitterstäbe 16 als sichelförmige Speichen ausgebildet sind, deren bogenförmige Schneidkanten 21,22 mit den Messerflügeln 17,18,19 des Schneidwerkzeugs 13 eine Schneidgeometrie schaffen, mit der ein nahezu stoßfreier Schneidgliedumlauf erreichbar ist.

Im Endbereich 28 der Antriebswelle 24 ist ein Anpreßglied 29 angebracht, welches über die Antriebswelle 24 eine axiale Kraft auf das Schneidglied 13' ausübt, mit der das Schneidglied 13'

permanent gegen die Unterseite 14 des Durchlaßgitters 15 gepreßt wird. Dadurch wird für den notwendigen Schneidvorgang ein angemessener, vom Verschleiß des Schneidwerkzeugs 13 unabhängiger Schneidspalt gebildet.

Im Ausführungsbeispiel ist das Anpreßglied 29 in einem unmittelbar an den Auslaßraum 7 anschließenden und mit dem Doppelkammerbehälter verbundenen Lagergehäuse 30 angeordnet, in dem das Anpreßglied 29 in Form einer Druckfeder 31 zwischen dem inneren Stützlager 32 und dem äußeren Stützlager 33 auf der Antriebswelle 24 abgestützt ist. Das innere Stützlager 32 ist dabei mit seinem Außenring lagestabil am Lagergehäuse 30 festgelegt, und der Innenring bildet einen Schiebesitz auf der Antriebswelle 24.

Die vorgespannte Druckfeder 31 liegt einerseits am Innenring des inneren Stützlagers 32 und andererseits am Innenring des mit einem Sicherungsring 34 axial auf der Antriebswelle 24 festgelegten Innenrings des äußeren Stützlagers 33 an, dessen Außenring seinerseits einen Schiebesitz mit der Innenwand des Lagergehäuses 30 bildet.

Mit der Ausbildung eines Abstandes 35 zwischen dem äußeren Stützlager 33 und dem Abschluß 36 des Lagergehäuses 30 ist eine Möglichkeit geschaffen, daß äußere Lager 33 mitsamt der Welle 24 axial zu verschieben, und somit einen Verschleiß des Schneidgliedes 13' bzw. des Durchlaßgitters 15 auszugleichen.

Die Dichtungen 37,38 verhindern eine Verschmutzung der Lager bzw. ein Austreten der Flüssigkeit aus dem Gehäuse 6 entlang der Welle.

Die Antriebswelle 24 ist in zweckmäßiger Ausführung mit einem reversierenden Motor (nicht dargestellt) im Endbereich 28 derart verbunden, daß das rotierende Schneidglied 13' manuell oder automatisch in der Drehrichtung umgekehrt werden kann. Das permanente oder kurzzeitige Umschalten der Drehrichtung 20 dient dabei zur Beseitigung eventueller Blockaden durch unzerteilbare Feststoffe.

Zur Überwindung kurzzeitig erhöhter Schneidwiderstände, die durch Holzstücke, Federkiele und dgl. verursacht werden können, ist im Endbereich 28 auf der Antriebswelle 24 zweckmäßig eine Schwungmasse 39 angeordnet, mit der die Motorleistung übersteigende Drehmomentspitzen überwindbar sind. Dadurch kann die Motorleistung an die durchschnittlichen Schneidwiderstände angepaßt werden, ohne daß kurzzeitige Überhöhungen des Schneidwiderstandes zu Blockaden führen.

Wenn die Flüssigkeit unzerteilbare Feststoffe enthält, die ein höreres spezifisches Gewicht haben als die Flüssigkeit, können Blockaden durch solche Fremdkörper weitestgehend dadurch vermieden werden, daß sie vor dem Durchtritt des Flüssigkeitsstromes durch das Schneidwerk 13 aus dem Flüssigkeitsstrom abgeschieden werden. Das wird dadurch erreicht, daß die Zuführleitung 2 tangential in den Beruhigungsraum 5 der Vorrichtung 1 eingeleitet wird (Fig. 2), so daß der Beruhigungsraum 5 in der Art eines an sich bekannten Fliehkraftabscheiders den Flüssigkeitsstrom umlenkt und die damit verbundenen Fliehkräfte sowie die Verzögerung des Flüssigkeitsstromes aufgrund der Änderung der Querschnittsverhältnisse ein Absinken der schweren Festkörper, z.B. Steine und dgl., in einen unteren Bereich 40 des Beruhigungsraumes 5 bewirken.

Der untere Bereich 40 des Beruhigungsraumes 5 kann in zweckmäßiger Aubildung trichterförmig verengt sein, so daß über einen unteren Außlaß 41 gegebenenfalls die abgeschiedenen Feststoffe mit geringem Aufwand, z.B. durch Betätigung eines Schiebers, im Stillstand der Vorrichtung 1, entfernt werden können.

Claims

Busse & Busse Patentanwälte

European Patent Attorneys

Hugo Vogelsang Dipl.-Ing. Dr. iur. V. Busse

Dipl.-Ing. Dietrich Busse Faß- und Maschinenbau GmbH Dipl.-ing. Egon Bünemann

D-4572 Essen ^Dipl-^Ing- ^{Ulrich Pott}

D-4500 Osnabrück

Großhandelsring 6 ■ Postfach 1226 Telefon: 0541-58 6081/82 Telegramme: patgewar Osnabrück Te lekopierer: 0541 -58 8164

20.06.1991 L/ldS/Li

Ansprüche

1 . Vorrichtung zum Zerkleinern von Feststoffen in inhomogenen Flüssigkeiten, insbesondere Gülle, die ein Gehäuse (6) als Flüssigkeitsaufnahmebehälter aufweist, in den zumindest eine Zuführleitung (2) einmündet und der im Bereich zumindest einer Durchtrittsöffnung (9) quer zur Strömungsrichtung (8) der Flüssigkeit ein Schneidwerkzeug (13) mit einem rotierenden Schneidglied (13¹) und einem ortsfesten Gegenglied (15) aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung (1) als ein einen Beruhigungsraum (5) mit der Zuführleitung (2) und einen Austrittsraum (7) mit Austrittsöffnung (12) aufweisender Doppelkammerbehälter ausgebildet ist, bei dem das Schneidglied (13') des Schneidwerkzeuges (13) auf der dem Beruhigungsraum (5) zugewandten Seite einer die Durchtrittsöffnung (9) aufweisenden Trennwand (10) angeordnet ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Gegenglied ein Durchlaßgitter (15) aus Gitterstäben (16) bildet und das Schneidglied (13') von das Durchlaßgitter (15) auf^ der Anströmseite (14) überstreichenden Messerflügeln (17,18,19) gebildet ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Schneidglied (13* ) von einer durch einen Durchbruch (25) im Durchlaßgitter (15) und in den Auslaßraum (7) ragenden Antriebswelle (24) gehalten ist.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Glieder (26,27) zur Befestigung des Schneidgliedes (13') auf der Antriebswelle (24) derart ausgebildet sind, daß ein Wickeln von Faserstoffen vermieden ist.
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Durchlaßgitter (15) insbesondere sichelförmige, im wesentlichen radiale Gitterstäbe (16) aufweist, die dem Schneidglied (15) bogenförmige Schneidkanten (21,22) darbieten.
6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß ein Anpreßglied (29) zur Erzeugung einer axialen Anpreßkraft im Spalt zwischen dem Schneidglied (13') und dem Durchlaßgitter (15) vorgesehen ist.
7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebswelle (24) mit einem reversierbaren Motor in Antriebsverbindung steht.
8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Schneidglied (13¹) über die Antriebswelle (24) und ggf. weitere Antriebsglieder mit einer Schwungmasse (39) verbunden ist.
9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Zuführleitung (2) tangential in den Beruhigungsraum (5) des Doppelkammerbehälters einmündet.
10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Beruhigungsraum (5) einen unteren, vorzugsweise trichterförmigen Bereich (40) aufweist, der mit einem Auslaß (41) versehen ist.