NL2008383C2 - Inrichting voor het mengen van materiaal en werkwijze voor het toepassen van een dergelijke inrichting. - Google Patents

Description

Korte aanduiding: Inrichting voor het mengen van materiaal en werkwijze voor het toepassen van een dergelijke inrichting.

Beschrijving 5

De onderhavige uitvinding heeft betrekking op een inrichting voor het mengen van materiaal omvattende een menghouder met een bodem en een staande wand, ten minste één mengorgaan dat in de menghouder is voorzien en aandrijfmiddelen voor het aandrijven van het ten minste ene mengorgaan.

10 Een dergelijke inrichting wordt omschreven in de Duitse publicatie DE 20 2005 003 070 U1. De betreffende inrichting vindt toepassing bij het mengen en verkleinen van plantaardige producten om dit materiaal geschikt te maken om te worden toegevoerd aan een vergistingsinstallatie. Daarnaast vinden inrichtingen volgens de aanhef ook toepassing bij het maken van veevoer. Dergelijke inrichtingen 15 kunnen daarbij deel uitmaken van een geautomatiseerd voersysteem.

Aan de bovengenoemde inrichting zoals die wordt toegepast bij het vergistingsproces kleeft het nadeel dat de efficiëntie waarmee de menginrichting kan worden toegepast niet optimaal is. Dit hangt samen met het feit dat het vullen van de houder van de menginrichting enige tijd vergt en dat gedurende deze tijd het 20 mengproces geen of althans minder doorgang heeft. Het vullen van de menghouder kan bijvoorbeeld plaatsvinden vanuit een vrachtwagen die is voorzien van een laadruimte met een bewegende vloer. In dit verband wordt verwezen naar de Duitse publicatie DE 10 2007 015 981 A1. Een verder bezwaar dat speelt is dat het vergroten van het volume van de menghouder, zoals dat bijvoorbeeld wenselijk kan 25 zijn om een vergistingsinstallatie gedurende langere tijd onbemand vanuit de menginrichting te kunnen beladen, de consequentie met zich meebrengt dat het noodzakelijke vermogen waarover de aandrijfmiddelen, die in de praktijk veelal elektromotoren omvatten, moeten beschikken toeneemt. Daardoor kan een substantieel deel van het energetisch voordeel dat kan worden bereikt met het 30 vergistingsproces, weer teniet worden gedaan. Bovendien zijn aandrijfmiddelen met hogere vermogens ook in aanschaf duurder waardoor de kostprijs negatief wordt beïnvloed.

Laatstgenoemde problematiek met betrekking tot het noodzakelijke vermogen van de aandrijfmiddelen is ook aan de orde bij toepassing van 2 menginrichtingen voor het maken van veevoer. Bij toepassing van een dergelijke inrichting wordt een hoeveelheid materiaal vooraf door de veehouder in de menghouder gebracht. Dit materiaal is samengesteld uit verschillende voedingscomponenten zoals bijvoorbeeld hooi, stro, gras, mais, krachtvoer, 5 bierborstel en de totale hoeveelheid daarvan wordt afgestemd op de behoefte aan veevoer gedurende de tijd dat het geautomatiseerd voersysteem vervolgens werkzaam moet zijn, bijvoorbeeld vanwege tijdelijke afwezigheid van de veehouder. Gedurende die tijd kan het wenselijk zijn om het vee een aantal malen te voeren. Het vee kan daarbij bestaan uit verschillende types, zoals bijvoorbeeld kalveren en 10 melkkoeien. Zodra het vee voor de eerste maal gevoerd moet worden zullen geautomatiseerd de aandrijfmiddelen worden geactiveerd zodat noodzakelijke vermenging en verkleining van de volledige inhoud van de menghouder plaats zal vinden waarna een deel van de gemengde inhoud van de menghouder met behulp van transportmiddelen uit de menghouder wordt afgevoerd en wordt toegevoerd aan 15 het vee. Het resterende deel van de inhoud van de menghouder wordt op een later moment op vergelijkbare wijze toegevoerd aan het vee. Een nadeel van de omschreven gang van zaken is dat voornoemd resterend deel van de inhoud van de menghouder, nadat menging ervan heeft plaatsgevonden en het vee voor de eerste maal is voorzien van voer, de neiging heeft te gaan broeien waardoor de kwaliteit 20 van de inhoud van de menghouder als veevoer achteruit gaat. Verder is het zo dat geen onderscheid kan worden gemaakt tussen verschillende behoeftes die kunnen bestaan voor wat betreft de samenstelling van het veevoer tussen de verschillende types vee, zoals kalveren en melkkoeien.

De onderhavige uitvinding beoogt nu, al dan niet in 25 voorkeursuitvoeringsvormen ervan, voor bovengenoemde problematiek een oplossing of althans verbetering te bieden. Hiertoe wordt de menginrichting volgens de uitvinding gekenmerkt doordat deze boven het ten minste ene mengorgaan is voorzien van een bufferhouder met een beweegbare bufferbodem en een staande bufferwand, alsmede van verdere aandrijfmiddelen voor het bewegen van de 30 bufferboden tussen een gesloten en een open stand. De toepassing van de bufferhouder, met tussen open stand en gesloten stand beweegbare bufferbodem, biedt het belangrijke voordeel dat het vullen van de menghouder uitermate snel kan plaatsvinden door, uitgaande van de situatie waarbij de bufferhouder is gevuld met materiaal dat op de bufferbodem ligt, de bufferbodem te openen waardoor de inhoud 3 van de bufferhouder in de menghouder valt. Het vullen van de bufferhouder kan plaatsvinden terwijl in de menghouder zelf het ten minste ene mengorgaan een andere hoeveelheid materiaal aan het mengen is, dan wel terwijl door het ten minste ene mengorgaan gemengd materiaal uit de menghouder wordt afgevoerd. Dankzij de 5 uitvinding zal er minder behoefte zijn om menghouders met een relatief groot volume toe te passen, waardoor ook de noodzakelijke vermogens van de aandrijfmiddelen beperkt kunnen blijven. Desondanks is het dankzij de uitvinding wel mogelijk om menginrichtingen gedurende relatief lange tijd onbemand werkzaam te laten zijn. Specifiek voor toepassing bij geautomatiseerde voersystemen biedt de onderhavige 10 uitvinding verder de mogelijkheid om veevoer met verschillende samenstellingen voor te bereiden, welke samenstellingen zijn afgestemd op de behoeftes van verschillende typen vee.

Teneinde het openen en sluiten van de bufferbodem zo min mogelijk tijd te laten vergen, geniet het de voorkeur dat de bufferbodem ten minste twee 15 beweegbare bodemdelen omvat waarbij de beweging die de individuele bodemdelen moeten maken om de bufferbodem volledig te openen en daarmee de tijd die benodigd is voor het volledig openen van de bufferbodem alsmede de afmetingen van de bodemdelen beperkt kan blijven.

Een constructief gunstige uitvoeringvorm wordt verkregen indien de 20 bufferbodem verschuifbaar is tussen de gesloten stand en de open stand. Aldus wordt ook de ruimte direct boven of onder de bufferbodem in gesloten toestand niet gebruikt door de bufferbodem tijdens het openen daarvan.

De inrichting is daarbij bij voorkeur voorzien van zich ten minste aan de buitenzijde van de bufferwand uitstrekkende geleidingsorganen voor het geleiden 25 van de bufferbodem.

Alternatief is het ook mogelijk om de bufferbodem zwenkbaar uit te voeren. Aldus kan het volledig openen van de bufferbodem uitermate snel plaatsvinden door vergrendeling waarmee de bufferbodem in de gesloten stand blijft (tijdelijk) op te heffen waardoor, vanwege het gewicht van het materiaal dat op de 30 bufferbodem rust, de bufferbodem van de gesloten stand neerwaarts naar de open stand zwenkt.

Uit oogpunt van constructieve eenvoud is het uitermate voordelig indien de staande wand en de staande bufferwand worden gevormd door een gemeenschappelijke wand. De staande wand en de staande bufferwand sluiten 4 daarbij direct op elkaar aan en de overgang tussen de staande wand en de staande bufferwand is ter plaatse van de bufferbodem. Een bijkomend voordeel is dat aldus eenvoudig kan worden bewerkstelligd dat de inhoud van de menghouder kan worden afgesloten door de bufferbodem te sluiten waardoor eventuele geuroverlast en broei 5 wordt beperkt.

De uitvinding is met name voordelig toepasbaar indien het ten minste ene mengorgaan een, onder verticale rotatie-as roteerbare, mengvijzel omvat, dan wel een aantal, om respectievelijke verticale rotatie-assen roteerbare, mengvijzels omvat. Eventueel kunnen die mengvijzels ook van messen zijn voorzien 10 om het materiaal tijdens het mengen ook te verkleinen.

Met name maar niet uitsluitend bij de toepassing in een geautomatiseerd voersysteem kan het voordelig zijn indien de inrichting boven de bufferhouder is voorzien van ten minste een verdere bufferhouder, ieder met een beweegbare verdere bufferbodem. Aldus is er als het ware een stapeling van 15 bufferhouders. Iedere bufferhouder kan daarbij worden gevuld met een hoeveelheid te mengen materiaal dat op een bepaald moment aan een bepaalde groep vee moet worden toegevoerd.

De uitvinding heeft verder betrekking op een werkwijze voor het toepassen van een inrichting volgens de uitvinding zoals voorgaand aan de orde 20 gekomen. De werkwijze volgens de uitvinding omvat de stappen van A het mengen van een eerste hoeveelheid materiaal in de menghouder, B het met gesloten bufferbodem vullen van de bufferhouder met een tweede hoeveelheid, door de ten minste ene vijzel in de menghouder te mengen, 25 materiaal, C het na of tijdens stap A afvoeren van ten minste een deel van de gemengde eerste hoeveelheid materiaal uit de menghouder, D het na stappen B en C openen van de bufferbodem waardoor de tweede hoeveelheid materiaal vanuit de bufferhouder in de menghouder valt, 30 E het na stap D sluiten van de bufferbodem.

De voordelen van de uitvinding zoals voorgaand aan de orde gekomen worden met name bereikt indien de inrichting volgens een dergelijke werkwijze wordt toegepast.

5

De efficiëntie waarmee de inrichting wordt toegepast is er met name bij gebaat indien stap D gelijktijdig met stap A wordt uitgevoerd.

Ten behoeve van toepassing bij geautomatiseerde voersystemen geniet het, indien wenselijk is dat verschillende typen vee veevoer van verschillende 5 samenstelling ontvangt, de voorkeur dat de samenstelling van de eerste hoeveelheid materiaal anders is dan de samenstelling van een tweede hoeveelheid materiaal. Bijvoorbeeld kan voor kalveren het optimale veevoer zijn samengesteld uit gras, hooi en mais (eventueel van iets mindere kwaliteit), terwijl de optimale samenstelling voor melkkoeien gras, mais en krachtvoer is.

10 De uitvinding zal nader worden toegelicht aan de hand van de beschrijving van een, de uitvinding niet beperkend te interpreteren, voorkeursuitvoeringsvorm van de onderhavige uitvinding onder verwijzing naar de navolgende figuren:

Figuren 1a en 1b tonen schetsmatig respectievelijk in bovenaanzicht 15 en in verticale doorsnede een voorkeursuitvoeringsvorm van een inrichting volgens de uitvinding waarbij de bufferbodem van de inrichting is gesloten;

Figuren 2a en 2b tonen schetsmatig respectievelijk in bovenaanzicht en in verticale doorsnede de inrichting volgens figuren 1a en 1b waarbij de bufferbodem is geopend. In figuur 2a is in tegenstelling tot de figuren 1a, 1b en 2b, 20 menginrichting leeg weergegeven.

Menginrichting 1 omvat een gemeenschappelijke menghouder 2 die is opgebouwd uit een menghouder 3 aan de onderzijde en een bufferhouder 4 direct daarboven. Menghouder 3 heeft een vaste vlakke bodem 14 met een ovale omtreksrand waarop staande wand 5 van menghouder 3 aansluit. De staande wand 25 5 helt vanaf de bodem gezien naar buiten.

Bufferhouder 4 heeft een beweegbare bufferbodem 6 waarvan de omtrek aansluit op de bovenste omtreksrand van staande wand 5, en waarop staande bufferwand 7 van bufferhouder 4 aansluit. Staande wand 5 en bufferwand 7 liggen in eikaars verlengde en worden feitelijk gevormd door een 30 gemeenschappelijke staande wand. De volumes van menghouder 3 en bufferhouder 4 zijn ongeveer aan elkaar gelijk.

Bufferbodem 6 omvat twee van elkaar af en naar elkaar toe in horizontale richting verschuifbare bufferbodemdelen 6a, 6b die in gesloten toestand ter plaats van lijn 8 op elkaar aansluiten. Ten behoeve van het genoemde 6 verschuiven van de bufferbodemdelen 6a, 6b zijn aan weerszijden van ieder van de bufferbodemdelen 6a, 6b langsgeleidingen 9a, 10a en 9b, 10b voorzien voor geleidende samenwerking met tegenover elkaar gelegen langsranden van de respectievelijke bijbehorende bufferbodemdelen 6a, 6b. Verder zijn aan weerszijden 5 van ieder van de bufferbodemdelen 6a, 6b hydraulische cilinders 11a, 12a en 11b. 12b voorzien waarbij de cilinders 11a, 11b in de figuren niet zichtbaar zijn. Het uiteinde van de zuigerstang van de respectievelijke cilinders 11a-12b is via koppeldelen 13 gekoppeld met het bijbehorende bufferbodemdeel 6a, 6b. Middels geschikte bekrachtiging van de hydraulische cilinders 11 a-12b, hetgeen in de regel 10 gelijktijdig zal plaatsvinden, kunnen de bufferbodemdelen 6a, 6b verplaatst worden tussen de gesloten toestand volgens figuren 1a en 1b en de geopende toestand volgens de figuren 2a en 2b waarbij geleiding van de bufferbodemdelen door de langsgeleidingen 9a-10b plaats vindt.

Voor het mengen van de inhoud van menghouder 3 omvat 15 menginrichting 1 twee staande vijzels 21 die met behulp van respectievelijke aandrijvingen 22 roterend om een verticale rotatie-as die samenvalt met de hartlijn van de vijzels 21 kan worden aangedreven. Aandrijvingen 22 omvatten niet nader getoonde elektromotoren. Vijzels 21 omvatten aan de buitenzijde van de schroefvorm snijmessen 25 voor het verkleinen van materiaal in menghouder 3 In 20 staande wand 5 is op bodem 14 aansluitend deel daarvan een luik 23 voorzien dat, zodra voldoende menging van de inhoud van menghouder 3 vanwege werkzaamheid van vijzels 21 heeft plaatsgevonden, kan worden geopend. Vervolgens kan de gemengde inhoud van menghouder 3 via de aldus ontstane opening in staande wand 5 uit menghouder 3 worden afgevoerd zoals de vakman op zich bekend. Het is ook 25 mogelijk om de gemengde inhoud door een opening in de bodem af te voeren. Dit laatste wordt vaak toegepast in biogas- (vergistings-) installaties.

Menginrichting 1 kan als volgt worden toegepast: uitgaande van de situatie waarbij menghouder 3 leeg is, of althans goeddeels leeg is, luik 23 gesloten is, bufferbodem 6 gesloten is en bufferhouder 4 in een eerder stadium via de open 30 bovenzijde van bufferhouder 4 gevuld is met een eerste hoeveelheid materiaal 31, wordt deze eerste hoeveelheid materiaal 31 vanuit bufferhouder 4 in menghouder 3 gestort door bufferbodem 6 te openen. Dit is schematisch weergegeven in figuur 2b. Zodra bufferhouder 4 is gevuld met de eerste hoeveelheid materiaal 31, hetgeen verhoudingsgewijs uitermate snel kan plaatsvinden, wordt de bufferbodem 6 weer 7 gesloten. Aandrijving 22 wordt bekrachtigd waardoor vijzels 21 gaan roteren en de eerste hoeveelheid materiaal 31 wordt vermengd en verkleind. De capaciteit van de menghouder 3 zal bij toepassing in combinatie met een vergistingsinstallatie veelal zodanig zijn gekozen dat het volume van de menghouder 3 voldoende groot is om de 5 vergistingsinstallatie 24 uur te voeden bijvoorbeeld met behulp van een opvoervijzel die zich tussen de menghouder en de vergistingsinstallatie uitstrekt. Gedurende die 24 uur worden vijzels 21 afhankelijk van de behoefte van de vergistingsinstallatie aangedreven of niet-aangedreven, bijvoorbeeld gelijktijdig met de opvoervijzel.

Zodra bufferbodem 4 is gesloten en eventueel gelijktijdig met het 10 werkzaam zijn van vijzels 21 voor het vermengen en verkleinen van de eerste hoeveelheid materiaal 31 wordt bufferhouder 4 met een tweede hoeveelheid materiaal 32 gevuld, bijvoorbeeld door een beladingsmachine zoals een shovel die daar een aantal keren op en neer moet rijden naar een silo of vanuit een vrachtwagen met een laadruimte die is voorzien van een bewegende vloer. Het 15 vullen van de bufferhouder 4 neemt ongeveer, bijvoorbeeld typisch 30 minuten.

Daarna is de vergistingsinstallatie in beginsel geschikt om gedurende 48 uur onbemand te functioneren. Zodra na de eerste 24 uur de menghouder 3 leeg is opent het besturingssysteem van de vergistingsinstallatie de bufferbodem waardoor de tweede hoeveelheid materiaal 32 in de menghouder 3 valt en aldus weer voor 24 20 uur “brandstof” beschikbaar komt voor het voeden van de vergistingsinstallatie. Een bijkomend voordeel dat van toepassing is doordat menging van materiaal in menghouder 3 plaatsvindt terwijl de bufferbodem 6 gesloten is, is dat stankoverlast dat kan optreden vanwege het mengen en verkleinen, kan worden beperkt.

In het geval menginrichting wordt toegepast in een 25 geautomatiseerde voersysteem kan op een gegeven moment eerst menghouder 3 via geopende bufferbodem 6 worden gevuld met een eerste hoeveelheid materiaal waarna bufferbodem 6 wordt gesloten en de bufferhouder 4 wordt gevuld met een tweede hoeveelheid materiaal. Zodra het voor de eerste maal tijd is om vee te voeren, worden de aandrijfmiddelen 22 tijdelijk geactiveerd en de inhoud van 30 menghouder 3 gemengd en verkleind. Vervolgens wordt de inhoud van menghouder via luik 23 uit de menghouder 3 gebracht en met behulp van een transporteur toegevoerd aan het vee. Zodra het voor de tweede maal tijd is om vee te voeren wordt de bufferbodem 6 geopend (dit zou ook eerder kunnen maar in ieder geval pas nadat voor de eerste maal de gemengde inhoud van menghouder 3 daaruit is 8 gebracht) waardoor de inhoud van de bufferhouder 4 in menghouder 3 valt. Vervolgens kan weer menging/verkleining en afvoer van de inhoud van menghouder 3 gebeuren zoals voorgaand omschreven. De samenstelling van de aanvankelijke inhoud van bufferhouder 4 kan afwijken van de samenstelling van de aanvankelijke 5 inhoud van menghouder 4 en het veevoer dat wordt gemaakt op basis van de respectievelijke inhouden kan aan verschillende typen vee worden toegevoerd. Door stapeling van bufferhouders kan nog meer differentiatie van veevoer, voor wat betreft samenstelling daarvan en/of voor wat betreft moment van het maken daarvan, worden gerealiseerd.

10 Een andere mogelijkheid om veevoer van verschillende samenstelling te genereren is door een eerste hoeveelheid materiaal na menging/verkleining slechts gedeeltelijk uit de menghouder 3 af te voeren en het resterend deel bij te mengen met anders samengesteld materiaal uit de bufferhouder 4.

15

Claims (12)

1. Inrichting voor het mengen van materiaal omvattende een menghouder met een bodem en een staande wand, ten minste één mengorgaan dat in de 5 menghouder is voorzien, aandrijfmiddelen voor het aandrijven van het ten minste ene mengorgaan, met het kenmerk, dat de inrichting boven het ten minste ene mengorgaan is voorzien van een bufferhouder met een beweegbare bufferbodem en een staande bufferwand, alsmede van verdere aandrijfmiddelen voor het bewegen van de bufferbodem tussen een gesloten stand en een open stand.

2. Inrichting volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de bufferbodem ten minste twee beweegbare bodemdelen omvat.

3. Inrichting volgens conclusie 1 of 2, met het kenmerk, dat de bufferbodem verschuifbaar is tussen de gesloten stand en de open stand.

4. Inrichting volgens conclusie 3, met het kenmerk, dat de inrichting is 15 voorzien van zich ten minste aan de buitenzijde van de bufferwand uitstrekkende geleidingsorganen voor het geleiden van de bufferbodem.

5. Inrichting volgens conclusie 1 of 2, met het kenmerk, dat de bufferbodem zwenkbaar is tussen de gesloten stand en de open stand.

6. Inrichting volgens één van de voorgaande conclusies, met het kenmerk, 20 dat de staande wand en de staande bufferwand worden gevormd door een gemeenschappelijke staande wand.

7. Inrichting volgens één van de voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat het ten minste ene mengorgaan een, om een verticale rotatie-as roteerbare, mengvijzel omvat.

8. Inrichting volgens één van de voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat het ten minste ene mengorgaan een aantal, om respectievelijke verticale rotatie-assen roteerbare, mengvijzels omvat.

9. Inrichting volgens één van de voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat de inrichting boven de bufferhouder is voorzien van ten minste één verdere 30 bufferhouder, ieder met een beweegbare verdere bufferbodem.

10. Werkwijze voor het toepassen van een inrichting volgens één van de voorgaande conclusies, omvattende de stappen van A het mengen van een eerste hoeveelheid materiaal in de menghouder, B het met gesloten bufferbodem vullen van de bufferhouder met een tweede hoeveelheid materiaal, C het na of tijdens stap A afvoeren van ten minste een deel van de gemengde eerste hoeveelheid materiaal uit de menghouder, 5. het na stappen B en C openen van de bufferbodem waardoor de tweede hoeveelheid materiaal vanuit de bufferhouder in de menghouder valt, E het na stap D sluiten van de bufferbodem.

11. Werkwijze volgens conclusie 10, waarbij stap B gelijktijdig met stap A wordt uitgevoerd.

12. Werkwijze volgens conclusie 10 of 11, waarbij de samenstelling van de eerste hoeveelheid materiaal anders is dan de samenstelling van de tweede hoeveelheid materiaal. 15