DE1557219C - Rühr- und Homogenisiervorrichtung für dickflüssige Medien, insbesondere Fließmist - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Rühr- und Homogenisierungsvorrichtung für dickflüssige Medien, insbesondere Fließmist, in einer Sammelgrube, mit einer von einer Flüssigkeitspumpe gespeisten, zum Flüssigkeitsspiegel schrägstellbaren Rührdüse.

Dickflüssige Medien wie Fließmist bilden, wenn sie wenig bewegt werden, oben durch Austrocknen od. dgl. eine verhältnismäßig feste und im wesentlichen starre Schwimmdecke. Es ist bekannt, diese Decke dadurch wieder zu zerstören oder ihre Bildung zu erschweren, daß man einen Flüssigkeits-Rührstrahl aus einer schräg zu ihr angestellten Rührdüse auf die Decke einwirken läßt. Die Rührdüse wird bei einer bekannten Ausführung oberhalb der Decke angeordnet und schräg nach unten angestellt. Bei einer anderen Ausführung befindet sich die Düse unterhalb des Flüssigkeitsspiegels und ist schräg nach oben, angestellt. Im ersteren Fall soll dabei die Decke durch den Druckstrahl direkt aufgebrochen werden, während im zweiten Fall die Decke durch den Druckstrahl von unten her aufgelöst werden soll. Zudem soll der Druckstrahl die Flüssigkeit derart in Bewegung halten, daß die Decke immer weiter zerstört wird. Mit den bekannten Vorrichtungen konnte dies jedoch nur unvollkommen erreicht werden, insbesondere ist der Energieaufwand im Vergleich zu dem erzielten Ergebnis unverhältnismäßig groß.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, bei der eingangs erwähnten Ausführung die Düsen so anzubringen, daß sie selbsttätig derart verstellt wird, daß sich ihr Anstellwinkel und ihre Relativanordnung zum Flüssigkeitsspiegel ständig ändert.

Zu diesem Zweck wird erfindungsgemäß die Rührdüse in lotrechter Richtung einstellbar um eine quer zur Düsenachse liegende waagerechte Achse schwenkbar gehalten und fest mit wenigstens einem Schwimmer verbunden.

Durch die Relativanordnung von Düse, Schwenkachse und Schwimmer können hier verschiedenartige Anordnungen und Bewegungsspiele der Düse und des Druckstrahls in bezug auf die Flüssigkeitsoberfläche bzw. die Fließmistdecke ermöglicht werden. In der Regel wird sich die Düse ständig im Bereich der Schwimmdecke befinden, so daß sie, dem Wellenspiel folgend, abwechselnd in die Flüssigkeit eintaucht und sich dann wieder aus dieser heraushebt. In jedem Fall wird aber durch die Schwimmersteuerung erreicht, daß sich Einwirkungswinkel und Einwirkungsabstand des Rührstrahls zum Flüssigkeitsspiegel ständig ändern. Die Decke wird daher nicht nur im unmittelbaren Düsenbereich, sondern auch in größerer Entfernung beaufschlagt. Auch die Geschwindigkeit des Düsenstrahles ist diesem Wechselspiel unterworfen.

Durch den Druckstrahl wird die Wellenbildung ständig verstärkt. Je größer die Wellen sind, um so größere Schwenkausschläge führt auch die Rührdüse aus. Sie muß nicht um eine definierte Achse schwenken, sondern lediglich den Freiheitsgrad haben, sich so in bezug auf den meist lückseitig angebrachten Schwimmer oder eine Momentan-Schwenkachse heben und senken zu können, daß der Druckstrahl entsprechend unterschiedlich zur Horizontalen geneigt ist. Unterhalb der Decke kann bei schräg nach unten angestellter Düse eine ausgeprägte Rührströmung beispielsweise zum Aufrühren des Bodensatzes entstehen, wobei größere Flüssigkeitsteile mitbewegt werden. Dabei ist jedoch der Staudruck bzw. der zu überwindende Widerstand verhältnismäßig groß, was eine Verminderung der Ausströmgeschwindigkeit an der Düse zur Folge hat. Diese Wirkung ist in der Fließmistdecke selbst zufolge des größeren Widerstandes noch ausgeprägter. Dem Widerstand entsprechend bildet sich dabei im ganzen Leitungssystem zwischen Pumpe und Düse ein überhöhter Druck, der beim Auftauchen der Düse über den Flüssigkeitsspiegel plötzlich freigegeben wird, wobei ein großer Anteil der statischen Druckenergie in kinetische Energie umgesetzt wird, d. h., die Austrittsgeschwindigkeit des Rührstrahles wird entsprechend vergrößert, so daß dieser schon vor dem Auftauchen den letzten Teil der Decke durchbricht, weit über diese hinwegschießt und beim anschließenden Eintauchen der Düse wieder mit der noch großen Geschwindigkeit von oben auf die Decke zur Einwirkung kommt. Es wird also in Intervallen beim Eintauchen ein Energiespeicher geladen und die gespeicherte Energie wird beim Auftauchen schlagartig freigegeben. Es versteht sich, daß durch die dabei erzielten Kraftspitzen an der Decke ein größerer Durchbruchseffekt als mit den bekannten Vorrichtungen erzielt wird. Auch die Rührwirkung ist zufolge der wechselnden, recht unterschiedlichen Strahleinwirkung wesentlich verbessert.

Schwimmende Rührdüsenaggregate sind an sich bekannt. So hat man nach der französischen Patentschrift 1 207 073 schon in einem geschlossenen Tank eine auf der Flüssigkeit schwimmende Scheibe vorgesehen, die in ihrer Mitte an einen Druckgasschlauch angeschlossen ist und unterseitig mit Abstand vom Flüssigkeitsspiegel mehrere etwa tangential gerichtete Druckgasdüsen aufweist. Diese Vorrichtung dient jedoch zum Herstellen von Emulsionen, wobei es auf eine besondere Feinverteilung des Gases in der Flüssigkeit ankommt. Die an der Flüssigkeitsoberfläche erzielte Wellenbewegung ist weitgehend gleichförmig, und die Düsen können sich zum Flüssigkeitsspiegel nur so wenig schrägstellen, daß das Auflösen einer festen Flüssigkeitsdecke dort nicht möglich ist.

Die Zeichnung gibt eine beispielsweise Ausführungsform der Erfindung wieder.

Es zeigt

Fig. 1 eine erfindungsgemäße Rühr- und Homogenisierungseinrichtung in einer ersten Betriebsstellung und

F i g. 2 die gleiche Vorrichtung in einer zweiten Betriebsstellung.

Gemäß der Zeichnung weist die Vorrichtung ein Halterohr 1 auf, das oben in einer nicht gezeigten an sich bekannten Drehvorrichtung gehalten ist, mittels welcher es um 360° gedreht und zur Anpassung an den Flüssigkeitsspiegel in der Höhe verstellt werden kann. An seinem oberen Ende ist das Halterohr durch einen flexiblen Schlauch mit einem Pumpenaggregat verbunden, das die Rührflüssigkeit fördert. Das Rohr ragt nach unten durch eine Öffnung in einer eine Fließmistgrube 5 überspannenden Deckplatte 6 hindurch, und an seinem unteren Ende ist ein Rohrbogen von vorzugsweise 90° angebracht. An diesen schließt sich ein Drehgelenk 2 an, das eine etwa waagerechte Schwenkachse hat und anderenendes mit einem Rohrstück 7 verbunden ist, das vorn eine Strahldüse 3 und hinten einen Schwimmer 4 trägt. Die Rührflüssigkeit wird also über das Rohrl, das Gelenk 2 und das Rohrstück 7 der Düse 3 zugeführt. Die Strahldüse besteht vorzugsweise aus elastischem Material. Das Drehgelenk 2 weist zweckmäßigerweise ein Kugellager auf, das aus Kunststoff gefertigt ist.

Das Rohr 1 ist hier höhenmäßig so eingestellt, daß sich das Drehgelenk! etwa in Höhe des mit einer Schwimmdecke versehenen Flüssigkeitsspiegels 8 befindet. Bei ebenem Flüssigkeitsspiegel liegt die Düse in dessen Höhe etwa waagerecht. Beim Einschalten der Rührwerkpumpe ergeben sich daher immer stärkere Wellenbewegungen. Da der Schwimmer 4 diesen Wellenbewegungen folgt, pendelt das ganze, aus Schwimmer, Rohrstück 7 und Düse 3 bestehende Schwimmeraggregat ständig um das waagerechte Drehgelenk 2. Die Düse, die in F i g. 1 schräg nach oben eingestellt ist, senkt sich anschließend bis etwa in die Stellung in Fig.2, wobei die Düsenöffnung teilweise in die Flüssigkeit eintaucht. Die Eintauchdauer kann dabei durch die Höheneinstellung des Rohres 1 geregelt werden.

Abweichend von der dargestellten Ausführung kann auch die Düse gegenüber der gemeinsamen Achse 10 etwas nach unten abgewickelt sein. Dabei ist die Eintauchdauer vergrößert, und der Rückstoß des Rührstrahls drückt den Schwimmer entgegen der Auftriebskraft nach unten. Dadurch wird eine gewisse Vorspannkraft aufgebracht, die größere Steuerungsempfindlichkeit und damit auch größere Schwenkausschläge ermöglicht. Vor allem wird auf diese Weise stärker auf die Schwimmdecke eingewirkt.

An Stelle des einzigen gezeigten Schwimmers 4 können auch deren mehrere vor oder hinter den Drehgelenk 2 angeordnet sein. Auf diese Weise läßt sich erreichen, daß das höhenverstellbare Rührgerät dem Flüssigkeitsspiegel selbsttätig folgen kann, wenn beispielsweise Grubenflüssigkeit abgepumpt wird.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (8)

Patentansprüche:

1. Rühr- und Homogenisierungsvorrichtung für dickflüssige Medien, insbesondere Fließmist, in einer Sammelgrube, mit einer von einer Flüssigkeitspumpe gespeisten, zum Flüssigkeitsspiegel schrägstellbaren Rührdüse, dadurch gekennzeichnet, daß die Rührdüse (3) in lotrechter Richtung einstellbar und um eine quer zur Düsenachse liegende waagerechte Achse schwenkbar gehalten und fest mit wenigstens einen Schwimmer (4) verbunden ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen Düse (3) und Schwimmer (4) ein Schwenklager (2) vorgesehen ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Schwimmer (4) längs der Düsenachse verschiebbar angebracht ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1,2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens ein Schwimmer (4) mit Vorrichtungen zum Auffüllen und Ablassen von Flüssigkeit versehen ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Schwenklager (2) an einem lotrecht verschiebbaren Träger (I) angebracht und um die lotrechte Trägerachse schwenkbar ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Träger (1) des Schwenklagers (2) wenigstens frei höheneinstellbar in einer lotrechten Drehführung, vorzugsweise einer Kugelführungsbuchse, angebracht ist.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens das Düsenaggregat (3,4) aus korrosionsbetändigem Kunststoff besteht.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens das waagerechte Schwenklager (2) durch ein Wälzlager aus Kunststoff gebildet ist.