DE29910596U1 - Vorrichtung zum Zerkleinern von Feststoffen in inhomogenen Flüssigkeiten - Google Patents

Description

Vorrichtung zum Zerkleinern von Feststoffen in inhomogenen Flüssigkeiten.

Die Erfindung bezieht sich auf das Gebrauchsmuster G 91 07 622.6, in dem eine ähnliche Vorrichtung zum Zerkleinern von Feststoffen in inhomogenen Flüssigkeiten beschrieben wird.

Wie im Oberbegriff des Anspruchs 1 des oben genannten Gebrauchsmusters besteht die hier beschriebene Vorrichtung aus einem als Doppelkammerbehälter ausgebildeten Flüssigkeitsaufnahmebehälter. Durch eine Einleitung des Flüssigkeitsstromes in den unteren Beruhigungsraum können die festen schweren Bestandteile in diesem verbleiben und von Zeit zu Zeit entnommen werden, während die schwimmfähigen festen und faserigen Bestandteile von der Flüssigkeit mitgenommen und dosiert in den Bereich des vor dem oberen Behälterraum befindlichen Schneidwerkzeugs gefördert werden. Die zu zerkleinernden Bestandteile werden von dem Schneidwerk erfaßt, zerkleinert und mit dem Flüssigkeitsstrom in den oberen Teil des Doppelkammerbehälters gebracht.

Wichtig für die Zerkleinerungsleistung ist das optimale Zusammenwirken von rotierendem Schneidglied und Durchlaßgitter. Es hat sich herausgestellt, daß die Zerkleinerung besonders von Pflanzenresten, Hühnerfedern und ähnlichen faserigen Güllebestandteilen insbesondere dann nicht vollständig und zufriedenstellend gelingt, wenn infolge Verschleiß die mittels einer Feder aufgebrachte Anpreßkraft des Schneidgliedes auf das Durchlaßgitter nachläßt.

Dabei ist es unvorteilhaft, lediglich die Federkraft zu erhöhen, da in diesem Fall auch der Verschleiß vergrößert würde und nach kurzer Zeit der unerwünschte Zustand mangelnder Schneidwirkung wieder auftreten würde. Außerdem kann die Federkraft in der aus G 91 07 622.6 bekannten Vorrichtung nicht ohne ein Öffnen und damit außer Betrieb nehmen - des Schneidwerks nachgestellt werden. Kosten verursachende Ausfallzeiten sind daher unumgänglich. Außerdem hat es sich herausgestellt, daß sich bei unzureichender Federkraft infolge Abhebens des Schneidgliedes vom Durchlaßgitter Faserstoffe zwischen Schneidglied und Durchlaßgitter ansammeln und die Schneidwirkung aufheben können.

Des weiteren hat es sich als einen Nachteil herausgestellt, wenn die Anpreßkraft nicht den jeweiligen Betriebsbedingungen angepaßt werden kann. In vielen Fällen - insbesondere, wenn die Feststoffe nur einen geringen Faserstoff-

anteil besitzen -, genügt nämlich eine geringere Vorspannkraft zur Erzielung einer optimalen Zerkleinerungsleistung.

Die Einstellung einer möglichst geringen Vorspannung ist deshalb vorteilhaft, weil damit der Verschleiß von Schneidglied und Durchlaßgitter minimiert werden kann.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum Zerkleinern von Feststoffen in inhomogenen Flüssigkeiten dahingehend zu verbessern, daß die Vorspannkraft zwischen Schneidglied und Durchlaßgitter während des Betriebes, ohne die Vorrichtung öffnen zu müssen, der Feststoffbeladung nach Art und Menge &iacgr;&ogr; angepaßt werden kann.

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 4 verwiesen.

Die Erfindung schafft eine Vorrichtung zum Zerkleinern von Feststoffen in inhomogenen Flüssigkeiten, insbesondere Gülle, dessen grundsätzliche Funktionsmerkmale in G 91 07 622.6 beschrieben werden.

In Erweiterung der oben genannten Erfindung wird die dort zur Erzeugung einer Vorspannkraft zwischen Schneidglied und Durchlaßgitter eingesetzten Feder hier durch einen mit einem hydraulischen Druckmedium beaufschlagbaren Kolben ersetzt. Der Druckraum dieses Kolbens wird gebildet durch das Lagergehäuse und die Antriebswelle andererseits sowie durch die Ringfläche des Kolbens und wird mit einem geeigneten hydraulischen Druckmedium - in der Regel Öl - beaufschlagt. Eine geeignete Wellendichtung verhindert das Austreten des Druckmediums aus dem Druckraum in das Betriebsmedium. Das Lecköl zwischen der sich drehender Welle und dem ruhenden Kolben wird kontrolliert über eine Leckageleitung abgeführt.

Der Druck im Druckmedium erzeugt eine axial wirkende Kolbenkraft, die über ein geeignetes Axiallager auf die welle übertragen wird. Da das Schneidglied des Schneidwerkzeugs fest mit der Welle verbunden ist, entspricht die Anpreßkraft des Schneidgliedes auf das Durchlaßgitter der Kolbenkraft. Jede Änderung des Druckes

im Druckraum bewirkt daher eine Änderung der axialen Anpreßkraft zwischen Schneidglied und Durchgangsgitter.

Besonders vorteilhaft ist, daß zur Verstellung der Anpreßkraft die Vorrichtung nicht geöffnet werden muß. Eine Verstellung der Anpreßkraft kann auch während des Betriebes der Vorrichtung vorgenommen werden.

Zusätzlich kann durch eine geeignete Meßvorrichtung die Verschiebung des Kolbens festgelegt werden und als Maß für den Verschleiß von Schneidglied und Durchlaßgitter dienen.
Außerdem ermöglicht eine geeignete Rückflußverhinderung in der Zuführleitung des

&iacgr;&ogr; Druckmediums, daß bei plötzlichen Anfall erhöhter Faserstoffmengen das Schneidglied vom Durchlaßgitter abhebt und die Schneidwirkung somit aufgehoben ist.

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 Fremdstoffe enthalten, die eine größere Dichte haben als die Flüssigkeit.

In der Zeichnung zeigen:

Fig. 1 einen vertikalen Längsschnitt durch die Vorrichtung nach der

Erfindung,
Fig. 2 einen Schnitt nach der Linie A-A und

Fig. 3 einen vergrößerten vertikalen Längsschnitt durch die Vorrichtung im

oberen Bereich.

In Fig. 1 ist die insgesamt mit 1 bezeichnete Vorrichtung in einer Prinzipdarstellung wiedergegeben, wobei zur Verdeutlichung der innen liegenden 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 Doppel-

kammerbehälter 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 7 und kann aus diesem in Pfeilrichtung 11 durch eine Austrittsöffnung 12 das Gehäuse verlassen.

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

In Fig. 2 ist das Schneidwerkzeug 13 in seiner Lage zu der als ein Gitterdurchlaß 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 den jeweiligen Schneidkanten 21, 22 der Gitterstäbe 16 kontinuierlich zerkleinert. Da das Schneidglied 13' in der Strömungsrichtung 8 vor dem Gitterdurchlaß 15 angeordnet ist, werden 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 durch den gesamten Auslaßraum 7 ragend an ihrem dem Beruhigungsraum 5 zugewandten Ende das Schneidglied 13' trägt. Die Befestigung des Schneidgliedes 13' auf der Antriebswelle 24 erfolgt dabei mit Befestigungselementen 26, 27, die zweckmäßigerweise derart ausgestaltet sind, daß ein Wickeln langfaseriger Feststoffe und damit die Bildung großer Feststoffknäuel vermieden wird.

In dem in Abb. 1 insgesamt dargestellten Ausführungsbeispiel einer derartigen Vorrichtung 1 ist ein Anpreßglied 29 im Endbereich 28 der Antriebswelle 24 angebracht. Zur Verdeutlichung seiner Funktion zeigt die Abb. 3 einen vergrößerten Schnitt des Anpreßgliedes 29. Dieses besteht erfindungsgemäß aus einem Kolben 31, der bei Druckbeaufschlagung eine axiale Kraft ausübt, mit der das Schneidglied 13' gegen die Unterseite 14 des Durchlaßgitters 15 gepreßt wird. Dadurch wird für den notwendigen Schneidvorgang eine einstellbare, vom Verschleiß des Schneidwerkzeugs 13 unabhängige Anpreßkraft aufgebracht. 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 eines Kolbens 31 zwischen dem inneren Stützlager 32 und dem äußeren Stützlager 33 mittels eines geeigneten Axiallagers 42 abgestützt ist. Das innere Stützlager 32 ist dabei mit seinem Außenring lagestabil am Lagergehäuse 30 festgelegt, und der Innenring bildet einen Schiebesatz auf der Antriebswelle 24.

Das Druckmedium wird durch eine Druckleitung 40 dem Druckraum 43 zugeführt. Die vom Druckmedium im Druckraum 43 erzeugte Kraft drückt den mittels eines O-Ringes 46 zum Lagergehäuse 30 abgedichteten Kolben 31 über ein Axiallager 42 auf den mittels eines Sicherungsringes 34 axial auf der Antriebswelle 24 festgelegten Innenring des äußeren Stützlagers 33, dessen Außenring seinerseits einen Schiebesitz zum Lagergehäuse 30 bildet.

Mit der Ausbildung eines Abstandes 35 zwischen dem äußeren Stützlager 33 und dem Abschluß 36 des Lagergehäuses 30 ist eine Möglichkeit geschaffen, das äußere Lager 33 mitsamt der Welle 24 axial zu verschieben und somit eine vom Druck im Druckraum 43 abhängige Anpreßkraft des Schneidgliedes 13' auf das Durchlaßgitter 15 zu erzeugen. Außerdem kann die axiale Beweglichkeit der Welle den Verschleiß des Schneidgliedes 13' bzw. des Durchlaßgitters 15 ausgleichen.

In dem dargestellten Ausführungsbeispiel verhindern die Dichtungen 37, 38 einerseits ein Verschmutzen der Lager 32, 33 und ein Austreten der Flüssigkeit aus dem Gehäuse 6 der Vorrichtung 1 sowie andererseits ein Austreten des Druckmediums entlang der Welle 24. Eine Leckölleitung 45 verhindert, daß sich durch Leckage von

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Druckmedium entlang der Welle 24 in den Einbauraum des Axiallagers 42 und des äußeren Stützlagers 33 hinter dem Kolben 31 ein Gegendruck aufbaut und dadurch die gewünschte Anpreß-Kraft des Schneidgliedes 13' auf das Durchlaßgitter 15 vermindert bzw. ganz aufhebt.

Die Antriebswelle 24 ist in zweckmäßiger Ausführung mit einem reversierenden Motor (nicht dargestellt) im Erdbereich 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 (Abb. 2) dient dabei zur Beseitigung eventueller Blockaden durch unzerteilbare Festsstoffe.

&iacgr;&ogr; Wenn die Flüssigkeit unzerteilbare Feststoffe enthält, die ein höheres

spezifisches Gewicht haben als die Flüssigkeit, können Blockaden durch solche Fremdkörper weitestgehend dadurch vermieden werden, daß sie vor dem Durchtritt durch das Schneidwerk 13 aus dem Flüssigkeitsstrom abgeschieden werden und in bekannter Weise durch den Auslaß 41 aus dem Beruhigungsraumes 5 entfernt werden.

Claims (4)

1. Vorrichtung zum Zerkleinern von Feststoffen in inhomogenen Flüssigkeiten, insbesondere Gülle, die ein Gehäuse (6) als Flüssigkeitsaufnahmebehälter enthält, 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 (13') und einem ortsfesten Gegenglied (15) aufweist, wobei die Vorrichtung (1) als ein einen unteren Beruhigungsraum (5) mit der Zuführleitung (2) und einen oberen Auslaßraum (7) mit zumindest einer Austrittsöffnung (12) aufweisenden Doppelkammerbehälter ausgebildet ist, dem auf der Unterseite (14) einer horizontalen, die Durchtrittsöffnung (9) aufweisenden Trennwand (10) das Schneidglied (13') des Schneidwerkzeuges (13) im Beruhigungsraum (5) zugeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Anpreßglied (29) durch einen Kolben (31) gebildet wird, dessen Druckraum (43) mittels eines geeigneten, vorwiegend hydraulischen Druckmediums mit Druck beaufschlagt werden kann.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Druck des Druckmediums während des Betriebes der Vorrichtung (1) nach den Erfordernissen der Zerkleinerungsleistung stufenlos verstellt werden kann.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Hub des Kolbens (31) mindestens der Summe aus möglichen Verschleiß des Schneidgliedes (13') und des Durchlaßgitters (15) entspricht.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß durch eine geeignete Drosselvorrichtung in der Druckleitung (40) des Druckmediums ein Abheben des Schneidgliedes (13') vom Durchlaßgitter (15) verhindert werden kann.