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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Fördern und Zerkleinern von trockenen organischen Stoffen, wobei die Vorrichtung einen Schneckenförderer mit einem Schneckenrohr und mit wenigstens einer darin angeordneten, drehantreibbaren Förderschnecke mit einer Schneckenwelle und wenigstens einer Schneckenwendel aufweist, wobei der Schneckenförderer einen mit den trockenen organischen Stoffen beschickbaren Förderereinlass besitzt, wobei der Schneckenförderer einen Fördererauslass besitzt, wobei der Schneckenförderer als Pressschneckenförderer mit einem Fördererendabschnitt, in dem im Betrieb ein Stoffpfropfen ausbildbar ist, ausgeführt ist und wobei sich die/jede Schneckenwelle des Schneckenförderers schneckenwendelfrei durch den Fördererendabschnitt erstreckt.
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Die Schrift
DE 10 252 527 A1 zeigt eine Vorrichtung zur Einbringung von trockenen organischen Stoffen in einen Vergärungsbehälter einer Biogasanlage, wobei der Behälter im Betrieb der Anlage luftdicht geschlossen ist und eine Flüssigkeits-Feststoff-Mischung mit organischen, zu Methangas vergärbaren Stoffen enthält, wobei die Vorrichtung einen Schneckenförderer mit einem Schneckenrohr umfasst, wobei der Schneckenförderer außerhalb des Behälters einen mit den trockenen organischen Stoffen beschickbaren Förderereinlass besitzt und wobei der Schneckenförderer einen Fördererauslass besitzt, der unmittelbar in den Behälter oder in eine mit dem Behälter verbundene Leitung mündet. Der Schneckenförderer ist als Pressschneckenförderer ausgeführt, wobei der Schneckenförderer in seinem Verlauf wenigstens einen schneckenflügellosen Abschnitt im Schneckenrohr aufweist. Durch die Ausgestaltung des Schneckenförderers als Pressschneckenförderer wird erreicht, dass sich innerhalb des schneckenflügellosen Abschnitts im Schneckenrohr ein Pfropfen aus zugeführten trockenen organischen Stoffen bildet. Dieser Pfropfen aus den zugeführten organischen Stoffen ist so dicht, dass er einen Austritt von Flüssigkeit oder Flüssigkeits-Feststoff-Gemisch oder Methangas aus dem Vergärungsbehälter und einen Eintritt von Luft in den Vergärungsbehälter verhindert. Im Betrieb des Schneckenförderers wird der Pfropfen stetig weiterbefördert, wobei vom Förderer auslassseitig Material des Pfropfens in den Behälter abgegeben und auf der anderen Seite neues trockenes organisches Material dem Pfropfen hinzugefügt wird, so dass im laufenden Betrieb des Schneckenförderers der Pfropfen stets erhalten bleibt. Gleichzeitig ist aber gewährleistet, dass durch den Schneckenförderer die trockenen organischen Stoffe zuverlässig von außen in den geschlossenen Behälter gefördert werden. Aufgrund des im Schneckenförderer gezielt ausgebildeten Pfropfens bleibt ein dichter Verschluss auch dann bestehen, wenn vom Inneren des Behälters her ein Flüssigkeitsdruck auf das auslassseitige Ende des Pfropfens im Schneckenförderer wirkt. Damit kommt die Vorrichtung mit kurzen Förderstrecken aus. Um die mittels des Schneckenförderers zugeführten organischen Stoffe aufzulockern und zu zerkleinern, was für eine intensive Vergärung günstig ist, ist hier vorzugsweise zusätzlich zwischen der Einmündung des Fördererauslasses in eine Zirkulationsleitung und einer Förderpumpe ein separater Zerkleinerer oder Zerhacker in der Zirkulationsleitung angeordnet.
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Nachteilig erfordert ein separater Zerkleinerer oder Zerhacker mit einem eigenen Antrieb einen erheblichen Investitions- und Montageaufwand, was die Wirtschaftlichkeit der Vorrichtung vermindert. Zudem ist der separate Zerkleinerer oder Zerhacker hier nur einsetzbar, wenn die Vorrichtung in eine Zirkulationsleitung eingebaut ist, was die Anwendungsmöglichkeiten beschränkt.
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Die
DE 10 2013 111 676 A1 zeigt eine Vorrichtung zum Einbringen von trockenen organischen Stoffen in einen eine Flüssigkeits-Feststoff-Mischung enthaltenden Behälter, wobei die Vorrichtung einen Schneckenförderer mit einer drehantreibbaren Förderschnecke in einem Schneckenrohr aufweist, wobei der Schneckenförderer einen mit den trockenen organischen Stoffen beschickbaren Förderereinlass besitzt, wobei der Schneckenförderer einen Fördererauslass besitzt, der unmittelbar an den Behälter oder an eine mit dem Behälter verbundene Leitung anschließbar ist, und wobei der Schneckenförderer als Pressschneckenförderer mit einem Fördererendabschnitt, in dem im Betrieb ein Stoffpfropfen ausbildbar ist, ausgeführt ist. Der Fördererauslass ist hier einerseits durch einen mit dem Schneckenrohr verbundenen, feststehenden Ringkörper und andererseits durch einen konzentrisch zum Ringkörper angeordneten, drehantreibbaren und axial zum Ringkörper verschiebbaren Scheibenkörper gebildet, wobei in einer Schließstellung der Scheibenkörper dichtend mit dem Ringkörper zusammenwirkt und den Fördererauslass verschließt und wobei in einer Öffnungsstellung der Scheibenkörper Abstand vom Ringkörper aufweist und den Fördererauslass in Form eines Ringspalts freigibt. Zwecks Erzielung einer besonders wirksamen Zerkleinerung und Auflösung der am Fördererauslass ausgegebenen organischen Stoffe ist bevorzugt vorgesehen, dass der Ringkörper und der Scheibenkörper jeweils Schneid- und/oder Reibelemente aufweisen, welche in der Öffnungsstellung bei rotierendem Scheibenkörper die geförderten organischen Stoffe zerkleinernd und auflösend zusammenwirken. Die Schneid- und/ oder Reibelemente können einstückig mit dem Ringkörper und dem Scheibenkörper ausgebildet sein. Alternativ können die Schneid- und/oder Reibelemente am Ringkörper und am Scheibenkörper als auswechselbare Werkzeuge ausgebildet sein, um die Werkzeuge im Verschleißfall für sich ersetzen zu können. Auch besteht die Möglichkeit, die mit den Schneid- und/oder Reibelementen ausgestatteten Körper als einzeln auswechselbare, jeweils lösbar mit der übrigen Vorrichtung verbundene Teile auszubilden, die im Verschleißfall leicht austauschbar sind.
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Als nachteilig wird bei dieser Vorrichtung angesehen, dass die mit den Schneid- und/oder Reibelementen ausgestatteten Körper aufwendig herzustellende und einem relativ hohen Verschleiß ausgesetzte Vorrichtungsteile sind, was deren regelmäßige Erneuerung erfordert, die sich negativ auf die Wirtschaftlichkeit des Vorrichtungsbetriebes auswirkt.
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Für die vorliegende Erfindung stellt sich daher die Aufgabe, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, welche die angegebenen Nachteile des Standes der Technik vermeidet und welche bei einfacherer und kostengünstigerer Bauweise und besonders wirtschaftlichem Betrieb eine wirksame Förderung sowie auch eine wirksame Zerkleinerung der geförderten trockenen organischen Stoffe gewährleistet.
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Die Lösung der Aufgabe gelingt erfindungsgemäß mit einer Vorrichtung der eingangs genannten Art, die dadurch gekennzeichnet ist, dass die/jede Schneckenwelle des Schneckenförderers im Fördererendabschnitt wenigstens ein nach radial außen weisendes Stoffzerkleinerungswerkzeug aufweist.
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Der Schneckenförderer erzeugt als Fördereinheit eine axiale Förderbewegung der trockenen organischen Stoffe sowie im Fördererendabschnitt innerhalb des dort gebildeten Stoffpfropfens einen erheblichen Druck. Hierdurch werden die trockenen organischen Stoffe schon erheblich aufgerieben und gewollt zerkleinert. Diese Zerkleinerung und Zerfaserung wird noch deutlich erhöht durch das erfindungsgemäß im Fördererendabschnitt an der/jeder Schneckenwelle des Schneckenförderers vorgesehene wenigstens eine Stoffzerkleinerungswerkzeug, welches sich innerhalb des stark verdichteten Pfropfens bewegt und in dem vorgeschobenen Stoff eine sehr starke Reibung erzeugt, was zu einem Zerreiben und Zerbröseln der trockenen organischen Stoffe, z.B. Pflanzenbestandteile, führt. In der erfindungsgemäßen Vorrichtung werden somit unter axialer Vorwärtsbewegung sowie unter hohem Druck die trockenen organischen Stoffe im Fördererendabschnitt vor dem Fördererauslass sehr wirksam und kostengünstig in einem Arbeitsgang zerkleinert und schließlich am Fördererauslass ausgegeben.
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Um das Stoffzerkleinerungswerkzeug einfach und damit kostengünstig zu halten, ist bevorzugt vorgesehen, dass das/jedes Stoffzerkleinerungswerkzeug durch einen im Querschnitt runden oder ovalen oder mehreckigen, mit der Schneckenwelle verbundenen oder einstückigen Bolzen gebildet ist. Ein solcher Bolzen hat eine einfache Form und ist einfach zu fertigen, bietet aber dennoch bei relativ geringem Verschleiß eine sehr wirksame Zerkleinerung der trockenen organischen Stoffe im Fördererendabschnitt.
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Um die gewünschte Stoffpfropfenbildung im Fördererendabschnitt zu begünstigen und um einen für die Stoffzerkleinerung günstigen hohen Pressdruck im Fördererendabschnitt zu erzeugen, schlägt die Erfindung weiter vor, dass zwischen dem Fördererendabschnitt und dem Fördererauslass im Schneckenförderer eine Verengung des für die Förderung der organischen Stoffe zur Verfügung stehenden Querschnitts angeordnet ist, wobei die Verengung durch eine konische Außendurchmesserzunahme der Schneckenwelle(n) und/oder durch eine konische Innendurchmesserabnahme des Schneckenrohrs gebildet ist. Die Konizität verhindert dabei unerwünschte Ecken und Kanten, an denen Teile der trockenen organischen Stoffe hängen bleiben und so die Förderung stören oder behindern könnten.
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Zur Gewährleistung eines hohen Wirkungsgrades bei der Stoffzerkleinerung ist vorzugsweise vorgesehen, dass mehrere Stoffzerkleinerungswerkzeuge in Umfangsrichtung und/oder in Längsrichtung der/jeder Schneckenwelle voneinander beabstandet an dieser angeordnet sind.
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Um eine ungleichmäßige Belastung der Schneckenwelle oder Schneckenwellen zu vermeiden, sind bevorzugt jeweils zwei Stoffzerkleinerungswerkzeuge um 180° in Umfangsrichtung der Schneckenwelle(n) versetzt einander gegenüberliegend angeordnet.
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Dabei können zwecks einfacher Fertigung und Montage der Stoffzerkleinerungswerkzeuge jeweils zwei einander gegenüberliegend angeordnete Stoffzerkleinerungswerkzeuge zu einer durch die Schneckenwelle quer hindurchgeführten Werkzeugeinheit zusammengefasst sein.
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Für eine einfache und schnelle Montage und Demontage ist zweckmäßig das/jedes Stoffzerkleinerungswerkzeug mit der zugehörigen Schneckenwelle mittels lösbarer Verschraubung verbunden.
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Um einerseits eine gute Zerkleinerungswirkung zu erzielen und andererseits für die Zerkleinerungswerkzeuge keinen zu großen Antriebskraftaufwand zu verursachen, beträgt vorzugsweise die radiale Länge des/jedes Stoffzerkleinerungswerkzeugs 50 bis 95% der radialen Höhe der Schneckenwendel(n).
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In bestimmten Verwendungen der Vorrichtung, beispielsweise als Befüllvorrichtung für Fermentationsbehälter von Biogasanlagen, ist eine zuverlässige Abdichtung durch den Stoffpfropfen in der Vorrichtung wesentlich, um einen Flüssigkeits- und/ oder Gasaustritt aus dem Behälter durch die Vorrichtung in die Umgebung sicher auszuschließen. Um dieser Forderung nachzukommen, sieht die Erfindung vor, dass das Stoffzerkleinerungswerkzeug oder die Stoffzerkleinerungswerkzeuge in Förderrichtung des Schneckenförderers gesehen in einem ersten, sich über maximal 50 bis 75% der axialen Länge des Fördererendabschnitts erstreckenden Teil des Fördererendabschnitts angeordnet sind und dass ein verbleibender zweiter, zum Fördererauslass hin liegender Teil des Fördererendabschnitts frei von Stoffzerkleinerungswerkzeugen ist. So ist gewährleistet, dass der im Betrieb der Vorrichtung im zweiten Teil des Fördererabschnitts liegende Teil des Stoffpfropfens von den Stoffzerkleinerungswerkzeugen unbeeinflusst bleibt und seine Dichtfunktion nicht beeinträchtigt wird.
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Weiterhin ist für die Vorrichtung bevorzugt vorgesehen, dass der Schneckenförderer ein Doppelschneckenförderer mit zwei parallelen Förderschnecken im Schneckenrohr ist. Hiermit wird eine besonders gute Förderwirkung erzielt und es kann ein besonders hoher Pressdruck im Fördererendabschnitt erzeugt werden.
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In einer Weiterbildung der Vorrichtung weist der Schneckenförderer am Fördererauslass eine unterseitige Stoffausgabeöffnung auf. In dieser Ausführung können die zerkleinerten trockenen organischen Stoffe einfach mittels Schwerkraft in untergestellt Transport- oder Lagerbehältnisse fallen oder an eine weiterfördernde Einrichtung, wie Förderband, übergeben werden.
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Alternativ dazu besteht die Möglichkeit, dass die Vorrichtung am Fördererauslass ein als Anschlussflansch ausgebildetes Stirnende aufweist, mit dem der Fördererauslass der Vorrichtung unmittelbar an einen Behälter anschließbar ist, und/oder dass die Vorrichtung zwei einander gegenüberliegende, quer zur Fördererlängsrichtung verlaufende Rohranschlüsse aufweist, mit denen der Fördererauslass der Vorrichtung in eine Leitung einfügbar ist. In dieser Ausführung ist die erfindungsgemäße Vorrichtung insbesondere als Befüllvorrichtung für Behälter von Biogasanlagen geeignet, wobei das Befüllen über den stirnseitigen Anschlussflansch unmittelbar in den Behälter oder über die Rohranschlüsse in eine mit dem Behälter verbundene Zirkulationsleitung möglich ist.
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Im Folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand einer Zeichnung erläutert. Die Figuren der Zeichnung zeigen:
- 1 eine Vorrichtung zum Fördern und Zerkleinern von trockenen organischen Stoffen, in einer Teilansicht schräg von oben, in teilweise geöffnetem Zustand,
- 2 die Vorrichtung aus 1 in Draufsicht in geschlossenem Zustand,
- 3 die Vorrichtung aus 2 im Längsschnitt gemäß der Schnittlinie C-C in 2,
- 4 einen Ausschnitt eines Fördererendabschnitts der Vorrichtung in Ansicht schräg von oben, in geschlossenem Zustand,
- 5 den Ausschnitt des Fördererendabschnitts aus 4 in Ansicht schräg von oben, in offenem Zustand,
- 6 den Fördererendabschnitt aus 4 im Querschnitt, und
- 7 den Fördererendabschnitt aus 6 im Längsschnitt gemäß der Schnittlinie A-A in 6.
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In der folgenden Figurenbeschreibung sind gleiche Teile in den verschiedenen Zeichnungsfiguren stets mit den gleichen Bezugszeichen versehen, sodass nicht zu jeder Zeichnungsfigur alle Bezugszeichen erneut erläutert werden müssen.
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1 zeigt eine Vorrichtung 1 zum Fördern und Zerkleinern von trockenen organischen Stoffen, in einer Teilansicht schräg von oben, in teilweise geöffnetem Zustand. Einen unteren Teil der Vorrichtung 1 bildet ein Tragrahmen 10, auf dem die weiteren Teile der Vorrichtung 1 angebracht sind und mit dem die Vorrichtung 1 auf einem Fundament am vorgesehenen Aufstellungsort montiert werden kann.
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Weiterhin umfasst die Vorrichtung 1 einen Schneckenförderer 2 mit einem Schneckenrohr 20, von dem hier die vordere Hälfte entfernt ist, und mit zwei darin parallel zueinander übereinander angeordneten Förderschnecken 21, 21'. Jede Förderschnecke 21, 21' besitzt eine Schneckenwelle 22, 22' mit darauf angeordneten Schneckenwendeln 23, 23'. Mittels eines in 1 nicht sichtbaren, an sich bekannten Drehantriebes sind die Förderschnecken 21, 21' in Drehung versetzbar. Der Schneckenförderer 2 ist hier also ein Doppelschneckenförderer; alternativ ist die Vorrichtung 1 auch mit einem Schneckenförderer 2 mit einer einzelnen Förderschnecke ausführbar.
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Ganz rechts in 1 befindet sich ein Förderereinlass 3 in Form eines Einfülltrichters 30, in den zu fördernde und zu zerkleinernde trockene organischen Stoffe eingegeben werden können, beispielsweise Pflanzenteile, wie gehäckselter Mais oder gehäckseltes Stroh. Durch die Drehung der Förderschnecken 21, 21' werden die eingegebenen Stoffe vom Förderereinlass 3 gemäß 1 nach links in Richtung zu einem Fördererauslass 4 gefördert. Über einen ersten, dem Förderereinlass 3 zugewandten Bereich des Schneckenförderers 2 sind die Schneckenwellen 22, 22' mit Schneckenwendeln 23, 23' besetzt. In einem zweiten, einen näher zum Fördererauslass 4 liegenden Fördererendabschnitt 24 bildenden Bereich des Schneckenförderers 2 sind die Schneckenwellen 23, 23' schneckenwendelfrei ausgebildet.
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In einem ersten, näher zu den mit Schneckenwendeln 23, 23' besetzten Abschnitt der Schneckenwellen 22, 22' im Fördererendabschnitt 24 gelegenen Bereich der Schneckenwellen 22, 22' sind an den Schneckenwellen 22, 22' radial nach außen ragenden Stoffzerkleinerungswerkzeuge 5, 5' angebracht. Die Stoffzerkleinerungswerkzeuge 5, 5' haben hier die Form von im Querschnitt runden Bolzen; auch eine ovale oder mehreckige oder flache Querschnittsform der Stoffzerkleinerungswerkzeuge 5, 5' ist hier möglich. Im dargestellten Ausführungsbeispiel nach 1 sind an jeder Schneckenwelle 22, 22' je vier Stoffzerkleinerungswerkzeuge 5, 5' angebracht, wobei jeweils zwei Stoffzerkleinerungswerkzeuge 5, 5' als Paar einander gegenüberliegend um 180° in Umfangsrichtung versetzt angeordnet sind. Zudem sind jeweils zwei Paare von Stoffzerkleinerungswerkzeugen 5, 5' in Axialrichtung voneinander beabstandet und gegeneinander in Umfangsrichtung um 90° versetzt. Selbstverständlich kann die Zahl der Stoffzerkleinerungswerkzeuge 5, 5' auch kleiner oder größer als hier gezeigt sein und auch die Anordnung der Stoffzerkleinerungswerkzeuge 5, 5' kann anders als im Beispiel dargestellt ausgeführt sein.
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In einem zweiten, näher zu dem Fördererauslass 4 gelegenen Bereich der Schneckenwellen 22, 22' sind diese mit einem glattflächigen Außenumfang ohne Stoffzerkleinerungswerkzeuge 5, 5' ausgeführt.
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In Höhe des Übergangs vom Fördererendabschnitt 24 zum Fördererauslass 4 ist der Schneckenförderer 2 mit einer Verengung 25 des für die Förderung der organischen Stoffe im Schneckenrohr 20 zur Verfügung stehenden Querschnitts ausgebildet. Die Verengung 25 ist hier durch jeweils eine konische Außendurchmesserzunahme 26, 26' der beiden Schneckenwellen 22, 22' gebildet. Alternativ oder zusätzlich kann die Verengung 25 durch eine konische Innendurchmesserabnahme des Schneckenrohrs 20 gebildet sein.
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2 zeigt die Vorrichtung 1 aus 1 in Draufsicht und in geschlossenem Zustand. Rechts in 2 ist der Förderereinlass 3 des Schneckenförderers 2 in Form des Einfülltrichters 30 teilweise sichtbar. Nach links, das heißt in Förderrichtung, schließt sich daran das Schneckenrohr 20 an, das die beiden Förderschnecken 21, 21', die parallel zueinander und übereinander angeordnet sind, umgibt, so dass im Einfülltrichter 30 nur die obere Förderschnecke 21 sichtbar ist.
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Der hintere, unmittelbar vor dem Fördererauslass 4 liegende Abschnitt des Schneckenförderers 2 bildet den Fördererendabschnitt 24.
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Ganz links in 2, also am Ende des Schneckenförderers 2, liegt der Fördererauslass 4. Dieser ist hier mit zwei verschiedenen vorbereiteten Anschlussmöglichkeiten ausgebildet, nämlich mit einem stirnseitigen Anschlussflansch 40, der hier mit einem Verschlussdeckel 41 verschlossen ist, und mit zwei einander gegenüberliegenden, quer zur Längsrichtung des Schneckenförderers 2 verlaufenden seitlichen Rohranschlüssen 42, 42'. Mit dem Anschlussflansch 40 kann die Vorrichtung 1 unmittelbar an einen mit zerkleinerten trockenen organischen Stoffen zu beschickenden Behälter, wie Fermentationsbehälter einer Biogasanlage, angeschlossen werden. Alternativ kann mittels der Rohranschlüsse 42, 42' die Vorrichtung 1 in eine Leitung, beispielsweise eine Zirkulationsleitung eines Fermentationsbehälters, eingefügt werden.
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Im Hintergrund der 2 ist noch der Tragrahmen 10 erkennbar, auf dem die übrige Vorrichtung 1 angeordnet ist.
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3 zeigt die Vorrichtung 1 aus den 1 und 2 im Längsschnitt gemäß der Schnittlinie C-C in 2. Die beiden übereinander und parallel zueinander angeordneten Förderschnecken 21, 21' verlaufen vom Förderereinlass 3 kommend mit ihren Schneckenwendeln 23, 23' ineinandergreifend durch das Schneckenrohr 20. Die Schneckenwendeln 23, 23' haben eine vom Außenumfang der Schneckenwellen 22, 22' bis zum radial äußeren Rand der Schneckenwendeln 23, 23' gemessene radiale Höhe H, die hier so bemaßt ist, dass die Außenlinien der Schneckenwendeln 23, 23' unmittelbar vor oder entlang der inneren Oberfläche des Schneckenrohrs 20 verlaufen.
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Nach etwas mehr als der Hälfte der Länge des Schneckenrohrs 20 enden hier die Schneckenwendeln 23, 23'. Im daran in Richtung zum Fördererauslass 4 anschließenden Abschnitt der Schneckenwellen 22, 22' sind die Stoffzerkleinerungswerkzeuge 5, 5' an den Schneckenwellen 22, 22' angebracht.
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Noch weiter in Richtung zum Fördererauslass 4 hin sind die Schneckenwellen 22, 22' ohne Stoffzerkleinerungswerkzeuge 5, 5' ausgeführt.
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Am Übergang vom Fördererendabschnitt 24 zum Fördererauslass 4 liegt die Verengung 25, die durch die konischen Durchmesserzunahmen 26, 26' der beiden Schneckenwellen 22, 22' gebildet ist.
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Unten in 3 ist der aus Profilen zusammengesetzte Tragrahmen 10 der Vorrichtung 1 sichtbar.
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4 zeigt einen Ausschnitt des Fördererendabschnitts 24 der Vorrichtung 1 in Ansicht schräg von oben, in geschlossenem Zustand. Im Fördererendabschnitt 24 verlaufen die beiden als Rohre ausgeführten Schneckenwellen 22, 22' mit den daran angebrachten Stoffzerkleinerungswerkzeugen 5, 5' durch das Schneckenrohr 20. Die Stoffzerkleinerungswerkzeuge 5, 5' sind hier größtenteils verdeckt und deshalb nur gestrichelt dargestellt.
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5 zeigt den Ausschnitt des Fördererendabschnitts 24 aus 4 in Ansicht schräg von oben, in offenem Zustand, in welchem eine vordere Hälfte des Schneckenrohrs 20 entfernt ist. Hierdurch sind nun die im Fördererendabschnitt 24 liegenden rohrförmigen Abschnitte der Schneckenwellen 22, 22' mit den daran angebrachten Stoffzerkleinerungswerkzeugen 5, 5' sichtbar. Die Stoffzerkleinerungswerkzeuge 5, 5' sind hier in Form von hohlen Bolzen ausgeführt, die mittels je einer inneren axialen Verschraubung 50, 50' lösbar mit der zugehörigen Schneckenwelle 22, 22' verbunden sind.
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6 zeigt den Fördererendabschnitt 24 aus 4 im Querschnitt. Oben und unten in 6 sind die beiden Schneckenwellen 22, 22' mit den daran angebrachten Stoffzerkleinerungswerkzeugen 5, 5' sichtbar. Umgeben sind die Schneckenwellen 22, 22' von dem Schneckenrohr 20.
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Wie in 6 veranschaulicht ist, haben die Stoffzerkleinerungswerkzeuge 5, 5' eine radiale Länge L. Diese Länge L ist kleiner als die radiale Höhe H der Schneckenwendeln 23, 23' (vergleiche 3) und die Länge L beträgt zweckmäßig 50 bis 95% der radialen Höhe H der Schneckenwendeln 23, 23'.
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7 zeigt den Fördererendabschnitt 24 aus 6 im Längsschnitt gemäß der Schnittlinie A-A in 6, wobei nur das Schneckenrohr 20 geschnitten gezeigt ist, während die beiden Schneckenwellen 22, 22' mit ihrem Stoffzerkleinerungswerkzeugen 5, 5' in Ansicht gezeigt sind. Hier werden besonders die Versätze der Stoffzerkleinerungswerkzeuge 5, 5' relativ zueinander sowohl in Umfangsrichtung als auch in Axialrichtung der beiden Schneckenwellen 22, 22' deutlich sichtbar.
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Im Betrieb der Vorrichtung 1 werden zu fördernde und zu zerkleinernde trockene organische Stoffe durch den Einfülltrichter 30 in den Förderereinlass 3 eingegeben, beispielsweise mittels eines Förderbandes oder eines Transportfahrzeuges oder auch manuell. Von den rotierenden Förderschnecken 21, 21' des Schneckenförderers 2 werden die Stoffe erfasst und unter Verdichtung und erster Zerkleinerung im Schneckenrohr 20 in Richtung zum Fördererendabschnitt 24 transportiert. Der Schneckenförderer 2 erzeugt als Fördereinheit einen erheblichen Druck und eine Verpressung sowie eine axiale Förderbewegung der verpressten organischen Stoffe. Hierdurch werden die organischen Stoffe schon erheblich aufgerieben und zerkleinert. Im Fördererendabschnitt 24 bildet sich, unterstützt durch die Verengung 25, ein Stoffpfropfen aus, der unter einem hohen Druck steht.
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Die Zerkleinerung und Zerfaserung der organischen Stoffe wird im Fördererendabschnitt 24 noch deutlich gesteigert, da hier die Stoffzerkleinerungswerkzeuge 5, 5' eingesetzt werden. Innerhalb des Stoffpfropfens bewegen sich die Stoffzerkleinerungswerkzeuge 5, 5'. Die rotierenden Stoffzerkleinerungswerkzeuge 5, 5' erzeugen in dem Pfropfen aus den verdichteten organischen Stoffen eine große Reibung, was zu einem wirksamen Zerreiben, Zerfasern und Zerbröseln der organischen Stoffe, z.B. Pflanzenbestandteile, führt. Dabei tritt auch der Effekt ein, dass die Bestandteile der organischen Stoffe sich gegenseitig in eine kleine, feinteilige Struktur zerreiben. Unter axialer Vorwärtsbewegung sowie unter hohem Druck werden hier also die organischen Stoffe sehr kostengünstig in einem Arbeitsgang wirksam zerkleinert und schließlich am Fördererauslass ausgegeben.
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Bezugszeichenliste
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| Zeichen |
Bezeichnung |
| |
|
| 1 |
Vorrichtung |
| 10 |
Tragrahmen |
| |
|
| 2 |
Schneckenförderer |
| 20 |
Schneckenrohr |
| 21, 21' |
Förderschnecken |
| 22, 22' |
Schneckenwellen |
| 23, 23' |
Schneckenwendeln |
| 24 |
Fördererendabschnitt |
| 25 |
Verengung zwischen 24 und 4 |
| 26, 26' |
konische Durchmesserzunahme an 22, 22' |
| |
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| 3 |
Förderereinlass |
| 30 |
Einfülltrichter |
| |
|
| 4 |
Fördererauslass |
| 40 |
stirnseitiger Anschlussflansch |
| 41 |
Verschlussdeckel |
| 42, 42' |
seitliche Rohranschlüsse |
| |
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| 5, 5' |
Stoffzerkleinerungswerkzeuge |
| 50, 50' |
Verschraubungen |
| |
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| L |
radiale Länge von 5, 5' |
| H |
radiale Höhe von 23, 23' |
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 10252527 A1 [0002]
- DE 102013111676 A1 [0004]
