DE102009053205A1

DE102009053205A1 - Device for introducing dried substrate in a container, which is formed as fermenter of a biogas plant or as intermediate container, comprises a conveyor unit having a conveyor screw coupled with a drive unit in drive-technical manner

Info

Publication number: DE102009053205A1
Application number: DE200910053205
Authority: DE
Inventors: Andreas Heinrichs
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2009-11-06
Filing date: 2009-11-06
Publication date: 2011-05-12

Abstract

The device for the introduction of dried substrate in a container (26), which is formed as fermenter of a biogas plant or as intermediate container, comprises a conveyor unit (14) having a conveyor screw that is coupled with a drive unit (11) in drive-technical manner, an anti-reverse mechanism (19) coupled with a conveyor unit, and a housing body. The conveyor screw is surrounded by a conveyor housing (17) so that the substrate moves in rotation of the conveyor screw along the conveyor unit. The anti-reverse mechanism has no movable part. The device for the introduction of dried substrate in a container (26), which is formed as fermenter of a biogas plant or as intermediate container, comprises a conveyor unit (14) having a conveyor screw that is coupled with a drive unit (11) in drive-technical manner, an anti-reverse mechanism (19) coupled with a conveyor unit, and a housing body. The conveyor screw is surrounded by a conveyor housing (17) so that the substrate moves in rotation of the conveyor screw along the conveyor unit. The anti-reverse mechanism has no movable part, where a reverse flow of the substrate is blocked from the container through the conveyor unit during turn off the drive unit. The anti-reverse mechanism is formed in such a way that it forms the substrate to a dried, bar-shaped- and plug-shaped structure, which is formed within the anti-reverse mechanism in conveying direction as movable plug in such a way that the substrate forms the blockage of recirculation stream. The anti-reverse mechanism is formed as module of the introduction device as module construction. The individual modules such as drive unit, conveyor unit, the anti-reverse mechanism and if necessary a barrier device are equipped with flanges and are connected to each other. The anti-reverse mechanisms are formed with conveyor units in flow direction and/or conveyor direction and are formed from tube sections. The anti-reverse mechanism is arranged downstream to the conveyor unit and is connected with a connection of fermenter. The tubular section has a constant interior cross-section opening along the flow direction, or the interior cross-section opening conically extends in flow direction, or the anti-reverse mechanism has interior cross-section enlarging tubular section extending itself in flow direction. The conveyor housing and the anti-reverse mechanism consist of building units. The interior opening surface of the conveyor housing and the conveyor screw continuously rejuvenate itself along the rotation axis of the conveyor shaft, and/or the conveyor shaft is continuously formed in flow direction. The interior mantle surfaces of the conveyor housing are provided with profiles, blocks, rails or cutting section that extends itself in longitudinal direction of the conveyor housing parallel to the middle axis of the conveyor shaft, which protrudes towards interior into the conveyor housing. The conveyor housing and/or the anti-reverse mechanism have sections that are arranged as cylindrical-, conical- and/or level sections. The conveyor screw is formed as wave-less, screw-forming spiral or as conveyor screw according to a type of a screw thread and is tightly connected with the conveyor shaft. The anti-reverse mechanism is arranged downstream to an element unit, which receives the substrate brought in the fermenter or in the container and distributes in the interior of the fermenter or the container.

Description

Die Erfindung betrifft eine Einbringvorrichtung zum Einbringen von trockenem Substrat in einen Behälter, welcher als Fermenter einer Biogasanlage oder als Zwischenbehälter ausgebildet ist, wobei die Einbringvorrichtung wenigstens eine Fördereinheit und eine Antriebseinheit aufweist, wobei die Fördereinheit weiterhin eine Förderschnecke aufweist, die mit der Antriebseinheit antriebstechnisch gekoppelt ist, und wobei die Förderschnecke von einem Fördergehäuse umgeben ist, so dass sich das Substrat bei Rotation der Förderschnecke entlang der Fördereinheit bewegt.The invention relates to a delivery device for introducing dry substrate into a container which is designed as a fermenter of a biogas plant or as an intermediate container, wherein the introduction device has at least one conveyor unit and a drive unit, wherein the conveyor unit further comprises a screw conveyor, which is drivingly coupled to the drive unit is, and wherein the screw conveyor is surrounded by a conveyor housing, so that the substrate moves upon rotation of the screw conveyor along the conveyor unit.

Die zum Stand der Technik zählenden Einbringvorrichtungen sind außerhalb des Fermenters angeordnet und fördern das in den Fermenter einzubringende Substrat über einen Anschluss in den Fermenter, wobei der Anschluss fest in der Wandung des Fermenters eingesetzt ist. Dieser Anschluss kann sowohl oberhalb als auch unterhalb des Flüssigkeitsspiegels des im Betrieb befindenden Fermenters liegen. Im Falle, dass der Anschluss unterhalb des Flüssigkeitsspiegels liegt, muß das relativ trockene Substrat zuvor mit Flüssigkeit, beispielsweise mit Resubstrat oder mit einem Anteil an Fermentationsflüssigkeit, derart vermengt und vermischt werden, dass es einen pumpfähigen und fließfähigen Zustand einnimmt, damit es durch Kreiselpumpen oder Verdrängerpumpen wie beispielsweise Exzenterschneckenpumpen dem Fermenter zugeführt werden kann. Dazu sind die betreffenden Anschlüsse des Fermenters mit Sperrsystemen gekoppelt, welche als Absperrschieber ausgebildet sind und ein unzulässiges oder ungewolltes Austreten beziehungsweise Zurückfließen von Fermentationsflüssigkeit verhindern.The input devices belonging to the state of the art are arranged outside the fermenter and convey the substrate to be introduced into the fermenter via a connection into the fermenter, wherein the connection is firmly inserted in the wall of the fermenter. This connection can be both above and below the liquid level of the fermenter in operation. In the event that the connection is below the liquid level, the relatively dry substrate must first be mixed and mixed with liquid, for example with Resubstrat or with a proportion of fermentation liquid so that it assumes a pumpable and flowable state, so that it by centrifugal pumps or Displacement pumps such as eccentric screw pumps can be supplied to the fermenter. For this purpose, the respective connections of the fermenter are coupled with barrier systems, which are designed as gate valves and prevent inadmissible or unwanted escape or backflow of fermentation liquid.

Derartige Sperrsysteme haben sich in der Praxis bestens bewährt. Sie stellen jedoch einen gewissen Mehraufwand dar, weil sie sicherheitshalber immer als Doppelschieber ausgeführt sein sollten. Weiterhin sind die betreffenden Biogasanlagen vollautomatische Systeme, so dass sich der Mehraufwand zudem auf die Steuerungstechnik und Aktorik der betreffenden Sperrsysteme erstreckt. Als Aktor eines Absperrschiebers kommen sowohl Hydraulikzylinder, Pneumatikzylinder als auch Gewindespindelmotore in Frage, welche mit einer Positionserkennung ausgerüstet sein sollten, um die geöffnete und die geschlossene Position des Absperrschiebers an die Steuerung zurück melden zu können, so dass eine Fehlfunktion erkannt werden kann, um eine Störungsmeldung auszugeben.Such locking systems have proven themselves in practice. However, they represent a certain extra effort, because they should always be designed as a double slide for safety's sake. Furthermore, the biogas plants in question are fully automatic systems, so that the additional effort also extends to the control technology and actuators of the respective barrier systems. As an actuator of a gate valve are both hydraulic cylinders, pneumatic cylinders and threaded spindle motors in question, which should be equipped with a position detection to report the open and closed position of the gate valve back to the controller can, so that a malfunction can be detected to a Issue fault message.

In der Praxis hat sich auch die Steuerungstechnik der Aktoren zum Betrieb der Absperrschieber bestens bewährt, jedoch bildet die Gesamtheit der bekannten Sperrsysteme einen gewissen Mehraufwand, welcher sich in Anschaffungskosten und Montageaufwand widerspiegelt. Weiterhin weisen die bekannten Sperrsysteme einen erhöhten Wartungsaufwand auf und sind aufgrund der hohen Anzahl der Einzelteile, insbesondere der beweglichen Einzelteile, einem vielfältigen Verschleiß ausgesetzt, was die Störanfälligkeit der vollautomatisch arbeitenden Biogasanlagen erhöht.In practice, the control technology of the actuators for operation of the gate valve has also proven itself, but the entirety of the known locking systems forms a certain overhead, which is reflected in cost and installation costs. Furthermore, the known barrier systems have increased maintenance and are due to the high number of items, especially the moving parts exposed to a variety of wear, which increases the susceptibility of fully automatic biogas plants.

Des weiteren hat sich das Einbringen von pumpfähigem Substrat in den Fermenter als sehr aufwendig und energieintensiv heraus gestellt, da das relativ trockene Substrat, welches einen Trockensubstanzanteil von 20 bis 60 Prozent aufweist, mit einer kontrollierten Menge von Fermentationsflüssigkeit oder Resubstrat qualitativ gut vermengt werden muß, damit das Substrat prozesssicher und störungsfrei im Automatikbetrieb in den Fermenter eingepumpt werden kann. Weiterhin sind die damit in Verbindung stehenden Vorrichtungen bestehend aus Exzenterschneckenpumpen und Absperrschiebern relativ teuer in der Anschaffung, wobei weiterhin die Exzenterschneckenpumpen hohen Betriebskosten durch anfallenden Verschleiß und elektrischer Antriebsleistung unterliegen. In der Praxis hat sich gezeigt, dass im Substrat ein nicht unerheblicher Anteil von Sand beispielsweise durch Lehm oder Erdanhang vorhanden ist, welcher den Verschleiß der Pumpen oder derer Einzelheiten wie beispielsweise Wellendichtungen beschleunigt. Weiterhin hat sich gezeigt, dass sich im Substrat Fremdkörper wie beispielsweise Steine oder kleinere Maschinenteile aus den Erntemaschinen befinden, welche den reibungslosen Ablauf der eingangs beschriebenen Pumpen stören oder zu einem vorzeitigen Totalausfall führen. Weiterhin hat sich die eingangs näher beschriebene Pumptechnik als sehr montageaufwendig herausgestellt, was sowohl die Erstmontage als auch die Demontage für Wartungs- und Austauschzwecke betrifft.Furthermore, the introduction of pumpable substrate into the fermenter has proven to be very complicated and energy-intensive, since the relatively dry substrate, which has a dry matter content of 20 to 60 percent, must be mixed with good quality with a controlled amount of fermentation liquid or Resubstrat, so that the substrate can be pumped into the fermenter process-reliable and trouble-free in automatic mode. Furthermore, the related devices consisting of eccentric screw pumps and gate valves are relatively expensive to buy, and continue the eccentric screw pumps are subject to high operating costs due to wear and electrical drive power. In practice, it has been shown that a considerable proportion of sand is present in the substrate, for example by clay or earth, which accelerates the wear of pumps or their details such as shaft seals. Furthermore, it has been shown that the substrate foreign bodies such as stones or smaller machine parts are from the harvesters, which interfere with the smooth operation of the pump described above or lead to premature failure. Furthermore, the pumping technique described in more detail above has proven to be very easy to install, which concerns both the initial assembly and disassembly for maintenance and replacement purposes.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Einbringvorrichtung für Fermentationssubstrat zu schaffen, welche die eingangs erwähnten Nachteile des Standes der Technik nicht mehr aufweist, darüber hinaus preiswert in der Anschaffung und in der Herstellung ist, leicht montierbar ausgebildet ist, wobei ferner die Anzahl der verwendeten Bauteile gegenüber dem Stand der Technik stark reduziert sind, die Einbringvorrichtung weitestgehend störungsunanfällig ausgebildet ist, im Betrieb keinen nennenswerten Verschleiß aufweist und die verschleißerzeugenden Fremdkörper leicht hindurch geleitet werden können, die Einbringvorrichtung weiterhin einen geringen Energieverbrauch aufweist und weiterhin eine Rückströmblockade aufweist, welche einfach im Aufbau ist, so dass weitestgehend auf Absperrvorrichtungen verzichtet werden kann und vielfältig verwendbar ausgebildet ist, wobei das Substrat sowohl unterhalb als auch oberhalb des Flüssigkeitsspiegels in den Fermenter eingebracht werden kann, wobei das Substrat als Trockensubstrat ausgebildet ist, so dass auf eine vorgeschaltete Vermischung zu einem pumpfähigen und fließfähigen Substrat verzichtet werden kann.The present invention has for its object to provide a feeding device for fermentation substrate, which no longer has the disadvantages of the prior art mentioned above, is also inexpensive to purchase and in the manufacture, easy to install, further the number of used components are greatly reduced compared to the prior art, the introduction device is designed largely störungsunanfällig, has no significant wear in operation and the wear-generating foreign body can be easily passed through, the introduction device further has low energy consumption and further has a Rückströmblockade, which in the simple Structure is so that as far as possible can be dispensed with shut-off devices and formed versatile, wherein the substrate both below and above the liquid level in the fermenter a can be brought wherein the substrate is formed as a drying substrate, so that can be dispensed with an upstream mixing to a pumpable and flowable substrate.

Die Lösung der gestellten Aufgabe erfolgt durch die Merkmale des Anspruchs 1, wobei die Einbringvorrichtung weiterhin eine Rücklaufsperre aufweist, welche mit einer Fördereinheit gekoppelt ist, wobei die Rücklaufsperre keine beweglichen Teile aufweist und derart ausgebildet ist, dass bei ausgeschalteter Antriebseinheit ein Zurückströmen des Substrats aus dem Behälter durch die Fördereinheit hindurch zumindest zeitweise gesperrt ist.The solution of the object is achieved by the features of claim 1, wherein the introduction device further comprises a backstop, which is coupled to a conveyor unit, wherein the backstop has no moving parts and is designed such that when the drive unit is turned off a backflow of the substrate from the Container is at least temporarily blocked by the conveyor unit.

Dabei ist das Substrat in vorteilhafter Weise als sogenanntes Trockensubstrat ausgebildet und muß zum Einbringen nicht mit Flüssigkeiten vermengt werden, da es direkt durch die erfindungsgemäße Einbringvorrichtung in den Behälter oder Fermenter eingebracht werden kann. Derartige Substrate können eine Trockensubstanz von 20 Prozent bis 60 Prozent aufweisen und können auf pflanzlicher Basis wie beispielsweise Mais, GFS, Gras oder dergleichen sowohl in frischer als auch in silierter Form bestehen. Ferner kann der erfindungsgemäßen Einbringvorrichtung ein Substratmischer vorgeschaltet sein, womit unterschiedliche Substrate sowohl auf pflanzlicher Basis als auch auf Basis von beispielsweise Abfällen der Lebensmittelindustrie miteinander vermengt und/oder aufgelockert werden. Das gemischte beziehungsweise aufgelockerte Substart gelangt dann über einen Ausgang des Substratmischers zu einer Eintrittsöffnung der erfindungsgemäßen Einbringvorrichtung.In this case, the substrate is advantageously formed as a so-called dry substrate and does not have to be mixed with liquids for introduction, since it can be introduced directly into the container or fermenter through the introduction device according to the invention. Such substrates may have a dry matter content of from 20 percent to 60 percent and may be plant-based such as corn, GFS, grass or the like in both fresh and ensiled form. Furthermore, the introduction device according to the invention may be preceded by a substrate mixer, with which different substrates both on a vegetable basis as well as based on, for example, wastes of the food industry are mixed together and / or loosened. The mixed or loosened Substart then passes through an output of the substrate mixer to an inlet opening of the introduction device according to the invention.

In vorteilhafter Weise weist die erfindungsgemäße Einbringvorrichtung eine Austrittsöffnung auf, welche direkt oder über Verbindungs- und/oder Absperrmittel an den Fermenter angesetzt ist, so dass auf vorteilhafter Weise die Förderwege sehr kurz ausgebildet sind und die damit in Verbindung stehende Energieaufnahme der Einbringvorrichtung gering ausfällt, wobei die Einbringvorrichtung in der Regel von einer elektromotorischen Antriebseinheit betrieben wird.Advantageously, the introduction device according to the invention has an outlet opening which is attached directly or via connecting and / or shut-off means to the fermenter, so that advantageously the conveying paths are very short and the associated energy consumption of the introduction device is low, wherein the introduction device is usually operated by an electric motor drive unit.

Die erfindungsgemäße Einbringvorrichtung ist vor der Erstmontage ferner in vorteilhafterweise als offenes System ausgebildet, was bedeutet, dass die Einbringvorrichtung im demontierten Zustand ein nahezu ungehindertes Durchströmen von dünnen Flüssigkeiten zulässt. Dies hat den entscheidenden Vorteil, dass bei einer Funktionsstörung, welche beispielsweise durch einen störungsverursachenden Fremdkörper entstehen kann, die Einbringvorrichtung sehr leicht zerlegbar und/oder sehr leicht zu öffnen ausgebildet ist. Dazu steht in vorteilhafter Weise der Fermenter mit einer Absperrvorrichtung in Verbindung, so dass bei geöffneter Einbringvorrichtung weder Gase noch Flüssigkeiten aus dem Fermenter austreten können. Hierzu besteht die erfindungsgemäße Einbringvorrichtung in vorteilhafter Weise im wesentlichen aus einem Rohrabschnitt, welcher die Rücklaufsperre bildet, einer Fördereinheit, welche aus einem Fördergehäuse mit darin eingesetzter Förderschnecke gebildet ist, und einer Antriebseinheit, welche als Elektrogetriebemotor ausgebildet sein kann. Für Wartungs- und Entstörungsarbeiten können ferner an der Umfangsfläche der Rücklaufsperre und/oder des Fördergehäuses wieder verschließbare Öffnungen vorgesehen sein.The introduction device according to the invention is further advantageously designed as an open system prior to the initial assembly, which means that the introduction device allows a virtually unhindered flow of thin liquids in the disassembled state. This has the decisive advantage that, in the event of a malfunction, which can arise, for example, as a result of a foreign body causing a malfunction, the introduction device is designed to be very easily dismountable and / or very easy to open. For this purpose, the fermenter is advantageously connected to a shut-off device, so that when the delivery device is open, neither gases nor liquids can escape from the fermenter. For this purpose, the introduction device according to the invention advantageously consists essentially of a pipe section, which forms the backstop, a conveyor unit, which is formed from a conveyor housing with inserted screw conveyor, and a drive unit, which may be designed as an electric geared motor. For maintenance and Entstörungsarbeiten can also be provided on the peripheral surface of the backstop and / or the delivery housing again closable openings.

In weiterer vorteilhafter Weise weist die Rücklaufsperre keine beweglichen Teile wie beispielsweise bewegliche Klappen, Rückschlagventile oder ähnliches auf. Derartige selbsttätig verschließende Vorrichtungen haben sich als besonders anfällig hinsichtlich Fremdkörper oder größere zusammenhängende Stücke von unzureichend vorgemischten pumpfähigen Substrat erwiesen, da derartige Fremdkörper oder zusammenhängende Stücke ein Verschließen der Klappen oder der Rückschlagventile verhindern und somit in solchen Situationen nicht funktionieren. Die Rücklaufsperre der erfindungsgemäßen Einbringvorrichtung weist dagegen in vorteilhafter Weise keine beweglichen Teile auf und ist in vorteilhafter Weise auf das Hindurchströmen von trockenen Substrat mitsamt möglicher Fremdkörper ausgelegt.In a further advantageous manner, the backstop on no moving parts such as movable flaps, check valves or the like. Such autoclosing devices have been found to be particularly susceptible to debris or larger contiguous pieces of insufficient premixed pumpable substrate, as such debris or contiguous pieces prevent closure of the flaps or check valves and thus do not function in such situations. In contrast, the backstop of the introduction device according to the invention advantageously has no moving parts and is designed in an advantageous manner to the passage of dry substrate together with possible foreign body.

Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Förderschnecke kann diese als wellenlose schraubenförmige Spirale oder als kompakter Schneckenbaum bestehend aus einer zentrischen Welle mit darauf aufgesetzten schraubenförmigen Schneckengängen ausgebildet sein, welche antriebstechnisch mit der Antriebseinheit gekoppelt ist. In weiterer vorteilhafter Weise ist die Förderschnecke über eine Kupplung mit der Antriebseinheit verbunden, wobei ferner gemäß einer Ausführungsform das Fördergehäuse mit der Rücklaufsperre über eine trennbare Verbindungsstelle miteinander verbunden sein kann, so dass eine Modulbauweise aus nur wenigen Bauteilen gebildet ist, wobei die einzelnen Module Antriebseinheit, Fördereinheit, Rücklaufsperre und gegebenenfalls eine Absperrvorrichtung mit Flanschen versehen sind und flanschartig miteinander verbindbar ausgebildet sind, um somit ein leichtes Demontieren, Warten und/oder Reinigen der einzelnen Bauteile der Einbringvorrichtung in vorteilhafter Weise zu ermöglichen. Darüber hinaus ist aufgrund der geringen Anzahl der Bauteile der erfindungsgemäßen Einbringvorrichtung diese vorteilhafte Modulbauweise preiswert in der Herstellung und besteht im Wesentlichen aus einfachen und leicht herstellbaren Bauteilen, wie weiter unten noch näher erläutert wird. Gemäß einer anderen Ausführungsform wird entgegen der Ausführung der Modulbauweise weitestgehend auf Flansche verzichtet, so dass die Einbringvorrichtung vorzugsweise einen Gehäusekorpus aufweist, was die Anzahl der Bauteile weiterhin reduziert und die Montage der Einbringvorrichtung in vorteilhafter Weise vereinfacht. Gemäß dieser Ausführungsform bestehen wenigstens die Module Fördereinheit, beziehungsweise das Fördergehäuse der Fördereinheit und die Rücklaufsperre aus einer Baueinheit.According to an advantageous embodiment of the screw conveyor, this may be formed as a shaftless helical spiral or as a compact screw tree consisting of a central shaft with screw-shaped helical gears placed thereon, which is drive-coupled to the drive unit. In a further advantageous manner, the screw conveyor is connected via a coupling with the drive unit, wherein according to one embodiment, the conveyor housing with the backstop can be connected to each other via a separable connection point, so that a modular design is formed of only a few components, wherein the individual modules drive unit , Feed unit, backstop and possibly a shut-off device are provided with flanges and are flange connected to each other connectable, so as to allow easy disassembly, maintenance and / or cleaning of the individual components of the insertion device in an advantageous manner. In addition, due to the small number of components of the insertion device according to the invention, this advantageous modular design is inexpensive to manufacture and consists essentially of simple and easily manufacturable components, as will be explained in more detail below. According to another embodiment, flanges are largely dispensed with, contrary to the design of the modular construction, so that the introduction device preferably has a housing body, which further reduces the number of components and simplifies the assembly of the introduction device in an advantageous manner. According to this embodiment, at least the modules conveyor unit, or the conveyor housing of the conveyor unit and the backstop consist of a structural unit.

Der Betrieb der erfindungsgemäßen Einbringvorrichtung erstreckt sich in dem folgenden Verfahrensablauf. Über eine Eintrittsöffnung gelangt das Substrat in das Fördergehäuse der Fördereinheit der Einbringvorrichtung und wird von einer rotierenden Förderschnecke erfasst, welche das Substrat entlang der Rotationsachse von der Eintrittsöffnung zu einer als Rohrabschnitt ausgebildeten Rücklaufsperre fördert. Dabei ist die Rücklaufsperre der Förderschnecke beziehungsweise dem Fördergehäuse nachgeschaltet, wobei das Substrat entlang der Förderrichtung innerhalb des Fördergehäuses derart verdichtet wird, dass das Substrat als eine Art stangenförmiger Pfropfen durch die Rücklaufsperre in Förderrichtung gefördert wird, wenn die Förderschnecke durch die Eintrittsöffnung eintretendes Substrat entlang der Förderrichtung fördert. Sobald die Antriebseinheit still steht oder sobald bei laufender Antriebseinheit durch die Eintrittsöffnung kein Substrat nachströmt, verharrt der stangenförmiger Pfropfen des Substrats in der Rücklaufsperre und sichert ein Ausströmen von Fermentationsflüssigkeit und/oder Gas aus dem Fermenter oder aus dem Behälter.The operation of the introduction device according to the invention extends in the following procedure. Via an inlet opening, the substrate enters the delivery housing of the delivery unit of the introduction device and is detected by a rotating screw conveyor, which conveys the substrate along the axis of rotation of the inlet opening to a designed as a pipe section backstop. In this case, the backstop of the screw conveyor or the conveyor housing is connected downstream, wherein the substrate is compressed along the conveying direction within the conveyor housing such that the substrate is conveyed as a kind of rod-shaped plug through the backstop in the conveying direction, when the screw through the inlet opening substrate along the Promotion direction promotes. As soon as the drive unit is at a standstill or as soon as no substrate flows in through the inlet opening when the drive unit is running, the rod-shaped plug of the substrate remains in the backstop and secures outflow of fermentation liquid and / or gas from the fermenter or from the container.

Dazu ist die Rücklaufsperre der erfindungsgemäßen Einbringvorrichtung derart ausgebildet, dass diese das darin befindende trockene und stangenförmige und pfropfenförmige Substrat zum einen zu dieser stangenförmigen und pfropfenförmigen Struktur formt und wobei zum anderen das stangenförmige und pfropfenförmige Substrat in der Rücklaufsperre selbst als eine Art Rückschlagventil wirkt, wobei der Pfropfen derart geformt ist, dass ein Zurückströmen von Flüssigkeit und/oder Gas aus dem Fermenter durch die Fördereinheit hindurch blockiert ist. Das eingangs näher beschriebene offene System ist somit durch das pfopfenförmige und stangenförmige Substrat als geschlossenes System ausgebildet, weist in vorteilhafter Weise eine geringe Anzahl an Bauteile auf und weist ferner derartig große Querschnittsöffnungen auf, dass Fremdkörper wie beispielsweise Steine in vorteilhafter Weise störungsfrei durch die Einbringvorrichtung hindurch gefördert werden. Somit ist durch die erfindungsgemäße Einbringvorrichtung sowohl ein hohes Maß an Betriebssicherheit als auch an ein hohes Maß Störungsunempfindlichkeit gegeben.For this purpose, the backstop of the introduction device according to the invention is designed such that it forms the therein dry and rod-shaped and plug-shaped substrate on the one hand to this rod-shaped and plug-shaped structure and wherein on the other hand, the rod-shaped and plug-shaped substrate in the backstop itself acts as a kind of check valve, said the plug is shaped so that backflow of liquid and / or gas from the fermenter through the conveyor unit is blocked. The open system described in more detail above is thus formed by the plug-shaped and rod-shaped substrate as a closed system, advantageously has a small number of components and also has such large cross-sectional openings that foreign bodies such as stones in an advantageous manner without interference through the insertion device be encouraged. Thus, both a high degree of operational reliability and a high level of interference insensitivity is given by the introduction device according to the invention.

Ferner haben sich Vorgaben und Vorschriften ergeben, was ein mit der erfindungsgemäßen Einbringvorrichtung gekoppelten Sperrsystem, beispielsweise in Form eines Absperrschiebers, fordert. Dabei ist ein derartiges Sperrsystem mit der elektrischen Steuerungseinheit, welche den Betrieb der Einbringvorrichtung steuert, gekoppelt. Wie eingangs näher beschrieben sind derartige mechanische Schieber- und Sperrsysteme als mechanisch wirkende Vorrichtungen störanfällig, zumal sie einem häufigen Öffnungs- und Schließungsablauf unterliegen. Im Falle eines Funktionsausfalls des Verschließens, bildet das stangenförmige und pfopfenförmige Substrat der Rücklaufsperre das Blockieren des Zurückströmens, so dass derartige mechanische Sperrsysteme lediglich als Vorrichtungen zur Erhöhung der Betriebssicherheit gegen ungewolltes Austreten von Flüssigkeiten oder Gasen aus dem Fermenter ausgebildet sind und damit als Einzelschieber ausgebildet sein können, was in vorteilhafter Weise die Anzahl der verwendeten Bauteile weiterhin reduziert. Selbiges gilt auch während der Übergangsphase vor dem Einschalten und nach dem Ausschalten der Antriebseinheit, so dass damit das Zurückströmen zumindest zeitweise gesperrt ist. In einem bevorzugten Einbringverfahrensablauf steuert die elektrische Steuerungseinheit zunächst das mechanische Sperrsystem an, welches eine bestimmte Zeitdauer zum Öffnen in Anspruch nimmt. In Folge des Öffnens setzt sich der Antriebsmotor der Antriebseinheit in Gang und fördert eine vorbestimmte Menge Substrat in den Fermenter. Erst nach Abschalten der Antriebseinheit wird das mechanische Sperrsystem wieder geschlossen und der Einbringverfahrensablauf ist beendet. Der Einbringverfahrensablauf kann auch als Fütterungsvorgang der Biogasanlage bezeichnet werden. Während der Dauer dieses Verfahrensablaufes ist das Sperrsystem somit zumindest teilweise geöffnet, während die Antriebseinheit noch nicht in Gang gesetzt ist. Somit wirkt zumindest während dieser Dauer das in der Rücklaufsperre befindende stangen- und pfopfenförmige Substrat als Blockade gegen ungewolltes Zurückströmen von Flüssigkeiten oder Gasen entgegen der Strömungsrichtung.Furthermore, specifications and regulations have emerged, which calls for a locking system coupled to the introduction device according to the invention, for example in the form of a gate valve. In this case, such a blocking system is coupled to the electrical control unit which controls the operation of the introduction device. As described in more detail below, such mechanical sliding and locking systems are prone to failure as mechanically acting devices, especially since they are subject to a frequent opening and closing sequence. In the event of a functional failure of the closure, the rod-shaped and plug-shaped substrate of the backstop blocking the backflow, so that such mechanical locking systems are designed only as devices to increase the reliability against accidental leakage of liquids or gases from the fermenter and thus be designed as a single slide can, which advantageously further reduces the number of components used. The same applies during the transition phase before switching on and after switching off the drive unit, so that so that the backflow is at least temporarily blocked. In a preferred Einbringverfahrensablauf the electrical control unit first controls the mechanical locking system, which takes a certain period of time to open. As a result of the opening, the drive motor of the drive unit starts and conveys a predetermined amount of substrate into the fermenter. Only after switching off the drive unit, the mechanical locking system is closed again and the Einbringverfahrensablauf is completed. The Einbringverfahrensablauf can also be referred to as a feeding process of the biogas plant. During the duration of this procedure, the locking system is thus at least partially open, while the drive unit is not yet set in motion. Thus, at least during this period, the rod-shaped and plug-shaped substrate located in the backstop acts as a block against unwanted backflow of liquids or gases counter to the direction of flow.

Das trockene, stangenförmige und pfopfenförmige Substrat ist innerhalb der Rücklaufsperre als fester jedoch in Förderrichtung als beweglicher Pfropfen ausgebildet, welcher ein Durchdringen von Fermentationsflüssigkeit als auch von Gas blockiert. Dabei hat sich herausgestellt, dass die erfindungsgemäße Einbringvorrichtung zum Einbringen von Substrat sowohl unterhalb als auch oberhalb des Flüssigkeitsspiegels des Fermenters ausgebildet ist, was die vielseitige Verwendbarkeit der erfindungsgemäßen Einbringvorrichtung in vorteilhafter Weise erhöht.The dry, rod-shaped and plug-shaped substrate is formed within the backstop as a solid but in the conveying direction as a movable plug, which blocks a penetration of fermentation liquid and gas. It has been found that the introduction device according to the invention for introducing substrate is formed both below and above the liquid level of the fermenter, which advantageously increases the versatility of the introduction device according to the invention.

In vorteilhafter Weiterbildung der erfindungsgemäßen Einbringvorrichtung ist diese derart ausgebildet, dass daran unterschiedliche nachgeschaltete Vorrichtungen angeschlossen sein können. Als nachgeschaltete Vorrichtungen kommt gemäß der bevorzugten Ausführungsform ein Fermenter einer Biogasanlage in Frage. Gemäß anderen Ausführungsformen sind auch Vorrichtungen in Form von offenen oder geschlossenen Behältern wie Vorbehälter, Vorgruben, Zwischenbehälter, Anmischbehälter, Behälter einzelner Zwischenstufen einer Biogasanlage wie Vorfermentierung, Hygienisierung oder Nachfementierung der Einbringvorrichtung nachgeschaltet.In an advantageous embodiment of the introduction device according to the invention this is designed such that different downstream devices can be connected thereto. As downstream devices, according to the preferred embodiment, a fermenter of a biogas plant in question. According to other embodiments, devices are also in the form of open or closed containers such as pre-tank, pre-wells, intermediate tank, mixing tank, container individual biogas intermediate stages such as pre-fermentation, sanitation or Nachfementierung the introduction device downstream.

Im folgenden soll anhand der Zeichnungen die erfindungsgemäße Einbringvorrichtung näher erläutert werden. Es zeigt:In the following, the introduction device according to the invention will be explained in more detail with reference to the drawings. It shows:

1: eine Prinzipdarstellung der erfindungsgemäßen Einbringvorrichtung in einem Längsschnitt sowie einen Wandungsabschnitt eines Fermenters, ebenfalls in prinzipieller Darstellung 1 : A schematic diagram of the introduction device according to the invention in a longitudinal section and a wall portion of a fermenter, also in a schematic representation

Wie eingangs bereits beschrieben, besteht die erfindungsgemäße Einbringvorrichtung 10 aus einer geringen Anzahl von Bauteilen, wie anhand der 1 näher erläutert werden soll.As already described, the insertion device according to the invention consists 10 from a small number of components, as based on the 1 will be explained in more detail.

Im wesentlichen besteht die erfindungsgemäße Einbringvorrichtung 10 aus einer Antriebseinheit 11, einer Fördereinheit 14 und einer Rücklaufsperre 19, welche gemäß der Darstellung nach 1 in Strömungsrichtung 23 hintereinander geschaltet angeordnet sind. Aus Gründen der vereinfachten Darstellung sind sowohl das Substrat als auch die Fermentationsflüssigkeit nicht dargestellt, sondern es ist lediglich der Flüssigkeitsspiegel 27 durch das Pegelsymbol (bei 27) erläutert. Gemäß einer anderen nicht näher dargestellten Ausführungsform kann die Einbringvorrichtung 10 aus mehreren Fördereinheiten 14 und/oder Rücklaufsperren 19 gebildet sein, welche in Förderrichtung 23 nacheinander oder abwechselnd nacheinander geschaltet angeordnet sein können.Essentially, the introduction device according to the invention 10 from a drive unit 11 , a conveyor unit 14 and a backstop 19 , which according to the illustration according to 1 in the flow direction 23 arranged one behind the other. For reasons of simplified illustration, both the substrate and the fermentation liquid are not shown, but it is only the liquid level 27 through the level symbol (at 27 ) explained. According to another embodiment, not shown, the introduction device 10 from several conveyor units 14 and / or backstops 19 be formed, which in the conveying direction 23 can be arranged sequentially or alternately connected in succession.

Die Antriebseinheit 11 ist in vorteilhafter Weise durch einen elektrischen oder hydraulischen Motor gebildet, welcher ein nachgeschaltetes Getriebe in Form eines Drehzahlreduziergetriebes aufweisen kann, und an dem freien, dem Fermenter 26 abgewandten Endbereich der Einbringvorrichtung 10 angeordnet ist.The drive unit 11 is advantageously formed by an electric or hydraulic motor, which may have a downstream transmission in the form of a Drehzahlreduziergetriebes, and on the free, the fermenter 26 remote end region of the introduction device 10 is arranged.

Die Fördereinheit 14 ist mit einer Eintrittsöffnung 13 versehen, welche nahe der Antriebseinheit 11 angeordnet ist und gemäß der Darstellung der 1 mit einem sich nach oben erweiterndem trichterförmigem Aufsatz versehen ist. Gemäß einer anderen nicht näher dargestellten Ausführungsform steht die Eintrittsöffnung 13 mit einem der Einbringvorrichtung 10 vorgeschaltetem Substratmischer in Verbindung.The conveyor unit 14 is with an entrance opening 13 provided, which near the drive unit 11 is arranged and as shown in the 1 is provided with an upwardly widening funnel-shaped attachment. According to another embodiment, not shown, the inlet opening 13 with one of the introduction device 10 upstream substrate mixer in conjunction.

Weiterhin steht das rotierende Ausgangsglied der Antriebseinheit 11 in antriebstechnischer Wirkverbindung mit einer Förderschnecke 16 beziehungsweise mit einer Förderwelle 15 der Fördereinheit 14, wobei zwischen der Förderschnecke 16 beziehungsweise der Förderwelle 15 und der Antriebseinheit 11 ein nicht näher dargestelltes Zwischenglied in Form einer Kupplung, welche beispielsweise als Klauenkupplung, Überlastkupplung mit durchrutschenden oder brechenden Übertragungsmitteln oder als Anschraubflansch ausgebildet sein kann. Gemäß einer anderen ebenfalls nicht näher dargestellten Ausführungsform ist die Förderschnecke 16 direkt mit dem Abtriebsglied der Antriebseinheit 11 verbunden.Furthermore, there is the rotating output member of the drive unit 11 in drive-related operative connection with a screw conveyor 16 or with a conveyor shaft 15 the conveyor unit 14 , being between the screw conveyor 16 or the conveyor shaft 15 and the drive unit 11 an unspecified intermediate member in the form of a coupling which may be formed, for example, as a dog clutch, overload clutch with slipping or breaking transmission means or as Anschraubflansch. According to another embodiment, also not shown, the screw conveyor 16 directly with the output member of the drive unit 11 connected.

Die Förderwelle 15, die Förderschnecke 16 und das Fördergehäuse 17 gemäß der Darstellung der 1 sind im wesentlichen entlang der Drehachse der Förderwelle 15 zylindrisch ausgebildet. Gemäß einer anderen nicht näher dargestellten Ausführungsform ist die Innenquerschnittsöffnung, welche sich durch die innere Öffnungsfläche des Fördergehäuses 17 und der Förderschnecke 16 beziehungsweise der Förderwelle 15 ergibt, entlang der Drehachse der Förderwelle 15 sich kontinuierlich oder stufig verjüngend ausgebildet. Dabei kann das Fördergehäuse 17 und/oder die Förderschnecke 16 in Strömungsrichtung 23 sich konisch und/oder stufig verjüngend ausgebildet sein. Ferner kann die Förderwelle 15 in Strömungsrichtung 23 sich konisch und/oder stufig erweiternd ausgebildet sein. In vorteilhafter Weise ist dadurch ein in Strömungsrichtung 23 sich verengender Raum geschaffen, welcher das Substrat in die stangen- oder pfropfenförmige Struktur formt. Demgegenüber ist in vorteilhafter Weise ein im Bereich der Eintrittsöffnung 13 des Fördergehäuses 17 großer Öffnungsbereich geschaffen, so dass hier das Substrat sehr störungsunempfindlich von der Förderschnecke 16 aufgenommen werden kann.The conveyor shaft 15 , the screw conveyor 16 and the conveyor housing 17 according to the representation of 1 are substantially along the axis of rotation of the conveyor shaft 15 cylindrically shaped. According to another embodiment, not shown, the inner cross-sectional opening, which extends through the inner opening surface of the conveyor housing 17 and the screw conveyor 16 or the conveyor shaft 15 results, along the axis of rotation of the conveyor shaft 15 formed continuously or gradually rejuvenated. In this case, the conveyor housing 17 and / or the screw conveyor 16 in the flow direction 23 be tapered and / or stepped tapered. Furthermore, the conveyor shaft 15 in the flow direction 23 be formed conically and / or gradually widening. Advantageously, this is one in the flow direction 23 a narrowing space is created which shapes the substrate into the rod-shaped or plug-shaped structure. In contrast, in an advantageous manner in the region of the inlet opening 13 of the conveyor housing 17 created large opening area, so that here the substrate very resistant to interference from the screw conveyor 16 can be included.

Die Fördereinheit 14 gemäß der 1 besteht aus einer rotierenden Förderschnecke 16, welche auf eine zentrische Förderwelle 15 aufgesetzt ist, und aus einem Fördergehäuse 17, welche die Förderschnecke 16 umgibt. Gemäß der Darstellung nach 1 ist das Fördergehäuse 17 als kreisrundes und zylindrisches Rohr ausgebildet. In Erweiterung dieser Ausführungsform ist gemäß einer anderen Ausführungsform die innere Mantelfläche des Fördergehäuses 17 mit Profilierungen versehen, welche sich in Längsrichtung des Fördergehäuses 17 erstrecken. Diese Innenprofilierungen können parallel oder im Versatz zu der Mittellängsachse der Förderwelle 15 verlaufen und können als durchgehende Leisten, Schienen oder als Leistenabschnitte ausgebildet sein, welche nach innen in das Fördergehäuse 17 gerichtet hervorstehen. Das hat zur Wirkung, dass das zu fördernde Substrat an der inneren Mantelfläche des Fördergehäuses 17 zumindest abschnittsweise geführt ist, so dass in vorteilhafter Weise der Fördervorgang vereinfacht ist, was in weiterer vorteilhafter Weise eine Reduzierung der Energieaufnahme der Antriebseinheit 11 bedeutet.The conveyor unit 14 according to the 1 consists of a rotating screw conveyor 16 , which on a centric conveyor shaft 15 is attached, and from a conveyor housing 17 which the screw conveyor 16 surrounds. As shown 1 is the conveyor housing 17 designed as a circular and cylindrical tube. In an extension of this embodiment, according to another embodiment, the inner circumferential surface of the conveyor housing 17 provided with profilings which extend in the longitudinal direction of the conveyor housing 17 extend. These internal profilings can be parallel or offset from the central longitudinal axis of the conveyor shaft 15 run and may be formed as continuous strips, rails or strip portions, which inwardly into the conveyor housing 17 projected. This has the effect that the substrate to be conveyed on the inner circumferential surface of the conveyor housing 17 is performed at least in sections, so that in an advantageous manner the conveying process is simplified, which in a further advantageous manner, a reduction in the power consumption of the drive unit 11 means.

Wie eingangs bereits beschrieben ist das Fördergehäuse 17 rund und zylindrisch ausgebildet. Gemäß anderen Ausführungsformen kann zumindest die innere Mantelfläche des Fördergehäuses 17 mehreckig, oval oder mehrfach oval ausgebildet sein, was die vorteilhafte Wirkung der Innenprofilierung entspricht. Derartige Innenprofilierungen können gemäß anderen Ausführungsformen in das Fördergehäuse 17 eingeformt sein, was in vorteilhafter Weise die Anzahl der Bauteile weiter reduziert. As already described, the conveyor housing 17 round and cylindrical. According to other embodiments, at least the inner circumferential surface of the conveyor housing 17 be polygonal, oval or multiply oval, which corresponds to the beneficial effect of internal profiling. Such inner profilings can according to other embodiments in the conveyor housing 17 be formed, which advantageously further reduces the number of components.

Gemäß einer anderen ebenfalls nicht näher dargestellten Ausführungsform kann das Fördergehäuse 17 und/oder die Rücklaufsperre 19 aus wenigstens einem Abschnitt bestehen, wobei mehrere zylindrische, konische und/oder stufige Abschnitte aneinander angesetzt sein können.According to another embodiment, also not shown, the conveyor housing 17 and / or the backstop 19 consist of at least one section, wherein a plurality of cylindrical, conical and / or stepped sections can be attached to each other.

Weiterhin ist vorteilhaft, dass die Förderschnecke 16 aus Stabilitätsgründen mit der Förderwelle 15 versehen ist und fest verbunden ist und eine Einheit bildet, wie es die 1 zeigt. Dabei ist die Förderschnecke 16 nach Art eines Schraubengewindes ausgebildet und fest mit der Förderwelle 15 verbunden, wobei die Gewindegänge der Förderschnecke 16 eine gleichbleibende Steigung aufweist. Gemäß einer anderen nicht näher dargestellten Ausführungsform weist die Förderschnecke 16 unterschiedliche Gewindeabschnitte mit unterschiedlichen Steigungshöhen auf. Es hat sich gezeigt, die Steigungshöhe der Gewindegänge im Bereich der Eintrittsöffnung 13 größer auszubilden, als im Bereich der Eingangsseite 21 der Rücklaufsperre 19, so dass das eintretende Substrat von der Förderschnecke 16 leichter erfasst wird, was insbesondere die Störunanfälligkeit der erfindungsgemäßen Einbringvorrichtung 10 vorteilhafterweise stark reduziert.Furthermore, it is advantageous that the screw conveyor 16 for reasons of stability with the conveyor shaft 15 is provided and is firmly connected and forms a unit, as is the 1 shows. Here is the screw conveyor 16 formed in the manner of a screw thread and fixed to the conveyor shaft 15 connected, with the threads of the screw conveyor 16 has a constant slope. According to another embodiment, not shown, the auger 16 different thread sections with different pitch heights. It has been shown, the pitch of the threads in the region of the inlet opening 13 larger than in the area of the input side 21 the backstop 19 so that the incoming substrate from the auger 16 is detected more easily, which in particular the Störunanfälligkeit the introduction device according to the invention 10 advantageously greatly reduced.

Gemäß der 1 ist der Fördereinheit 14 eine Absperrvorrichtung 18 nachgeschaltet, welche als Flachschieber ausgebildet sein kann. In vorteilhafter Weise ist die Fördereinheit 14 an die Absperrvorrichtung 18 lösbar angeflanscht, so dass für Servicearbeiten ein schnelles und einfaches Öffnen der Einbringvorrichtung 10 erfolgen kann, während der Fermenter 26 im Betrieb ist. Weiterhin ist gemäß der 1 die Absperrvorrichtung 18 mit der Eingangsseite 21 eines Rohrabschnitts 20 der Rücklaufsperre 19 verbunden. Gemäß einer anderen nicht näher dargestellten Ausführungsform ist die Absperrvorrichtung 18 mit einem oder mit einem anderen Rohrabschnitt 20 gekoppelt, welcher die Ausgangsseite 22 der Rücklaufsperre 19 bildet oder damit gekoppelt beziehungsweise daran angeschlossen ist.According to the 1 is the conveyor unit 14 a shut-off device 18 downstream, which may be formed as a flat slide. Advantageously, the conveyor unit 14 to the shut-off device 18 releasably flanged so that for service work a quick and easy opening of the introduction device 10 can be done while the fermenter 26 in operation. Furthermore, according to the 1 the shut-off device 18 with the input side 21 a pipe section 20 the backstop 19 connected. According to another embodiment, not shown, the shut-off device 18 with one or another pipe section 20 coupled, which is the output side 22 the backstop 19 forms or is coupled with or connected to it.

Weiterhin zeigt die 1 eine Rücklaufsperre 19, welche der Fördereinheit 14 nachgeschaltet angeordnet ist und wobei die Rücklaufsperre 19 mit einem Anschluss 25 des Fermenters 26 verbunden ist. Gemäß einer anderen nicht näher dargestellten Ausführungsform weist der Anschluss 25 des Fermenters 26 eine weitere Absperrvorrichtung 18 auf, die hier nicht näher erläutert werden soll. In weiterer nicht näher dargestellter Ausgestaltung kann der Rücklaufsperre 19 ein Zwischenelement beispielsweise in Form eines Rohrbogens oder eines Rohrabschnittes 20 nachgeschaltet sein, um beispielsweise Winkel- oder Längenversatze zwischen dem Anschluss 25 des Fermenters 26 mit der Einbringvorrichtung 10 auszugleichen. Dies sollte jedoch vermieden werden, weil damit die Energieaufnahme der Antriebseinheit 11 gesteigert wird.Furthermore, the shows 1 a backstop 19 , which of the conveyor unit 14 is arranged downstream and wherein the backstop 19 with a connection 25 of the fermenter 26 connected is. According to another embodiment, not shown, the connection 25 of the fermenter 26 another shut-off device 18 on, which will not be explained here. In a further embodiment, not shown, the backstop 19 an intermediate element, for example in the form of a pipe bend or pipe section 20 be downstream, for example, angle or Längenversatze between the connection 25 of the fermenter 26 with the introduction device 10 compensate. However, this should be avoided, because thus the energy consumption of the drive unit 11 is increased.

Gemäß der Darstellung der 1 besteht die Rücklaufsperre 19 aus einem Rohrabschnitt 20, wobei gemäß einer anderen nicht näher dargestellten Ausführungsform die Rücklaufsperre 19 aus mehreren Rohrabschnitten 20 gebildet sein kann. Dabei können alle Rohrabschnitte 20 entlang der Strömungs- und Förderrichtung 23 eine gleichbleibende Innenquerschnittsöffnung oder sich verändernde Innenquerschnittsöffnungen aufweisen, wobei sich sowohl die Innenquerschnittsgeometrie als auch der Innenquerschnitt selbst verändern kann. In weiterer nicht näher dargestellter Ausgestaltung der Rücklaufsperre 19 ist der wenigstens eine Rohrabschnitt 20 in Strömungsrichtung 23 sich konisch erweiternd ausgebildet, während gemäß einer anderen Ausführungsform die Rücklaufsperre 19 mehrere stufig sich in Strömungsrichtung 23 erstreckende innenquerschnittsvergrößernde Rohrabschnitte 20 aufweist.According to the presentation of the 1 there is the backstop 19 from a pipe section 20 , wherein according to another embodiment, not shown, the backstop 19 from several pipe sections 20 can be formed. It can all pipe sections 20 along the flow and conveying direction 23 have a constant inner cross-sectional opening or changing inner cross-sectional openings, wherein both the inner cross-sectional geometry and the inner cross-section itself can change. In another embodiment, not shown, of the backstop 19 is the at least one pipe section 20 in the flow direction 23 formed conically widening, while according to another embodiment, the backstop 19 several stages in the flow direction 23 extending Innenquerschnittsvergrößernde pipe sections 20 having.

Gemäß einer anderen Ausführungsform weist die innere Mantelfläche wenigstens eines Rohrabschnittes 20 eine Profilierung auf, welche sägezahnartig ausgebildet ist und wobei dessen Zahnungsprofil in Strömungsrichtung 23 geneigt ausgebildet ist. Dabei kann die Zahnung auf die innere Manteloberfläche des Rohrabschnitts 20 aufgesetzt oder darin eingeformt sein. In Weiterführung dieser Ausführungsform weist wenigstens ein Rohrabschnitt 20 einen trichterförmigen Einsatz auf, welcher in Strömungsrichtung 23 sich konisch verjüngend ausgebildet ist und fest mit der äußeren Mantelfläche des Rohrabschnitts 20 verbunden ist.According to another embodiment, the inner circumferential surface of at least one pipe section 20 a profiling, which is formed like a sawtooth and whose toothing profile in the flow direction 23 inclined is formed. In this case, the teeth on the inner circumferential surface of the pipe section 20 be placed or molded in it. In continuation of this embodiment has at least one pipe section 20 a funnel-shaped insert, which in the flow direction 23 is conically tapered and fixed to the outer surface of the pipe section 20 connected is.

In weiterer, ebenfalls nicht näher dargestellter Weise, kann der Rücklaufsperre 19 eine Elementeinheit nachgeschaltet sein, die hier nicht näher erläutert werden soll, welche jedoch das in den Fermenter 26 eingebrachte Substrat aufnimmt und im Inneren des Fermenters 26 weiter verteilt.In another, also not shown manner, the backstop 19 be followed by an element unit, which will not be explained here, but which in the fermenter 26 introduced substrate and inside the fermenter 26 distributed further.

Der Anschluss 25 des Fermenters 26 gemäß der 1 liegt unterhalb des Flüssigkeitsspiegels 27, so dass das Substrat unterhalb des Flüssigkeitsspiegels 27 in den Fermenter 26 eingebracht wird. Gemäß einer anderen, nicht näher dargestellten Ausführungsform, ist die Ausführung der Einbringvorrichtung 10 gemäß der Beschreibung nach 1 oberhalb des im Betriebs des Fermenters 26 oder eines Behälters 26 befindenden Flüssigkeitsspiegels 27 angeordnet.The connection 25 of the fermenter 26 according to the 1 lies below the liquid level 27 so that the substrate is below the liquid level 27 in the fermenter 26 is introduced. According to another, not shown embodiment, the embodiment of the insertion device 10 according to the description 1 above in the fermenter's operation 26 or a container 26 located liquid level 27 arranged.

Sowohl die Förderschnecke 16 als auch das Fördergehäuse 17 und/oder die Rücklaufsperre 19 kann aus einem oder mehreren Abschnitten gebildet sein, die unmittelbar miteinander verbunden sind oder über ein Verbindungsstück im Abstand zueinander angeordnet sind, was eine Abwandlung der Darstellung der 1 bildet.Both the screw conveyor 16 as well as the conveyor housing 17 and / or the backstop 19 can be formed of one or more sections which are directly connected to each other or are arranged via a connecting piece at a distance from each other, which is a modification of the illustration of 1 forms.

In Weiterbildung der vorgenannten Ausführungsformen ist eine nicht näher erläuterte Absperrvorrichtung 18 in Form eines Schiebers vorgesehen, welcher im Arbeitsbereich des Schiebers mit stutzen- oder rohrförmigen Gehäuseabschnitten versehen ist. Derartige Gehäuseabschnitte sind in einer bevorzugten Ausführung an der inneren Manteloberfläche kreisrund ausgebildet und wirken zumindest bei geöffnetem Schieber mit einer inneren Manteloberfläche eines Rohrabschnitts 20 und/oder mit einer Rücklaufsperre derart zusammen, dass die Gehäuseabschnitte oder der gesamte Schieber als eine Art Verlängerung des Rohrabschnittes bzw. einer Rücklaufsperre ausgebildet ist oder zumindest als eine derartige Verlängerung wirkt. Entsprechend einer weiteren Ausführungsform besteht die Rücklaufsperre 19 aus mehreren Schiebern und Rohrabschnitten 20, welche in Strömungsrichtung 23 nacheinander oder abwechselnd nacheinander angeordnet sind und entlang der Strömungsrichtung 23 gleiche oder unterschiedliche Innenquerschnittsöffnungen aufweisen.In a further development of the aforementioned embodiments, an unspecified shut-off device 18 provided in the form of a slide, which is provided in the working area of the slide with nozzle or tubular housing sections. Such housing sections are circular in a preferred embodiment on the inner surface of the shell and act at least when the slide is open with an inner circumferential surface of a pipe section 20 and / or with a backstop such that the housing sections or the entire slide is designed as a kind of extension of the pipe section or a backstop or acts at least as such an extension. According to another embodiment, the backstop exists 19 from several sliders and pipe sections 20 , which in the flow direction 23 successively or alternately arranged one after the other and along the flow direction 23 have the same or different inner cross-sectional openings.

Die Erfindung ist nicht auf die beschriebenen Ausführungen beschränkt. Wesentlich ist jedoch, dass die Einbringvorrichtung 10 eine Rücklaufsperre 19 aufweist, welche keine bewegliche Teile aufweist, somit Fremdkörper leicht und ohne Behinderung durch sie hindurch strömen und dass das Substrat als trockenes Substrat mit einem Trockensubstanzanteil von beispielsweise 20 bis 60 Prozent aufweisen kann, so dass um den Fördervorgang realisieren zu können auf ein vorheriges Einbringen von flüssigen Medien verzichtet werden kann. Dabei wird das Substrat bei Rotation der Förderschnecke 16 entlang der Fördereinheit 14, entlang der Förderschnecke 16 und somit entlang der Mittellängsachse der Förderschnecke 16 gefördert.The invention is not limited to the embodiments described. It is essential, however, that the introduction device 10 a backstop 19 having no moving parts, thus foreign bodies easily and without hindrance flow through them and that the substrate may have as a dry substrate with a dry matter content of, for example, 20 to 60 percent, so that in order to realize the conveying process on a prior introduction of Liquid media can be dispensed with. In this case, the substrate during rotation of the screw conveyor 16 along the conveyor unit 14 , along the screw conveyor 16 and thus along the central longitudinal axis of the screw conveyor 16 promoted.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

1010: Einbringvorrichtunginfuser
1111: Antriebseinheitdrive unit
1212: Antriebsmotordrive motor
1313: Eintrittsöffnunginlet opening
1414: Fördereinheitdelivery unit
1515: Förderwelleconveyor shaft
1616: FörderschneckeAuger
1717: Fördergehäuseconveyor housing
1818: AbsperrvorrichtungShut-off
1919: RücklaufsperreBackstop
2020: Rohrabschnittpipe section
2121: Eingangsseiteinput side
2222: Ausgangsseiteoutput side
2323: Strömungsrichtung/FörderrichtungFlow direction / direction of conveyance
2424: Austrittsöffnungoutlet opening
2525: Anschlussconnection
2626: Behälter/FermenterContainer / fermenter
2727: Flüssigkeitsspiegelliquid level

Claims

Insertion device ( 10 ) for introducing dry substrate into a container ( 26 ), which as a fermenter ( 26 ) of a biogas plant or as an intermediate tank ( 26 ), wherein the introduction device ( 10 ) at least one conveyor unit ( 14 ) and a drive unit ( 11 ), wherein the conveyor unit ( 14 ) a screw conveyor ( 16 ) connected to the drive unit ( 11 ) is drivingly coupled, and wherein the screw conveyor ( 16 ) from a conveyor housing ( 17 ) is surrounded, so that the substrate during rotation of the screw conveyor ( 16 ) along the conveyor unit ( 14 ), characterized in that the introduction device ( 10 ), a backstop ( 19 ), which with a conveyor unit ( 14 ), the backstop ( 19 ) has no moving parts and is designed such that when the drive unit ( 11 ) a backflow of the substrate from the container ( 26 ) by the conveyor unit ( 14 ) is at least temporarily blocked.

Device according to claim 1, characterized in that the backstop ( 19 ) is formed such that it forms the substrate into a rod-shaped and plug-shaped structure.

Device according to one or more of the preceding claims, characterized in that the dry, rod-shaped and plug-shaped substrate within the backstop ( 19 ) in the conveying direction ( 23 ) is formed as a fixed but movable plug, such that the rod-shaped and plug-shaped substrate forms the blocking of the backflow.

Device according to one or more of the preceding claims, characterized in that the backstop ( 19 ) as a module of a trained as a modular design introduction device ( 10 ) and wherein individual modules such as drive unit ( 11 ), Conveyor unit ( 14 ), Backstop ( 19 ) and optionally a shut-off device ( 18 ) are provided with flanges and are flange connected to each other.

Device according to one or more of the preceding claims, characterized in that a plurality of backstops ( 19 ) are provided, which with several conveyor units ( 14 ) in the flow direction ( 23 ) or in the conveying direction ( 23 ) are successively or alternately arranged in succession, the backstop ( 19 ) from one or more pipe sections ( 20 ) is formed.

Device according to one or more of the preceding claims, characterized in that the backstop ( 19 ) of a conveyor unit ( 14 ) and with a connection ( 25 ) of the fermenter ( 26 ) connected is.

Device according to one or more of the preceding claims, characterized in that each pipe section ( 20 ) along the flow direction ( 23 ) has a constant inner cross-sectional opening, or that the inner cross-sectional opening in the flow direction ( 23 ) conically widened, or that the backstop ( 19 ) several stages in the flow direction ( 23 ) extending inner cross-section enlarging pipe sections ( 20 ) having.

Device according to one or more of the preceding claims, characterized in that the introduction device ( 10 ) has a housing body, wherein the conveyor housing ( 17 ) and the backstop ( 19 ) consists of a structural unit.

Device according to one or more of the preceding claims, characterized in that the introduction device ( 10 ) from a drive unit ( 11 ), a conveyor unit ( 14 ) and a backstop ( 19 ), which in the flow direction ( 23 ) are arranged one behind the other.

Device according to one or more of the preceding claims, characterized in that the inner opening surface of the conveyor housing ( 17 ) and the screw conveyor ( 16 ) or the conveyor shaft ( 15 ) are formed along the axis of rotation of the conveyor shaft continuously tapering or stepwise tapered and / or the conveyor shaft ( 15 ) in the flow direction ( 23 ) is formed continuously or stepwise widening.

Device according to one or more of the preceding claims, characterized in that the inner circumferential surface of the conveyor housing ( 17 ) are provided with profilings, strips, rails or rail sections extending in the longitudinal direction of the conveyor housing ( 17 ) extend, parallel or offset from the central longitudinal axis of the conveyor shaft ( 15 ), which inwardly into the conveyor housing ( 17 ) protrude directed.

Device according to one or more of the preceding claims, characterized in that the conveyor housing ( 17 ) and / or the backstop ( 19 ) consists of at least one section, wherein a plurality of cylindrical, conical and / or stepped sections are attached to each other.

Device according to one or more of the preceding claims, characterized in that the screw conveyor ( 16 ) as a shaftless helical spiral or as a screw conveyor ( 16 ) is designed in the manner of a screw thread and fixed to the conveyor shaft ( 15 ), wherein the threads of the screw conveyor ( 16 ) have a constant or in sections a different pitch and the pitch of the screw conveyor ( 16 ) in the region of the inlet opening ( 13 ) has a greater slope than in the region of the input side ( 21 ) of the backstop ( 19 ).

Device according to one or more of the preceding claims, characterized in that the backstop ( 19 ) an element unit is connected downstream, which in the fermenter ( 26 ) or in the container ( 26 ) receives substrate introduced and inside the fermenter ( 26 ) or container ( 26 ) distributed further.