DE10318310A1

DE10318310A1 - Device for opening a valve, in particular an air inlet valve or gas outlet valve of a fermentation or digester

Info

Publication number: DE10318310A1
Application number: DE2003118310
Authority: DE
Inventors: Xaver Lipp
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2003-04-14
Filing date: 2003-04-14
Publication date: 2004-11-25
Also published as: WO2004090396A1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine (1; 101; 201; 301) zum Öffnen eines Ventils (3; 203; 303) eines Behälters (2), insbesondere eines Lufteinlaßventils oder Gasauslaßventils eines Gär- oder Faulbehälters (2), wobei das Ventil (3; 203; 303) mit dem Innenraum (6) des Behälters (2) verbunden ist und bei einer Änderung des Drucks im Innenraum (6) des Behälters (2) gegenüber dem Umgebungsdruck betätigbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventil (3; 203; 303) von einem separaten Arbeitsmittel (10; 110; 210; 310) betätigbar ist, welches einen mit dem Innenraum (6) des Behälters (2) verbundenen und entsprechend den auftretenden Druckunterschieden variablen Arbeitsraum (20) aufweist, und daß der Arbeitsraum (20) gegenüber der Umgebung abgeschlossen ist, sowie einen zugehörigen Gär- oder Faulbehälter (2).The invention relates to a (1; 101; 201; 301) for opening a valve (3; 203; 303) of a container (2), in particular an air inlet valve or gas outlet valve of a fermentation or digester (2), the valve (3; 203; 303) is connected to the interior (6) of the container (2) and can be actuated when the pressure in the interior (6) of the container (2) changes with respect to the ambient pressure, characterized in that the valve (3; 203; 303) can be actuated by a separate working means (10; 110; 210; 310) which has a working space (20) which is connected to the interior (6) of the container (2) and is variable in accordance with the pressure differences which occur, and that the working space (20 ) with respect to the environment, and an associated fermentation or digester (2).

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Öffnen eines Ventils gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1, insbesondere eines Lufteinlaßventils oder Gasauslaßventils eines Gär- oder Faulbehälters, sowie einen Gär- oder Faulbehälter mit einer solchen Vorrichtung.The The invention relates to a device for opening a valve according to the preamble of claim 1, in particular an air inlet valve or gas outlet valve of a fermentation or digester, as well as a fermentation or digester with such a device.

Bei Gär- oder Faulbehältern wird das entstehende Gas in der Regel im wesentlichen drucklos entnommen. Der sich in dem Innenraum des Behälters aufbauende Gasdruck darf aus Sicherheitsgründen einen vorgegebenen und relativ geringen Wert nicht übersteigen. Aus diesem Grund sind Gasablaßventile vorzusehen, wie sie beispielsweise aus der DE 44 22 540 A1 bekannt sind.In the case of fermentation or digestion tanks, the resulting gas is generally extracted without pressure. For safety reasons, the gas pressure building up in the interior of the container must not exceed a predetermined and relatively low value. For this reason, gas drain valves are to be provided, such as from the DE 44 22 540 A1 are known.

Bei dem bekannten Gasablaßventil wirkt der Gasdruck unmittelbar auf den Ventilkörper und ein auftretender Überdruck betätigt das Ventil. Damit das Ventil auch bei kleinen Druckdifferenzen zuverlässig anspricht, muß die Gewichtskraft des Ventilkörpers durch eine Kompensationseinrichtung austariert werden. Daher ist die Ventilverschlußkraft relativ gering. Dem Ventil ist daher eine Art Siphon nachgeschaltet, der einen den Ablaßdruck bestimmenden Flüssigkeitsverschluß aufweist, in der Regel einen Wasserverschluß. Der erforderliche Wasserstand muß kontrolliert werden, um die Funktionssicherheit des Gasablaßventils zu gewährleisten.at the well-known gas drain valve the gas pressure acts directly on the valve body and any excess pressure that occurs actuated the valve. So that the valve responds reliably even with small pressure differences, must the Weight of the valve body a compensation device can be balanced. Therefore the valve closing force is relative low. A kind of siphon is therefore connected downstream of the valve the discharge pressure determining liquid seal, usually a water seal. The required water level must be checked to ensure the functional safety of the gas drain valve.

Der Erfindung liegt das Problem zugrunde, eine Vorrichtung bereitzustellen, welche die Nachteile des Standes der Technik überwindet. Insbesondere soll eine Vorrichtung bereitgestellt werden, die vorzugsweise sowohl einen Über- als auch einen Unterdruck in dem Behälter ausgleicht. Vorzugsweise soll die Vorrichtung bereits auf kleine Druckunterschiede im Bereich von einem oder wenigen hPa ansprechen. Die Verschlußkraft des Ventils soll vorzugsweise unabhängig von dem auftretenden Druckunterschied zwischen dem Innenraum des Behälters und der Umgebung sein.The The invention is based on the problem of providing a device which overcomes the disadvantages of the prior art. In particular, should a device may be provided which is preferably both an over- as well as compensating for a negative pressure in the container. Preferably the device should already detect small pressure differences in the area of one or a few hPa. The closing force of the Valve should preferably be independent of the pressure difference occurring between the interior of the container and the surrounding area.

Das Problem ist durch die im Anspruch 1 bestimmte Vorrichtung und durch den im nebengeordneten Anspruch bestimmten Gär- oder Faulbehälter gelöst. Besondere Ausführungsarten der Erfindung sind in den Unteransprüchen bestimmt.The Problem is by the device defined in claim 1 and by solved the fermentation or digestion tank specified in the independent claim. Special embodiments the invention are defined in the subclaims.

Das Problem ist bei einer Vorrichtung zum Öffnen eines Ventils eines Behälters, insbesondere eines Lufteinlaßventils oder Gasauslaßventils eines Gär- oder Faulbehälters, wobei das Ventil mit dem Innenraum des Behälters verbunden ist und bei einer Änderung des Drucks im Innenraum des Behälters gegenüber dem Umgebungsdruck betätigbar ist, dadurch gelöst, daß das Ventil von einem separaten Arbeitsmittel betätigbar ist, welches einen mit dem Innenraum des Behälters verbundenen und entsprechend den auftretenden Druckunterschieden variablen Arbeitsraum aufweist, und daß der Arbeitsraum gegenüber der Umgebung abgeschlossen ist.The The problem is with a device for opening a valve of a container, in particular one Air intake valve or gas outlet valve of a fermentation or digester, wherein the valve is connected to the interior of the container and at a change of the pressure in the interior of the container compared to that Ambient pressure can be operated is solved by that this Valve can be actuated by a separate working medium, which one with the interior of the container connected and according to the occurring pressure differences variable working space, and that the working space compared to the Environment is complete.

Dadurch, daß das Ventil nicht mehr unmittelbar durch den Druckunterschied, sondern durch das Arbeitsmittel betätigt wird, können hohe Ventilverschlußkräfte bereitgestellt werden und dennoch ist ein Ansprechen des Ventil bereits bei Druckunterschieden von wenigen hPa oder sogar Bruchteilen von hPa gewährleistet. Das Arbeitsmittel kann als Hub- oder Schwenkarbeitsmittel ausgebildet sein, beispielsweise als Hubzylinder oder Drehzylinder.Thereby, that this Valve no longer directly due to the pressure difference, but instead operated by the work equipment will, can high valve closure forces provided and yet the valve responds even when there are pressure differences guaranteed by a few hPa or even fractions of hPa. The work equipment can be designed as lifting or swiveling work equipment be, for example as a lifting cylinder or rotary cylinder.

Die Kopplung des Ventils mit dem Arbeitsmittel erfolgt vorzugsweise mittels einer Koppeleinrichtung. Diese kann nur in einer oder in beiden Bewegungsrichtungen des Arbeitsmittels eine Kopplung mit dem Ventil bereitstellen, insbesondere kann die Kopplung in einer Bewegungsrichtung des Arbeitsmittels einen Freilauf realisieren. Vorzugsweise ist die Koppeleinrichtung durch einen oder mehrere schwenkbaren Hebel oder durch eine Exzenterscheibe realisiert. Das Ventil wird in der Regel durch eine im wesentlichen translatorische Bewegung des Ventilkörpers betätigt.The The valve is preferably coupled to the working medium by means of a coupling device. This can only be in one or in a coupling with both directions of movement of the work equipment provide the valve, in particular the coupling in one Realize a freewheeling direction of movement of the work equipment. The coupling device is preferably pivotable by one or more Lever or realized by an eccentric disc. The valve will usually through an essentially translatory movement of the valve body actuated.

Durch eine entsprechende Wahl der wirksamen Hebellänge und/oder durch die Wahl der Arbeitsfläche des Arbeitsmittels kann die Betätigungskraft des Ventils bestimmt und gegebenenfalls auch eingestellt werden. So ist selbst bei kleiner Arbeitsfläche aber großem Weg des Arbeitsmittels durch Wahl eines entsprechend großen Hebelarms auch bei kleinen und sehr kleinen Druckdifferenzen eine große Betätigungskraft erzielbar, mit der auch hohe Ventilverschlußkräfte überwunden werden können.By an appropriate choice of the effective lever length and / or by the choice the work surface of the work equipment can the actuating force of the valve can be determined and, if necessary, also adjusted. So even with a small work surface, there is a big way the work equipment by choosing a correspondingly large lever arm A large actuation force even with small and very small pressure differences achievable with which high valve closure forces can be overcome.

Vorzugsweise ist eine Kompensationseinrichtung für die auf das Arbeitsmittel wirkenden Gewichtskräfte vorgesehen, nicht jedoch für die Gewichtskraft des Ventilkörpers.Preferably is a compensation device for the work equipment acting weight forces provided, but not for the weight of the valve body.

In einer besonderen Ausführungsart der Erfindung ist das Arbeitsmittel an einer ersten Position an einem ersten Betätigungsarm angelenkt, der an einer zweiten Position um einen ersten, vorzugsweise feststehenden, Punkt drehbar angelenkt ist, und der erste Betätigungsarm ist an einer dritten Position mit dem Ventil durch ein erstes Verbindungselement verbunden, das im wesentlichen nur in einer ersten Richtung der Bewegung des Arbeitsmittels eine Betätigungskraft auf das Ventil überträgt.In a special design According to the invention, the working tool is in a first position a first actuating arm articulated in a second position around a first, preferably fixed, point is pivoted, and the first operating arm is connected to the valve at a third position by a first connecting element, essentially only in a first direction of movement of the Work equipment an actuating force transfers to the valve.

Die auftretenden Druckunterschiede können sowohl ein Über- als auch ein Unterdruck sein. Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann entweder nur auf einen Überdruck, nur auf einen Unterdruck, oder sowohl auf einen Überdruck als auf einen Unterdruck ansprechen. Ein Überdruck kann beispielsweise durch nicht ausreichende Gasentnahme aus dem Innenraum des Behälters auftreten. Ein Unterdruck kann beispielsweise durch eine Temperaturabsenkung der Inhaltsstoffe des Gär- oder Faulbehälters auftreten. Der Gär- oder Faulbehälter weist in der Regel eine feste und vorzugsweise zylindrische Wandung auf, die bis zu einem vorgebbaren Füllstand mit flüssigem und/oder mehr oder weniger festem Faulgut gefüllt werden kann. Oberhalb des Faulgutes sammelt sich das entstehende Faulgas in einem Gasraum, der entweder durch die feste Wandung des Behälters begrenzt ist oder durch eine im Innern des Behälters angeordnete Membran begrenzt ist.The pressure differences that occur can be both over and under pressure. The device according to the invention can respond either only to an overpressure, only to an underpressure, or to both an overpressure and an underpressure. Overpressure can occur, for example, due to insufficient gas extraction from the interior of the container. A negative pressure can occur, for example, due to a lowering of the temperature of the contents of the fermentation or digester. The fermentation or digestion tank generally has a solid and preferably cylindrical wall, which can be filled with liquid and / or more or less solid digestion material up to a predeterminable fill level. Above the digestion material, the digestion gas that is collected collects in a gas space, which is either limited by the solid wall of the container or is limited by a membrane arranged inside the container.

Aufgrund der Anlenkung des ersten Betätigungsarms einerseits an dem in der Regel eine Longitudinalbewegung ausführenden Arbeitsmittel und andererseits an einem feststehenden Punkt, kann durch die Wahl der dritten Position insbesondere in Bezug auf die zweite Position festgelegt werden, in welcher Bewegungsrichtung des Arbeitsmittels ein Öffnen des Ventils erfolgt. Das im wesentlichen nur Zugkräfte übertragende erste Verbindungselement ist im einfachsten Fall durch ein biegeschlaffes Verbindungselement gebildet, beispielsweise ein Seil.by virtue of the articulation of the first actuating arm on the one hand, on the one that generally performs a longitudinal movement Work equipment and on the other hand at a fixed point, can by the choice of the third position, especially in relation to the second Position are determined in which direction of movement of the work equipment an opening of the valve. The one that essentially only transmits tensile forces in the simplest case, the first connecting element is a flexible slack Connection element formed, for example a rope.

Es sind aber auch andere Lösungen denkbar, beispielsweise unter Verwendung von biegesteifen Verbindungselementen, die aufgrund ihrer Festlegung an dem ersten Betätigungsarm und/oder an dem Ventil nur in einer Richtung eine Betätigungskraft von dem Betätigungsarm auf das Ventil übertragen, beispielsweise durch Freilaufelemente, Mitnehmer und dergleichen.It are also other solutions conceivable, for example using rigid connection elements, which due to their definition on the first actuating arm and / or on the Valve unidirectional actuation force from the actuation arm transferred to the valve, for example, by freewheel elements, drivers and the like.

In einer besonderen Ausführungsart der Erfindung ist ein zweiter Betätigungsarm an einer vierten Position ebenfalls an dem Arbeitsmittel angelenkt, an einer fünften Position um einen zweiten Punkt drehbar angelenkt, und an einer sechsten Position mit dem Ventil durch ein zweites Verbindungselement verbunden, das im wesentlichen nur in einer zweiten Richtung der Bewegung des Arbeitsmittels eine Betätigungskraft auf das Ventil überträgt.In a special design the invention is a second actuating arm on a fourth Position also hinged to the work equipment, in a fifth position pivoted about a second point, and at a sixth Position connected to the valve by a second connecting element, essentially only in a second direction of movement of the Work equipment an actuating force transfers to the valve.

Dadurch kann beispielsweise der erste Betätigungsarm im Falle eines Überdrucks in dem Behälter das Ventil öffnen, und im Falle eines Unterdrucks der zweite Betätigungsarm das Ventil öffnen. Durch eine Längenänderung des im wesentlichen nur in einer Richtung die Bewegung des Arbeitsmittels auf das Ventil übertragende Verbindungselements ist der Ansprechdruck des Ventils einstellbar. Insbesondere lassen sich zuverlässig und reproduzierbar Ansprechdrücke von weniger als einem hPa einstellen. Die Längenänderung bezieht sich auf eine Änderung der wirksamen Länge und kann beispielsweise auch durch entsprechendes Positionieren von den Kraft- oder Formschluß zu dem Ventil bereitstellenden Anschlagmitteln realisiert sein.Thereby can, for example, the first actuating arm in the event of overpressure in the container open the valve, and in the event of negative pressure, the second actuating arm opens the valve. By a change in length the movement of the work equipment essentially only in one direction transferring to the valve Connecting element, the response pressure of the valve is adjustable. In particular, can be reliable and reproducible response pressures of less than one hPa. The change in length refers to a change in effective length and can also be positioned accordingly, for example from the positive or positive engagement the lifting means providing the valve can be realized.

In einer besonderen Ausführungsart der Erfindung ist an einem Abschnitt des zweiten Betätigungsarms, der in Bezug auf die fünfte Position der vierten Position gegenüberliegt, ein Ausgleichsgewicht angebracht. Dadurch ist ein Tarieren des Betätigungsarms möglich. Vorzugsweise ist das Ausgleichsgewicht auf dem Abschnitt verschiebbar und fixierbar. In entsprechender Weise kann auch der erste Betätigungsarm eine solches Ausgleichsgewicht aufweisen.In a special design the invention is on a portion of the second actuating arm, the one related to the fifth Position opposite the fourth position, a balance weight appropriate. This enables the actuation arm to be tared. Preferably the balance weight can be moved and fixed on the section. In a corresponding manner, the first actuating arm can also have such a counterweight exhibit.

Im geschlossenen Ausgangszustand ist das Ventil kraftbelastet, wobei die Kraftbelastung vorzugsweise im wesentlichen unabhängig von einer Druckdifferenz zwischen dem Innenraum des Behälters und der Umgebung ist. Weiter vorzugsweise ist die Kraftbelastung durch die Gewichtskraft des Ventilkörpers bereitgestellt. Diese kann erforderlichenfalls durch Auflage weiterer Gewichte erhöht werden.in the closed initial state, the valve is under load, whereby the load is preferably essentially independent of a pressure difference between the interior of the container and the environment is. The force load is further preferably through the weight of the valve body provided. If necessary, this can be imposed by additional Weights increased become.

Vorzugsweise ist das Ventil durch einen Rohrstutzen als Ventilsitz und eine insbesondere auf der Stirnfläche des Rohrstutzens aufliegende Verschlußplatte als Ventilkörper gebildet. Das Arbeitsmittel ist vorzugsweise ein Faltenbalg oder Zylinder.Preferably is the valve through a pipe socket as a valve seat and one in particular on the face of the pipe socket overlying closure plate is formed as a valve body. The working medium is preferably a bellows or cylinder.

Die Erfindung betrifft auch einen Gär- oder Faulbehälter mit einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Öffnen eines Ventils, wobei die Ventilsteuervorrichtung vorzugsweise außen an den Gär- oder Faulbehälter oberhalb eines Flüssigkeitsstandes anbringbar ist.The The invention also relates to a fermentation or digester with a device according to the invention to open a valve, wherein the valve control device is preferably on the outside of the Fermentation tanks or digesters above a liquid level is attachable.

In einer besonderen Ausführungsart ist die Ventilsteuervorrichtung mittels eines an dem Gär- oder Faulbehälters angeordneten Rohrflansches mit dem Innenraum des Behälters dicht und vorzugsweise lösbar verbindbar. Die Anlenkung der Betätigungsarme an dem feststehenden Punkt kann dabei entweder an einer Wand des Gär- oder Faulbehälters erfolgen, oder an der Ventilsteuervorrichtung selbst.In a special design is the valve control device by means of a fermentation or digester arranged pipe flange tight with the interior of the container and preferably detachable connectable. The linkage of the actuating arms to the fixed one Point can be either on a wall of the fermentation or digester, or on the valve control device itself.

Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen sowie der nachfolgenden Beschreibung, in der unter Bezugnahme auf die Zeichnungen mehrere Ausführungsbeispiele im einzelnen beschrieben sind. Dabei können die in den Ansprüchen und in der Beschreibung erwähnten Merkmale jeweils einzeln für sich oder in beliebiger Kombination erfindungswesentlich sein.Further Advantages, features and details of the invention result from the subclaims and the following description, in which with reference to the drawings show several embodiments are described in detail. The can in the claims and mentioned in the description Features individually for be essential to the invention or in any combination.

1 zeigt in einem schematischen Querschnitt durch einen Gärbehälter mit einer erfindungsgemäßen Vorrichtung, 1 shows a schematic cross section through a fermentation tank with a device according to the invention,

2 zeigt einen detailreicheren Ausschnitt der erfindungsgemäßen Vorrichtung im geschlossenen Zustand des Ventils, 2 shows a more detailed section of the device according to the invention in the closed state of the valve,

3 zeigt die erfindungsgemäße Vorrichtung im Zustand eines Überdrucks im Innenraum, 3 shows the device according to the invention in the state of excess pressure in the interior,

4 zeigt die erfindungsgemäße Vorrichtung im Zustand eines Unterdrucks im Innenraum, 4 shows the device according to the invention in the state of a negative pressure in the interior,

5 zeigt die Vorrichtung der 3 und 4 in der Draufsicht, 5 shows the device of the 3 and 4 in the top view,

6 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung, 6 shows a second embodiment of the device according to the invention,

7 zeigt ein drittes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung, 7 shows a third embodiment of the device according to the invention,

8 zeigt eine Draufsicht auf das dritte Ausführungsbeispiel der 7, und 8th shows a top view of the third embodiment of FIG 7 , and

9 zeigt ein viertes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung. 9 shows a fourth embodiment of the device according to the invention.

Die 1 zeigt in einem schematischen Querschnitt durch einen Gärbehälter 2 mit einer erfindungsgemäßen Vorrichtung 1. Der Gärbehälter 2 weist eine im wesentlichen kreiszylindrische feste Wand 4 auf, und der Innenraum des Gärbehälters 2 ist bis zu einem Flüssigkeitsstand 5 mit Gülle, Klärschlamm oder dergleichen gefüllt. Oberhalb des Flüssigkeitsstandes sammelt sich das entstehende Faulgas 7, insbesondere Methan, das nach oben durch eine gasdichte Membran 8 abgeschlossen ist. Die Gasentnahme erfolgt am Gasentnahmestutzen 9.The 1 shows in a schematic cross section through a fermentation tank 2 with a device according to the invention 1 , The fermentation tank 2 has a substantially circular cylindrical solid wall 4 on, and the interior of the fermenter 2 is up to a liquid level 5 filled with manure, sewage sludge or the like. The fermentation gas generated collects above the liquid level 7 , especially methane, which goes up through a gas-tight membrane 8th is completed. The gas is extracted at the gas outlet 9 ,

Lösbar fest ist an der Wand 4 die erfindungsgemäße Vorrichtung 1 zum Öffnen des Ventils 3 angebracht. Ein balgartiges Arbeitsmittel 10 mit einem Arbeitsraum 20 ist mit dem Innenraum 6 verbunden. Bei einer Änderung des Drucks im Innenraum 6 führt das Arbeitsmittel 10 eine Bewegung entsprechend dem Pfeil 11 aus. An dem Arbeitsmittel 10 ist an einer ersten Position 12 der erste Betätigungsarm 13 angelenkt. Außerdem ist der erste Betätigungsarm 13 an einer zweiten Position 14 an einem ersten feststehenden Punkt drehbar angelenkt und schwenkt um diesen feststehenden Punkt entsprechend dem Pfeil 15 im Falle einer Hubbewegung des Arbeitsmittels 10.Can be detached firmly on the wall 4 the device according to the invention 1 to open the valve 3 appropriate. A bellows-like work tool 10 with a work space 20 is with the interior 6 connected. When the pressure in the interior changes 6 leads the work equipment 10 a movement according to the arrow 11 out. On the work equipment 10 is in a first position 12 the first operating arm 13 hinged. It is also the first operating arm 13 in a second position 14 pivoted at a first fixed point and pivots about this fixed point according to the arrow 15 in the event of a lifting movement of the work equipment 10 ,

An einer dritten Position 16 ist der erste Betätigungsarm 13 durch ein erstes Verbindungselement 17 mit dem Ventil 3 verbunden, insbesondere mit der Verschlußplatte 18, die als Ventilkörper auf dem als Ventilsitz ausgebildeten Rohrstutzen 19 dicht aufliegt. Das erste Verbindungselement 17 ist im dargestellten Ausführungsbeispiel als biegeschlaffes Seil ausgeführt. Durch den ersten Betätigungsarm 13 und das erste Verbindungselement 17 ist eine erste Koppeleinrichtung 21 gebildet, deren Auflager an der zweiten Position 14 ist.In a third position 16 is the first operating arm 13 through a first connecting element 17 with the valve 3 connected, in particular to the closure plate 18 , which as a valve body on the pipe socket designed as a valve seat 19 fits tightly. The first connector 17 is executed in the illustrated embodiment as a slack rope. Through the first operating arm 13 and the first connector 17 is a first coupling device 21 formed, the support at the second position 14 is.

Im dargestellten Ausführungsbeispiel kommt es bei einer Hubbewegung des Arbeitsmittels 10 nach oben in Folge eines Druckanstieges im Innenraum 6 zu einem Verschwenken des ersten Betätigungsarms 13 um die zweite Position 14 im Gegenuhrzeigersinn. Dadurch strafft sich das erste Verbindungselement 17 und bei einem weiteren Verschwenken des ersten Betätigungsarms 13 kommt es zu einem Öffnen des Ventils 3 und zu einem Abströmen des Gases 7. Dadurch wird das Entstehen eines gefährlichen Überdrucks im Innenraum 6 zuverlässig verhindert.In the illustrated embodiment, there is a lifting movement of the work equipment 10 upwards as a result of an increase in pressure in the interior 6 to pivot the first actuating arm 13 around the second position 14 counterclockwise. This tightens the first connecting element 17 and when the first actuating arm is pivoted further 13 the valve opens 3 and an outflow of the gas 7 , This will create a dangerous excess pressure in the interior 6 reliably prevented.

An dem Arbeitsmittel 10 ist an einer vierten Position 22 ein zweiter Betätigungsarm 23 angelenkt, der an einer fünften Position 24 um einen zweiten Punkt drehbar angelenkt ist. In Bezug auf die fünfte Position der vierten Position gegenüberliegend ist an dem zweiten Betätigungsarm 23 an einer sechsten Position 26 ein zweites Verbindungselement 27 verbunden, mit dem bei einer Hubbewegung des Arbeitsmittels 10 nach unten in Folge einer im Innenraum 6 entstehenden Unterdrucks aufgrund eines Verschwenkens des zweiten Betätigungsarms 23 im Uhrzeigersinn das Ventil 3 geöffnet wird. Dadurch ist das Entstehen eines gefährlichen Unterdrucks im Innenraum 6 zuverlässig verhindert.On the work equipment 10 is in a fourth position 22 a second operating arm 23 articulated in a fifth position 24 is pivoted about a second point. With respect to the fifth position, the fourth position is opposite to the second actuating arm 23 in a sixth position 26 a second connecting element 27 connected, with a lifting movement of the work equipment 10 down in a row in the interior 6 resulting negative pressure due to pivoting of the second actuating arm 23 the valve clockwise 3 is opened. This creates a dangerous negative pressure in the interior 6 reliably prevented.

Die 2 zeigt einen detailreicheren Ausschnitt der erfindungsgemäßen Vorrichtung 1 im geschlossenen Zustand des Ventils 3. Die gesamte Vorrichtung 1 ist vorzugsweise geschützt in einem nicht gasdichten aber durch eine schwenkbare Klappe 30 verschließbaren Gehäusekasten 31 untergebracht. Das balgartige Arbeitsmittel 10 ist in der Hubrichtung entlang einer Führung 32 geführt und die Hubbewegung ist durch einen mechanischen Anschlag 33 begrenzt, der beispielsweise durch entsprechende Winkelprofile gebildet sein kann, an die eine Verschlußplatte 34 des Arbeitsmittels 10 in Anlage kommt. An der Verschlußplatte 34 ist vorzugsweise zentrisch eine Anschlußstange 35 angebracht, die an einem von der Verschlußplatte 34 entfernten Abschnitt jeweils eine Gelenkstelle für den ersten Betätigungsarm 13 und den zweiten Betätigungsarm 23 an deren ersten Position 12 bzw. vierten Position 22 aufweist. Gegenüber der eher schematischen Darstellung der 1 ist in der 2 ersichtlich, daß der erste und zweite Betätigungsarm 13, 23 an der ersten bzw. vierten Position 12, 22 an einem gemeinsamen Lagerbock 44 (5) angelenkt sind.The 2 shows a more detailed section of the device according to the invention 1 when the valve is closed 3 , The entire device 1 is preferably protected in a gas-tight but by a pivoting flap 30 lockable housing box 31 accommodated. The bellows-like work equipment 10 is in the stroke direction along a guide 32 guided and the lifting movement is by a mechanical stop 33 limited, which can for example be formed by corresponding angle profiles to which a closure plate 34 of the work equipment 10 comes in plant. On the locking plate 34 is preferably a connecting rod centrally 35 attached to one of the locking plate 34 removed section each a hinge point for the first actuating arm 13 and the second operating arm 23 in their first position 12 or fourth position 22 having. Compared to the more schematic representation of the 1 is in the 2 can be seen that the first and second actuating arm 13 . 23 at the first and fourth position 12 . 22 on a common bearing block 44 ( 5 ) are articulated.

In der Seitenansicht der 2 sind die beiden Verbindungselemente 17, 27 hintereinander angeordnet. Auf die Verschlußplatte 18 das Ventils 3 sind zwei Gewichtsplatten aufgelegt, welche die Verschlußkraft des Ventils 3 bestimmen. Innerhalb des den Ventilsitz bildenden Rohrstutzens 19 erstreckt sich eine mit der Verschlußplatte 18 mit mindestens einem Gelenk 37, vorzugsweise mit einem Kardangelenk, angelenkte Führungsstange 38, auf die zwei Abstandshalterplatten 39 oder entsprechende Abstandshalterstäbe aufgefädelt sind, durch die ein sicherer Verschluß des Ventils 3 durch die Verschlußplatte 18 gewährleistet ist.In the side view of the 2 are the two connecting elements 17 . 27 arranged one behind the other. On the locking plate 18 the valve 3 are two weight plates, which the closing force of the valve 3 determine. Within the pipe socket forming the valve seat 19 extends one with the closure plate 18 with at least one joint 37 , preferably with a universal joint, articulated guide rod 38 on the two spacer plates 39 or corresponding spacer rods are threaded through which a secure closure of the valve 3 through the closure plate 18 is guaranteed.

Der erste Betätigungsarm 13 ist einem an der Wand 4 festgelegten Lagerbock 40 drehbar, aber ortsfest angelenkt. Der zweite Betätigungsarm 23 ist an der fünften Position 24 an einer Art Kniehebel 41 drehbar angelenkt, der an seinem anderen Ende drehbar, aber ortsfest angelenkt ist.The first operating arm 13 is on the wall 4 fixed bearing block 40 rotatable but articulated. The second operating arm 23 is in fifth position 24 on a kind of toggle 41 rotatably articulated, which is rotatable at its other end, but articulated stationary.

Die 3 zeigt die erfindungsgemäße Vorrichtung im Zustand eines Überdrucks im Innenraum 6. Dementsprechend bewegt sich das Arbeitsmittel 10 in Richtung des Pfeils 11, woraufhin der zweite Betätigungsarm 23 um die fünfte Position 24 entlang dem Pfeil 25 im Gegenuhrzeigersinn dreht und das zweite Verbindungselement 27 biegeschlaff durchhängt. Demgegenüber dreht der erste Betätigungsarm 13 um die zweite Position 14 entsprechend dem Pfeil 15 im Gegenuhrzeigersinn und das erste Verbindungselement 17 hebt die Verschlußplatte 18 von dem Rohrstutzen 19 und öffnet damit das Ventil 3, so daß der Überdruck aus dem Innenraum 6 ins Freie abströmen kann.The 3 shows the device according to the invention in the state of excess pressure in the interior 6 , The work equipment moves accordingly 10 in the direction of the arrow 11 , whereupon the second operating arm 23 around the fifth position 24 along the arrow 25 rotates counterclockwise and the second connector 27 sagging sagging. In contrast, the first operating arm rotates 13 around the second position 14 according to the arrow 15 counterclockwise and the first connector 17 lifts the locking plate 18 from the pipe socket 19 and opens the valve 3 so that the excess pressure from the interior 6 can flow out into the open.

Zusätzlich zu den 1 und 2 ist in der 3 an dem Abschnitt 42 des zweiten Betätigungsarms 23, der in Bezug auf die fünfte Position 24 der vierten Position 22 gegenüberliegt, ein Ausgleichsgewicht 43 einer Kompensationseinrichtung 29 angebracht, daß entlang dem Abschnitt 42 verschiebbar und feststellbar ist. Dadurch kann der zweite Betätigungsarm 23 tariert werden, insbesondere das durch das Arbeitsmittel 10 hervorgerufene Drehmoment auf die beiden Betätigungsarme 13, 23 ausgeglichen werden.In addition to the 1 and 2 is in the 3 on the section 42 of the second operating arm 23 that in relation to the fifth position 24 the fourth position 22 opposite, a balance weight 43 a compensation device 29 attached that along the section 42 is movable and lockable. This allows the second operating arm 23 be tared, especially by the work equipment 10 caused torque on the two operating arms 13 . 23 be balanced.

Die 4 zeigt die Vorrichtung 1 in einem Zustand, in dem im Innenraum 6 ein Unterdruck herrscht. Das Arbeitsmittel 10 bewegt sich dadurch in Richtung des Pfeils 11, wodurch der erste Betätigungsarm 13 um die zweite Position 14 in Richtung des Pfeils 15 im Uhrzeigersinn dreht und das erste Verbindungselement 17 biegeschlaff durchhängt. Demgegenüber schwenkt das zweite Betätigungselement 23 um die fünfte Position 24 in Richtung des Pfeils 25 im Uhrzeigersinn und das zweite Verbindungselement 27 hebt die Verschlußplatte 18 von dem Rohrstutzen 19 ab und öffnet damit das Ventil 3, so daß Umgebungsluft in die Vorrichtung 1 und damit in den Innenraum 6 einströmen kann und für den erforderlichen Druckausgleich sorgt.The 4 shows the device 1 in a state in which the interior 6 there is a negative pressure. The working tool 10 this moves in the direction of the arrow 11 , whereby the first operating arm 13 around the second position 14 in the direction of the arrow 15 rotates clockwise and the first connector 17 sagging sagging. In contrast, the second actuating element pivots 23 around the fifth position 24 in the direction of the arrow 25 clockwise and the second connector 27 lifts the locking plate 18 from the pipe socket 19 and opens the valve 3 so that ambient air enters the device 1 and thus into the interior 6 can flow in and ensure the necessary pressure equalization.

Die 5 zeigt die Vorrichtung der 3 und 4 in der Draufsicht.The 5 shows the device of the 3 and 4 in the top view.

Die Verschlußplatte 34 des Arbeitsmittels 10 ist kreisrund. Daran sind an dem gemeinsamen Lagerbock 44 der erste und zweite Betätigungsarm 13, 23 angelenkt. Auch die Verschlußplatte 18 des Ventils 3 ist kreisrund. Das Ausgleichsgewicht 43 ist an dem Abschnitt 42 des zweiten Betätigungsarms 23 mittels der Feststellschraube 45 lösbar feststellbar.The closure plate 34 of the work equipment 10 is circular. It is on the common bearing block 44 the first and second actuating arms 13 . 23 hinged. Even the locking plate 18 of the valve 3 is circular. The balance weight 43 is on the section 42 of the second operating arm 23 using the locking screw 45 detachably ascertainable.

Die 6 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung 101. Im Unterschied zum ersten Ausführungsbeispiel ist die Vorrichtung 101 vollständig an einem separaten Rohrstutzen 146 angeordnet, einschließlich des feststehenden Punkts für die Anlenkung des ersten Betätigungsarms 113 an der zweiten Position 114. Die zugehörige Lagerstelle ist durch einen auf den Rohrstutzen 146 angesetzten Träger 147 gebildet. Von dem Arbeitsmittel 110 beabstandet weist der Rohrstutzen 146 einen Flansch 148 auf, mit dem die Vorrichtung 101 an dem (nicht dargestellten) Gärbehälter 2 lösbar und dicht angebracht werden kann.The 6 shows a second embodiment of the device according to the invention 101 , In contrast to the first embodiment, the device 101 completely on a separate pipe socket 146 arranged, including the fixed point for the articulation of the first actuating arm 113 in the second position 114 , The associated bearing is on the pipe socket 146 attached carrier 147 educated. From the work equipment 110 the pipe socket is spaced apart 146 a flange 148 with which the device 101 on the fermentation tank (not shown) 2 can be detachably and tightly attached.

Der Rohrstutzen 146 ist im Bereich des Antriebsmittels 110 aufgeschnitten und das Antriebsmittels 110 ist auf die horizontal verlaufende Schnittfläche 149 aufgesetzt. Die fünfte Position 124, die den Dreh- und Lagerpunkt für den zweiten Betätigungsarm 123 bildet, ist durch einen weiteren Träger 151 gebildet, der an der vertikalen Schnittfläche 150 des Rohrstutzens 146 festgelegt ist.The pipe socket 146 is in the area of the drive means 110 cut open and the drive means 110 is on the horizontal cutting surface 149 placed. The fifth position 124 , which is the fulcrum and bearing point for the second actuating arm 123 forms, is by another carrier 151 formed on the vertical cut surface 150 of the pipe socket 146 is set.

Die 7 zeigt ein drittes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung 201. An der Anschlußstange 235 ist an einem unteren Ende ein erstes biegeschlaffes Seil 252 festgemacht, das über eine erste Umlenkrolle 255 und eine zweite Umlenkrolle 256 geführt ist und an der Verschlußplatte 218 des Ventils 203 festgemacht ist. Außerdem ist an der Anschlußstange 235 ist an einem oberen Ende ein zweites biegeschlaffes Seil 254 festgemacht, das über eine dritte Umlenkrolle 257 und eine sechste Umlenkrolle 260 geführt ist und ebenfalls an der Verschlußplatte 218 des Ventils 203 festgemacht ist.The 7 shows a third embodiment of the device according to the invention 201 , On the connecting rod 235 is a first slack rope at a lower end 252 moored, via a first pulley 255 and a second pulley 256 is guided and on the closure plate 218 of the valve 203 is moored. It is also on the connecting rod 235 is a second slack rope at an upper end 254 moored, via a third pulley 257 and a sixth pulley 260 is guided and also on the closure plate 218 of the valve 203 is moored.

Im Falle eines Druckanstieges hebt sich mit der Anschlußstange 235 auch das zweite Seil 254 und damit wird das Ventil 203 geöffnet; das erste Seil 252 hängt in diesem Fall biegeschlaff durch. Umgekehrt senkt sich bei einem Druckabfall mit der Anschlußstange 235 auch das erste Seil 252 und damit wird das Ventil 203 geöffnet; das zweite Seil 254 hängt in diesem Fall biegeschlaff durch.In the event of an increase in pressure, the connecting rod rises 235 also the second rope 254 and with that the valve 203 open; the first rope 252 in this case sagging limp. Conversely, the pressure drops with the connecting rod 235 also the first rope 252 and with that the valve 203 open; the second rope 254 in this case sagging limp.

Ein drittes Seil 253 ist als Teil einer Kompensationseinrichtung 229 ebenfalls am unteren Ende der Anschlußstange 235 festgemacht und über die erste Rolle 255 und eine vierte Rolle 258 geführt und mit dem Ausgleichsgewicht 243 verbunden, mit dem die auf die beweglichen Teile des Arbeitsmittels 210 wirkenden Gewichtskräfte jedenfalls teilweise kompensiert werden. Eine fünfte Rolle 259 dient als Andruckrolle oder Abstützrolle für die erste und/oder dritte Rolle 255, 257.A third rope 253 is part of a compensation device 229 also at the lower end of the connecting rod 235 moored and about the first role 255 and a fourth role 258 guided and with the balance weight 243 connected to which on the moving parts of the work equipment 210 acting weight forces are at least partially compensated. A fifth role 259 serves as a pressure roller or support roller for the first and / or third roller 255 . 257 ,

Die 8 zeigt eine Draufsicht auf das dritte Ausführungsbeispiel der 7. Ersichtlich ist der gegenüber der Verschlußplatte 218 des Ventils 203 größere Durchmesser der Verschlußplatte 234 des Arbeitsmittels 210, wodurch bei gegebenem Druckunterschied hohe Betätigungskräfte realisierbar sind.The 8th shows a top view of the third embodiment of FIG 7 , You can see that opposite the locking plate 218 of the valve 203 larger diameter of the closure plate 234 of the work equipment 210 , whereby high actuation forces can be achieved at a given pressure difference.

Die 9 zeigt ein viertes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung 301. Das Arbeitsmittel 310 ist über die Anschlußstange 335 mit einem um das feste Lager 361 schwenkbaren Hebel 362 gekoppelt, der außerdem an der Exzenterscheibe 363 exzentrisch an der Position 364 angelenkt ist. Vorzugsweise weist die Kopplung zwischen Hebel 362 und Exzenterscheibe 363 oder Anschlußstange 335 ein Spiel auf, welches im Hinblick auf die feste Anlenkung des Hebels 362 am Lager 361 erforderlich ist. Alternativ oder ergänzend könnte auch eine Art Pleuel für die Ankopplung des Hebels 362 an der Exzenterscheibe 363 vorgesehen sein.The 9 shows a fourth embodiment of the device according to the invention 301 , The working tool 310 is over the connecting rod 335 with one around the fixed camp 361 swiveling lever 362 coupled, which also on the eccentric 363 eccentric at the position 364 is articulated. The coupling preferably has between the levers 362 and eccentric disc 363 or connecting rod 335 a game on which in terms of the fixed linkage of the lever 362 in stock 361 is required. Alternatively or in addition, a type of connecting rod for coupling the lever could also be used 362 on the eccentric disc 363 be provided.

Außerdem ist an der Exzenterscheibe 363 auch das Verbindungselement 317 in einer Kulissenbahn 365 angekoppelt, und zwar derart, daß jede Drehbewegung der Exzenterscheibe 363 aus der dargestellten Ausgangsstellung eine Hubbewegung des Verbindungselements 317 bewirkt und damit ein Öffnen des Ventils 303. Insbesondere weicht die Kulissenbahn 365 von einer in Bezug auf das Auflager 328 der Exzenterscheibe 363 konzentrischen Kreisform ab.It is also on the eccentric disc 363 also the connecting element 317 in a backdrop 365 coupled, in such a way that every rotational movement of the eccentric disc 363 a lifting movement of the connecting element from the illustrated starting position 317 causes and thus an opening of the valve 303 , In particular, the scenery track gives way 365 of one in terms of the support 328 the eccentric disc 363 concentric circular shape.

Die Exzenterscheibe 363 ist an dem Auflager 328 drehbar gelagert.The eccentric disc 363 is on the support 328 rotatably mounted.

An einer feststehenden Skala 366 kann der Druck im Behälter 2 durch den Zeiger 367 abgelesen werden oder anderweitig meßtechnisch ermittelt werden. Anstelle der Exzenterscheibe 363 kann auch ein entsprechender zweiarmiger Hebel verwendet werden.On a fixed scale 366 can the pressure in the container 2 through the pointer 367 be read or otherwise determined by measurement. Instead of the eccentric disc 363 a corresponding two-armed lever can also be used.

Claims

Contraption ( 1 ; 101 ; 201 ; 301 ) to open a valve ( 3 ; 203 ; 303 ) a container ( 2 ), in particular an air inlet valve or gas outlet valve of a fermentation or digester ( 2 ), the valve ( 3 ; 203 ; 303 ) with the interior ( 6 ) of the container ( 2 ) is connected and when the pressure in the interior changes ( 6 ) of the container ( 2 ) can be actuated in relation to the ambient pressure, characterized in that the valve ( 3 ; 203 ; 303 ) from a separate work equipment ( 10 ; 110 ; 210 ; 310 ) is operable, which one with the interior ( 6 ) of the container ( 2 ) connected and variable according to the pressure differences occurring ( 20 ) and that the work area ( 20 ) with respect to the environment.

Contraption ( 1 ; 101 ; 201 ; 301 ) according to claim 1, characterized in that the working means ( 10 ; 110 ; 210 ; 310 ) by means of a support ( 328 ) supporting coupling device ( 21 ; 321 ) with the valve ( 3 ; 203 ; 303 ) is coupled.

Contraption ( 1 ; 101 ; 201 ; 301 ) according to claim 1 or 2, characterized in that due to the size of the working surface ( 34 ) of the work equipment ( 10 ; 110 ; 210 ; 310 ), and / or based on the choice of the effective lever length of the connection between work equipment ( 10 ; 110 ; 210 ; 310 ) and valve ( 3 ; 203 ; 303 ) by means of the coupling device ( 21 ; 321 ), even with small pressure differences of less than 50 hPa, especially less than 10 hPa, the valve ( 3 ; 203 ; 303 ) can also be actuated against a valve closing force of more than 10 N, in particular more than 50 N.

Contraption ( 1 ; 101 ; 201 ; 301 ) according to one of claims 1 to 3, characterized in that a compensation device ( 29 ; 229 ) the weight of the part of the work equipment to be moved by the pressure differences occurring ( 10 ; 110 ; 210 ; 310 ) at least partially compensated.

Contraption ( 1 ; 101 ; 201 ; 301 ) according to one of claims 1 to 4, characterized in that the working means ( 10 ; 110 ; 210 ; 310 ) performs a translatory movement when pressure differences occur.

Contraption ( 1 ; 101 ; 201 ; 301 ) according to one of claims 1 to 5, characterized in that the working means ( 10 ; 110 ; 210 ; 310 ) at a first position ( 12 ) on a first actuating arm ( 13 ; 113 ) is articulated, which is in a second position ( 14 ; 114 ) is pivoted about a first, preferably fixed, point, and that the first actuating arm ( 13 ; 113 ) in a third position ( 16 ) with the valve ( 3 ; 203 ; 303 ) by a first connecting element ( 17 ; 317 ) which is essentially connected only in a first direction of movement of the working means ( 10 ; 110 ; 210 ; 310 ) an actuating force on the valve ( 3 ; 203 ; 303 ) transmits.

Contraption ( 1 ; 101 ; 201 ; 301 ) according to claim 6, characterized in that a second actuating arm ( 23 ; 123 ) in a fourth position ( 22 ) also on the work equipment ( 10 ; 110 ; 210 ; 310 ) is articulated at a fifth position ( 24 ; 124 ) is pivoted about a second point, and at a sixth position ( 26 ) with the valve ( 3 ; 203 ; 303 ) by a second connecting element ( 27 ) is connected, which is essentially only in a second direction of movement of the working means ( 10 ; 110 ; 210 ; 310 ) an actuating force on the valve ( 3 ; 203 ; 303 ) transmits.

Contraption ( 1 ; 101 ; 201 ; 301 ) according to claim 7, characterized in that on a section ( 42 ) of the second operating arm ( 23 ; 123 ) which is in relation to the fifth position ( 24 ; 124 ) the fourth position ( 22 ), a counterweight ( 43 ; 243 ) is attached.

Contraption ( 1 ; 101 ; 201 ; 301 ) according to claim 8, characterized in that the counterweight ( 43 ; 243 ) on the section ( 42 ) is slidably and securely attached.

Contraption ( 1 ; 101 ; 201 ; 301 ) according to one of claims 6 to 9, characterized in that the connecting element ( 17 . 27 ; 317 ) a connecting element which essentially only transmits tensile forces ( 17 . 27 ; 317 ), especially a rope.

Contraption ( 1 ; 101 ; 201 ; 301 ) according to one of claims 6 to 10, characterized in that the valve ( 3 ; 203 ; 303 ) is in the initial state force-loaded in the closed position and essentially only in one direction of movement of the work equipment ( 10 ; 110 ; 210 ; 310 ) an actuating force on the valve ( 3 ; 203 ; 303 ) transmitting connecting element ( 17 . 27 ; 317 ) can be transferred to the open position.

Contraption ( 1 ; 101 ; 201 ; 301 ) according to claim 11, characterized in that the force loading of the valve ( 3 ; 203 ; 303 ) in the closed state essentially independent of a pressure difference between the interior ( 6 ) of the container ( 2 ) and the surrounding area.

Contraption ( 1 ; 101 ; 201 ; 301 ) according to claim 11 or 12, characterized in that the force loading of the valve ( 3 ; 203 ; 303 ) is provided in the closed state by the weight of the valve body.

Contraption ( 1 ; 101 ; 201 ; 301 ) according to one of claims 1 to 13, characterized in that the valve ( 3 ; 203 ; 303 ) through a pipe socket ( 19 ) as a valve seat and a closure plate ( 18 ; 218 ) is formed as a valve body.

Contraption ( 1 ; 101 ; 201 ; 301 ) according to one of claims 1 to 14, characterized in that the response pressure of the valve ( 3 ; 203 ; 303 ) by changing the length of the work medium in essentially only one direction ( 10 ; 110 ; 210 ; 310 ) an actuating force on the valve ( 3 ; 203 ; 303 ) transferable connecting element ( 17 . 27 ; 317 ) is adjustable.

Contraption ( 1 ; 101 ; 201 ; 301 ) according to one of claims 1 to 15, characterized in that the working means ( 10 ; 110 ; 210 ; 310 ) is a bellows, lifting cylinder or rotating cylinder.

Fermentation or digester ( 2 ) with a device according to one of claims 1 to 16, characterized in that the device ( 1 ; 101 ; 201 ; 301 ) on the outside of the fermentation or digester ( 2 ) above a liquid level ( 5 ) can be attached.

Fermentation or digester ( 2 ) according to claim 17, characterized in that the device ( 1 ; 101 ; 201 ; 301 ) on the fermentation or digester ( 2 ) arranged pipe flange ( 148 ) with the interior ( 6 ) of the container ( 2 ) is connectable.