KR20150036609A - 바이오가스 플랜트 - Google Patents

Abstract

본 발명은 어셈블리 지지체(2)가 바람직하게는 수직으로 배향되어 설치되어 있는 발효기 용기(1)를 포함하는 바이오가스 플랜트에 관한 것으로, 어셈블리(10), 특히 수중 모터로 구동되는 교반기가 상기 높이 조절 장치(11)에 의하여 수직으로 조정가능하도록 어셈블리 지지체(2) 상에 유지된다. 본 발명에 따르면 상기 높이 조절 장치(11)는 벨트 드라이브에 의하여 형성되며 이것의 견인 수단(13)은 어셈블리 지지체의 종방향으로 서로 이격되어 있는 적어도 2 개의 편향 요소(15, 38)를 감싸 돌며 가이드되고 상기 편향 요소 중 적어도 하나(15)는 구동 장치(19)에 의하여 회전 구동될 수 있으며 상기 편향 요소(15)가 제1 방향으로 회전 구동될 때는 어셈블리가 상승하고 상기 편향 요소(15)가 반대의 제2 방향으로 회전 구동될 때는 어셈블리가 하강하도록 어셈블리(10)가 견인 수단(13)에 연결된다.

Description

바이오가스 플랜트{BIOGAS PLANT}

본 발명은 청구항 1의 전제부에 따른 바이오가스 플랜트에 관한 것이다.

어셈블리 지지체가 바람직하게는 수직으로 배향되어 설치되어 있는 발효기 용기를 포함하는 바이오가스 플랜트는 일반적으로 공지되어 있다. 어셈블리 지지체에는 일반적으로 어셈블리, 특히 수중 모터로 구동되는 교반기가 높이 조절 장치에 의하여 높이 조절 가능하게 유지된다.

EP 0 894 525 B1호로부터 이미 수중 모터로 구동되는 교반기를 위한 높이 조절 장치가 공지되어 있는데, 상기 높이 조절 장치는 여기서 어셈블리 지지체와 ryd고하게 결합되고 수평 케이블 드럼 샤프트를 갖는 케이블 드럼을 구비한 케이블 윈치로서 형성된다. 또한, 한편으로 어셈블리와 결합되고 다른 한편으로 케이블 드럼에 권취될 수 있는 케이블이 마련되며, 상기 케이블 드럼은 발효기 용기의 내부에 배치되므로, 용기 벽을 관통하는 기밀(gastight) 케이블 통로가 필요하지 않다. 케이블 드럼에는 케이블 드럼 드라이브가 할당되고, 이것은 용기의 외부에 배치된 작동 장치에 의하여 작동될 수 있다.

높이 조절 장치로서 이러한 유형의 케이블 윈치는 일련의 단점을 갖는다. 첫번째로 일반적으로 강철 케이블로서 형성되는 케이블에 대하여 강부식성 매질이 되는 발효 대상 물질 또는 액체 및 기체를 함유하는 발효기 용기 내에 케이블이 안내되고 수용된다는 것이 단점이다. 부식 위험은 케이블 드럼에 권취된 케이블에서 다수의 케이블 부위가 밀접하게 서로 접촉하여 압박을 받고 케이블에 매달린 어셈블리에 의하여 힘을 받으며 권취됨으로써 증대되는데, 이것은 우선 강한 기계적 케이블 하중, 예컨대 산 등에 의한 케이블 파단을 유도하고, 또한 개개의 겹쳐있는 케이블 영역에 대하여 부식 위험이 실질적으로 증가한다. 이러한 경시적으로 진행하는 케이블의 기계적 하중 및 부식은 마침내 빈번하게 케이블 파단을 일으키고, 이로 인해 여기에 지지되는 어셈블리가 원치않게 하강하여 발효기 용기의 바닥까지 가라앉는다. 그 결과 궁극적으로는 발효기 용기 및 이에 따라 전체 바이오가스 플랜트를 정지시켜야 하고 어셈블리를 고비용을 들여 복구하여야 한다. 이것은 예컨대 플런저의 이용에 의해 달성될 수 있으나, 이것은 안전측면에서 기술적으로 매우 위험하다. 따라서, 침강물 또는 침강층이 발효기 바닥부에 퇴적되기 때문에, 실무적으로는 이러한 손상의 경우 발효기 용기를 비운 후 세정하는 것이 통상적이다. 또한 이러한 작업 전에 작업자에게 해가 되지 않도록 용기를 통풍시켜 항상 생성된 바이오가스를 제거하여야 한다. 따라서, 손상의 복구 후에는 전체 바이올로지가 다시 새롭게 셋팅되고 개시되기 때문에 이러한 손상의 경우 상당한 생산 저하가 고려되어야 한다. 이것은 손상의 경우 일반적으로 2개월 또는 3개월의 플랜트의 정지를 의미하며, 이것은 바이오가스 플랜트에 있어 때때로 재정적인 탈락도 의미할 수 있다.

또한, 케이블은 권취되어야 하기 때문에 케이블 길이가 긴 경우 대체로 표준 서비스 개공 또는 표준 서비스 샤프트를 통과하지 못하는 비교적 큰 케이블 드럼이 필요하다는 것이 단점이다.

케이블에서 예컨대 장섬유 물질 등과 같은 오염 물질도 함께 끌려 올라가 케이블 드럼에 감긴다. 이것은 폐색 및 경우에 따라 심지어 높이 조절기능의 상실을 유발한다.

높이 조절 장치로서 이러한 케이블 윈치의 다른 실질적인 단점은 케이블이 어셈블리의 하강 및 상승시 원하는 가이드 안정성을 제공할 수 없는 형태 불안정성의 구부러지는 부품이어서 특히 발효기 용기의 부유층 또는 발포체층을 관통할 때 일반적으로 하강 문제를 일으킨다는 것인데, 그 이유는 이 부유층 또는 발포체층이 두꺼워서 어셈블리 자체가 확실히 "부유"되어 원하는 방식으로 신속하게 기능 안정적으로 하강될 수 없을 위험이 있는 경우가 빈번하기 때문이다.

케이블은 비교적 "경량"이기 때문에, 교반기 뒤에서 발생하는 소용돌이를 통해 날개에 의하여 빨려들어갈 위험도 있다. 따라서, 케이블은 어셈블리가 예컨대 부유층에 박힌 채로 있는 제어되지 않는 침강시에 빨려들어가거나 상기 날개 안으로 빠져 들어갈 위험이 있다. 그 결과, 케이블이 찢어질 수 있을 뿐만 아니라(이것은 이미 앞에서 개시한 단점을 유도함) 예컨대 날개가 먼저 떨어져 나가거나 어셈블리가 전방 상향으로 당겨져 파일론에 부딪힘으로써 어셈블리 자체도 손상을 입을 수 있다.

어셈블리가 철거되어 아래로 가라앉거나 낙하하는 경우, 이것이 실제로 존재하는 가열 파이프에 닿거나 또는 벽 및/또는 다른 설치 부품과 충돌하는 위험도 있다.

또한 이러한 늘어진 케이블은 용기의 완전한 혼합을 불가능하게 한다.

따라서, 게다가 케이블 드럼 및 여기에 권취된 케이블이 발효기 용기 내부 공간에 배치되어 부식성 매질 또는 부식성 대기에 오랫동안 방치되는 기계적으로 높은 부하를 받는 케이블 부위를 포함하는 케이블 윈치로서 높이 조절 장치를 형성하는 것은 높이 조절 장치 및 이에 따라 발효기 용기 및 이에 따라 다시 전체 바이오가스 플랜트의 지속적인 기능 안정적 구동에 대한 상당한 잠재적인 위험이 되는 것이 명백하다. 이러한 위험은 서비스 작업의 범위 안에서 견인 케이블을 규칙적으로 교환하는 것에 의해서만 제한될 수 있는데, 이것은 바이오가스 플랜트 운전자에게 명백히 매우 비용이 많이 든다.

따라서, 본 발명의 과제는, 발효기 용기 내에서 어셈블리 지지체를 따라 간단하고 기능 안정적인 방식으로 장시간에 걸쳐 어셈블리 조절을 실현할 수 있는, 발효기 용기를 구비한 바이오가스 플랜트를 제공하는 것이다.

이 과제는 청구항 1의 특징에 의하여 해결된다. 이의 바람직한 실시양태는 청구항 1을 인용하는 종속 청구항들의 대상이다.

청구항 1에 따르면 어셈블리 지지체가 바람직하게는 수직으로 배향되어 설치되어 있는 발효기 용기를 포함하는 바이오가스 플랜트가 제안되며, 여기서 어셈블리, 특히 수중 모터로 구동되는 교반기는 높이 조절 장치에 의하여 높이 조정 가능하도록 상기 어셈블리 지지체 상에 유지된다. 본 발명에 따르면 상기 높이 조절 장치는 벨트 드라이브에 의하여 형성되며 이것의 견인 수단은 어셈블리 지지체의 종방향으로 서로 이격되어 있는 적어도 2 개의 편향 요소를 감싸 돌며 가이드되고, 상기 편향 요소 중 적어도 하나는 구동 장치에 의하여 회전 구동될 수 있으며 어셈블리는 상기 편향 요소가 제1 방향으로 회전 구동될 때는 어셈블리가 상승되고 상기 편향 요소가 반대의 제2 방향으로 회전 구동될 때는 어셈블리가 하강하도록 견인 수단에 커플링된다.

견인 수단의 연결은 기본적으로 어셈블리에 대한 그 연결 지점에서 이루어질 수 있으나, 서로 이격되어 있는 어셈블리측 연결 지점, 예컨대 조절 방향으로 보아 대체로 대향하는 어셈블리측 연결 지점에 견인 수단의 양쪽 자유 단부 영역이 연결되는 것이 특히 바람직하다. 예컨대 오프셋 연결도 가능하다.

본 발명에 따른 해결 수단의 특별한 장점은 어셈블리가 예컨대 하강시 발효기 용기측의 부유층 또는 발포체층을 통해 견인될 수 있는 것이 이러한 유형의 벨트 드라이브로 특히 간단하게 보장될 수 있다는 것인데, 그 이유는 하강시 상응하여 아래로 향하는 견인력 성분이 어셈블리에 작용하는 것이 이러한 벨트 드라이브에 의하여 간단하게 보장되기 때문이다. 또한, 이러한 벨트 드라이브는 견인 수단이 교반기 또는 이러한 어셈블리 뒤에서 발생하는 소용돌이를 통한 날개에 의하여 흡인될 수 있는 것을 적절히 방지한다.

이러한 구조에 의하면, 본 발명에 따라 사용되는 예컨대 견인 체인 형태의 이러한 견인 수단은 충분히 안정하게 형성되어 견인 수단 자체가 경미하게 부식된 상태에서도 충분한 강성을 가져 발효기 용기의 매질 안에서 어셈블리가 적합하고 기능적으로 신뢰할 수 있게 상승 및 하강할 수 있으므로, 견인 수단의 파단 위험이 바람직하게 현저히 감소된다.

또한, 이러한 견인 수단은 케이블 드럼에 권취될 필요가 없으므로, 전체적으로 콤팩트한 구조가 되어 견인 수단이 힘을 받아 국소적으로 함께 및 서로 압박되는 기계적으로 높은 하중을 갖는 영역을 갖지 않는다. 또한, 견인 수단이 케이블 드럼에 권취되지 않기 때문에 예컨대 6 m를 초과하는 매우 큰 어셈블리 높이 조절도 간단하게 실현될 수 있다.

견인 수단은 기본적으로 예컨대 프로필 벨트 또는 톱니 벨트의 유형으로, 경우에 따라 심지어 케이블에 의하여 상이한 방식으로 형성될 수 있다(예컨대 케이블의 짧은 대기 시간 및 휴지 시간 또는 교환 시간과 관련하여). 그러나, 특히 바람직하게는 견인 수단은 안정한 견인 체인에 의하여, 바람직하게는 다차원으로 움직이는 체인, 특히 링크 체인 또는 원형 링크 체인에 의하여 또는 대안적으로 일차원으로만 움직이는 힌지 체인에 의하여 형성된다. 이러한 일차원으로만 움직이는 힌지 체인은 또한 롤러 체인 또는 부시 체인 또는 볼트 체인 또는 그러한 힌지 체인으로 형성될 수 있다. 견인 체인의 경우 회전 구동 가능한 편향 요소는 견인 체인과 형태 정합적으로 맞물리는 예컨대 체인 너트와 같은 적어도 하나의 회전 가능하게 설치된 체인 휠에 의하여 형성되는 것이 바람직하다. 이렇게 견인 수단을 견인 체인으로서, 특히 예컨대 자전거 체인 유형으로 형성된 일차원으로만 움직이는 힌지 체인으로서 형성하는 다른 실질적인 장점은 이것이 견인 케이블보다 무겁고 경우에 따라 정해진 방향으로 형태 안정적이어서 발효기 용기 내에 실질적으로 형성된 부유층 또는 발포체층이 더 쉽게 관통될 수 있고 어셈블리의 이탈이 적절히 방지될 수 있기 때문에 늘어지는 케이블과 달리 특히 어셈블리의 하강과 관련하여 유리한 확실한 가이드 안정성을 제공한다는 것이다. 따라서, 특히 일차원으로만 움직이는 힌지 체인의 형태로서의 이러한 견인 체인은 전체 구조에 큰 안정성을 부여한다.

본 발명에 따른 해결 수단에 의하면 바이오가스 플랜트의 발효기 용기와 관련하여 EP 0 894 525 B1호에 비하여 완전히 새롭고 다른 기능 및 작동 원리에 근거하는 높이 조절 장치 개념이 제공된다.

여기서, "발효기 용기"라는 개념은 어셈블리가 높이 조절 가능하게 설치될 수 있는 바이오가스 플랜트의 전체 용기에 대한 상위 개념이며 이 점에서 용어 "발효기 용기"는 여기서 넓고 포괄적으로 해석되어야 함을 명시적으로 언급해 둔다.

본 발명의 특히 바람직한 구체적인 실시양태에 따르면, 힌지 체인의 개개의 힌지축이 체인 휠의 회전축에 대하여 실질적으로 축 평행으로 형성되어, 힌지 체인이 원하는 방식으로 두 다른 방향으로 적합한 형태 안정성 및 강성을 갖고, 이것이 어셈블리의 하강 및 상승시에 높이 조절 장치의 가이드 안정성을 개선하는 데 기여하는 것이 제안된다.

본 발명에 따른 구체적인 실시형태에 따르면, 견인 수단이 어셈블리 상의 연결 지점으로부터 수직축 방향으로 위로 바람직하게는 회전 구동 가능한 편향 요소를 감싸 돌며 그리고 거기서부터 아래로 적어도 하나의 하부 편향 요소까지 안내되고 거기서부터 견인 수단이 다시 위로 어셈블리까지 되돌아가 거기서 연결되는 것이 제안된다. 이로써 접근성이 좋은 상부 편향 요소는 회전 구동되는 편향 요소를 형성하므로 서비스 및 보수 작업을 위한 접근성 또한 양호하다. 하부 편향 요소는 간접적 또는 직접적으로 어셈블리 지지체에 배치될 수 있고 예컨대 가이드 레일 등에 의해서도 형성될 수 있다. 그러나, 하부 편향 요소 역시 회전 가능하게 설치되는, 예컨대 가이드 휠로서 형성되는 실시양태가 특히 바람직하다. 견인 수단이 견인 체인에 의하여 형성되는 경우 하부 편향 요소도 체인 휠에 의해 형성되어 상기한 체인 휠을 따라 상기 견인 체인과 맞물림으로써 간단한 방식으로 견인 체인이 전체 벨트 드라이브를 따라 확실하고 기능 안정적으로 안내되고 형태 정합적으로 유지되는 실시양태가 매우 특히 바람직하다. 특히 이러한 유형의 벨트 드라이브와 관련하여 일차원으로 움직이는 힌지 체인으로서의 견인 수단의 실시양태도 특히 바람직한데, 이로써 견인 수단으로서의 힌지 체인이 힌지 체인의 힌지축 방향으로 구부러질 수 없는 것이 간단히 보장되므로 제공된 벨트 드라이브에 견인 수단으로서의 힌지 체인이 유지될 수 있는 것이 간단히 보장될 수 있기 때문이다.

벨트 드라이브 자체도 예컨대 체인 휠과 같이 회전될 수 있는 또는 회전될 수 없는 편향 요소 또는 추가의 편향 요소를 구비할 수 있는데, 이것은 예컨대 견인 수단의 길이에도 달려 있다. 이러한 추가의 편향 요소로 벨트 드라이브의 기능 및 구동이 보장될 수 있다. 또한 이러한 편향 요소에 의해 형성되는 텐션 요소도 제공될 수 있으며, 이것을 통해 예컨대 체인 텐션이 조절될 수 있고, 이것은 또한 벨트 드라이브 및 이에 따라 높이 조절 장치의 구동 신뢰성을 보장하는 데 기여한다.

이러한 벨트 드라이브는 바람직하게는 발효기 용기의 용기 내부 공간에 배치되고, 상기 회전 구동 가능한 편향 요소 또는 이것과 작동 연결된(operatively connected) 구동 장치는 작동 장치에 의하여 발효기 용기의 외부로부터 작동될 수 있다. 용기 내부 공간에서의 이러한 어레이는 본 발명에 따른 높이 조절 장치의 어레이가 서비스 샤프트의 돔형 영역에서 이루어지는 용기 실시양태를 명백히 포함한다.

벨트 드라이브의 편향 요소는 서로 이격되어 예컨대 홀딩판 및 설치판 그리고 홀딩 앵글 및 설치 앵글에 의하여 어셈블리 지지체에 간접적 또는 직접적으로 고정됨으로써 벨트 드라이브의 간단한 설치 및 배열이 보장된다.

견인 수단, 특히 예컨대 링크 체인 또는 힌지 체인과 같은 견인 체인이, 할당된 편향 요소, 바람직하게는 체인 휠과 지속적으로 맞물려 유지되도록, 벨트 드라이브의 적어도 하나의 편향 요소에는 적어도 하나의 단분기 또는 다분기 가이드 및/또는 전도 요소, 예컨대 배플 등이 마련된다. 이를 위하여 적어도 하나의 단분기 또는 다분기 가이드 및/또는 전도 요소는 바람직하게는 각 편향 요소의 적어도 일부 영역에 걸쳐 정해진 갭 간격을 가지고 안내된다. 이러한 가이드 및/또는 전도 요소는 기본적으로 상이하게 형성될 수 있다. 예컨대 수직축 방향으로 상부 가이드 및/또는 전도 요소는, 벨트 드라이브의 영역으로부터 예컨대 섬유와 같은 위로 올려진 오염 물질을 배출 또는 분리할 수 있는, 위로 올려진 고체를 위한 배출 개구 또는 배출 갭을 형성하도록 형성될 수 있으며, 특히 다분기로 형성될 수 있다. 그러나, 각 경우, 예컨대 견인 체인 또는 힌지 체인의 할당된 맞물림 영역과 결합하는 체인 휠의 원하는 톱니수를 항상 확실히 유지하기 위하여. 유도 요소가 예컨대 체인 휠과 같은 편향 요소를 실질적으로 대부분 커버하거나 또는 전체 편향 요소 또는 맞물림 영역을 커버하는 실시양태가 바람직하다.

전체 실시형태는 회전 구동 가능한 편향 요소에 바람직하게는 전기식, 유압식, 공기식 또는 수동으로 작동될 수 있는 구동 장치가 할당될 수 있고 이것을 통해 편향 요소가 간단하게 간접적 또는 직접적으로 회전 구동될 수 있다는 것이 공통이다. 이에 대한 특히 바람직한 실시형태는 편향 요소가 구동 샤프트의 부품이고 이것은 기어와 협력하는 드라이브 피니언을 추가로 구비하며 이것은 드라이브 피니언을 구동시키고 이에 따라 편향 요소를 구동시키는 구성을 취한다. 이러한 구조는 많은 제작상의 자유를 가능하게 하며 또한 일상적인 실시 및 조작에 있어 매우 기능 안정적이다. 무엇보다 이것은 기어가, 경우에 따라 덮개벽 피봇 베어링을 형성하고 및/또는 경우에 따라 어셈블리 지지체의 부품을 형성하는 중공 샤프트에, 드라이브 피니언과 간접적 또는 직접적으로 결합하는 맞물림 영역을 구비하는 구동 샤프트가 회전 가능하게 설치되는, 중공 샤프트 어레이의 부품인 특히 바람직한 경우에 적합하다. 또한, 이 구동 샤프트는 바람직하게는 하나의 자유 단부가 발효기 용기로부터 나와 있다. 무엇보다 이것은 구동 샤프트를 구동하고 작동 장치에 의하여 작동될 수 있는 구동 모터를 특히 간단하고 작동 안정적인 방식으로 존재시킬 수 있다. 이러한 기어는 기본적으로 다양한 방식으로 형성될 수 있다. 그러나, 구동 샤프트로서 그 맞물림 영역이 워엄 스레드에 의하여 형성되는 워엄 샤프트를 구비한 워엄 드라이브인 것이 특히 바람직하다. 이러한 워엄 드라이브는 특히 튼튼하고 어셈블리의 목표 높이 조절이 기능 안정적으로 유지될 수 있도록 보장하는 바람직한 자기 유지성을 갖는다.

이하 본 발명을 도면을 참조하여 더 상세히 설명한다.

도 1은 수직으로 설치되는 어셈블리 지지체 및 본 발명에 따른 높이 조절 장치의 예시적 실시형태를 포함하는 바이오가스 플랜트의 발효기 용기의 개략적인 부분도이다.
도 2는 도 1의 벨트 드라이브의 확대된 상세도를 개략적으로 도시한 것이다.
도 3은 도 2의 Y-Y를 따른 단면도를 개략적으로 도시한 것이다.
도 4a는 예컨대 롤러 체인으로서 형성된 힌지 체인의 체인 영역의 예시적인 상세도를 개략적으로 도시한 것이다.
도 4b는 도 4a의 체인 영역의 90°기울어진 배치를 도시한 것이다.
도 5a는 중공 샤프트 어레이를 갖는 도 1에 대한 대체의 추가의 예시적 실시형태를 개략적으로 도시한 것이다.
도 5b는 중공 샤프트 어레이로서 형성된 도 5a에 따른 어셈블리 지지체의 상부 피봇 베어링을 통과하는 개략적인 단면도이자 상세도이다.

도 1에는 어셈블리 지지체(2)가 수직으로 배향되어 설치되어 있는 바이오가스 플랜트의 발효기 용기(1)의 부분도가 예시적이고 개략적으로 도시되어 있다.

어셈블리 지지체(2)는 기본적으로 상이한 방식으로 예컨대 원형으로 형성될 수 있다. 여기 도시된 실시형태에서 어셈블리 지지체(2)는 정방형 단면을 갖는 정방형 파이프에 의해 형성된다.

어셈블리 지지체(2)는 회전가능하게, 즉 그 종축을 중심으로 회전가능하게 발효기 용기(1)에 설치된다. 이를 위하여 어셈블리 지지체(2)는 하부 피봇 베어링(3) 및 상부 피봇 베어링(4)을 구비한다. 하부 피봇 베어링(3)은 발효기 용기 바닥벽에 의하여 형성되고, 반면에 상부 피봇 베어링(4)은 여기서는 예시적으로 L-서비스 샤프트(5)의 덮개벽에 의하여 형성된다. 이 L-서비스 샤프트(5)는 여기서 상세히 도시되지 않은 발효기 용기(1)의 덮개벽측 서비스 개구부(6)를 커버함으로써 가스가 용기 내부 공간(9)으로부터 주위로 소실될 수 없다. 상기 L-서비스 샤프트(5)는 예컨대 L-서비스 샤프트(5)가 사용중일 때 서비스 개구부(6)를 통해 발효기 용기 내부 공간(9)으로의 접근이 가능하도록 제거될 수 있는 2개의 벽 플레이트(7, 8)를 구비한다.

사용중일 때, 어셈블리 지지체(2)에 높이 조절 가능하게 설치되고, 여기서는 예시적으로 수중 모터에 의하여 구동되는 교반기로 형성되는 어셈블리(10)는, 어셈블리 지지체(2)가 그 종축을 중심으로 피봇함으로써 도 1에 도시된 우측 위치로부터 180도 좌측으로 피봇된 다음 추후 상세히 설명할 높이 조절 장치(11)의 작동에 의해 어셈블리(10)가 서비스 개구부(6)를 통해 접근가능하거나 서비스 개구부(6)를 통해 발효기 용기(1)의 외부를 향해 이동될 수 있을 정도로 위로 상승될 수 있다.

도 1에 도시된 바와 같은 L-서비스 샤프트(5) 대신 도 1에 점선으로만 도시되어 있는 박스형 서비스 샤프트(12)가 제공될 수 있으며, 여기서 어셈블리(10)는 서비스 작업 및 복구 작업을 위해 이동될 수 있고 예컨대 엑세스 도어 또는 엑세스 해치에 의하여 접근가능하다.

높이 조절 장치(11)는 여기서 벨트 드라이브에 의하여 형성되며, 여기서는 예시적으로 일차원으로만 움직이는 힌지 체인(13)이 견인 수단 또는 견인 체인으로서 어셈블리(10)에 대한 제1 결합 지점(14)으로부터 수직축 방향(z)으로 위로 체인 휠(15) 근처까지 안내되고 거기서부터 아래로 여기서는 예시적으로 어셈블리 지지체(2)에 회전 가능하게 설치되는 하부 편향 요소로서의 하부 체인 휠(38)까지 안내된다. 특히 도 2로부터 도출될 수 있는 바와 같이, 이 실시형태에서 두 체인 휠(15, 38)은 설치대 또는 설치판(39)을 통해 예컨대 다수의 나사 결합(40)에 의하여 간접적으로 또는 여기 도시된 바와 같이 직접적으로 어셈블리(10)에 고정될 수 있다. 이를 위하여 설치대 또는 설치판(39)은 바람직하게는 체인 휠(15, 38)의 회전 평면이 어셈블리 지지체(2)의 대략 종방향 중간 평면에 존재하도록 각을 이루어 형성될 수 있으므로, 어셈블리(10) 자체가 대략 중간에서 배향되어 어셈블리 지지체(2)를 따라 높이 조절될 수 있다. 당연히 어셈블리 지지체(2)의 종방향 중간 평면에 대하여 오프셋된 어셈블리(10)의 배열도 기본적으로 가능하다.

이후 힌지 체인(13)은 하부 체인 휠(38)로부터 다시 위로 어셈블리(10)까지 되돌아가고 거기서 그 제2 자유 단부 영역에 의해, 여기서는 단지 예시적으로 이격되어 제1 자유 힌지 체인 단부 영역의 제1 결합 지점(14)의 하부에 존재하는 제2 결합 지점(41)에 결합된다.

이러한 구조로 인하여 어셈블리(10)는 체인 휠(15)의 회전 작동시 예컨대 상부 설치판(19) 및/또는 어셈블리 지지체(2)에 플랜지 연결된 전기식, 공기식 또는 유압식 구동 모터(19)에 의해 체인 휠(15)이 제1 방향으로 회전 작동할 때는 상승될 수 있고 체인 휠(15)이 반대의 제2 방향으로 회전 작동할 때는 하강할 수 있다.

구동 모터(19)는 여기서 파이프워크 또는 파이핑 또는 와이어링(21)에 의하여 발효기 용기(1)의 외부에 배치된 작동 장치(20)와 결합 또는 작동 연결될 수 있다.

특히 도 2로부터 명백한 바와 같이, 어셈블리(10)가 연결되어 있지 않은 힌지 체인(13)의 자유 체인 영역(42), 즉 두 체인 휠(15 및 38) 사이의 각 체인 부분 영역은 여기서 예컨대 어셈블리측에 형성된 도관(43)을 통해 방해받지 않고 통한다. 이 어셈블리측 도관(43)은 예컨대 가이드 롤러 등과 같은 가이드 요소를 갖거나 갖지 않는 슬릿, 갭 또는 유사한 수용부로서 형성될 수 있다. 이와는 다르게 체인 휠(15, 38)은 또한 어셈블리 지지체(2)의 길이 중간에 대하여 예컨대 상응하게 크게 형성된 체인 휠 직경의 경우 체인 휠(15, 38)의 배열 및/또는 치수화에 의하여 자유 체인 영역(42)의 자유성이 보장되도록 구성될 수 있다. 또한 별법으로 경우에 따라 바람직하게는 중공 프로필 지지체로서 형성된 어셈블리 지지체(2)의 내부에 자유 체인 영역(42)이 연장되도록 체인 휠(15 및 38)이 배열된다. 또한, 체인 가이드는 도르래형으로 형성되어 자유 체인 영역(42)이 항상 어셈블리(10)의 이동 영역 외부에 있는 것이 보장되도록 예컨대 여기 도시된 벨트 드라이브를 보충 및 확장하는 추가의 편향 요소 또는 텐션 엘리먼트(tension element)가 제공될 수 있다.

또한 텐션 엘리먼트로 인하여 체인 텐션이 원하는 방식으로 수직으로 유지될 수 있어 체인의 돌출을 최소화할 수 있다. 이의 대안으로 또는 추가적으로 도 2에 개략적으로 도시된 바와 같이 두 체인 휠(15, 38)과 관련하여 힌지 체인(13)이 각 할당된 체인 휠(15 또는 38)과 지속적으로 맞물림 결합하도록 하는 갭 간격을 체인 휠에 대하여 갖는 유도 요소(25)도 또한 제공될 수 있다.

도 1에 개략적으로 도시된 바와 같이 어셈블리(10)는 실선으로 도시된 상승 위치로부터 아래로 발효기 용기(1) 안으로 하강하며, 어셈블리(10)가 여기서는 예시적으로 점선으로 도시된 원하는 하강 위치(26)로 하강할 때까지 구동 모터(19)의 작동 장치(20)에 의하여 소정 시간 동안 체인 휠(15)을 시계 방향으로 회전시키도록 제어된다. 원하는 위치에 도달하면 구동 모터(19)는 정지되고 이에 따라 체인 휠(15)이 유지됨으로써 어셈블리(10)가 원하는 하강 위치(26)에 확실히 유지된다.

두 체인 휠(15, 38)의 간격과 마찬가지로 힌지 체인(13)의 길이는 당연히 어셈블리(10)의 원하는 전체 높이 위치들이 발효기 용기(1) 내에 들어가도록 정해진다.

어셈블리(10)는 도 1에 점선으로 도시된 하강 위치(26)로부터 실선으로 도시된 더 높은 위치로 다시 상승하고, 이번에는 체인 휠(15)이 반시계 방향으로 회전하도록 구동 모터(19)의 작동 장치(20)에 의하여 다시 제어됨으로써, 제1 결합 지점(14)에서 어셈블리(10)에 연결된 힌지 체인(13) 영역이 다시 위로 당겨지고 이에 따라 어셈블리(10)가 다시 위로 당겨진다.

본 발명에 따른 해결 수단은 용기 또는 발효기 용기의 각 분야, 다시 말해서 특히 고정식 수평 덮개벽을 구비한 발효기 용기 뿐만 아니라 시트 루프를 구비한 발효기 용기에도 사용될 수 있다.

힌지 체인(13)이 체인 휠(15)과 지속적으로 맞물림 결합을 유지하도록 각 체인 휠(15)에 대하여 정해진 갭 간격을 갖는 유도 요소(25a 또는 25b)가 회전 구동 가능한 상부 체인 휠(15)의 위 및 하부 체인 휠(38)의 아래에서 수직축 방향(z)으로 각각 제공된다. 하부 유도 요소(25b)는 여기서는 예시적으로 활형으로 구부러지게 형성되고 예컨대 유도판 등의 형태로 하부 체인 휠(38)의 맞물림 영역의 대부분을 둘러싼다. 이에 대하여 상부 유도 요소(25a)는 여기서는 예시적으로 서로 이격되어 사이에 배출 개구부(25c)를 형성하는 여기서는 예시적으로 루프형으로 기울어져 설치되는 2개 부재의 유도턱으로 형성되며, 이로써 힌지 체인(13)에서 위로 올려진 고체 물질이 기능적으로 신뢰할 수 있게 배출 개구부(25c)를 통해 배출될 수 있으므로 상부 체인 휠(15)의 영역에서 폐색 위험이 방지된다. 따라서, 이러한 유도 요소(25a 또는 25b)는 힌지 체인(13)과 각 체인 휠(15, 38) 사이에 기능적으로 신뢰할 수 있는 맞물림 결합을 보장하므로, 특히 체인 휠(15 또는 38)과의 맞물림 결합으로부터 힌지 체인(13)의 돌출 방지를 돕는다.

이것은 특히 도 4a 및 도 4b로부터 도출될 수 있는 바와 같이, 견인 체인이 여기서는 예시적으로 일차원으로 이동하는 힌지 체인(13)에 의하여 형성되고, 이것의 힌지축(32)은 체인 휠(15)의 회전축에 대하여 실질적으로 축 평행하게 배향됨으로써, 상승시 뿐만 아니라 하강시에도 어셈블리(10)의 적합한 가이드가 달성된다. 특히 이러한 힌지 체인(13)에 의하여, 도 1에 매우 개략적이고 예시적으로만 도시되어 있는 실제로 존재하는 부유층 또는 발포체층(27)이 어셈블리(10)의 하강시 확실히 관통될 수 있도록 보장되는데, 그 이유는 힌지 체인(13)은 전체적으로 늘어진 케이블과 달리 어셈블리의 큰 이탈 운동을 허용하지 않으므로 부유층(27)의 관통이 제어적으로 실시될 수 있기 때문이다.

또한, 이러한 힌지 체인(13)은 견인 체인으로서 어셈블리(10)의 운전에서 이것의 안정화를 가능하게 하며, 이것은 예컨대 교반 효과에 바람직하게 작용한다.

도 4a 및 도 4b에 도시된 바와 같이 힌지 체인은 여기서는 예시적으로 볼트(30)에 의하여 서로 결합되어 있으면서 서로 이격되어 있는 외부 이음판(28)에 의해 형성된다. 볼트(30)에는 내부 이음판(29)이 피봇가능하게 설치되고, 두 내부 이음판 사이에서 볼트(30) 상에 각각 롤러(31)가 회전 가능하게 설치된다. 힌지 체인(13)의 이러한 예시적인 구조로 인하여 적합한 구부러짐성이 힌지축(32) 방향으로 그리고 체인 세로 방향으로도 확실히 달성된다. 단지 힌지축(32) 주위에서만 가요성이 원하는 정도로 제공된다.

따라서, 높이 조절 장치의 견인 체인으로서 이러한 힌지 체인(13)을 이용하면 어셈블리의 높이 조절시 어셈블리의 원하는 단면 안정화 및 가이드 안정화가 가능하고, 이것은 상승 과정뿐만 아니라 하강 과정에도 긍정적으로 작용하여 예컨대 수중 모터로 구동되는 교반기로서 형성된 어셈블리(10)에 의한 교반 수율에 긍정적인 작용을 한다.

상기 실시예는 힌지 체인을 사용하여 개시되었으나, 당연히 이러한 힌지 체인 대신에 다차원으로, 특히 이차원으로 움직이는 견인 체인, 예컨대 원형 링크 체인과 같은 링크 체인을 설치하고 사용할 수 있다.

도 5a에는 또한 도 1에 대한 대안적인 실시양태가 도시되어 있으며, 여기서는, 위에 배치된 체인 휠(15)이 구동 샤프트(17)의 부품이고, 여기에 드라이브 피니언(17a)을 구동하고 이에 따라 체인 휠(15)을 구동하는 워엄 드라이브(17b)와 협력하는 드라이브 피니언(17a)이 또한 설치된다(도 5b). 워엄 드라이브(17b)는 중공 샤프트 어레이의 부품이고, 이 어레이에서 덮개벽 피봇 베어링을 형성하고 어셈블리 지지체(2)의 부품을 형성하는 중공 샤프트(3a)에 워엄 샤프트(17c)가 회전가능하게 설치되며, 상기 워엄 샤프트는 여기서 워엄 드라이브(17b)와 직접적으로 결합하는 워엄 스레드(17d)를 구비하고(하나 또는 다수의 톱니바퀴의 사이 연결도 당연히 가능함), 도 5b에 예시적으로 점선으로 나타낸 서비스 샤프트(5)의 덮개벽(5a)을 통해 발효기 용기(1)로부터 그 하나의 자유 단부(17e)가 나와 있다. 거기에 워엄 샤프트(17c)를 구동하는 구동 모터(19)(도 5a)가 제공되는데, 이것은 여기서 단지 매우 개략적이고 예시적으로만 도시되어 있다. 이 구동 모터(19)도 역시 발효기 용기(1)의 외부에 배치되는 작동 장치(20)에 의하여 작동될 수 있으며, 이를 위하여 구동 모터(19)는 여기서 점선으로 도시된 신호 전달 장치(20a)에 의하여 연결된다. 구동 모터(19)는 워엄 샤프트(17c)와 함께 워엄 샤프트(17c) 및 이에 따라 드라이브 피니언(17a) 및 체인 휠(15)이 한 방향으로 뿐만 아니라 다른 방향으로도 회전 구동할 수 있도록 형성된다.

또한, 발효기 용기(1)의 외부에 추가의 구동 모터(21)가 배치되며(도 5a), 이것을 통해 어셈블리 지지체(2)와 강고히 결합된 중공 샤프트(3a) 및 이에 따라 어셈블리 지지체(2)가 여기 다시 도시하지 않는 기어 어셈블리(21a)에 의하여 피봇될 수 있다. 구동 모터(21)의 제어도 역시 신호 전달(20a)을 이용하여 작동 장치(20)에 의하여 실시된다. 여기서 보충적으로 언급하면, 어셈블리 지지체(2)의 피봇은 별법으로 예컨대 피벗 레버를 이용하여 수동으로도 실시될 수 있는데, 이것은 여기에 도시되어 있지 않다. 워엄 샤프트(17c)도 또한 예컨대 크랭크 핸들에 의하여 수동으로 구동될 수 있는데, 이것은 여기에 도시되어 있지 않다.

Claims (14)

1. 어셈블리 지지체(2)가 바람직하게는 수직으로 배향되어 설치되어 있는 발효기 용기(1)를 포함하는 바이오가스 플랜트로서,
   어셈블리(10), 특히 수중 모터로 구동되는 교반기가 높이 조절 장치(11)에 의하여 높이 조정 가능하도록 상기 어셈블리 지지체(2) 상에 유지되는 상기 바이오가스 플랜트에 있어서,
   상기 높이 조절 장치(11)는 벨트 드라이브에 의하여 형성되며, 상기 벨트 드라이브의 견인 수단(13)은 어셈블리 지지체의 종방향으로 서로 이격되어 있는 적어도 2 개의 편향 요소(15, 38)를 감싸 돌며 가이드되고, 상기 편향 요소 중 적어도 하나(15)는 구동 장치(19)에 의하여 회전 구동될 수 있으며, 상기 편향 요소(15)가 제1 방향으로 회전 구동될 때는 어셈블리가 상승되고 상기 편향 요소(15)가 반대의 제2 방향으로 회전 구동될 때는 어셈블리가 하강하도록 어셈블리(10)가 견인 수단(13)과 커플링되는 것을 특징으로 하는 바이오가스 플랜트.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 견인 수단은 견인 체인(13), 바람직하게는 다차원으로 움직이는 체인 또는 일차원으로만 움직이는 힌지 체인이고, 바람직하게는 상기 회전 구동될 수 있는 편향 요소(15)는 상기 견인 체인(13)과 맞물리는 체인 휠에 의하여 형성되는 것을 특징으로 하는 바이오가스 플랜트.
3. 제 2 항에 있어서,
   상기 견인 체인(13)은 힌지 체인에 의하여 형성되고, 이의 힌지축(32)은 상기 체인 휠(15)의 회전축에 대하여 실질적으로 축 평행으로 배향되는 것을 특징으로 하고/하거나 상기 힌지 체인은 롤러 체인 또는 부시 체인 또는 볼트 체인에 의하여 형성되는 것을 특징으로 하는 바이오가스 플랜트.
4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 견인 수단(13)이 어셈블리(10)에 대한 하나의 결합 지점(14)으로부터 수직축 방향(z)으로 위로 바람직하게는 회전 구동될 수 있는 편향 요소(15)를 감싸 돌며 가이드되고 거기서부터 아래로 적어도 하나의 하부 편향 요소(38)까지 가이드되고, 거기서부터 상기 견인 수단(13)이 다시 위로 어셈블리(10)까지 되돌아가 거기서 결합되는 것을 특징으로 하는 바이오가스 플랜트.
5. 제 4 항에 있어서,
   바람직하게는 직접적 또는 간접적으로 상기 어셈블리 지지체(2)에 배치되는 하부 편향 요소(38)는 회전가능하게 설치되고/설치되거나 견인 수단(13)으로서 견인 체인의 경우 체인 휠에 의하여 형성되는 것을 특징으로 하는 바이오가스 플랜트.
6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 벨트 드라이브는 적어도 하나의 추가의 편향 요소 및/또는 텐션 엘리먼트를 구비하는 것을 특징으로 하는 바이오가스 플랜트.
7. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 벨트 드라이브는 상기 발효기 용기의 용기 내부 공간(9)에 배치되고 상기 회전 구동가능한 편향 요소(15) 또는 이것과 작동 연결된 구동 장치(19)는 작동 장치(20)에 의하여 상기 발효기 용기의 외부로부터 작동될 수 있는 것을 특징으로 하는 바이오가스 플랜트.
8. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 회전 구동가능한 편향 요소(15)에 구동 장치(19), 바람직하게는 전기식, 유압식, 공기식 또는 수동으로 작동될 수 있는 구동 장치(19)가 할당되고, 이것에 의해 상기 회전 구동가능한 편향 요소(15)가 직접적 또는 간접적으로 회전 구동될 수 있는 것을 특징으로 하는 바이오가스 플랜트.
9. 제 8 항에 있어서,
   상기 회전 구동가능한 편향 요소(15)는 구동 샤프트(17)의 부품이고, 이 구동 샤프트는 기어(17b)와 협력하는 드라이브 피니언(17a)을 추가로 구비하며, 상기 기어는 드라이브 피니언(17a)을 구동하고 이에 따라 상기 회전 구동가능한 편향 요소(15)를 구동하는 것을 특징으로 하는 바이오가스 플랜트.
10. 제 9 항에 있어서,
    상기 기어(17b)는 중공 샤프트 어레이의 부품이고, 이 어레이에서 바람직하게는 덮개벽 피봇 베어링(3)을 형성하고/형성하거나 어셈블리 지지체(2)의 부품을 형성하는 중공 샤프트(3a)에 구동 샤프트(17c)가 회전 가능하게 설치되며, 상기 구동 샤프트는 드라이브 피니언(17a)과 간접적 또는 직접적으로 결합하는 맞물림 영역(17d)을 구비하고 바람직하게는 하나의 자유 단부(17e)가 발효기 용기(1)로부터 나와 있고, 바람직하게는 상기 구동 샤프트(17c)를 구동하고 작동 장치(20)에 의하여 작동될 수 있는 구동 모터(19)가 마련되는 것을 특징으로 하는 바이오가스 플랜트.
11. 제 10 항에 있어서,
    상기 기어(17b)는 구동 샤프트(17c)로서 워엄 샤프트를 갖는 워엄 드라이브이고, 이것의 맞물림 영역(17d)은 워엄 스레드에 의하여 형성되는 것을 특징으로 하는 바이오가스 플랜트.
12. 제 1 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 벨트 드라이브의 상기 편향 요소(15, 38)는 서로 이격되어 직접적 또는 간접적으로 상기 어셈블리 지지체(2)에 고정되는 것을 특징으로 하는 바이오가스 플랜트.
13. 제 1 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 편향 요소(15, 38) 중 적어도 하나에는, 견인 수단(13), 특히 견인 체인이, 할당된 편향 요소(15, 38)와, 바람직하게는 체인 휠과 지속적으로 맞물림 결합 상태로 유지되도록, 적어도 하나의 단분기 또는 다분기 가이드 요소 및/또는 유도 요소(25)가 할당되는 것, 바람직하게는 정해진 갭 간격을 두고 할당되는 것을 특징으로 하는 바이오가스 플랜트.
14. 제 13 항에 있어서,
    수직축 방향(z)으로 적어도 하나의 상부 가이드 요소 및/또는 유도 요소(25)는 이것이 위로 견인된 고체 물질을 위한 배출 개구부(25c) 또는 배출 갭을 형성하도록 형성되는 것, 특히 2 개로 분기되어 형성되는 것을 특징으로 하는 바이오가스 플랜트.

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