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Dokumentenidentifikation DE10009867B4 09.03.2006
Titel Verfahren und Vorrichtung zum Leerblasen von Förderleitungen
Anmelder Coperion Waeschle GmbH & Co. KG, 88250 Weingarten, DE
Erfinder Erasmus, Paul, 88212 Ravensburg, DE;
Segelbacher, Klaus-Dieter, 88339 Bad Waldsee, DE;
Zechner, Egon, 88250 Weingarten, DE
Vertreter Patentanwälte Rau, Schneck & Hübner, 90402 Nürnberg
DE-Anmeldedatum 01.03.2000
DE-Aktenzeichen 10009867
Offenlegungstag 20.09.2001
Veröffentlichungstag der Patenterteilung 09.03.2006
Veröffentlichungstag im Patentblatt 09.03.2006
IPC-Hauptklasse B65G 53/66(2006.01)A, F, I, ,  ,  ,   
IPC-Nebenklasse B65G 53/08(2006.01)A, L, I, ,  ,  ,      

Beschreibung[de]

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Leerblasen von Förderleitungen in einer Anlage zur pneumatischen Langsamförderung unter Verwendung einer Zellenradschleuse zur Einspeisung des Schüttguts, bei welcher zur Entfernung von Schüttgutresten aus dem Leitungsquerschnitt nach Beendigung der Schüttgutzufuhr ein Gasstrom großer Menge und Geschwindigkeit in die Förderleitung eingespeist wird, sowie eine zur Durchführung des Verfahrens geeignete Vorrichtung.

Ein gattungsgemäßes Verfahren wird in der Patentschrift DE 38 20 710 C2 offenbart. Beim Fördervorgang wird das Schüttgut der Förderleitung mittels einer Zellenradschleuse zugeführt und unter der Wirkung eines Gasstroms niedriger Geschwindigkeit und hohen Drucks in Form diskreter Schüttgutpfropfen durch die Förderleitung zu einem Empfangsort bewegt. Bei einer Beendigung der Schüttgutzufuhr werden die Schüttgutpfropfen zwar aus der Förderleitung ausgetragen, es verbleiben jedoch Schüttgutreste im Leitungsquerschnitt, die vom Fördergasstrom des Langsamfördersystems nicht entfernt werden können.

Zum rückstandsfreien Leerblasen wird daher stromauf der Zellenradschleuse ein Gasstrom mit niedrigem Druck, aber hoher Geschwindigkeit und Menge in die Förderleitung eingespeist, so daß sich im Fördersystem vorübergehend eine Flugförderung einstellt. Das mit großer Geschwindigkeit strömende Gas vermag auch vereinzelt im Leitungsquerschnitt verbliebene Schüttgutpartikel mitzuführen, so daß die Förderleitung vollständig von Schüttgutresten befreit wird.

Das Leerblasen erfolgt bei diesem bekannten Verfahren durch ein einmaliges, kontinuierliches Zuführen des Gasstroms hoher Geschwindigkeit über einen Zeitraum von 10 bis 20 Sekunden aus einem mit der Förderleitung verbindbaren Druckbehälter. Dieses Vorgehen ist allerdings nur bei Förderleitungen geringerer Länge ausreichend.

Infolge offenkundiger Vorbenutzung ist bekannt, das Leerblasen bei Förderleitungen größerer Länge durch mehrmaliges, intervallartiges Zuführen großer Gasmengen vorzunehmen. Infolge dieses Vorgehens werden die Entstehung von Schüttgutanhäufungen und das Auftreten instabiler Förderzustände beim Leerblasen vermieden, die hohe dynamische Belastungen der Förderanlage zu Folge haben können.

Die Anzahl der erforderlichen Leerblasimpulse steigt dabei mit der Länge der Förderleitung. Eine entsprechende Steuerung des Leerblasvorgangs wird im Prozessleitsystem der Förderanlage hinterlegt. Bei komplexen Förderanlagen, in denen mittels Weichen eine Vielzahl von Förderwegen unterschiedlicher Länge einstellbar ist, entsteht dabei eine aufwendige Matrix verschiedener Steuerungsvorgaben, aus welcher der jeweils auf den aktiven Förderstrang abgestimmte Vorgang abgerufen werden muß. Die sogenannten Set-Points der Matrix werden bei der Inbetriebnahme der Förderanlage empirisch ermittelt. Eine Anpassung an das zu entfernende Förderprodukt durch Hinterlegen zusätzlicher Informationen ist zwar grundsätzlich möglich, unterbleibt aber in der Regel, um den Aufwand für die Anlagensteuerung nicht noch weiter zu erhöhen. Im Einzelfall kann dabei nicht ausgeschlossen werden, daß die Förderleitung bei einem Produkt mit schlechten Fördereigenschaften durch eine lokale Anhäufung von Schüttgutpartikeln verstopft wird.

Aus der DE 44 40 080 A1 ist ein Verfahren zum Leerblasen von Förderleitungen beschrieben, bei dem die Größe eines Luftvolumenstroms über Absperrorgane regelbar ist. Auf diese Weise können der Luftvolumenstrom und die Größe des Luftdrucks eingestellt werden.

Die DE 195 14 377 A1 beschreibt ein Verfahren zum Leerblasen mit einem Regelsystem, welches eine konstante, druckluftgeregelte Luftförderung des Materialstroms erreicht.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die zum Leerblasen erforderlichen Gasmenge mit geringem Steuerungsaufwand an die Länge des Förderstrangs und den im Leitungsquerschnitt verbliebenen Schüttguttyp anzupassen und dadurch die mechanischen Belastungen in der Förderleitung, die Gefahr von Verstopfungen und Zeitaufwand für die Inbetriebnahme der Förderanlage zu verringern.

Lösung

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Leerblasdruck im Fördersystem als Regelgröße durch Verändern des Gasstroms als Stellgröße zumindest zeitweise auf einen vorgegebenen Wert geregelt wird. Dabei wächst der Gasstrom infolge fortschreitender Entleerung der Förderleitung stetig an. Durch dieses Vorgehen stellen sich in der Förderanlage bei Produktwechsel und Änderung des aktiven Förderwegs selbsttätig die optimalen Bedingungen zum Leerblasen ein.

Zur Beschränkung des Luftverbrauchs beim Leerblasen auf das notwendige Maß wird die Regelung des Leerblasdrucks nach einer bevorzugten Ausführung der Erfindung bei Erreichen eines Höchstwerts für den Gasstrom beendet, wodurch der Leerblasdruck allmählich auf einen Mindestwert sinkt, der durch den Strömungswiderstand der im wesentlichen schüttgutfreien Förderleitung bedingt ist.

Um auch vereinzelt zurückgebliebene Schüttgutpartikel abzufördern, die keinen meßbaren Einfluß auf den Leerblasdruck ausüben, wird das Leerblasen bei Erreichen des Mindestwerts für den Leerblasdruck noch über eine festgelegte Zeitspanne fortgesetzt.

Der Übergang auf den Leerblasdruck kann bei niedrigeren Förderdrücken bar zur Verkürzung der Leerblaszeit stetig erfolgen. Bei Hochdruck-Fördersystemen ist es hingegen sinnvoll, das Fördersystem vor Einleitung des Leerblasvorgangs durch Absperren der Gaszufuhr auf den Umgebungsdruck zu entspannen, um Entspannungsstöße bei Austritt von Schüttgutpfropfen aus der Förderleitung zu vermeiden.

Eine weitere Verbesserung der Betriebssicherheit kann dadurch erzielt werden, daß die in die Förderleitung eingespeiste Gasmenge beim Beginn des Leerblasens zeitweise auf einen festgelegten Höchstwert begrenzt wird.

Figuren

Die Figuren stellen beispielhaft und schematisch eine zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens geeignete Vorrichtung sowie graphische Darstellungen des Leerblasvorgangs.

Es zeigen:

1 eine erfindungsgemäß ausgestaltete Förderanlage

2 den Verlauf des Leerblasdrucks und des Gasstroms im Fördersystem bei der Ausführung des Verfahrens in der Anlage nach 1

3 eine bevorzugt ausgestaltete Förderanlage

4 den Verlauf des Leerblasdrucks und des Gasstroms im Fördersystem bei der Ausführung des Verfahrens in der Anlage nach 3

Die in 1 dargestellte Förderanlage umfaßt einen Aufgabebehälter 1, der über eine vergleichsweise kurze Förderleitung 2 mit einem als Zielort dienenden Empfangsbehälter 3 verbunden ist. Beim Fördervorgang wird das Schüttgut mittels eines Schleusorgans in Form einer Zellenradschleuse 4 aus dem Aufgabebehälter 1 in die Förderleitung 2 eingespeist und mit Hilfe komprimierten, sich im Verlaufe der Förderung entspannenden Fördergases in Form diskreter, zueinander durch Gaspolster 5 beabstandeter Schüttgutpfropfen 6 zum Zielort transportiert. Das komprimierte Fördergas wird aus einem Druckluftanschluß 7 entnommen und der Förderleitung 2 über eine Reingasleitung 8 im Bereich der Produktaufgabe 9 zugeführt. Dabei stellt sich in der Förderleitung 2 ein Förderdruck pF von beispielsweise 2 bar über Umgebungsdruck pU ein. Zur Veränderung des relativ geringen Volumenstroms V.F an Fördergas dient ein in der Reinluftleitung 8 angeordnetes Stellventil 10.

Der Verlauf des relativen Förderdrucks und des Gasstroms bei der Förderung sind in den Schaubildern nach 2 am linken Rand dargestellt. Die Schwankungen des Förderdrucks pF entstehen dabei durch den sukzessiven Austritt von Schüttgutpfropfen 6 aus der Förderleitung 2 in den Empfangsbehälter 3.

Zum Zeitpunkt t1 wird die Schüttgutzufuhr in die Förderleitung 2 durch Abstellen der Zellenradschleuse 4 beendet. Der mittels eines in der Reinluftleitung 8 angeordneten Drucksensors 11 gemessene Leerblasdruck pL im Fördersystem wird nachfolgend von einem Regler 12 durch Verstellen des Stellventils 10 bis zum Zeitpunkt t2 stetig auf einen festgelegten Wert pL1, beispielsweise 0,5 bar über Umgebungsdruck pU abgesenkt und bis zur Beendigung des Leerblasvorgangs zum Zeitpunkt t3 beibehalten. Infolge der sich fortlaufend entleerenden Förderleitung 2 wächst der Gasvolumenstrom in der Förderleitung 2 von einem Wert V.L1 aus kontinuierlich an und trägt das zurückgebliebenen Schüttgut in den Empfangsbehälter 3 aus. Die Dauer des Leerblasens wird über ein dem Stellventil 10 zugeordnetes Zeitglied 13 vorgegeben, wobei sich zuletzt ein Gasvolumenstrom V.L2 einstellt.

Die Vorrichtung nach 3 unterscheidet sich von der zuvor gezeigten Förderanlage durch die angedeutete größere Länge der Förderleitung 2 und die Funktionalität von Regler 12 und Zeitglied 13. Außerdem wird die Förderung mit einem erhöhten Förderdruck pF von beispielsweise 3,5 bar betrieben.

Zum Zeitpunkt t1 werden Produkt- und Fördergaszufuhr unterbrochen, so daß sich der Gasdruck p im Fördersystem durch den Austritt von Fördergas aus der Förderleitung 2 in den Empfangsbehälter 3 auf den Umgebungsdruck pU entspannt. Nachfolgend wird vom Zeitpunkt t2.1 bis t2.2 ein relativ geringer Anfangsgasstrom V.L1 eingestellt, um die in der Förderleitung 2 verbliebenen Schüttgutpfropfen zu einer über die Leitungslänge gleichmäßigen Strähne zu verteilen. Anschließend wird der Leerblasdruck pL1 eingeregelt, wobei der Gasstrom bis zum Zeitpunkt t2.3, an dem ein beispielsweise durch den zulässigen Öffnungsquerschnitt des Stellventils 10 festgelegter, nachfolgend konstant gehaltene Höchstwert V.L2 erreicht wird, stetig anwächst. Mit dem Erreichen des Höchstwerts V.L2 wird die Druckregelung beendet, so daß der Leerblasdruck pL mit fortschreitendem Austrag von Schüttgut aus der Förderleitung 2 bis zum Zeitpunkt t2.4 auf einen Drucks pL2 absinkt, der durch den Strömungswiderstand der im wesentlichen schüttgutfreien Förderleitung 2 bedingt ist. Bei Erreichen des Drucks PL2 zum Zeitpunkt t2.4 wird das Zeitglied 13 aktiviert, daß den Leerblasvorgang unter den gegebenen Bedingungen über einen Zeitraum von beispielsweise 2 bis 5 Minuten bis zum Ende des Leerblasens zum Zeitpunkt t3 aufrecht erhält. Durch dieses Vorgehen wird sichergestellt, daß auch vereinzelte Schüttgutpartikel zuverlässig abgeführt werden.

1Aufgabebehälter 2Förderleitung 3Empfangsbehälter 4Zellenradschleuse 5Gaspolster 6Schüttgutpfropfen 7Druckluftanschluß 8Reingasleitung 9Bereich der Produktaufgabe 10Stellventil 11Drucksensor 12Regler 13Zeitglied

Anspruch[de]
  1. Verfahren zum Leerblasen von Förderleitungen (2) in einer Anlage zur pneumatischen Langsamförderung unter Verwendung einer Zellenradschleuse zur Einspeisung des Schüttguts, bei welcher zur Entfernung von Schüttgutresten aus dem Leitungsquerschnitt nach Beendigung der Schüttgutzufuhr ein Gasstrom großer Menge und Geschwindigkeit in die Förderleitung eingespeist wird, dadurch gekennzeichnet, dass der Leerblasdruck im Fördersystem als Regelgröße durch Verändern des Gasstroms als Stellgröße zumindest zeitweise auf einen vorgegebenen Wert geregelt wird.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Regelung des Leerblasdrucks bei Erreichen eines Höchstwerts für den Gasstrom beendet wird, wodurch der Leerblasdruck auf einen durch den Strömungswiderstand in der Förderleitung bedingten Mindestwert sinkt.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Leerblasen nach dem Erreichen des Höchstwerts für den Gasstrom, insbesondere aber bei Erreichen des Mindestwerts für den Leerblasdruck über einen festgelegten Zeitraum fortgesetzt wird.
  4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Übergang vom Förderdruck auf den Leerblasdruck durch stetiges Verringern des Drucks erfolgt.
  5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Druck im Fördersystem beim Übergang vom Förderdruck zum Leerblasdruck durch Absperren der Gaszufuhr in die Förderleitung (2) vorübergehend auf den Umgebungsdruck abgesenkt wird.
  6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Gasstrom beim Beginn des Leerblasens zeitweise auf einen festgelegten Höchstwert begrenzt wird.
  7. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, mit einer Förderleitung (2), in die mittels einer Zellenradschleuse (4) Schüttgut einspeisbar und unter der Wirkung eines einstellbaren Gasstroms zu einem Zielort (3) förderbar ist, wobei der Förderleitung nach Beendigung der Schüttgutzufuhr zum Leerblasen ein Gasstrom großer Menge und Geschwindigkeit zuführbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung Mittel (10) zur Messung des Leerblasdrucks und einen Regler (12) umfasst, mittels dessen der Leerblasdruck durch Verändern des Gasstroms auf einen vorgegebenen Wert einstellbar ist.
  8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass dem Regler (12) ein Zeitglied (13) zugeordnet ist, mittels dessen das Leerblasen nach Beendigung der Regelung des Leerblasdrucks über einen festgelegten Zeitraum fortsetzbar ist.
Es folgen 4 Blatt Zeichnungen






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