CN110194371A - 输送机系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及输送机系统，其用于借助流体来运送可运送的材料，流体用于在第一输送线部分和第二输送线部分之间运送材料，该系统包括：输送机装置，与第一输送线部分和第二输送线部分之一流体连接，通过输送线提供负气压或真空；和进料装置；输送机装置包括系统压力传感器，其被布置成监控输送机装置内的系统压力水平，并且通过传感器通信线路将系统压力信号发送给控制器，控制信号从控制器通过控制信号线传输至具有阀的进料装置，控制器适于根据该传感器的输出，分别控制进料装置的阀和/或质量流量，以控制在进料装置处注入的空气量。本发明通过允许针对较高的容量进行调节以最小化输送线中材料堵塞的风险来使用户受益。这样确保了可靠的生产。

Description

输送机系统
技术领域
本发明涉及流体输送机系统，总体涉及真空输送机系统。
背景技术
众所周知，真空输送机系统(有时也称为真空输送机)用于通过负压(诸如真空)下的流体在例如相互连接的多个管道中的第一初始位置和第二目的地位置之间运送可运送的材料。典型的真空输送机系统包括相互连接成连续输送线(诸如管路)的多个管道，以便在其中气动地运送可运送的材料。各种输送机装置在第一位置、初始位置和/或第二位置、目的地处，提供影响在管路中流动的输送流体(诸如空气)的力，用于运送管路中的可运送的材料。因此，真空输送机系统通过连续输送线中的在负压或真空下的运送流体来运送材料。在这些真空输送机系统中经常使用真空，并且因此这些真空输送机系统有时简称为“真空输送技术”。
例如使用真空输送技术形成管路(即输送机系统的输送线)的管道可以以允许在各种位置之间运送材料的任何方式布置(包括直管以及弯管)。应当理解，输送线中的初始位置和目的地位置之间的距离可以非常大，并且输送线内的材料运送速度可以非常高。
真空输送机系统通常还需要搬运从具有拱形空穴的粉末(bridging)至自由流动的粉末的多种产品。
使用真空输送机系统的问题是调整系统中的所有设备以便获得期望的容量而在输送线中没有堵塞的风险。
当调整真空输送机系统时，总是需要在高可靠性和高容量之间取得平衡。当试图获得高容量时，有时需要在密集阶段中输送，这意味着输送线中更多的材料。根据材料、输送线长度和输送线的布线，这可能导致输送线中的材料堵塞。
即使找到良好的设置，周围环境中的因素(诸如温度、大气压力和湿度)可能很好地影响并改变输送条件，从而发生输送线中的材料堵塞。
一旦发生材料堵塞，清理导致生产损失和总体容量低的输送线是一项耗时的活动。
发明内容
根据一方面，本发明基于一种控制系统，所述控制系统通过使用非手动控制来监控并起作用以便防止输送线中的材料堵塞，非手动控制通常通过使用基于算法的控制系统来实现，所述基于算法的控制系统被实现为控制器，所述控制器设置为控制真空输送机系统，并且在所述控制器中使用真空输送机系统的基于软件的控制，通常通过所述控制器执行基于算法的功能。所述控制器适于根据来自提供系统压力信号的系统压力传感器的输入来分别控制输送线的进入空气和/或输送线中待运送的材料的质量流量源。系统压力信号被传输至控制器，并且控制信号从控制器发送至进料装置和/或管道排空单元。
为了确定空气/材料的混合，在进料点(通常为进料装置)处的进气阀或通风口布置成控制注入系统(通常在进料点处注入)的空气(进入空气)量。管道排空单元通过由控制器执行的基于算法的功能来控制，所述控制器使用来自系统压力传感器的信息以估计应该何时启动管道排空单元(特别是管道排空阀)的管道排空功能。
通常，系统压力传感器被布置成监控系统压力(诸如系统真空压力)并且布置成将系统压力信号传送至基于软件的控制器，并且控制信号从所述控制器传送至具有阀的进料装置。
通过监控输送机系统(特别是在输送机装置内)内的真空水平，可以预测通常在输送线中何时即将发生材料堵塞。当显示材料堵塞的指示时，控制器通过增加空气至输送线以减少材料载荷而起作用，因此避免了输送线中的材料堵塞。空气/材料的混合在进料点处由进入空气控制。
通常，作为防止堵塞的第一步骤，在进料点处的进气阀被布置成减轻输送线中的材料载荷。如果这没有帮助并且系统内部达到临界系统压力(真空)水平，则打开输送线中的第二阀以切断材料流并且排空输送线。一旦从临界水平恢复真空水平，关闭第二阀，并且可以继续输送线中的材料运送。
通常，当达到临界真空并且发生上述事件(周期)时，评估所述周期并且知道其是不安全的输送，通过变换进气阀至更合适的位置和限制调节范围使阀不会再次回到不安全的位置来调节材料/空气的混合。
根据本发明的一实施方式，提供了一种输送机系统，所述输送机系统用于通过流体来运送可运送的材料，所述流体用于在第一输送线部分和第二输送线部分之间运送可运送的材料。输送线部分包括形成连续输送线的多个管道。输送机系统包括：
输送机装置，所述输送机装置与所述第一输送线部分和所述第二输送线部分之一流体连接，所述输送机装置可操作成用于通过所述输送线提供负气压或真空；
进料装置和管道排空装置。输送机装置包括至少一个系统压力水平传感器，其中所述至少一个系统压力水平传感器被布置成监控输送机装置内的(一个或多个)系统压力水平并且通过一个或多个系统压力通信线路将系统压力水平信号发送给控制器，并控制信号从控制器经由第一控制信号线传输至具有阀的进料装置，其中所述控制器适于根据来自所述至少一个系统压力水平传感器的输出来分别控制进料装置的阀和/或质量流量，以在进料装置处控制注入输送线的空气量，并且其中输送线包括所述输送线中的第二阀并且第二阀可以开启以切断材料流并排空输送线，一旦系统压力水平从临界系统压力水平恢复，第二阀被布置成关闭，从而可以继续输送线中的材料运送。
根据各种实施方式，本发明通过允许对较高的容量进行调节以最小化输送线中的材料堵塞的风险而使用户受益，这确保了可靠的生产。
附图说明
为了更完整地理解本发明及其其它优点，现在参考以下结合附图的详细描述，其中：
图1示出了真空输送机系统，所述真空输送机系统包括具有系统压力传感器的输送机装置、和设置有管道排空单元的输送线。
具体实施方式
现在将参考附图，附图旨在至少有助于说明本发明的各种相关特征。对此，出于说明和描述的目的给出以下的说明。此外，该说明并非旨在将本发明的公开实施方式限制为本文公开的形式。因此，与以下教导以及相关领域的技术和知识等同的变型和修改，都在本发明的范围内。
现在参考图1，图1示出了根据本发明的真空输送机系统10的一个实施方式。真空输送机系统10包括至少一个输送机装置1，输送机装置1用于通过流体(例如具有负压的压缩空气，在此为真空)输送真空输送机系统10中的可运送材料M(未示出)，该流体用于在第一输送线部分11和第二输送线部分12(参见示意性地示出输送线部分11、12的分界线)之间输送可运送的材料M(材料M通常来自第一输送线部分11)。输送线部分11、12包括形成输送线13(作为示例，输送线13可以为圆形的横截面，但不限于此)的多个相互连接的管道(未示出)，输送线13的管道例如可以由不锈钢制成，或者由根据应用的任何其它合适的材料制成，从而形成用于输送材料M的输送线13。根据该实施方式的真空输送机系统10包括连接在第二输送线部分12处的一个输送机装置1，以及连接在第一输送线部分11处的进料装置2。
输送机装置1提供了影响在输送线13(通常是管路，该管路用于输送(运送)该管路内的可运送的材料M)中流动的流体(例如空气)的力(参见输送线13中的箭头所示的流动方向)。因此，输送线13在流体负压(通常为真空)下运送材料M。在这里，真空由输送机装置1提供。
在这里，术语“第一部分”包括初始位置，术语“第二部分”包括目的地位置。
输送线部分11、12包括形成通向输送机装置1的连续输送线13的多个管道。输送机装置1包括连接到第一输送线部分11和第二输送线部分12之一的流体源(例如空气源)，并且流体源可操作成通过连续输送线13提供流体压力(通常为负气压或真空)。
在本发明中，术语“输送机装置”包括以下中的至少一个：流体驱动的喷射泵、电动真空泵、真空输送机装置。输送机装置1可以是传统的真空输送机单元，例如由瑞典申请人Piab AB制造和销售的真空输送机单元。
在本发明中，术语“可运送的材料”是可以通过诸如空气的流体运送的任何材料，包括从具有拱形空穴的粉末到自由流动的粉末。
在本发明中，术语“流体”包括空气、氮气，但不限于这些流体。
在本发明中，术语“流体源”包括在以下任一装置中或连接至以下任一装置：喷射泵、电动真空泵和进料斗，但不限于这些装置；并且如果流体是空气，则该流体源被称为“空气源”。
根据该具体实施方式，输送机装置1具有设置在输送机装置1中的一个系统压力传感器1a。
系统压力传感器1a被布置成监控输送机装置1内的材料高度，该系统压力传感器1a被布置成向基于软件的控制器4发送系统压力信号1aa。传感器1a用于但不限于收集信息用于找到最佳可能的设置，以便混合进料装置2中和输送线13中的空气/材料。
控制器4产生控制信号5，控制信号5允许借助控制进料装置2的进入空气(可以是除空气之外的另一种流体)和/或输送线13中的材料的质量流量来减少运送可运送材料的材料载荷。通过这种方式，可以在输送线13中获得基本上可控的材料质量流量。
控制器4还可以适于产生不同类型的其它进料控制信号S质量流量，其中可以在进料点处进一步控制混合的空气/材料M。
控制器4适于根据来自提供系统压力信号1aa的系统压力传感器1a的输入，分别控制输送线13中的进入空气和/或输送线13中待运送的材料的质量流量源1。系统压力传感器1a通常被布置成监控系统压力水平(例如系统真空压力)并且布置成将系统压力信号传输至基于软件的控制器4。
系统压力信号1aa被传输至控制器4，并且控制信号经由第一控制信号线5从控制器4发送至进料装置2和/或经由另一信号线7发送至管道排空单元30。
在替选的实施方式中(图1中未示出)，可以在输送机装置1中或在系统10的设置为可以监控系统压力的另一位置处提供多于一个的系统压力传感器。通常，如果输送机装置1包括至少两个系统压力传感器，则设置在输送机装置1中的至少一个传感器1a被布置成提供系统压力信号1aa，并且控制器4适于通过第一控制信号线5产生控制信号5a。
控制器4可以可替选地组合在单个单元(未示出)中，该控制器4可以分别包括数字处理器和存储器。控制器4可以被配置为一个或多个可编程数字计算机。一个或多个用户界面(未示出)可连接至控制器4，系统用户(未示出)可以通过该用户界面监控系统10的操作和/或手动输入一个或多个命令以控制其操作。
以上关于图1描述的控制器4可以包括一个或多个电气部件和/或机电部件，其提供系统10内的部件(诸如阀6)的物理运动。
传感器1a还可以被布置成收集信息，通过传感器通信线路3将该信息发送至控制器4，控制器4被布置成使用来自传感器的该信息，用于找到用以在进料点中混合空气/材料的最佳可能的设置。
为了确定空气/材料的混合，在进料点处的阀6布置成控制在进料装置2处注入系统10的空气量。通常，阀6可操作成向进料装置2提供大气进气。阀6的位置可以设定为从0％至100％开启。进料装置2包括或适于可控的致动器51并且可以与可控的致动器51通信，可控制的致动器51适于在控制器4的控制下进行调节并且布置成用于稀释输送线13中的材料M的质量流量，例如以便防止运送材料堵塞输送线13。可控的致动器51可以为电子调节的(例如是所谓的“比例致动器”)，并且适于控制与输送线13流体连接的一个或多个阀6。阀6可以与致动器51分离或组合。可替选地，可以在没有致动器51的情况下直接控制阀6。阀6(可以是通风口)适于将正压排放至大气或者提供环境空气(如果实施为如参照该特定实施方式所示和解释的真空系统)。
根据各种实施方式的本发明通过控制器4布置成，例如借助算法以及具有处理器、存储器和计算机程序代码的计算设备，执行(未明确示出的)算法，例如确定如何设置阀6的位置。
阀6可以通过设有进气阀的进料斗设置。如果使用氮气，则进料斗包括盖子。
管道排空单元30由基于算法的功能控制，该功能由控制器4执行，控制器4使用来自系统压力传感器的信息以便估计应该何时启动管道排空单元30，特别是管道排空阀的管道排空功能。
通常，通过监控输送机1内的系统压力水平(通常为真空水平)，可以预测何时将发生通常在输送线13中的堵塞。当显示通常在输送线13中的堵塞指示时，控制器4通过经由信号线5发送至进料装置2的阀6的信号起作用，该信号为需要增加通向输送线13的空气以便减少输送线13中的材料载荷。空气/材料的混合由在进料装置2处的进气阀6控制。
通常，作为防止堵塞的第一步，在进料点处的进气阀6被布置成减轻输送线13中的材料载荷。如果这样没有帮助并且系统内达到系统压力(真空)临界水平，则在输送机装置1中，开启输送线13中的第二阀以便切断材料流并且排空输送线。一旦真空水平从临界水平返回，关闭第二阀，并且可以继续输送线13中的材料运送。
当达到临界真空并且发生上述事件(周期)时，评估该周期并知道其是不安全的输送，通过将进气阀6变换至更合适的位置和限制调整范围使阀不会再次回到不安全的位置来调节材料/空气的混合。
通常，控制器4被布置成存储来自系统压力传感器1a的信息，并且通常存储每个周期的真空信息并使用该信息来避免被认为导致不安全周期的不合适的设置。
该实施方式的优势在于，关于该特定的真空输送机系统的运送能力和待运送的材料，其解决了过多的材料通过进料斗2被运送至真空输送线13内的问题，例如以避免在输送线13中材料M发生堵塞。
管道排空功能：
现在参考图1，图1示出了真空输送机系统10，真空输送机系统10包括具有管道排空功能的管道排空单元30。
管道排空功能通常用于具有大提升高度的输送机系统10。管道排空单元30通常恰好位于提升部分31之前(在该提升部分中由断开的线13表示)并且在每个周期结束时被启动以便排空管路13。通常设定装载时间，并且在装载时间结束的限定时间内，通过从控制器4到管道排空单元30的管道排空信号1cc启动管道排空单元30。
通常，作为防止堵塞的第一步，开启进料装置2处的进气阀6以便减轻输送线13中的材料载荷。如果这样没有帮助并且系统内达到临界系统压力(真空)水平，则开启输送线13中的管道排空单元30中的第二阀31以便切断材料流并排空输送线13。一旦真空水平从临界水平恢复，关闭第二阀31，并且可以继续输送线13中的材料运送。
通常，当达到临界真空并且发生上述事件(周期)时，评估周期并且知道其是不安全的输送，以及通过将进料点(通常是进料装置2)处的进气阀6变换至更合适的位置和限制调节范围使阀6不会再次返回至不安全的位置来调节材料/空气的混合。
出于说明和描述的目的已经呈现了对本发明的前述描述。此外，该描述并非旨在将本发明限制于本文所公开的形式。因此，与上述教导以及相关领域的技术和知识相对应的变化和修改都在本发明的范围内。上文所描述的实施方式还旨在解释实践本发明的已知模式，并且使得本领域其他技术人员能够以这种实施方式或其他实施方式以及由本发明的(一个或多个)特定应用或用途所需的各种修改利用本发明。

Claims (9)

1.一种输送机系统(10)，所述输送机系统(10)用于借助流体来运送可运送的材料(M)，所述流体用于在第一输送线部分(11)和第二输送线部分(12)之间运送所述可运送的材料(M)，所述第一输送线部分(11)和所述第二输送线部分(12)包括形成连续输送线(13)的多个管道，所述输送机系统(10)包括：
输送机装置(1)，所述输送机装置(1)与所述第一输送线部分(11)和所述第二输送线部分(12)之一流体连接，所述输送机装置(1)可操作成通过所述输送线(13)提供负气压或真空；和
进料装置(2)；
其特征在于，
所述输送机装置(1)包括至少一个系统压力传感器(1a)，
其中，所述至少一个系统压力传感器(1a)被布置成监控所述输送机装置(1)内的一个或多个系统压力水平，并且通过传感器通信线路(3)将至少一个材料高度信号(1aa)发送给控制器(4)，控制信号从所述控制器(4)通过第一控制信号线(5)传输至具有阀(6)的所述进料装置(2)，
其中，所述控制器(4)适于根据来自所述至少一个系统压力水平传感器(1a)的输出，分别控制所述进料装置(2)的阀(6)和/或质量流量(M)，以便控制在所述进料装置(2)处注入所述输送线(13)的空气量。
2.根据权利要求1所述的输送机系统(10)，其中，所述输送机装置(1)包括设置在所述输送机装置(1)内的一个系统压力传感器(1a)，所述系统压力传感器(1a)被设置成提供系统压力信号(1aa)，并且所述控制器(4)适于通过所述第一控制信号线(5)产生所述控制信号。
3.根据权利要求1所述的输送机系统(10)，其中，所述输送机装置(1)包括至少两个系统压力传感器，至少一个系统压力传感器(1a)设置在所述输送机装置(1)中、布置成提供系统压力信号(1aa)，并且所述控制器(4)适于通过所述第一控制信号线(5)产生所述控制信号(5a)。
4.根据权利要求1所述的输送机系统(10)，其中，所述控制器(4)被布置成存储来自所述至少一个系统压力传感器(1a)的信息。
5.根据权利要求1或2所述的输送机系统(10)，其中，所述控制器(4)还适于产生不同类型的其它进料控制信号(S质量流量)，其中空气/材料的混合(M)能够在进料点处被进一步控制。
6.根据权利要求1至4中任一项所述的输送机系统(10)，其中，所述阀(6)可操作成向所述进料装置(2)提供大气进气。
7.根据权利要求6所述的输送机系统(10)，其中，所述阀(6)是通风口。
8.根据权利要求6或7所述的输送机系统(10)，其中，所述通风口(6)包括比例致动器(51)。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的输送机系统(10)，其中，所述控制器(4)被布置成当达到临界真空并且认为即将发生管道堵塞时，评估周期并且了解所述周期是不安全的输送和所述阀(6)的位置不安全，通过将所述进气阀(6)变换至更合适的位置并且限制调节范围以使所述阀不会再返回至不安全的位置，来调节材料/空气的混合。
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