DE102016119086A1

DE102016119086A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Beschickung eines zweiten Stetigförderers durch einen ersten Stetigförderer

Info

Publication number: DE102016119086A1
Application number: DE102016119086.1A
Authority: DE
Inventors: Karl Semiller; Michael Ströder
Original assignee: Outotec Finland Oy
Current assignee: Outotec Finland Oy
Priority date: 2016-10-07
Filing date: 2016-10-07
Publication date: 2018-04-12

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und die zugehörige Vorrichtung zur Beschickung eines Stetigförderers mit körnigem Material. Dazu trasportiert wenigstens ein erster Stetigförderer mit einer Transportrichtung T₁ und einer Transportgeschwindigkeit v₁ Material als eine Materialschüttung mit einer mittleren Breite B₁ in oder auf eine Abwurfvorrichtung. Die Abwurfvorrichtung wird in einer ersten Laufrichtung mit einer ersten Laufgeschwindigkeit v_A1 und einer zweiten, der ersten entgegengesetzt verlaufenden zweiten Laufrichtung mit einer zweiten Laufgeschwindigkeit v_A2 über eine mittlere Breite B₂ einer Materialschüttung eines zweiten Stetigförderers verfahren. In wenigstens einer Laufrichtung bringt die Abwurfvorrichtung dabei kontinuierlich Material auf den zweiten Stetigförderer auf. Für die Transportgeschwindigkeit v₂ des zweiten Stetigförderers gilt:

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und die zugehörige Vorrichtung zur Beschickung eines Stetigförderers mit körnigem Material, wobei ein erster Stetigförderer Material in einer Materialschüttung M₁ mit einer mittleren Breite B₁ und der Transportrichtung T₁ mit einer Transportgeschwindigkeit v₁ in oder auf eine Abwurfvorrichtung transportiert, wobei die Abwurfvorrichtung in einer ersten Laufrichtung mit einer ersten Laufgeschwindigkeit v_A1 und einer zweiten, der ersten entgegengesetzt verlaufenden zweiten Laufrichtung mit einer Laufgeschwindigkeit v_A2 über eine gewünschte Breite B₂ der Materialschüttung M₂ eines zweiten Stetigförderers verfahren wird und wobei die Abwurfvorrichtung in wenigstens einer Laufrichtung kontinuierlich Material auf den zweiten Stetigförderer mit der Transportrichtung T₂ und einer Transportgeschwindigkeit v₂ aufbringt.
Stetigförderer oder auch Elevatoren sind Transportsysteme, die einen kontinuierlichen Transportstrom erzeugen. Sie eignen sich insbesondere für den Transport großer Materialmassenströme oder kontinuierlich benötigter Materialien auf festgelegten Strecken. Überdies sind sie besonders geeignet, Schüttgut zu transportieren. Sie sind stetig beziehungsweise ständig in Bewegung und unterscheiden sich damit von den Unstetigförderern, die in einzelnen Zyklen das Transportgut bewegen.
Stetigförderer gibt es als flurgebundene oder flurfreie Systeme. Flurgebundene Stetigförderer sind in der Lage, das zu transportierende Gut waagerecht, geneigt und senkrecht zu transportieren. Sie haben den Nachteil, dass sie viel Platz benötigen und der Transportweg festgelegt ist. Flurfreie Systeme sind in den meisten Einsetzungsbereichen schienengebunden.
Stetigförderer sind automatisiert und für den Dauerbetrieb konstruiert und weisen daher oft eine einfache Bauart sowie einen geringen Energieverbrauch auf. Sie finden unter anderem Anwendung beim An- und Abtransport von Materialien und Erzeugnissen der chemischen Industrie, im Bergbau, im Tagebau, der metallherstellenden und -verarbeitenden Industrie, in Kraftwerken, im Fertigungsablauf, im Lagerbereich und überall sonst beim Verbinden von einzelnen Produktionsschritten.
Als Stetigförderer im Sinne der vorliegenden Erfindung sind insbesondere mechanische Förderer und Schwerkraftförderer zu verstehen. Die mechanischen Förderer sind Rollenförderer mit Antrieb, Schwingförderer, Kreisförderer, Umlaufförderer, Bandförderer, Zellenradschleusen, Gurtbecherwerke, Kettenförderer, Schneckenförderer und Umlaufseilbahnen sowie Wagenketten oder Plattenbändern zuzuordnen. Zu den Schwerkraftförderern gehören insbesondere die Wendelrutsche und jede Form von Bahnen wie Rollenbahnen, Kugelbahnen und antriebslose Schienenbahnen.
All diesen Stetigförderern ist gemeinsam, dass der durch sie erfolgende kontinuierliche Materialtransport auch abhängig von ihrer Beschickung ist. Ein über die Zeit unveränderter Materialtransport durch den Stetigförderer kann nur dann erfolgen, wenn auch die Beschickung des Stetigförderers vollkommen gleichmäßig erfolgt. Der Beschickung eines Stetigförderers hat damit direkten Einfluss darauf, in wie weit nachgeschaltete Prozesse überhaupt stationär ablaufen können. Somit steht die Beschickung auch in direktem Zusammenhang zu Umsatz und Ausbeute beziehungsweise Produktqualität. Dies gilt in noch stärkerem Maß, wenn ein Stetigförderer von verschiedenen Quellen aus gleichzeitig beschickt wird, also die Funktion eines Sammlers zusätzlich zu der Transportfunktion erhält.
Um das Material von dem ersten Stetigförderer auf den zweiten Stetigförderer aufzubringen, ist es wichtig, dass die Abwurfvorrichtung auf dem zweiten Stetigförderer parallel verlaufende Spuren legt, die idealerweise so aneinander angrenzen, dass ein durchgehendes Materialbett entsteht. Erfindungsgemäß entsteht also aus den Einzelspuren, die die Abwurfvorrichtung des ersten Stetigförderers auf dem zweiten Stetigförderer ablegt, ein Gesamtmaterialbett, dem nicht mehr anzusehen ist, dass es aus verschiedenen Einzelspuren zusammengelegt wurde.
Bisher gab es dazu keine Steuer- oder Regelmechanismen, weshalb der zweite Stetigförderer ungleichmäßig beschickt wurde. Am Beispiel des Transportes von Eisenerz-Grünpellets hin zum Pelletbrennofen soll noch einmal skizziert werden, was dies bedeutet: Grünpellets werden auf sogenannten Pelletiertellern hergestellt und von diesen Pelletiertellern entweder über Stetigförderer oder direkt auf einen ersten Stetigförderer zur Sammlung des Materials aufgebracht. Dieser erste Stetigförderer beschickt eine Abwurfvorrichtung, welche über die Breite der Materialschüttung auf einem zweiten Stetigförderer verfahren wird. Dieser zweite Stetigförderer bringt dann das Material direkt oder über eine Absiebung z.B. mittels einem Rollensieb in die Rostwagen ein, auf denen es in einer Wanderrostkette durch die thermische Behandlung gefahren wird. Wenn die Rostwagen jedoch nicht gleichmäßig beschickt sind, so kommt es entweder zu Materialverlusten in Folge einer zu hohen Beladung oder die Anlage bleibt hinter ihrem theoretischen Maximaldurchsatz zurück, da einzelne Rostwagen eine zu geringe Beladung aufweisen. Wenn einzelne Rostwagen normal beladen sind, andere dagegen eine geringere Beladung aufweisen, wird die Durchgasung bei der thermischen Behandlung ungleichmäßig, weil sich das Gas vorzugsweise den Weg des geringeren Strömungswiderstandes wählt, das heißt bevorzugt durch die Schüttung auf den gering beladenen Rostwagen strömt. Darunter leidet zum einen die Homogenität der Produktqualität, da die Pellets in den Rostwagen aufgrund der unterschiedlichen Beladungen der Rostwagen unterschiedlichen Verfahrensbedingungen ausgesetzt sind, zum anderen verlieren die Rostwagen entweder durch Überladung Material oder die Anlagenkapazität wird aufgrund zu geringer Beladung nur teilweise genutzt. Wenn dann der Pelletbrennofen so betrieben wird, dass auch die Grünpellets auf den normal beladenen Rostwagen noch die geforderte Produktqualität erreichen, steigt der Energiebedarf des Brennofens pro Masseneinheit der gebrannten Pellets, weil die Pellets auf den gering beladenen Rostwagen überbrannt werden.
Das System, das Material von einem Stetigförderer auf einen anderen Stetigförderer aufgebracht wird, findet sich auch in anderen Anwendungsbereichen, vor allem immer dann, wenn der erste Stetigförderer dazu dient, das Material aus verschiedenen Quellen zu sammeln und wenn der zweite Stetigförderer quer zum ersten Stetigförderer verläuft. Wird ein Schwenkband als Abwurfvorrichtung verwendet, ist es auch möglich, dass beide Stetigförderer dieselbe Transportrichtung haben.
Aufgrund der beschriebenen Problematik einer ungleichmäßigen Beschickung nachgeschalteter Prozessschritte durch den zweiten Stetigförderer ist es daher Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren und die zugehörige Vorrichtung bereit zu stellen, mit denen Material von einem ersten Stetigförderer auf einen zweiten Stetigförderer derart übergeben wird, dass auf dem zweiten Stetigförderer ein stationärer Materialfluss erreicht wird. Insbesondere sollen durch die Erfindung Hügel und Täler in der Transportrichtung T₂ des zweiten Stetigförderers vermieden werden.
Diese Aufgabe wird mit einem Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
In einem solchen Verfahren transportiert ein erster Stetigförderer Material mit einer Materialschüttung M₁, welche eine mittlere Breite B₁ aufweist. Breite im Sinne der Erfindung entspricht dem Maß der Materialschüttung orthogonal zur Transportrichtung T₁ des ersten Stetigförderers. Dieser Stetigförderer transportiert das Material hin zu einer Abwurfvorrichtung. Diese Abwurfvorrichtung wird in zwei Laufrichtungen verfahren, wobei die erste Laufrichtung entgegengesetzt zur zweiten Laufrichtung verläuft. In der ersten Laufrichtung hat die Abwurfvorrichtung eine erste Laufgeschwindigkeit v_A1, in der zweiten Laufrichtung hat die Abwurfvorrichtung eine Laufgeschwindigkeit v_A2. Die erste Laufrichtung der Abwurfvorrichtung des ersten Stetigförderers entspricht dabei der Transportrichtung T₁ des ersten Stetigförderers. Nach dem Stand der Technik ist dabei v_A1 = v_1. Dadurch wird in der Praxis erreicht, dass die Abwurfvorrichtung kein Material auf den zweiten Stetigförderer abwirft, wenn sie in der ersten Laufrichtung bewegt wird.
Zu der Abwurfvorrichtung ist ein zweiter Stetigförderer derart angeordnet, dass die Abwurfvorrichtung mit ihren beiden Laufrichtungen hin und her über die gewünschte Breite B₂ der Materialschüttung M₂ auf dem zweiten Stetigförderer verfahren wird. Auch hier entspricht die Breite im Sinne der Erfindung dem Maß der Schüttung orthogonal zur Transportrichtung T₂ des zweiten Stetigförderers. Während des Verfahrens bringt die Abwurfvorrichtung in wenigstens einer, normalerweise der zweiten, Laufrichtung kontinuierlich Material auf den zweiten Stetigförderer auf. Hier ist insbesondere zu betonen, dass dieses Ziel am besten erreicht werden kann, wenn der Materialfluss des ersten Stetigförderers hin zur Abwurfvorrichtung bereits stationär ist und die Schüttung auf dem ersten Stetigförderer orthogonal zur Transportrichtung T₁ idealerweise ein trapezförmiges Profil aufweist. Dies wird vorzugsweise durch ein Verfahren und die zugehörige Vorrichtung erreicht, welches in der DE 10 2016 119 044 beschrieben ist und in seiner dortigen vollumfänglichen Beschreibung zum Offenbarungsgehalt dieser Anmeldung gehört.
Es ist Kerngedanken der Erfindung, dass der zweite Stetigförderer mit einer Geschwindigkeit v₂ bewegt wird, die innerhalb eines Bereiches liegt, der sich aus der Laufstrecke der Abwurfvorrichtung im Sinne der Breite der Materialschüttung auf dem ersten Stetigförderer B₂, aus der Breite der Materialschüttung auf dem ersten Stetigförderer B₁ und den beiden Laufgeschwindigkeiten der Abwurfvorrichtung v_A1 und v_A2 ergibt. Erfindungsgemäß gilt:
In dieser Formel ist der allgemeinste Fall erfasst, dass die Geschwindigkeiten v_A1 und v_A2 verschieden voneinander sind und beide über der Breite B₂ variabel sind. Das ist in der Praxis auch der Fall, denn die Abwurfvorrichtung kann an den Umkehrpunkten nicht in beliebig kurzer Zeit auf die gewünschten Geschwindigkeiten v_A1 beziehungsweise v_A2 beschleunigt werden. Innerhalb des in der Formel genannten Bereichs kann es gelingen, dass die Abwurfvorrichtung beim Aufbringen in einer Laufrichtung eine Materialspur auf den zweiten Stetigförderer legt, an die sich dann fast nahtlos die nächste Materialspur anschließt und so eine kontinuierliche Materialschüttung M₂ auf dem zweiten Stetigförderer entsteht. Dadurch kann ein kontinuierlicher, idealerweise stationärer Materialfluss auf dem zweiten Stetigförder erzeugt werden, wodurch auch nachfolgende Prozessschritte gleichmäßig beschickt werden, was zu einer Steigerung hinsichtlich Durchsatz und/oder einer Homogenisierung der Produktqualität führt.
Bevorzugt bestimmt sich der Bereich zu
und besonders bevorzugt zu
Vollkommen nahtlos ist das Profil, wenn
gilt und die Breiten B₁ und B₂ als die Breiten der trapezförmigen Profile auf der halben Höhe (also mittlere Breite) definiert werden.
In einem Sonderfall der Erfindung sind die erste und die zweite Laufgeschwindigkeit v_A1 und v_A2 der Abwurfvorrichtung – bis auf das Vorzeichen – identisch und über der Laufzeit weitgehend konstant, so dass es zu einem gleichmäßigen Verfahren der Abwurfvorrichtung in beiden Richtungen kommt. Dies ermöglicht eine besonders einfache Form des Antriebs für die Abwurfvorrichtung.
Gemäß des Standes der Technik werden die beiden Laufgeschwindigkeiten v_A1 und v_A2 der Abwurfvorrichtung der Transportgeschwindigkeit v₁ des ersten Stetigförderers gleichgesetzt, so dass die Abwurfvorrichtung in der ersten Laufrichtung kein Material auf den zweiten Stetigförderer abwirft und in der zweiten Laufrichtung der Abwurfvorrichtung genau eine Materialspur auf den zweiten Stetigförderer gelegt wird. In diesem Fall und bei Vernachlässigung der Abbrems- und Beschleunigungsvorgänge im Bereich der Umkehrpunkte vereinfacht sich die Formel zur erfindungsgemäßen Ermittlung der Transportgeschwindigkeit v₂ des zweiten Stetigförderers zu
Ebenfalls möglich ist eine weitere Ausgestaltung der Erfindung, in der die Abwurfvorrichtung auf dem zweiten Stetigförderer zwei Materiallagen übereinander aufbringt, wobei wie zuvor nur in der zweiten Laufrichtung der Abwurfvorrichtung Material auf den zweiten Stetigförderer aufgebracht wird. Dies bedeutet, dass sich die Spuren um jeweils 50% überlappen, das heißt die erste Spur wird auf den zweiten Stetigförderer aufgebracht und auf die Hälfte der Breite dieser ersten Spur fällt die Hälfte der Breite der zweiten Spur, wohingegen die andere Hälfte der Breite der zweiten Spur eine neue Spur bildet, auf die dann wiederum die Hälfte der dritten Spur aufgebracht wird, wohingegen die andere Hälfte der dritten Spur eine neue Spur ausbildet. Somit können höhere Materialbeladungen des zweiten Stetigförderers erreicht werden. Dann gilt für den Bereich der Transportgeschwindigkeit v₂ des zweiten Stetigförderers
Wird die Transportgeschwindigkeit v₂ des zweiten Stetigförderers nach einer der obenstehenden Formeln eingestellt, handelt es sich um eine reine Steuerung.
Weiterhin hat es sich als günstig herausgestellt, wenn die Materialschüttung auf dem ersten Stetigförderer in einem Querschnitt orthogonal zu einer Auflagefläche des Stetigförderers trapezförmig ausgebildet ist, da so eine gleichmäßige Beschickung des zweiten Stetigförderers sichergestellt ist. Ergänzend oder alternativ ist die mittlere Breite B₁ die mittlere Breite dieses Trapezes, welche orthogonal zur Transportrichtung T₁ des ersten Stetigförderers bestimmt wird.
Weiterhin hat es sich als günstig herausgestellt, wenn das körnige Material Eisen enthält. Insbesondere in der Eisen- und Stahlherstellung werden große Materialmengen umgeschlagen, sodass am Beispiel einer Förderung von Grünpellets von den sie produzierenden Pelletiertellern hin zum Brennen in einer Wanderrostanlage ein solches Verfahren entscheidende Vorteile bringt, denn nur eine gleichmäßige Beschickung der Rostwagen des Wanderrostes kann sicherstellen, dass bei den herrschenden Bedingungen in der Anlage das eingesetzte Material gleichmäßig gebrannt wird und so eine homogene Produktqualität am Ende des Prozesses vorliegt.
Weiterhin hat es sich als günstig herausgestellt, wenn eine erste Messvorrichtung die Materialschüttung auf dem ersten Stetigförderer auf Minima oder Maxima längs und quer zur Transportrichtung T₁ des ersten Stetigförderers untersucht. Dadurch kann detektiert werden, wenn bereits der erste Stetigförderer ungleichmäßig beschickt ist und es können Maßnahmen ergriffen werden, um hier wieder einen stationären Materialfluss sicherzustellen.
Eine weitere bevorzugte Ausführungsform der Erfindung sieht vor, dass eine zweite Messvorrichtung das auf dem zweiten Stetigförderer aufgebrachte Material auf Minima und/oder Maxima untersucht. Dadurch kann festgestellt werden, ob es hier zu einer ungleichmäßigen Beschickung kommt. Wird auch die Materialschüttung auf dem ersten Stetigförderer auf Minima oder Maxima untersucht, können die Ergebnisse der zweiten Messvorrichtung mit den Ergebnissen der ersten Messvorrichtung abgeglichen werden und somit Einflüsse aus einer ungleichmäßigen Beschickung des ersten Stetigförderers ausgeschaltet werden.
Stellt hingegen nur die zweite Messvorrichtung Minima im zeitlichen Verlauf fest, welche überdies wenigstens drei Mal hinter einander periodisch in der Periodendauer der Hin- und Herbewegung der Abwurfrichtung auftreten, so bedeutet dies, dass die Geschwindigkeit des zweiten Stetigförderers im Sinne einer Regelung angepasst werden muss. Wenn periodische Minima in einem ansonsten weitgehenden horizontalen Profil erkannt werden, dann muss die Drehzahl des Antriebs des zweiten Stetigförderers, (also seine Transportgeschwindigkeit v₂) verringert werden. Dies erfolgt vorzugsweise durch eine schrittweise Absenkung der Transportgeschwindigkeit des zweiten Stetigförderers. Dies liegt daran, dass die Ursache der Minima eine Lücke zwischen zwei von der Abwurfvorrichtung gelegten Spuren oder eine unzureichende Überdeckung zwischen diesen zwei Spuren ist.
Bilden sich jedoch periodische Maxima in der Periodendauer der Hin- und Herbewegung der Abwurfrichtung in einem ansonsten weitgehend horizontalen Profil, muss die Drehzahl des Antriebs des zweiten Stetigförderers beziehungsweise seine Transportgeschwindigkeit erhöht werden, denn die Ursache dieser Maxima ist eine Doppelschüttung im Randbereich zweier von der Abwurfvorrichtung gelegter Spuren auf dem zweiten Stetigförderer. Dies erfolgt vorzugsweise, indem die Geschwindigkeit des zweiten Stetigförderers sehr langsam erhöht wird, bis das Maximum nicht mehr detektiert werden kann.
Die Verringerung beziehungsweise Erhöhung der Transportgeschwindigkeit v₂ des zweiten Stetigförderers erfolgt dabei vorzugsweise nur um 1% in 15 s. Der Grund für diese sehr langsame Änderung der Geschwindigkeit liegt in der Totzeit, die vergeht, bis eine Änderung im Abstand zweier von der Abwurfvorrichtung gelegter Spuren an der Messvorrichtung ankommt. Umgekehrt folgt daraus, dass die Messvorrichtung möglichst nahe an dem ersten Stetigförderer angeordnet werden soll, um die Totzeit kurz zu halten.
Im konkreten Beispiel bedeutet dies, dass für B₁ = 2m, B₂ = 4m, v₁ = 0,8 m/s und dem Abstand y* zwischen der von der Messvorrichtung entfernter liegenden Kante der Materialschüttung M₁ auf dem ersten Stetigförderer von 3 m Bereich für die Transportgeschwindigkeit v₂ des zweiten Stetigförderers nach folgender Formel ermittelt wird:
Zwischen dem Produkt von 0,85 und 0,2 m/s als konkretem Minimalwert und dem Produkt aus 1,15 und 0,2 m/s als konkretem Maximalwert dieses Bereichs ergibt sich der Mittelwert von 0,2 m/s. Um den Weg von 3 m zu fahren, braucht die Materialschüttung M₂ auf dem zweiten Stetigförderer also im Mittel 3m / (0,2 m/s) = 15 s. Wenn die Transportgeschwindigkeit des zweiten Stetigförderers um mehr als 1% in diesen 15 s verändert würde, bestünde die Gefahr des Überschwingens des Reglers, was vermieden werden soll.
Allgemein sollte bevorzugt die Transportgeschwindigkeit v₂ in Schritten von 0,1m/s, besonders bevorzugt 0,05 m/s, besonders bevorzugt 0,01 m/s erhöht werden. Bei größeren Schritten besteht die Gefahr des Überschwingens des Regelkreises.
Die Erfindung umfasst weiterhin eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 11. Vorzugsweise ist diese Vorrichtung zur Durchführung eines Verfahrens nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 10 ausgestaltet.
Eine solche Vorrichtung umfasst einen ersten und einen zweiten Stetigförderer sowie eine Abwurfvorrichtung. Der erste Stetigförderer ist zum Transport einer Materialschüttung M₁ mit einer mittleren Breite B₁ und einer Transportgeschwindigkeit v₁ in oder auf die Abwurfvorrichtung ausgestaltet. Die Abwurfvorrichtung wird in einer ersten Laufrichtung mit einer ersten Laufgeschwindigkeit v_A1 und in einer zweiten, der ersten entgegengesetzt verlaufenden zweiten Laufrichtung mit einer zweiten Laufgeschwindigkeit v_A2 über eine Breite B₂ der Materialschüttung M₂ des zweiten Stetigförderers verfahren. Dieser zweite Stetigförderer hat die Transportgeschwindigkeit v₂. Die Abwurfvorrichtung bringt dabei in wenigstens einer Laufrichtung kontinuierlich Material auf den zweiten Stetigförderer auf. Es ist Gegenstand der Erfindung, dass die Vorrichtung eine Steuervorrichtung, teilweise gepaart mit einer Regelvorrichtung, aufweist, die die Transportgeschwindigkeit v₂ des zweiten Stetigförderers auf einen Wert gemäß folgender Gleichung einstellt:
Bevorzugt bestimmt sich der Bereich zu
und besonders bevorzugt zu
Immer wenn sich eine der Größen v_A1, v_A2, B₁ oder B₂ ändert, wird die Transportgeschwindigkeit v₂ des zweiten Stetigförderers sofort nach derselben Formel automatisch angepasst.
Dadurch kann eine kontinuierliche Beschickung des zweiten Stetigförderers sichergestellt werden, wodurch der weitere Materialfluss vergleichsweise stationär verläuft und entsprechend nachgeschaltete Prozessschritte nicht mehr Schwankungen hinsichtlich der Beladung durch das körnige Material unterworfen sind.
Vorzugsweise ist der erste und/oder der zweite Stetigförderer ein Förderband oder ein Rollenrost. Die Ausgestaltung als Förderband ist bevorzugt, da es sich hier um einen besonders einfachen Stetigförderer handelt. Ein Rollenrost bietet den Vorteil, dass so Material mit zu großer und/oder zu kleiner Größe (Größe im Sinne des Durchmessers) aus dem Prozess ausgeschleust werden kann. Es sind auch Kombinationen von zwei Stetigförderern möglich, beispielsweise ist eine Kombination denkbar, in dem wenigstens einer der Stetigförderer teilweise aus einem Förderband und teilweise aus einem Rollenrost besteht.
Weiter ist es bevorzugt, dass die Abwurfvorrichtung eine Abwurftrommel ist. Dies stellt eine besonders einfache Lösung für eine Abwurfvorrichtung dar, welche zum Beispiel durch einen doppeltwirkenden Hydraulikzylinder in Verbindung mit einer Hydraulikpumpe und entsprechenden Hydraulikventilen oder ein Zahnstangengetriebe mit motorischem Antrieb in Verbindung mit Endschaltern, die die Drehrichtung des Antriebs umschalten, oder einen elektrischen Linearmotor mit entsprechender Steuerung in zwei Richtungen verfahrbar ist.
Es ist allerdings auch im Sinne der Erfindung, dass als Abwurfvorrichtung ein Schwenkband verwendet wird, welches das Material von dem ersten Stetigförderer auf den zweiten Stetigförderer aufbringt. Es ist daher an dieser Stelle noch einmal zu betonen, dass Laufrichtung im Sinne der Erfindung nicht unbedingt ein gerade verlaufende Laufrichtung bedeutet, sondern nur das Verfahren von einer Seite des zweiten Stetigförderers zur gegenüberliegenden und wieder zurück und ausdrücklich auch bspw. parabolische Materialausbringung durch die Ausbringung mit einem Schwenkband von der Erfindung umfasst werden.
Eine andere bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass eine Messvorrichtung vorgesehen ist, die das auf dem zweiten Stetigförderer aufgebrachte Material auf Minima und/oder Maxima untersucht. Bevorzugt ist diese Messvorrichtung an dem zweiten Stetigförderer angebracht. Ausgehend von den Messergebnissen dieser wenigstens einen Messvorrichtung kann dann die Transportgeschwindigkeit des zweiten Stetigförderers durch den Regler derart beeinflusst werden, dass es zu einem stationären Materialstrom auf dem zweiten Stetigförderer kommt. Im Vergleich zu der oben erklärten Steuerung stellt die Regelung eine Feinjustierung der Transportgeschwindigkeit v₂ des zweiten Stetigförderers dar, die auch Störeinflüsse wie zeitlich veränderliche Böschungswinkel der Materialschüttungen ausgleicht. Damit ist v₂ die Stellgröße, während die Regelgröße der Massenstrom ist, dessen zeitliche Schwankungen in Richtung 0 geregelt werden.
Weiterhin hat es sich als günstig herausgestellt, wenn eine erste Messvorrichtung die Materialschüttung auf dem ersten Stetigförderer auf Minima oder Maxima in Querrichtung untersucht.
Weitere Merkmale, Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung der Zeichnungen. Dabei bilden alle beschriebenen und/oder bildlich dargestellten Merkmale für sich oder in beliebiger Kombination den Gegenstand der Erfindung, unabhängig von ihrer Zusammenfassung in den Ansprüchen oder deren Rückbezügen.
Es zeigen:
1 eine erfindungsgemäße Verschaltung zwischen einem ersten und einem zweiten Stetigförderer in x–y-Richtung, und
2 die Verschaltung zwischen einem ersten und einem zweiten Stetigförderer in x–z-Richtung.
In der erfindungsgemäßen Ausgestaltung gemäß 1 wird das Material (M₁ mit der Breite B₁) über einen ersten Stetigförderer 10 auf einen zweiten Stetigförderer 20 aufgebracht. In der dargestellten Variante ist der erste Stetigförderer 10 als Förderband mit wenigstens einem Antrieb ausgestaltet. Der Stetigförderer 20 setzt sich zusammen aus einem Förderband 21 und einem Rollenrost 22, was den Vorteil hat, dass so zu kleine und/oder zu große Partikel vor weiteren Prozessstufen entfernt werden können. Bevorzugt weisen dabei Förderband 21 und Rollenrost 22 separate Antriebe auf. Gleichermaßen ist jedoch jedwede Ausgestaltung des Stetigförderers gemäß der in der Beschreibungseinleitung genannten Stetigförderern denkbar.
Der Stetigförderer 10 transportiert Material in oder auf die Abwurfvorrichtung 30. Dies kann im einfachsten Fall dadurch geschehen, dass die Abwurfvorrichtung als Abwurftrommel ausgestaltet ist, um die der Gurt des Förderbandes mit ca. 180° Umschlingungswinkel herumgeführt wird.
Die Abwurfvorrichtung 30 wird in zwei Laufrichtungen verfahren, nämlich über die Breite der Materialschüttung M₂ auf dem Stetigförderer 20 (B₂), wobei die Breite als orthogonal zur Bewegungsrichtung zu verstehen ist. Idealerweise fährt somit die Abwurfvorrichtung 30 von einer Seite des Stetigförderers 20 zurück zur anderen. In wenigstens einer Laufrichtung wirft sie dabei Material ab. Normalerweise ist das der Fall, wenn die Abwurftrommel in der zweiten Laufrichtung, also entgegen der Transportrichtung T₁ des ersten Stetigförderers bewegt wird. Dieses Material (M₂ mit der Breite B₂) wird dann auf der Auflagefläche des zweiten Stetigförderers 23 von dem zweiten Stetigförderer 20 weiter transportiert.
Vorzugsweise ist eine Messvorrichtung 50 vorgesehen, welche den Verlauf des Materialflusses auf dem Stetigförderer 20 beziehungsweise dessen Auflagefläche detektiert. Bei einer solchen Vorrichtung kann es sich beispielsweise um Ultraschall- oder Radarsonden handeln, welche auf einem Balken derart nebeneinander angeordnet sind, dass sie den gesamten Bereich über die Breite des zweiten Stetigförderers abdecken. Denkbar sind auch Lasersysteme oder einfach Umlenkmethoden, wie beispielsweise ein oder mehrere Blechstreifen, die durch Minima oder Maxima eine stärkere oder schwächere Auslenkung erfahren, welche dann wieder detektiert wird.. Neben einer Messung über Ultraschallsonden könnten auch Radarsonden eingesetzt werden. Die Erkennung könnte auch noch über ein optisches System, beispielsweise eine Kamera, erfolgen und dann mittels einer computergestützten Bildanalyse ausgewertet werden.
Detektiert die Messvorrichtung 50 periodisch auftretende Minima oder Maxima der Schichthöhe der Materialschüttung M₂ im zeitlichen Verlauf, kann die Transportgeschwindigkeit v₂ des zweiten Stetigförderers 20, welche durch eine Steuervorrichtung 40 vorgegeben wird, durch eine Ausgestaltung als Regelvorrichtung 40 auch feinjustiert werden, sodass Minima oder Maxima verschwinden.
2 zeigt dieselbe Vorrichtung in x–z-Richtung. Das Material M₁ wird dabei, vorzugsweise in einem stationären Materialstrom, auf der Auflagefläche 11 des ersten Stetigförderers 10 zu der Abwurftrommel 30 geführt.
Nach Abwurf des Materials M₁ von der Abwurfkante der Abwurftrommel 30 wird die Auflagefläche 11 des ersten Stetigförderers 10 in bekannter Weise über eine erste Umlenktrommel 12, eine Spanntrommel 14 mit zugehörigem Spanngewicht 15 und eine zweite Umlenktrommel 13 geführt.
Die Abwurfvorrichtung 30 kann, beispielsweise wie dargestellt mittels eines Hydraulikzylinders 31 über die Breite B₂ des zweiten Stetigförderers verfahren. Alternativ ist auch eine elektrische Verfahreinrichtung oder eine Anordnung mit zwei Hydraulikzylindern möglich.
Bezugszeichenliste

10: erster Stetigförderer
11: Auflagefläche des ersten Stetigförderers
12, 13: Umlenktrommel
14: Spanntrommel
15: Spanngewicht
20: zweiter Stetigförderer
21: Förderband
22: Rollenrost
23: Auflagefläche des zweiten Stetigförderers
30: Abwurfvorrichtung
31: Hydraulikzylinder
40: Steuer- und/oder Regelvorrichtung
50: Messvorrichtung
M₁: Materialschüttung auf dem ersten Stetigförderer
M₂: Materialschüttung auf dem zweiten Stetigförderer
B₁: Breite des Materialstroms auf dem ersten Stetigförderer
B₂: Breite des Materialstroms auf dem zweiten Stetigförderer
T₁: Transportrichtung des ersten Stetigförderers
T₂: Transportrichtung des zweiten Stetigförderers
v₁: Transportgeschwindigkeit des ersten Stetigförderers
v₂: Transportgeschwindigkeit des zweiten Stetigförderers
v_A1: Laufgeschwindigkeit der Abwurfvorrichtung in der ersten Laufrichtung
v_A2: Laufgeschwindigkeit der Abwurfvorrichtung in der zweiten Laufrichtung
y*: Abstand

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102016119044 [0013]

Claims

Verfahren zur Beschickung eines Stetigförderers mit körnigem Material, wobei wenigstens ein erster Stetigförderer mit einer Transportrichtung T₁ und einer Transportgeschwindigkeit v₁ Material als eine Materialschüttung mit einer mittleren Breite B₁ in oder auf eine Abwurfvorrichtung transportiert, wobei die Abwurfvorrichtung in einer ersten Laufrichtung mit einer ersten Laufgeschwindigkeit v_A1 und einer zweiten, der ersten entgegengesetzt verlaufenden zweiten Laufrichtung mit einer zweiten Laufgeschwindigkeit v_A2 über eine mittlere Breite B₂ einer Materialschüttung eines zweiten Stetigförderers verfahren wird und wobei die Abwurfvorrichtung wenigstens in einer Laufrichtung kontinuierlich Material auf den zweiten Stetigförderer aufbringt, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Stetigförderer die Transportgeschwindigkeit v₂ hat, für die gilt:
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Laufrichtung der Abwurfvorrichtung und die Transportrichtung T₁ des ersten Stetigförderers identisch sind.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Laufgeschwindigkeit der Abwurfvorrichtung v_A1 identisch ist mit der Transportgeschwindigkeit des ersten Stetigförderers v_1.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Laufgeschwindigkeit der Abwurfvorrichtung v_A1 identisch ist mit der zweiten Laufgeschwindigkeit der Abwurfvorrichtung v_A2.
Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Materialschüttung auf dem ersten Stetigförderer in einem Querschnitt orthogonal zu dem Stetigförderer trapezförmig ausgebildet ist und dass die Breite B₁ die mittlere Breite dieses Trapezes ist.
Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das körnige Material Eisen enthält.
Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine erste Messvorrichtung die Materialschüttung auf dem ersten Stetigförderer auf Minima und/oder Maxima untersucht.
Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine zweite Messvorrichtung das auf dem zweiten Stetigförderer aufgebrachte Material nach periodisch wiederkehrenden Minima und/oder Maxima untersucht.
Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass bei Detektion wenigstens drei periodisch aufeinander folgender Minima die Geschwindigkeit des zweiten Steitgförderers verringert wird, bis die Minima nicht mehr auftreten.
Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass bei Detektion wenigstens drei periodisch aufeinander folgender Maxima die Geschwindigkeit des zweiten Stetigförderers erhöht wird, bis die Maxima nicht mehr auftreten.
Verfahren nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Verringerung oder Erhöhung der Transportgeschwindigkeit v₂ maximal 2% pro 15 s beträgt.
Vorrichtung zur Beschickung eines Förderbandes mit körnigem Material, umfassend einen ersten und einen zweiten Stetigförderer (10, 20) sowie eine Abwurfvorrichtung (30), wobei der erste Stetigförderer (10) zum Transport einer Materialschüttung mit einer mittleren Breite B₁ in oder auf die Abwurfvorrichtung (30) ausgestaltet ist, wobei die Abwurfvorrichtung (30) so gestaltet ist, dass sie in einer ersten Laufrichtung mit einer Laufgeschwindigkeit v_A1 und einer zweiten, der ersten entgegengesetzt gerichteten zweiten Laufrichtung mit einer zweiten Laufgeschwindigkeit v_A2 über eine mittlere Breite B₂ der Materialschüttung auf dem zweiten Stetigförderers (20) verfahrbar ist und dass sie in wenigstens einer Laufrichtung kontinuierlich Material auf den zweiten Stetigförderer (20) aufbringt, gekennzeichnet durch eine Steuer- und/oder Regelvorrichtung (40), die die Geschwindigkeit v₂ des zweiten Stetigförderers (20) auf einen Wert im folgenden Bereich einstellt:
Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass der erste und/oder der zweite Stetigförderer (10, 20) ein Förderband und/oder ein Rollenrost ist.
Vorrichtung nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufgabevorrichtung (30) eine Abwurftrommel ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine Messvorrichtung (50) vorgesehen ist, die das auf dem zweiten Stetigförderer aufgebrachte Material auf periodisch wiederkehrende Minima und/oder Maxima untersucht.