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Die Erfindung betrifft eine Dekanter-Systemarchitektur aufweisend wenigstens einen Dekanter sowie einen Dekanter hierfür.
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Unter einem Dekanter ist im Rahmen dieser Erfindung eine Vollmantelschneckenzentrifuge zu verstehen. Eine Vollmantelschneckenzentrifuge, also ein Dekanter wird üblicherweise zur Trennung von Fest-Flüssig-Suspensionen bzw. Fest-Flüssig-Gemischen zur Trennung einer festen Phase von einer flüssigen Phase verwendet. Üblicherweise haben derartige Fest-Flüssig-Suspension bzw. Fest-Flüssig-Gemische einen hohen Anteil an Feststoffen. Mit einem Dekanter ist verfahrenstechnisch eine kontinuierliche Trennung der Phasen möglich. Aufgrund hoher Zentrifugalkräfte einer solchen Vollmantelschneckenzentrifuge gelingt es auch, relativ feine Feststoffe abzuscheiden. Dekanter/Vollmantelschneckenzentrifugen kommen in einer Vielzahl von unterschiedlichen Industrieanwendungen zum Einsatz. So werden Vollmantelschneckenzentrifugen/Dekanter in der Nahrungs- und Genussmittelindustrie, in der Umwelttechnik, zum Beispiel zur Abwasserklärung, zur Gewinnung und Verarbeitung von Mineralöl, Gas und regenerativer Energie sowie im Bereich des Tunnel- und Bergbaus und der Chemie-, Prozess- und Pharmaindustrie. In vielen Fällen, insbesondere im großtechnischen Umfeld, werden Dekanter nicht nur als einzelne Maschinen eingesetzt, sondern sind in Form von mehreren Dekanter/Vollmantelschneckenzentrifugen nach Art eines Maschinenparks im Einsatz.
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Aufgabe der Erfindung ist es, eine Dekanter-Systemarchitektur anzugeben, bei welcher die Wartung und Überwachung der Systemarchitektur vereinfacht möglich ist und insbesondere einen geringeren Einsatz von Wartungspersonal erfordert. Des Weiteren soll eine Dekanter-Systemarchitektur angegeben werden, welche eine Auswertung und/oder eine Visualisierung eines momentanen Maschinenzustandes oder eines momentanen Verfahrenszustandes eines Dekantiervorganges ermöglicht.
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Schließlich soll ein Nutzungsverhalten betreffend einzelne Dekanter einer Dekanter-Systemarchitektur durch einen Betreiber, eine Qualitätsanalyse für den Betreiber, sowie eine Alarmübermittlung für den Betreiber wie auch für den Hersteller oder eines Wartungsbeauftragten bei einer möglichen Fehlfunktion eines Dekanters ermöglicht werden. Weiterhin soll ein Dekanter angegeben werden, welcher geeignet ist, oben genannte Aufgaben in einer Dekanter-Systemarchitektur zu erfüllen.
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Diese Aufgaben werden mit einer Dekanter-Systemarchitektur mit den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie mit einem Dekanter mit den Merkmalen des Anspruchs 11 gelöst.
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Eine erfindungsgemäße Dekanter-Systemarchitektur weist mindestens auf:
- a) wenigstens einen Dekanter, der über wenigstens eine Sensoreinrichtung verfügt, die mit
- b) wenigstens einer Netzwerkschnittstelle direkt oder indirekt kommuniziert;
- c) wenigstens eine Cloud-Einrichtung, welche eingerichtet und ausgebildet ist, einen bidirektionalen Datenaustausch mit der Netzwerkschnittstelle auszuführen;
- d) wenigstens eine Rechnereinheit, welche für eine bidirektionale Kommunikation sowohl mit der Cloud-Einrichtung wie auch direkt oder indirekt mit der Netzwerkschnittstelle ausgebildet und eingerichtet ist.
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Mit einer derartigen Dekanter-Systemarchitektur gelingt es, ein Fernwartungs/Fernbeobachtungssystem zu installieren, welches es ermöglicht, einen ganzen Maschinenpark bestehend aus Dekanter aus der Ferne zumindest zu überwachen oder gar zu warten. Insbesondere ist es dem Hersteller oder einem Wartungsbeauftragten der Maschinen/Dekanter in besonders einfacher Art und Weise möglich, gegebenenfalls auftretende Schäden, sei es durch akute Ereignisse oder aufgrund von Verschleiß zu detektieren und gegebenenfalls online zu beheben oder - falls das Eingreifen eines Servicetechnikers notwendig ist - diesen bereits mit allen notwendigen Ersatzteilen und entsprechenden Informationen zur Erfüllung des Wartungsauftrages auszustatten.
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Bei geeigneter Ausstattung mit Sensoren kann auch eine Qualitätsanalyse des durchgeführten Trennungsverfahrens, zum Beispiel die Restfeuchtigkeit eines Zentrales ermittelt werden und so eine Qualitätsanalyse bzw. Qualitätssicherung auf Seiten des Betreibers der Dekanter-Systemarchitektur zur Verfügung gestellt werden. Bei akuten Fehlfunktionen oder Beschädigungen oder dergleichen gelingt es in einfacher Art und Weise, sowohl den Betreiber der Dekanter-Systemarchitektur wie auch gegebenenfalls den Hersteller der Dekanter mit besonders kurzen Informationslaufzeiten zu benachrichtigen bzw. zu alarmieren, um möglichst schnell eine Wiederaufnahme des Dekantiervorganges zu gewährleisten bzw. eine eventuell erforderliche Reparatur vorzunehmen.
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Zweckmäßigerweise ist vorgesehen, dass eine VPN-Einrichtung vorhanden ist, die die direkte Kommunikation mit der Netzwerkschnittstelle etabliert und abwickelt, wobei die VPN-Einrichtung zum Beispiel der Netzwerkschnittstelle des Dekanters zugeordnet ist.
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Hierdurch ist eine sichere Datenübertragung gewährleistet. Des Weiteren ist eine manipulationssichere Datenverbindung gewährleistet.
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Vorteilhaft ist, dass die wenigstens eine Sensoreinrichtung eine
- a) Sensoreinrichtung zur Erfassung von Maschinenzuständen des Dekanters ist und/oder
- b) die Sensoreinrichtung zur Erfassung von Umgebungszuständen einer den Dekanter umgebenden Umgebung ist und/oder
- c) eine Sensoreinrichtung zur Erfassung von Betriebszuständen des Dekanters oder eines Dekantiervorganges ist.
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Wenn die Sensoreinrichtung zur Erfassung von Maschinenzuständen des Dekanters ausgebildet und eingerichtet ist, kann eine direkte Maschinenüberwachung in besonders einfacher Art und Weise vorgenommen werden.
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Wenn die Sensoreinrichtung zur Erfassung von Umgebungszuständen einer Dekanter-Umgebung ausgebildet und eingerichtet ist, können zum Beispiel in einfacher Art und Weise Betriebsparameter des Dekanters an sich ändernde Umgebungszustände angepasst werden.
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Wenn die Sensoreinrichtung zur Erfassung von Betriebszuständen eines Dekanters oder eines Dekantiervorganges ausgebildet und eingerichtet ist, gelingt es in besonders einfacher Art und Weise, eine Qualitätsüberwachung des Dekantiervorganges vorzunehmen, wodurch eine Erhöhung der Verfahrensqualität, insbesondere eine Erhöhung der Trennqualität bzw. eine Konstanthaltung einer einmal erreichten Verfahrensqualität ermöglicht ist.
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Die Sensoreinrichtung zur Erfassung von Maschinenzuständen ist zweckmäßigerweise wenigstens eine aus der folgenden Gruppe:
- - Temperatursensor;
- - Schwingungssensor;
- - Drehzahlsensor;
- - Drucksensor;
- - Niveausensor;
- - Korrosions-, Abrasions-, und/oder Kavitationssensor.
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Temperatursensoren kommen insbesondere infrage für die Ermittlung/Messung einer Umgebungstemperatur, einer Gehäusetemperatur, einer Temperatur von Lagern oder Lagerstellen des Dekanters, einer Temperatur eine von Getriebe Einheiten, einer Temperatur einer Hydraulikeinheit bzw. eines Hydrauliksystems, einer Temperatur eines Spielmediums im Bereich eines Gehäuses oder eines Einlaufrohres des Dekanters, eine Fundamenttemperatur eines Fundaments, welches den wenigstens einen Dekanter trägt, eine Temperatur von Kohleschwimmdichtungen und Wellenschutzhülsen.
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Der jeweilige Sensor erfasst die zum Sensor korrespondierenden Messwerte und leitet sie in Form eines Signals über einen Router an eine Cloud-Einrichtung/Server-Einrichtung weiter.
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In der Cloud-Einrichtung/Server-Einrichtung werden die Daten auf bestimmte oder unbestimmte Zeit gespeichert und verarbeitet. Mit einer Software werden diese Daten visualisiert (Dashboard) und beispielsweise auf einer Displayeinrichtung ausgegeben.
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Diese Daten können manuell oder von einer künstlichen Intelligenz (KI-Einrichtung) ausgewertet werden. So kann frühzeitig ein Schaden oder Verschleiß des sensorisch überwachten Untersystems, zum Beispiel des Gehäuses, der Lagerungen, der Getriebe, der Hydraulik, des Fundaments, der Motoren inklusive deren Unwucht oder ganz allgemein von Getriebe und Hydrauliksystemen erkannt und ein Alarm ausgelöst werden. Dadurch können entweder manuelle oder automatische Nachfolgeprozesse angestoßen werden, wie das Eingreifen in die Maschinenparameter, das automatische Informieren einer bestimmten Personengruppe oder das automatische Bestellen der benötigten Ersatzteile und/oder das Einleiten von Schadensbegrenzungsmaßnahmen oder Schadenverhinderungsmaßnahmen.
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Schwingungssensoren kommen insbesondere infrage zur Ermittlung von Schwingungen/Unwuchten des Dekanters, einzelner Lagerstellen, Antriebsmotoren und/oder Schwingungen/Unwuchten in einem Getriebe- und/oder einem Hydrauliksystem des Dekanters.
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Der jeweilige Sensor erfasst die zum Sensor korrespondierenden Messwerte und leitet sie in Form eines Signals über einen Router an eine Cloud-Einrichtung/Server-Einrichtung weiter.
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In der Cloud-Einrichtung/Server-Einrichtung werden die Daten auf bestimmte oder unbestimmte Zeit gespeichert und verarbeitet. Mit einer Software werden diese Daten visualisiert (Dashboard) und beispielsweise auf einer Displayeinrichtung ausgegeben. Diese Daten können manuell oder von einer künstlichen Intelligenz ausgewertet werden. So kann frühzeitig ein Schaden oder Verschleiß des sensorisch überwachten Untersystems, zum Beispiel des Gehäuses, der Lagerungen, der Getriebe, der Hydraulik, des Fundaments, der Motoren inklusive deren Unwucht oder ganz allgemein von Getriebe und Hydrauliksystemen erkannt und ein Alarm ausgelöst werden. Dadurch können entweder manuelle oder automatische Nachfolgeprozesse angestoßen werden, wie das Eingreifen in die Maschinenparameter, das automatische Informieren einer bestimmten Personengruppe oder das automatische Bestellen der benötigten Ersatzteile und/oder das Einleiten von Schadensbegrenzungsmaßnahmen oder Schadenverhinderungsmaßnahmen.
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Als Drehzahlsensoren kommen insbesondere Drehzahlsensoren zur Ermittlung einer Trommel- und/oder Schneckendrehzahl, und/oder einer Riemenschlupfüberwachung infrage.
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Der jeweilige Sensor erfasst die zum Sensor korrespondierenden Messwerte und leitet sie in Form eines Signals über einen Router an eine Cloud-Einrichtung/Server-Einrichtung weiter.
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In der Cloud-Einrichtung/Server-Einrichtung werden die Daten auf bestimmte oder unbestimmte Zeit gespeichert und verarbeitet. Mit einer Software werden diese Daten visualisiert (Dashboard) und beispielsweise auf einer Displayeinrichtung ausgegeben. Diese Daten können manuell oder von einer künstlichen Intelligenz (KI-Einrichtung) ausgewertet werden. So kann frühzeitig ein Schaden oder Verschleiß des sensorisch überwachten Untersystems, zum Beispiel des Gehäuses, der Lagerungen, der Getriebe, der Hydraulik, des Fundaments, der Motoren inklusive deren Unwucht oder ganz allgemein von Getriebe und Hydrauliksystemen erkannt und ein Alarm ausgelöst werden. Dadurch können entweder manuelle oder automatische Nachfolgeprozesse angestoßen werden, wie das Eingreifen in die Maschinenparameter, das automatische Informieren einer bestimmten Personengruppe oder das automatische Bestellen der benötigten Ersatzteile und/oder das Einleiten von Schadensbegrenzungsmaßnahmen oder Schadenverhinderungsmaßnahmen.
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Als Drucksensoren kommen insbesondere Drucksensoren zur Messung von Druckverhältnissen in einer Maschinenhydraulik und/oder Getrieben und/oder einer Polymer-Zuführung und/oder von Wasser, insbesondere von Prozesswasser oder von jeglichem weiteren druckbasierten System, infrage.
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Der jeweilige Sensor erfasst die zum Sensor korrespondierenden Messwerte und leitet sie in Form eines Signals über einen Router an eine Cloud-Einrichtung/Server-Einrichtung weiter.
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In der Cloud-Einrichtung/Server-Einrichtung werden die Daten auf bestimmte oder unbestimmte Zeit gespeichert und verarbeitet. Mit einer Software werden diese Daten visualisiert (Dashboard) und beispielsweise auf einer Displayeinrichtung ausgegeben. Diese Daten können manuell oder von einer künstlichen Intelligenz (KI-Einrichtung) ausgewertet werden. So kann frühzeitig ein Schaden oder Verschleiß des sensorisch überwachten Untersystems, zum Beispiel des Gehäuses, der Lagerungen, der Getriebe, der Hydraulik, des Fundaments, der Motoren inklusive deren Unwucht oder ganz allgemein von Getriebe und Hydrauliksystemen erkannt und ein Alarm ausgelöst werden. Dadurch können entweder manuelle oder automatische Nachfolgeprozesse angestoßen werden, wie das Eingreifen in die Maschinenparameter, das automatische Informieren einer bestimmten Personengruppe oder das automatische Bestellen der benötigten Ersatzteile und/oder das Einleiten von Schadensbegrenzungsmaßnahmen oder Schadenverhinderungsmaßnahmen.
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Als Niveausensor kommen beispielsweise Niveausensoren zur Messung von Füllständen von Hydraulikflüssigkeit innerhalb eines Hydrauliksystems, Ölfüllständen in Getrieben oder Getriebekomponenten und oder für Füllstände von Tankbehältern infrage.
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Der jeweilige Sensor erfasst die zum Sensor korrespondierenden Messwerte und leitet sie in Form eines Signals über einen Router an eine Cloud-Einrichtung/Server-Einrichtung weiter.
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In der Cloud-Einrichtung/Server-Einrichtung werden die Daten auf bestimmte oder unbestimmte Zeit gespeichert und verarbeitet. Mit einer Software werden diese Daten visualisiert (Dashboard) und beispielsweise auf einer Displayeinrichtung ausgegeben. Diese Daten können manuell oder von einer künstlichen Intelligenz (KI-Einrichtung) ausgewertet werden. So kann frühzeitig ein Schaden oder Verschleiß oder ein kritischer Mangel des sensorisch überwachten Untersystems, von Betriebsflüssigkeiten oder Verarbeitungsflüssigkeiten (Edukten/Produkten) erkannt und wenn nötig ein Alarm ausgelöst werden. Dadurch können entweder manuelle oder automatische Nachfolgeprozesse angestoßen werden, wie das Eingreifen in die Maschinenparameter, das automatische Informieren einer bestimmten Personengruppe oder das automatische Bestellen der benötigten Ersatzstoffe und/oder das Einleiten von Schadensbegrenzungsmaßnahmen oder Schadenverhinderungsmaßnahmen.
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Als Korrosion-, Abrasions-, und/oder Kavitationssensor kommen zum Beispiel Messungen an einer Opferanode, allgemein gesagt an einem Sensor, welcher einen Materialverlust erfasst, infrage.
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Der jeweilige Sensor erfasst die zum Sensor korrespondierenden Messwerte und leitet sie in Form eines Signals über einen Router an eine Cloud-Einrichtung/Server-Einrichtung weiter.
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In der Cloud-Einrichtung/Server-Einrichtung werden die Daten auf bestimmte oder unbestimmte Zeit gespeichert und verarbeitet. Mit einer Software werden diese Daten visualisiert (Dashboard) und beispielsweise auf einer Displayeinrichtung ausgegeben. Diese Daten können manuell oder von einer künstlichen Intelligenz (KI-Einrichtung) ausgewertet werden. So kann frühzeitig ein Schaden oder Verschleiß des sensorisch überwachten Untersystems zu den korrosionsgefährdeten Komponenten erkannt und ein Alarm ausgelöst werden. Dadurch können entweder manuelle oder automatische Nachfolgeprozesse angestoßen werden, wie das Eingreifen in die Maschinenparameter, das automatische Informieren einer bestimmten Personengruppe oder das automatische Bestellen der benötigten Ersatzteile und/oder das Einleiten von Schadensbegrenzungsmaßnahmen oder Schadenverhinderungsmaßnahmen.
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Vorteilhafterweise ist die Sensoreinrichtung zur Erfassung von Umgebungszuständen wenigstens eine aus der folgenden Gruppe:
- - Sensor zur Bestimmung einer Luft-Qualität;
- - Sensor zur Überprüfung einer Inertgasqualität;
- - Schallsensor zur Aufnahme von Umgebungsschall;
- - Sensoren für eine Stromdichte bzw. ein Strompotenzial;
- - Sauerstoffgehaltssensor in der Umgebung und/oder im Inertgas und/oder in einem Abgas und/oder innerhalb des Dekanters.
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Derartige Sensoren leiten eine spezifisch erfasste Messgröße in Form eines Signals über einen Router an die Cloud-Einrichtung und oder einen Server weiter. In der Cloud-Einrichtung oder innerhalb einer Serverstruktur werden die Daten auf vorbestimmte Zeit oder auf unbestimmte Zeit gespeichert. Mit einer Software werden diese Daten visualisiert und beispielsweise auf einer Displayeinrichtung ausgegeben. Diese Daten können manuell durch einen Bediener oder von einer künstlichen Intelligenz (KI-Einrichtung) ausgewertet werden. So kann frühzeitig eine Änderung des beobachteten Parameters erkannt werden und bei Bedarf ein Alarm ausgelöst werden. Dadurch können entweder manuelle oder automatische Nachfolgeprozesse wie zum Beispiel Wartungsschritte oder Einflussnahmen auf die äußeren Umgebungen der Dekanter-Umgebung angestoßen werden. Beispielsweise kann ein Eingreifen in die Maschinenparameter oder das automatische Informieren einer bestimmten Personengruppe erfolgen.
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Bei einem Schallsensor, der in der Umgebung und oder in einem variablen oder festen Abstand und oder im Kontakt zur Vollmantelschneckenzentrifugen (des Dekanters) angeordnet sein kann, kann es sich um einen Sensor zur Körperschall-Erfassung oder um einen Sensor zur Luftschall-Erfassung handeln. Ein geeigneter Schallsensor erfasst den Schall, insbesondere den Körperschall und/oder den Luftschall, leitet ein entsprechendes, zu den erfassten Messwerten korrespondierendes Signal über einen Router an eine Cloud-Einrichtung oder Server-Einrichtung weiter. In der Cloud-Einrichtung oder in der Server-Einrichtung werden die Daten auf bestimmte oder unbestimmte Zeit gespeichert. Die Daten können entsprechend mittels einer Software visualisiert werden und manuell von einer künstlichen Intelligenz (KI-Einrichtung) ausgewertet werden. Hierdurch ist es möglich, frühzeitig einen Schaden oder einen Verschleiß oder einen Allgemeinzustand des Dekanters oder einiger Dekanter aus der Dekanter-Systemarchitektur zu erkennen und gegebenenfalls einen Alarm oder erforderliche Nachfolgeprozesse auszulösen. Dadurch können also entweder manuelle oder automatische Nachfolgeprozesse angestoßen werden, die beispielsweise ein Eingreifen in die Maschinenparameter, das automatische Informieren einer bestimmten Personengruppen und oder das automatische Bestellen von benötigten Ersatzteilen umfassen kann.
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Sensoren zur Bestimmung einer Stromdichte oder eines Strompotenzials sind im Raum und oder in einem variablen oder festen Abstand und oder im Kontakt mit der Vollmantelschneckenzentrifugen angeordnet. Die Sensoren erfassen die Stromdichte und das Strompotenzial in einem System aus Korrosionspartnern und/oder Fremdstrom-/Opferelektroden und leiten ein Signal über einen Router an eine Cloud-Einrichtung/Server-Einrichtung weiter. Innerhalb der Cloud-Einrichtung/Server-Einrichtung werden die Daten auf bestimmte oder unbestimmte Zeit gespeichert. Mit einer Software werden diese Daten visualisiert und beispielsweise an einer Anzeigeeinrichtung ausgegeben und können manuell oder von der künstlichen Intelligenz (KI-Einrichtung) ausgewertet werden. So ist es möglich, frühzeitig einen Schaden oder einen übermäßigen Verschleiß oder einen Zustand des Dekanters oder auch einen momentanen Zustand chemischer Prozesse zu erkennen und bei Bedarf einen Alarm auszugeben. Hierdurch können entweder manuelle oder automatische Nachfolgeprozesse angestoßen werden, wie das Eingreifen in die Maschinenparameter, das automatische Informieren einer bestimmten Personengruppe oder das automatische Bestellen von benötigten Ersatzteilen bzw. Gegenmaßnahmen. Als Gegenmaßnahme käme beispielsweise im Falle eines gefährlichen Schadens oder Verschleißes die Auslösung von brandverhindernden oder brandlöschenden Maßnahmen infrage.
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Durch die Bestimmung eines Sauerstoffgehalts in der Umgebung und/oder im Inertgas und/oder in einem Abgas und/oder innerhalb eines Dekanters können Aussagen sowohl hinsichtlich der Umgebungszustände sowie auch hinsichtlich eines Maschinen- oder Verfahrenszustandes ermittelt werden. Entsprechende Sauerstoff Gehaltssensoren sind in einem variablen oder festen Abstand und/oder im Kontakt zu einem Bauteil oder einer Baugruppe der Vollmantelschneckenzentrifugen angeordnet. Ein entsprechender Sensor erfasst den Sauerstoffgehalt und leitet ein Signal über einen Router an eine Cloud-Einrichtung/Server-Einrichtung weiter. In der Cloud-Einrichtung/Server-Einrichtung werden die Daten auf bestimmte oder unbestimmte Zeit gespeichert. Mit einer Software werden diese Daten visualisiert und gegebenenfalls mittels einer Anzeigeeinrichtung/Displayeinrichtung visualisiert und können entweder manuell oder von einer künstlichen Intelligenz ausgewertet werden. So kann frühzeitig ein zu hoher Sauerstoffgehalt erkannt und ein Alarm ausgelöst werden. Dadurch können beispielsweise entweder manuelle oder automatische Nachfolgeprozesse angestoßen werden, wie das Eingreifen in die Maschinenparameter und/oder das automatische Informieren einer bestimmten Personengruppe oder das automatische Einleiten von Schadensbegrenzungsmaßnahmen oder von Schadenverhinderungsmaßnahmen.
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Auch kann die Sensoreinrichtung eine Sensoreinrichtung zur Erfassung von Betriebszuständen eines Dekanters oder eines Dekantiervorganges wenigstens eine aus der folgenden Gruppe sein:
- - Sensoren zur Überprüfung eines Produktzulaufes zum Beispiel einer Temperatur und/oder eines pH-Wertes und/oder einer elektrischen Leitfähigkeit und/oder eines Gehalts an Halogenoiden und/oder eines TS-Gehalts;
- - Sensoren zur Ermittlung einer Zentralratsqualität;
- - Sensoren zur Bestimmung einer Inertgasqualität;
- - ein Kraft-/Drehmomentsensor für die Ermittlung einer Schnecken Axialkraft oder eines Getriebedrehmoments;
- - Durchfluss-Messsensoren zur Ermittlung eines Flüssigkeitsvolumenstroms, zum Beispiel eines Produkt Zulauf-Volumenstroms und/oder eines Volumenstroms für ein Flockhilfsmittel und/oder eines Volumenstroms von Prozesswasser und/oder eines Volumenstroms durch eine Schälscheibe.
- - Sensoren zur Ermittlung einer Partikelgröße in der Suspension oder im Zentrat, einer Partikelanzahl in der Suspension oder im Zentrat, oder einer Partikelgeometrie von Partikeln in der Suspension oder im Zentrat;
- - Sensoren zur Ermittlung eines Flügelrades von Behältern des Dekanters, insbesondere einer Dekanter-Trommel;
- - Sensoren zur Ermittlung einer Teichtiefe, einer Schälscheibenstellung und eines Wehrdurchmessers des Dekanters;
- - Sensoren zur Erkennung einer Erdung des Dekanters.
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Entsprechende Sensoreinrichtungen bzw. deren Sensoren sind in einem variablen oder festen Abstand und/oder im Kontakt zu einem Bauteil oder einer Baugruppe der Vollmantelschneckenzentrifugen angeordnet. Ein entsprechender Sensor erfasst zum Sensor korrespondierende Messwerte und leitet Daten in Form eines Signals über einen Router an eine Cloud-Einrichtung/Server-Einrichtung weiter. In der Cloud-Einrichtung/Server-Einrichtung werden die Daten auf bestimmte oder unbestimmte Zeit gespeichert. Mit einer Software werden diese Daten visualisiert und gegebenenfalls mittels einer Anzeigeeinrichtung/Displayeinrichtung visualisiert und können entweder manuell oder von einer künstlichen Intelligenz ausgewertet werden. So kann frühzeitig eine mögliche ungewollte Abweichung von Sollwerten erkannt und ein Alarm ausgelöst werden. Dadurch können beispielsweise entweder manuelle oder automatische Nachfolgeprozesse angestoßen werden, wie das Eingreifen in die Maschinenparameter und oder das automatische Informieren einer bestimmten Personengruppe oder das automatische Einleiten von Schadensbegrenzungsmaßnahmen oder von Schadenverhinderungsmaßnahmen.
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Zweckmäßig ist, dass eine künstliche Intelligenz, d. h. eine KI-Einrichtung, vorhanden ist, welche eingerichtet und ausgebildet ist, erfasste Daten zu analysieren, auszuwerten und/oder Analyseergebnisse mittels einer Displayvorrichtung zur Anzeige zu bringen.
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Eine solche Maßnahme reduziert den manuellen Analyse- und Auswerteaufwand erheblich.
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Zweckmäßigerweise verfügt jeder Dekanter der Dekanter-Systemarchitektur über eine PLC-Einheit oder steht mit einer PLC-Einheit in Verbindung.
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Außerdem ist vorteilhaft, dass j eder Dekanter der Dekanter-Systemarchitektur über eine HMI-Einrichtung verfügt oder mit einer HMI-Einrichtung in Verbindung steht.
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Unter einer HMI-Einrichtung (Human Machine Interface) ist eine Schnittstelleneinrichtung für die Mensch-Maschine-Kommunikation zu verstehen. Entsprechende HMI-Einrichtungen können beispielsweise Tastaturen/Mäuse, akustische oder optische oder haptische Eingabeeinrichtungen, zum Beispiel Touchscreens, oder jede anderweitige geeignete Eingabeeinrichtung sein.
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Besonders vorteilhaft ist, dass mehrere Dekanter der Dekanter-Systemarchitektur miteinander verbunden sind.
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Hierdurch gelingt ein zentrales Management eines Maschinenparks bestehend aus mehreren Dekanter in besonders effektiver und einfacher Art und Weise.
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Ein erfindungsgemäßer Dekanter zur Ausbildung einer Dekanter-Systemarchitektur verfügt über wenigstens eine Sensoreinrichtung, die direkt oder indirekt mit wenigstens einer Netzwerkschnittstelle kommuniziert.
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Ein solcher Dekanter eignet sich in besonderer Art und Weise zur Ausbildung der erfindungsgemäßen Dekanter-Systemarchitektur. Im Folgenden wird die Erfindung anhand der Zeichnung beispielhaft näher erläutert. Es zeigen:
- 1: einen schematischen Aufbau einer erfindungsgemäßen Dekanter-Systemarchitektur in einer funktionsmäßigen Übersicht;
- 2: die erfindungsgemäße Dekanter-Systemarchitektur in einem schematischen Funktion Schaltbild.
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1 zeigt einen schematischen Aufbau einer erfindungsgemäßen Dekanter-Systemarchitektur 1 in einer schematischen Übersicht.
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Die Dekanter-Systemarchitektur 1 besitzt eine Vielzahl von Dekanter 2, welche jeweils über eine Netzwerkschnittstelle 3 mit einer Cloud-Einrichtung 4 oder einer Server-Einrichtung 5 verbunden sind. Die Verbindung erfolgt zweckmäßigerweise über einen VPN-Tunnel innerhalb des Internets oder eines Intranets.
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Eine Rechnereinheit 6, welche bei einem Betreiber der Dekanter-Systemarchitektur 1 installiert ist und/oder welche beispielsweise bei einem Hersteller der Dekanter 2 oder einem Wartungspartner der Dekanter-Systemarchitektur 1 installiert ist, ist derart eingerichtet und ausgebildet, dass diese bidirektional mit der Cloud-Einrichtung 4 und oder der Server-Einrichtung 5 kommunizieren kann. Eine derartige Kommunikation ist vorteilhafterweise mittels einer VPN-Einrichtung 7 gesichert.
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Die Netzwerkschnittstelle 3 ist bevorzugt jedem Dekanter 2 zugeordnet oder alternativ ist die Netzwerkschnittstelle 3 als Schnittstelle ins Internet wenigstens einem oder einem Verbund von mehreren Dekantern 2 zugeordnet. Die Netzwerkschnittstelle 3 kann zweckmäßigerweise ebenfalls über eine VPN-Einrichtung 7 geschützt kommunizieren.
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Jedem Dekanter 2 ist außer dem eine PLC-Einrichtung 8 (programmierbarer Logikcontroller) (vergleiche 2) sowie wenigstens eine Dateneingabeeinrichtung (HMI-Einrichtung 9) zur Ausbildung einer Mensch-Maschine-Kommunikationsmöglichkeit zugeordnet. Die Netzwerkschnittstelle 3 ist ausgangsseitig beispielsweise mit dem Internet oder einem Intranet verbunden, wobei das Internet bzw. das Intranet die Cloud-Einrichtung 4 umfasst bzw. enthält.
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Mittels der HMI-Einrichtungen 9 ist eine direkte Kommunikation mit den jeweiligen PLC-Einrichtungen 8 der Dekanter 2 ermöglicht. Außerdem ist mittels der HMI-Einrichtungen 9 eine Kommunikation über die Netzwerkschnittstelle 3 mit dem Internet, insbesondere der Cloud-Einrichtung 4 oder der Server-Einrichtung 5 oder der Rechnereinheit 6 ermöglicht. Selbstverständlich sind für sämtliche Datenverbindungen die erforderlichen Datensicherungsmaßnahmen verwirklicht.
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Mittels einer nach Bedarf leicht anpassten Sensorik kann jeder Dekanter 2 für sich oder alle Dekanter 2 der Dekanter-Systemarchitektur 1 ausgestattet werden und kann somit individuell an die jeweiligen Bedürfnisse innerhalb einer bestimmten Systemarchitektur angepasst werden.
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In besonderer Art und Weise haben sich Sensoren zur Bestimmung von Temperaturen, Schwingungen, Drehzahlen, Zuständen von Betriebsstoffen, wie zum Beispiel Ölen, Zuständen von verschiedenen Prozessstoffen, wie zum Beispiel Hydrauliköl, Getriebeöle, Polymere, Prozessflüssigkeiten oder Prozessmaterialien allgemein bewährt.
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Kraftsensoren wie zum Beispiel Schnecken-Axialkraftsensoren einer Dekanterschnecke oder Drehmomentsensoren können Auskünfte über eine momentane mechanische Belastung eines Dekanters 2 oder dessen Komponenten geben.
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Weiterhin können Schallsensoren, Durchfluss-Messsensoren, Drucksensoren, Sensoren für eine Bestimmung einer Zentrat-Qualität sinnvoll sein. Auch können innerhalb eines Zulaufs Temperatur, pH-Wert-, Chlorid-Gehalt-, Leitfähigkeitssensoren oder dergleichen angeordnet sein.
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Stromsensoren können beispielsweise Fremdstromsensoren, Opferanoden-Stromsensoren und oder dergleichen Sensoren sein. Ein Sauerstoffsensor kann kritische Mengen eines Sauerstoffgehaltes feststellen. Korrosionssensoren und Sensoren für Luftqualität sowie eine Sensorik für eine Schälscheibenstellung und einen Wehrdurchmesser des Dekanters 2 sind ebenfalls sinnvoll.
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Auch kann eine GPS-Sensorik zur Bestimmung eines Standortes sowie eine Partikelbestimmungssensorik, wie zum Beispiel zur Bestimmung einer Partikelgröße, einer Partikeldichte, einer Partikelmenge, einer Partikelform zweckmäßig sein. Insbesondere aber nicht ausschließlich Letzteres kann im Bereich des Zulaufs und/oder des Zentrats besonders sinnvoll sein.
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Rohdaten, welche aus der oben beschriebenen Sensorik erhalten werden, werden erfasst und beispielsweise mit einem Router, d. h. mit einer Netzwerkschnittstelle 3 an eine Cloud-Einrichtung 4 oder an eine Server-Einrichtung 5 weitergeleitet und dort zur weiteren Verarbeitung auf bestimmte Zeit oder unbestimmte Zeit gespeichert. Des Weiteren erfolgt eine Datenverarbeitung dieser erfassten Rohdaten. Eine Software kann diese Daten beispielsweise anhand einer der Dashboard-Oberfläche visualisieren und an einer Displayvorrichtung ausgeben. Die Datenauswertung oder Datenanalyse kann manuell oder von einer künstlichen Intelligenz vorgenommen werden.
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Insbesondere beim Einsatz einer künstlichen Intelligenz können aus den Daten unter anderem nachfolgend aufgeführte Ereignisse und Zustände der Maschinen analysiert, erkannt und dargestellt werden:
- - ein Brand oder ein bevorstehender Brand;
- - eine Qualität einer Erdung der Dekanter-Maschine;
- - einen möglichen Verschleiß an Dekanterkomponenten, zum Beispiel einer Dekanterschnecke;
- - einen Verschleiß oder Schäden in Antrieben, Getrieben oder in der Hydraulik;
- - Ausgabe von Warnungen/Alarmen oder automatische Anpassung von Betriebsparametern der Dekanter 2 bei einem erhöhten Verschleiß;
- - Ausgabe von Warnungen/Alarmen, wenn zum Beispiel eine Wartung erforderlich ist oder kurz bevorsteht;
- - Warnungen/Alarme bei unzulässigen Betriebszuständen von Dekantern 2 oder Komponenten der Dekanter 2, zum Beispiel von Lagern, von Schmierungszuständen von lagern, einer Unwucht, einem Riemenschlupf, einer Ölqualität im Getriebe oder der Hydraulik oder dergleichen.
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Ebenfalls können durch die Datenanalyse und deren Darstellung entweder manuelle oder automatische Nachfolgeprozesse angestoßen werden, welche insbesondere umfassen können:
- - ein Eingreifen in die Maschinenparameter der Dekanter 2;
- - ein automatisches Informieren von betroffenen Personenkreisen, insbesondere zum Beispiel eines Wartungs- oder Reparaturpersonals.
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Zur besseren Vorbereitung dieses Wartung-/Reparaturpersonals kann bereits ein automatisiertes Bestellen von benötigten Ersatzteilen erfolgen, wenn zum Beispiel aufgrund eines Schadensereignisses oder eines Verschleißereignisses erkannt wird, dass Maschinenteile der Dekanter 2 zwingend oder vorausschauend ausgetauscht werden müssen oder sollen.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Dekanter-Systemarchitektur
- 2
- Dekanter
- 3
- Netzwerkschnittstelle
- 4
- Cloud-Einrichtung
- 5
- Server-Einrichtung
- 6
- Rechnereinheit
- 7
- VPN-Einrichtung
- 8
- PLC-Einrichtung
- 9
- HMI-Einrichtung
