DE2412422C2 - Steueranlage für eine Trocknungsanlage - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Steueranlage für eine Trocknungsanlage, z. B. einen Kammertrockner, bei der die Zufuhr des Trocknungsmittels jeweils in Teilbereiche, z. B. Kammern des Trockners durch Ein- und Austrittsöffnungen, zeitabhängig veränderbar ist mittels den Öffnungen zugeordneten Klappen od. dgl., deren Stellung über elektrische Stellantriebe und einen Steuerkreis für diese programmsteuerbar ist.

Bei bekannten Ausführungen solcher Anlagen finden Zeitplangeber mit Kurvenscheiben Anwendung, deren Form den Programmablauf bestimmt. Bei Trocknungsanlagen mit einer Vielzahl von in der Trocknungsmittelzufuhr unabhängig veränderbaren Teilbereichen, wie dies vornehmlich bei Kammertrocknern gegeben ist, erfordert eine Programmsteuerung der Klappen od. dgl. einen hohen Aufwand an elektrischen Steuergeräten, der entsprechende Kosten bedingt. Zeitplangeber der genannten Art erfordern für Auswechslungen von Kurvenscheiben bei Programmänderungen in Anpassung an wechselnde Formate und Arten von Trockengütern einen hohen Bedienungsaufwand, der geschultes Fachpersonal voraussetzt. Bei Betriebsstörungen müssen für eine Betriebsfortsetzung kompli zierte Umstellungen der Kurvenscheiben der Zeitplan geber vorgenommen werden, die für eine sachgerecht! Durchführung ebenfalls Fachpersonal erfordern.

Die Erfindung schafft hier Abhilfe und ist, ausgehenc

von einer Steueranlage für eine Trocknungsanlage de eingangs genannten Art, in erster Linie dadurch ge

kennzeichnet, daß der Steuerkreis zumindest zwei, füi sämtliche Stellantriebe gemeinsame, in ihrem Zeit-lm puls-Programm unterschiedliche Impulsgeber sowk

Schalter umfaßt, über welche der oder die jeweils der Klappen zugeordnete^) Stellantrieb(e) wahlweise ar

einen der Impulsgeber anschließbar ist bzw. sind.

Vorzugsweise sind als Impulsgeber in der Impulsfre

quenz und/oder -flankenbreite einstellbare Impulsgene ratoren vorgesehen, während ferner die Schalter zweckmäßig von Zeitrelais mit vorgeordnetem Impuls geber-Wahlschalter gebildet sind.

Die Anlage nach der Erfindung verringert den Auf wand an Steuergeräten auf ein Mindestmaß. Gleichzeitig wird auch der Bedienungsaufwand sowohl für eine Programmvorgabe vor Beginn eines Trocknungsvorganges als auch während des Ablaufes des Trocknungsvorganges auf ein Mindestmaß herabgesetzt sowie so vereinfacht, daß eine Bedienung ohne weiteres auch von ungeschultem Bedienungspersonal durchgeführt werden kann. Dabei erbringt die Ausgestaltung nach der Erfindung eine ungewöhnliche Variabilität in der Programmgestaltung und erlaubt auf einfachste Weise durchführbare Programmabänderungen und -anpassungen, so daß alle für einen Trocknungsablauf bedeutsa men Umstände vor und während des Trocknungsvorganges Berücksichtigung finden können.

Vorteilhaft sind jedem Stellantrieb oder je einer Gruppe von Stellantrieben zumindest zwei nacheinan der ablaufende Zeitrelais zugeordnet, über die sich der zeitliche Ablauf des Anschlusses der Stellantriebe an die unterschiedlichen Impulsgeber für eine Programmgestaltung besonders einfach verwirklichen läßt. Ferner kann in weiterer Ausgestaltung der Erfindung jedem Stellantrieb oder jeder Gruppe von Stellantrieben ein von einem Maximalthermostat gesteuerter Richtungsumkehr-Schalter zugeordnet sein. Eine solche Ausgestaltung ist insbesondere bei Anlagen mit verhältnismäßig hohen Trocknungsmitteltemperaturen von z. B. 150 bis 180° C zweckmäßig, da durch diese die höchste Trocknungstemperatur in jeder Kammer bzw. jedem Teilbereich des Trocknungsraumes vorgegeben und vollautomatisch geregelt werden kann.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Gegenstandes der Erfindung näher veranschaulicht. Im einzelnen zeigt

F i g. 1 ein Diagramm zur Veranschaulichung des Verlaufs von Temperatur und relativer Feuchte über der Zeit eines Trocknungsvorganges, F i g. 2 ein Diagramm zur Veranschaulichung von Klappenöffnungsprogrammen über der Zeit eines Trocknungsvorganges,

F i g. 3 eine schematische und vereinfachte Ansicht einer Kammer einer Kammertrocknungsanlage mit Stellantriebssteuerkreis.

Die F i g. 1 zeigt mit der als ausgezogene Linie veranschaulichten φ-Kurve den Verlauf der relativen Feuchte von Trockengutformlingen über der Zeit eines Trocknungsvorganges, während die strichpunktierte t-Kurve den zugehörigen Verlauf der Trocknungstemperatur wiedergibt. Dieser Verlauf ist für einen als Beispiel gedachten Formling eines Typs bzw. Formats a erwünscht. Formlinge des Typs a sind trocknungsemp-

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T ³

findlich und erfordern eine Trocknungszeit von 48 Stunden. Die gestrichelte Kurve zeigt einen erwünschten Temperatur-Zeit-Verlauf für einer, ebenfalls als Beispiel gedachten Formling eines Typs b, der verhältnismäßig trocknungsunempfindlich ist und eine Trocknungszeit von nur 24 Stunden erfordert. Die gepunktete Kurve schließlich zeigt einen erwünschten Verlauf der Trocknungstemperatur über der Zeit für ein drittes Beispiel eise» Formlings eines Typs c, der aus feuchteempfindlichen Material besteht, bei Trocknungsbeginn zu Kondensschäden neigt und eine Trocknungszeit von 36 Stunden erforderlich macht.

Der jeweils angestrebte Temperatur-Zeit-Verlauf gemäß den Kurven des Diagramms der F i g. 1 wird bei Trocknungsanlagen durch eine entsprechende Steuerung der Beaufschlagung des Trocknungsgut enthaltenden Trocknungsraumes der Anlage herbeigeführt. Der F i g. 3 liegt als Beispiel für eine Trocknungsanlage ein Kammertrockner zugrunde, der eine geeignete beliebige Zahl von Kammern umfaßt. Die in F i g. 3 stellvertretend für die weiteren Kammern veranschaulichte Kammer I umfaßt einen Trocknungsraum 2, der mit zu trocknendem Gut beschickbar ist. Oberhalb des Trocknungsraumes 2 ist durch eine Trennwand 3 od. dgl. ein Umwälzkanal 4 abgeteilt, in dem ein Umwälzgebläse 5 angeordnet ist. Dieses Umwälzgebläse 5 gibt Trocknungsmittel einen Strömungsverlauf vor, wie er durch die eingezeichneten Pfeile veranschaulicht ist. An dem in der Zeichnung linken Ende der Kammer strömt Trocknungsmittel von oben nach unten aus dem Umwälzkanal 4 in den Trocknungsraum 2 ein, passiert den Trocknungsraum in Richtung zum anderen Ende der Kammer und tritt an diesem in Richtung von unten nach oben aus dem Trocknungsraum wieder in den Umwälzkanal 4 ein, in dem es sich zum Umwälzgebläse 5 hin vorbewegt, um nach dessen Verlassen den vorbeschriebenen Kreislauf erneut zu durchlaufen.

Oberhalb der Kammer I erstrecken sich durchgehende, für sämtliche Kammern der Anlage gemeinsame Strömungskanäle, und zwar ein Strömungskanal 6 für Warmluft (WL) und 7 für Naß- bzw. Feuchtluft (NL). Der Warmluftkanal 6 ist über eine Eintrittsöffnung 8 mit dem Umwälzkanal verbunden. Für die Verbindung des Naßluftkanals 7 mit dem Umwälzkanal 4 ist eine Austrittsöffnung 9 vorgesehen. Den öffnungen 8,9 sind jeweils Klappen KL zugeordnet, die zwischen einer die öffnungen 8,9 verschließenden Stellung und einer Stellung stufenlos verstellbar sind, in der sie eine vorgegebene maximale öffnungsweite darbieten. Die maximale Öffnungsweite betrage beispielsweise 30 cm. Zur Betatigung der Klappen KL ist ein für beide Klappen gemeinsamer Seilzug 10 vorgesehen, dessen Zugseile durch einen gemeinsamen elektrischen Stellantrieb 11, z. B. einen Elektromotor, betätigt werden. Der Elektromotor ist elektrisch mit einer Zweigleitung 12 eines SS Steuerkreises 13 verbindbar, und zwar bei dem dargestellten Beispiel in einer eine Richtungsumkehr ermöglichenden Weise. Die richtungsumkehrbare Verbindung wird über einen Richtungsumkehr-Schalter 14 hergestellt, der durch einen Maximalthermostaten Tbetätigt wird. Der Fühler des Maximalthermostaten T befindet sich im Umwälzkanal 4 und ermittelt die Temperatur im Trocknungsmittel nach dessen Übertritt aus dem Trocknungsraum 2 in den Umwälzkanal 4. Ermittelt der Maximalthermostat Γ eine Temperatur für das Trocknungsmittel unterhalb der an ihm eingestellten Maximaltemperatur, so verbindet der Schalter 14 die Zweigleitung 12 beispielsweise mit dem Pol L des Stellan-422

triebs, so daß der Stellantrieb bei Baaufschlagung mit Impulsen links herum dreht und dadurch die öffnungsweite der Klappen KL vergrößert. Ermittelt der Maximalthermostat Γ eine Temperatur für das Trocknungsmittel, die gleich oder größer ist als die an ihm eingestellte Maximaltemperatur, so verbindet der Schalter 14 die Zweigleitung 12 mit dem R-PoI des Stellantriebs 11 mit der Folge, daß dieser rechts herum dreht und bei zugeführten Impulsen die öffnungsweite der Klappen KL verringert.

Der Steuerkreis 13 für die Steuerung der Stellantriebe der Trocknungsanlage umfaßt bei dem dargestellten Beispiel drei Impulsgeber /Al, /All und /AIII, die bevorzugt von in ihrer Impulsfrequenz und/oder -flankenbreite einstellbaren Impulsgeneratoren (Impulsrelais) gebildet sind. Diese z. B. an einer Schaltzentrale der Trocknungsanlage angeordneten Impulsgeber liefern unterschiedliche Zeit-Impuls-Programme, die sie in Leiter Γ, 1Γ bzw. ill* einspeisen. An Stelle von drei Impulsgebern mit drei verschiedenen Zeit-lmpuls-Programmen kommt man in der Praxis zumeist schon mit zwei Impulsgebern aus. Andererseits ist es jedoch generell nicht ausgeschlossen, daß für Spezialzwecke es wünschenswert sein kann, auch vier verschiedene Impulsgeber oder noch mehr einzusetzen. Für jede Kammer sind bei dem dargestellten Beispiel zwei Schalteinheiten 15 und 16 vorgesehen, jedoch versteht es sich, daß jeder Kammer der Trocknungsanlage auch drei Schalteinheiten, nämlich je eine Schalteinheit pro Impulsgeber, zugeordnet sein können. Die Schalteinheit 15 umfaßt einen Impulsgeber-Wahlschalter WSi sowie ein Zeitrelais ZR\. Die entsprechenden Teile der Schalteinheit 16 sind mit WS2 und ZRi bezeichnet. Die Abgänge beider Zeitrelais (Zeitschaltuhren) sind mit der Zweigleitung 12 für die zugehörige Kammer 1 verbunden. Der Eingang der Zeitrelais ZR\ und ZRi ist über die Wahlschalter WSi bzw. WS2 wahlweise mit Anschlußkontakten der Impulsschienen bildenden Leiter Ι', ΙΓ oder 111' verbindbar. Auf Grund dieser Ausgestaltung kann der Stellantrieb 11 der Kammer 1 für eine durch Einstellung des Zeitrelais ZRx vorgegebene Zeit mit einem ausgewählten Impulsgeber und für eine nachfolgende, am Zeitrelais ZRi eingestellte Zeitspanne mit einem anderen Impulsgeber elektrisch verbunden werden. Bei Vorhandensein einer dritten Schalteinheit besteht auch noch die Möglichkeit, den Stellantrieb 11 für eine nachfolgende dritte Zeitspanne mit einem der Impulsgeber zu verbinden. Während der Zeit der Verbindung des Stellantriebs 11 mit einem der Impulsgeber steuert dessen Zeit-Impuls-Programm den Stellantrieb 11.

Die F i g. 2 veranschaulicht in ihrem Diagramm den Verlauf der öffnungsweite der Klappen KL über der Trocknungszeit. Der Impulsgeber IRl liefert ein Zeit-Impuls-Programm, das den Stellantrieb 11 veranlassen würde, die öffnungsweite der Klappen KL entsprechend der Kurve I" zu verändern. Entsprechend dieser linearen Kurve I" wird die maximale öffnungsweite von 30 cm in einer Zeit von 12 Stunden erreicht. Das Zeit-Impuls-Programm des Impulsgebers IRU erbringt den durch die lineare Kurve II" veranschaulichten Öffnungs-Zeit-Verlauf. Gemäß dieser Kurve wird die maximale öffnungsweite innerhalb eines Zeitraums von 24 Stunden erreicht. Der Impulsgeber IRWl schließlich hat ein Zeit-Impuls-Programm, das einen der linearen Kurve IU" entsprechenden Öffnungs-Zeit-Verlauf erbringt. Der für einen bestimmten Formling nun erwünschte Verlauf der öffnungsweite über der Zeil wird durch

Zusammensetzen von Abschnitten der Kurven I", II" bzw. Ill" gebildet. Die entsprechenden Öffnungs-Zeit-Verlaufskurven sind in F i g. 2 für die Formlinge a, b, c in strichpunktierten, gestrichelten bzw. gepunkteten Linien analog der entsprechenden Darstellung der Kur- ven in F i g. 1 wiedergegeben. Die strichpunktierte Kurve für den Formling a in F i g. 2 erhält man dadurch, daß man den Stellantrieb 11 für die solche Formlinge enthaltende Kammer I für 16 Stunden über die Schalteinheit 15 mit dem Impulsgeber /AIII verbindet. Nach Ablauf dieser 16 Stunden unterbricht die Schalteinheit 15 diese Verbindung zum Stellantrieb 11, während nachfolgend die Schalteinheit 16 den Stellantrieb 11 für 14 Stunden mit dem Impulsgeber IRM verbindet. Während innerhalb der ersten 16 Stunden die Klappen KL nur verhältnismäßig langsam geöffnet werden, erfolgt innerhalb der sich anschließenden 14 Stunden ein öffnen der Klappen KL schneller und auf volle öffnungsweite. In dieser vollen Offenstellung verbleiben die Klappen bis zum Ende der Trocknungszeit von 48 Stunden. In der letzten, 18 Stunden betragenden Spanne der Trocknungszeit ist je nach Ausgestaltung des Steuerkreises der Stellantrieb 11 von irgendeiner Impulsbeaufschlagung abgetrennt und führt dementsprechend keine Stellbewegung aus, oder aber der Stellan- trieb 11 wird weiterhin mit Impulsen von dem letztverbundenen Impulsgeber beaufschlagt, kann jedoch auf Grund einer Anschlagbegrenzung mechanischer oder elektrischer Art diese Impulse nicht mehr in eine weitere Öffnungsbewegung umsetzen.

Erreicht die Temperatur im Trocknungsmittel den am Maximalthermostaten T eingestellten Wert, tritt eine Regelung über den Schalter 14 ein, der die öffnungsweite der Klappen auf einen der vorgegebenen Maximaltemperatur entsprechenden Wert einregelt. Dieser Wert kann je nach vorgegebener Maximaltemperatur der maximalen öffnungsweite oder auch einer darunter liegenden öffnungsweite entsprechen. Auf diese Weise verwirklicht der Steuerkreis bis zum Erreichen der Maximaltemperatur einen Steuer- und vom Erreichen der Maximaltemperatur an einen Regelvorgang für die Klappenstellung.

Bei dem Formling b wird, wie F i g. 2 erkennen läßt, über eine entsprechende Schalteinheit ein zugehöriger Stellantrieb bzw. eine entsprechende Gruppe vor gleichfömig zu steuernden Stellantrieben für eine Zeitspanne von 6 Stunden mit dem Impulsgeber /AIII unc für eine sich anschließende Zeitspanne von 10 Stunder mit dem Impulsgeber IR\ verbunden. Der Trocknungs Vorgang ist hierbei nach 24 Stunden beendet. Für der Formling c wird die Öffnungsweile für eine Zeitspanne von 2 Stunden zunächst durch den Impulsgeber IRl bestimmt, wonach die öffnungsweite für eine sich anschließende Zeitspanne von 18 Stunden durch den Impulsgeber IRIl bestimmt wird. Der Trocknungsvorgang ist hierbei nach 36 Stunden abgeschlossen.

Wie ohne weiteres ersichtlich ist, lassen sich durch zeitlich wechselndes Ansteuern des bzw. der Stellantriebe einer Kammer oder eines sonstigen Teilbereiches des Trocknungsraumes weitgehend beliebige Verlaufskurven für die öffnungsweite der Klappen KL über der Zeit aufbauen und darüber Temperaturverlaufe über der Zeit programmieren, die allen Anforderungen der Praxis Rechnung tragen. Während die Impulsgeber in einer zentralen Schaltstation in der Trocknungsanlage untergebracht sein können, ist es zweckmäßig, die Schalter für die jeweiligen Kammern diesen auch räumlich zuzuordnen, so daß eine Bedienungsperson in Abhängigkeit vom Trocknungsgut die Zeitrelais an Ort und Stelle bedienen kann. In Fällen, in denen mehrere Kammern gleichförmig in der Beaufschlagung mit Trocknungsmittel geändert werden können, können Schalteinheiten 15, 16 auch eine entsprechende Gruppe von Stellantrieben gemeinsam betätigen.

Wenn im vorstehenden die Erfindung an Hand eines Kammertrockners näher erläutert wurde, so verstehe sich doch, daß sie auch bei Kanal- bzw. Tunneltrocknern Anwendung finden kann. Ferner besteht die Möglichkeit, neben Stellantrieben für Klappen, welche die Beaufschlagung mit Trocknungsmittel der Menge nach regulieren, mit dem Steuerkreis 13 auch z.B. Zwischenerhitzer oder dergleichen Wärmetauscher zu steuern.

Zur Rückführung der Klappen in eine Betriebsausgangsstellung kann ferner eine Rücklaufschaltung vorgesehen sein, die bei Ablauf der jeweils vorgegebenen Gesamtbetriebszeit die Stellantriebe für eine Klappenschließbewegung betätigt

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (6)

Patentansprüche:

1. Steueranlage für eine Trocknungsanlage, z. B. einen Kammertrockner, bei der die Zufuhr des Trocknungsmittel jeweils in Teilbereiche, z. B. Kammern des Trockners durch Ein- und Austrittsöffnungen, zeitabhängig veränderbar ist mittels den öffnungen zugeordneten Klappen od. dgl, deren Stellung über elektrische Stellantriebe und einen Steuerkreis für diese programmsteuerbar ist dadurch gekennzeichnet, daß der Steuerkreis (13) zumindest zwei, für sämtliche Stellantriebe (11) gemeinsame, in ihrem Zeit-Impuls-Programm unterschiedliche Impulsgeber (//?I, IRU, IRiU) sowie Schalter (15, 16) umfaßt, über welche der oder die jeweils den Klappen (KL) einer Kammer (1) zugeordneten) Stellantrieb(e) wahlweise an einen der Impulsgeber anschließbar ist bzw. sind.

2. Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Impulsgeber in der Impulsfrequenz und/oder -flankenbreite einstellbare Impulsgeneratoren dienen.

3. Anlage nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schalter (15,16) aus Zeitrelais (ZRi, ZRi) mit vorgeordnetem Impulsgeber-Wahlschalter (WS, WSi)bestehen.

4. Anlage nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß jedem Stellantrieb (11) oder je einer Gruppe von Stellantrieben zumindest zwei nacheinander ablaufende Zeitrelais zugeordnet sind.

5. Anlage nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß jedem Stellantrieb (11) oder je einer Gruppe von Stellantrieben ein von einem Thermostat (T) gesteuerter Richtungsumkehr-Schalter (14) zugeordnet ist.

6. Anlage nach einem der Ansprüche 1 bis 5. gekennzeichnet durch eine die Stellantriebe (U) nach Ablauf einer vorgegebenen Betriebszeit für eine Rückstellung der Klappen (KL) in eine Betriebsausgangsstellung betätigende Rücklaufschaltung.