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Pneumatisches Fördergerät für pulverförmiges
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oder körniges Fördergut Die Erfindung bezieht sich auf ein pneumatisches
Fördergerät für pulverförmiges oder körniges Fördergut nach dem Oberbegriff des
Hauptanspruchs.
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Derartige Fördergeräte sind aus der DE-PS 25 16 625 bekannt.
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Sie werden beispielsweise zur Beschickung von Extrudern oder Spritzgießmaschinen
mit Kunststoff-Granulaten oder -Pulvern oder Gemischen solcher Stoffe eingesetzt.
Das Fördergut wird dabei wahlweise aus Silos oder neben den Verarbeitungsmaschinen
stehenden Vorratsbehältern über Rohr- oder Schlauchleitungen angesaugt. Bei Großanlagen
ist für die einzelnen Fördergeräte gewöhnlich eine zentrale Steuerungs- und Überwachungseinrichtung
vorgesehen.
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Um bei den bekannten Fördergeräten den Behälter immer ausreichend
mit Fördergut zu befüllen, muß das Sauggebläse für eine vorbestimmte Laufdauer in
Betrieb sein. Als Kontrollglied für die Laufdauer des Sauggebläses enthält die Steuerungseinrichtung
der bekannten Fördergeräte ein Zeitglied, an dem die Förderzeit eingestellt werden
muß. Diese ist abhängig von der Art und Beschaffenheit des Fördergutes, der Länge
des Förderweges und dem Unterdruck des Sauggebläses.
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Als nachteilig erweist sich, daß die Förderzeit immer den wechselnden
Förderbedingungen anzupassen ist, weil bei unzureichender Förderung sonst alsbald
eine Störungsanzeige erfolgt. Unnötige Belastungen und Beanspruchungen des Bedienungspersonals
ergeben sich daraus. Außerdem kann es zu Unterbrechungen des Produktionsablaufs
wegen ungenügender Materialzufuhr kommen, wenn die Anpassung unterbleibt.
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Es sind auch bereits Fördergeräte bekannt (DE-GM 19 16 766), bei denen
als Signalgeber für die Auslösung und als Kontrollglied für das Ende der Gutförderung
ein unterer und ein oberer Füllstandsmelder vorgesehen sind. Der in den Behälter
des Fördergerätes eingebaute obere Füllstandsmelder schaltet dabei das Sauggebläse
erst bei Erreichen der gewünschen Füllmenge ab und beendet so den Fördervorgang.
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Für den Anschluß des oberen Füllstandsmelders an die Steuerungseinrichtung
benötigt man jedoch einen gesonderten Eingang. Bei einer zentralen Steuerungseinrichtung
für eine Vielzahl von Fördergeräten ist also für jedes Fördergerät ein zusätzlicher
Eingang mit einer zusätzlichen Leitung erforderlich, wofür ein beträchtlicher Mehraufwand
anfällt.
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Ein noch höherer Aufwand ergibt sich, wenn die Steuerungseinrichtung,
wie bei Großanlagen mehr und mehr üblich, als speicherprogrammierbare Steuerung
ausgestaltet ist, weil dann der Übergang zu einem größeren System erforderlich werden
kann. Auch ist die Nachrüstung einer bestehenden Anlage meist aus Platzgründen nicht
möglich.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den Betrieb von Fördergeräten
der genannten Art zu vereinfachen. Insbesondere sollen das Bedienungspersonal entlastet,
die Materialzufuhr auch bei wechselnden Förderbedingungen gesichert und eine Nachrüstung
bestehender Anlagen ermöalicht werden.
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Erfindungsgemäß ist die Aufgabe durch die Merkmale des kennzeichnenden
Teils des Hauptanspruchs gelöst.
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Die Zufuhr von Fördergut in den Behälter erfolgt nur so lange, bis
die Füllmenge den gewünschten Stand erreicht hat. Auch bei wechselnden Förderbedingungen
ist die Materialzufuhr dann in jedem Fall gesichert. Durch die Schaltung des Füllstandsmelders
in Reihe mit dem Signalgeber für die Steuerung der Arbeitszyklen und aufgrund der
unterschiedlichen Impulsdauer der Steuersignale können die gleichen Eingänge und
Leitungen genutzt und damit zusätzlicher Aufwand weitgehend vermieden werden.
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In Ausgestaltung der Erfindung ist bei einem pneumatischen Fördergerät
mit speicherprogrammierbarer Steuerung die Impulsdauer größer als die Abfragedauer
für einen vollständigen Programmdurchlauf der Steuerung. Diese Zeit wird also so
bemessen, daß sie für ein einwandfreies Erkennen des Impulses durch das Schaltelement
ausreicht. Zugleich ist sichergestellt, daß die Steuerung kein vermeintliches Öffnen
und Schließen der Klappe registriert, durch die dann ein neuer Arbeitszyklus eingeleitet
würde, obwohl der Behälter noch nicht entleert ist.
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In weiterer Ausgestaltung der Erfindung weist der Füllstandsmelder
eine Einrichtung zur verzögerten Abgabe des Impulses auf. Dadurch läßt sich vermeiden,
daß kurzzeitige oder zufällige Materialberührungen mit dem Füllstandsmelder bei
noch nicht ganz gefülltem Behälter das Erreichen der vorgegebenen Füllmenge anzeigen
und das Sauggebläse abgeschaltet wird.
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Bevorzugt ist das Kontrollglied nach einem weiteren Vorschlag der
Erfindung als kapazitiver Füllstandsmelder ausgebildet.
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Um zu vermeiden, daß das Sauggebläse bei irgendwelchen Störungen in
der Materialzufuhr zu lange läuft, ohne daß die erforderliche Füllmenge erreicht
wird, weist das Schaltelement ein die Laufdauer des Sauggebläses bei jedem Arbeitszyklus
überwachendes erstes Zeitglied auf, das durch den bei vollem Behälter vom Impulsgeber
des Füllstandsmelders abgegebenen Impuls oder bei nur teilweise gefülltem bzw.
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leerem Behälter durch ein von einem zweiten Zeitglied abgegebenes
Signal rückstellbar ist, wobei das zweite Zeitglied die Störungsanzeige erst nach
wenigstens zweimaligem Erreichen einer vorbestimmten Wartezeit auslöst.
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Die Überwachung des Betriebs des Fördergeräts wird weiter erleichtert,
wenn am Füllstandsmelder eine Leuchtdiode zur Anzeige der Schließstellung der Verschlußklappe
angeordnet ist.
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Die Erfindung wird nachstehend anhand eines in der Zeichnung dargestellten
Ausführungsbeispiels näher erläutert.
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Es zeigen: Figur 1 eine schematische Seitenansicht eines pneumatischen
Fördergeräts im Teilschnitt, Figur 2 ein Blockschaltbild der Steuerungseinrichtung
für ein solches Fördergerät.
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Ein pneumatisches Fördergerät 10 für pulverförmiges oder körniges
Fördergut hat einen Behälter 11, der an seiner oberen Stirnseite an ein Sauggebläse
12 mit dem Abluftstutzen 13 angeschlossen ist. In den Behälter 11 mündet eine Förderleitung
14 für die Zufuhr des Fördergutes tangential ein. Die Förderleitung 14 ist über
eine nicht dargestellte Rohr- oder Schlauchleitung mit einer Entnahmestelle (Silo
oder sonstiger Vorratsbehälter) für das zu
fördernde Gut verbunden.
Vor dem Sauggebläse 12 ist im Inneren des Behälters 11 gewöhnlich ein Filter (nicht
dargestellt) zur Reinigung der Förderluft vorgesehen. Der Behälter 11 weist an seinem
Boden einen trichterförmigen Auslauf 15 mit einer Austragöffnung 16 und dem Öffnungsrand
17 auf.
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Das pneumatische Fördergerät 10 wird mit dem Unterteil seines Behälters
11 auf den Materialtrichter (strichpunktiert gezeichnet) eines Extruders, einer
Spritzgießmaschine oder einer ähnlichen Verarbeitungsmaschine aufgesetzt. Je nach
Art des zu fördernden Gutes kann ein vollkommen staubdichter Aufbau erfolgen, oder
der Behälter 11 des Fördergerätes 10 mündet in einen offenen Materialtrichter.
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Am Öffnungsrand 17 der Austragöffnung 16 liegt eine Verschlußklappe
18 stirnseitig an. Die Verschlußklappe 18 ist außen an der Wand 19 des Behälters
11 exzentrisch gelagert.
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Zu diesem Zweck weist die Behälterwand 19 einen Lagerbock 20 auf,
in dem ein zweiarmiger Hebel 21 um eine Achse 22 schwenkbar ist. Der eine Hebelarm
23 trägt die an ihm befestigte Verschlußklappe 18, während der andere Hebelarm 24
als Gegengewicht ausgebildet ist. Der Hebel 21 wirkt auf einen Signalgeber 28 ein,
der über Leitungen 30 mit einer Steuerungseinrichtung 29 verbunden ist.
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In der Wand 19 des Behälters 11 ist etwas unterhalb der Einmündung
der Förderleitung 14 ein als kapazitiver Füllstandsmelder 35 ausgebildetes Kontrollglied
angeordnet und mit dem Signalgeber 28 über die Leitungen 30 in Reihe geschaltet.
Der Füllstandsmelder 35 weist eine Leuchtdiode 36 zur Anzeige der Schließstellung
der Verschlußklappe 18 auf.
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In der Steuerungseinrichtung 29 sind weitere Bauelemente und Einrichtungen
für die Steuerung der Arbeitszyklen des Fördergeräts 10 sowie für eine optische
tnd/oder akustische
Störungsanzeige 31 untergebracht. Sie wird über
die Leitungen 32 aus dem Stromnetz gespeist und versorgt ihrerseits das Sauggebläse
12 über Leitungen 33 mit Strom.
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Aus dem in Figur 2 dargestellten Blockschaltbild sind Aufbau und Funktion
der Steuerungseinrichtung 29 ersichtlich.
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Die gestrichelten Linien stellen dabei Leitungen dar, über die der
Programmablauf der Steuerung abgefragt wird. Über einen Abschnitt 40 der Leitung
30 kommt ein Signal zu der Steuerungseinrichtung 29, das anzeigt, daß der Arbeitszyklus
gestartet werden kann. Zunächst wird geprüft, ob der vorhergehende Arbeitszyklus
ordnungsgemäß abgelaufen und die Verschlußklappe 18 geschlossen ist. Wenn nun Materialbedarf
für das Fördergerät 10 vorliegt, wird das Sauggebläse 12 durch ein Schaltelement
42 über die Leitung 33 in Betrieb gesetzt.
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Gleichzeitig startet ein mit dem Schaltelement 42 über eine Leitung
44 gekoppeltes erstes Zeitglied 43, an dem eine Kontrollzeit t1 fest eingestellt
ist und das die Laufdauer des Sauggebläses 12 bei jedem Arbeitszyklus überwacht.
Es wird nun so lange Material in den Behälter 11 gefördert, bis der Füllstand die
vorbestimmte Höhe erreicht hat und der Füllstandsmelder 35 anspricht.
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Der Füllstandsmelder 35 weist einen Impulsgeber 45 mit einer Einrichtung
zur verzögerten Abgabe des Impulses auf. Nach einer Verzögerung t2 gibt der Impulsgeber
45 über eine Leitung 46 einen Impuls von einer vorbestimmten Impulsdauer t3 an das
Schaltelement 42 ab, das den Impuls verarbeitet und das Sauggebläse 12 abschaltet.
Zugleich kommt vom Impulsgeber 45 des Füllstandsmelders 35 über eine Leitung 47
ein Impuls an das erste Zeitglied 43, das damit zurückgesetzt wird. Die Gutförderung
ist damit ordnungsgemäß beendet.
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Unter dem Druck des im vollen Behälter vorhandenen Fördergutes schwenkt
die Verschlußklappe 18 nunmehr für eine
vorbestimmte Mindestzeit
t4 ganz von der Austragöffnung 16 hinweg und betätigt dabei den Signalgeber 28.
Das Fördergut kann nun in den Maschinentrichter der angeschlossenen Verarbeitungsmaschine
auslaufen. Zur Überwachung der Mindestöffnungszeit t4 der Verschlußklappe 18 ist
ein zweites Zeitglied 50 vorgesehen, das vom Signalgeber 28 über eine Leitung 51
gestartet wird. Ein ordnungsgemäßes Öffnen der Verschlußklappe liegt vor, wenn die
Mindestöffnungszeit t4 innerhalb einer vorbestimmten Wartezeit t5 durchgehend erreicht
worden ist. Der Signalgeber 28 gibt dann über die Leitung 30 und den Abschnitt 40
ein erneutes Startsignal.
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Bei vorliegendem Materialbedarf kann nun ein neuer Arbeitszyklus ablaufen.
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Wenn jedoch aus irgendeinem Grund kein oder nur wenig Fördergut in
den Behälter 11 gesaugt wurde, spricht der Füllstandsmelder 35 nicht an und der
Impulsgeber 45 kann keinen Impuls zur Beendigung der Gutförderung an das Schaltelement
42 abgeben. Das Sauggebläse 12 läuft so lange weiter, bis die am ersten Zeitglied
43 eingestellte Kontrollzeit t1 abgelaufen ist. Dann gibt es über die Leitungen
48 und 46 einen Befehl an das Schaltelement 42 zur Abschaltung des Sauggebläses
12. Infolge der fehlenden bzw. unvollständigen Befüllung des Behälters 11 kann auch
die Verschlußklappe 18 nicht ganz bzw. nicht lange genug von der Austragöffnung
16 wegschwenken. Der Signalgeber 28 wird deshalb nicht betätigt und die Mindestöffnungszeit
t4 der Verschlußklappe 18 nicht erreicht. Es liegt dann eine Störung vor. Nach Ablauf
der durch das zweite Zeitglied 50 vorbestimmten Wartezeit t5 gibt dieses über eine
Leitung 52 ein Störsignal an einen Speicher 54, der das Signal speichert, gleichzeitig
aber über eine Leitung 55 und das Schaltelement 42 einen weiteren Arbeitszyklus
einleitet. Zugleich wird das erste Zeitglied 43 durch ein vom zweiten Zeitglied
50 über die Leitung 53 abgegebenes Signal zurückgesetzt.
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Ist auch bei einem zweiten Arbeitszyklus kein oder zu wenig Material
in den Behälter 11 gefördert worden und kann die Verschlußklappe 18 auch dann den
Signalgeber 28 nicht so betätigen, daß die Mindestöffnungszeit t4 während der vorbestimmten
Wartezeit t5 erreicht wird, so gibt das zweite Zeitglied 50 ein erneutes Störsignal
an den Speicher 54, der daraufhin über eine Leitung 56 die Störungsanzeige 31 auslöst.
Selbstverständlich kann die Störungsanzeige auch erst nach Ablauf mehrerer gestörter
Arbeitszyklen erfolgen.
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Bei dem im Ausführungsbeispiel beschriebenen Fördergerät beträgt die
am ersten Zeitschalter eingestellte Kontrollzeit t1 ca. 30 s. Sie muß auf jeden
Fall größer sein als die sich in der Praxis ergebende längste Förderzeit des Geräts.
Die Abgabe des Impulses durch den Impulsgeber 45 erfolgt nach einer Verzögerung
t2 von 200 bis 300 ms. Die Impulsdauer t3 t2 beträgt 100 ms. Sie muß kleiner sein
als die zur Erkennung der Behälterfüllung notwendige Mindestöffnungszeit t4 von
300 ms der Verschlußklappe 18, aber deutlich größer als die Abfragedauer für einen
vollständigen Programmdurchlauf der Steuerung, die beim Ausführungsbeispiel für
das Abfragen von ca. 1.000 Befehlen 50 ms beträgt. Für die Wartezeit t5, innerhalb
derer die Verschlußklappe 18 mindestens 300 ms (t4) durchgehend geöffnet sein muß,
sind 3 s festgelegt.
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Wie eingangs erwähnt, bietet die Erfindung insbesondere Vorteile bei
Großanlagen mit einer Vielzahl von Fördergeräten, die an eine zentrale Steuerungseinrichtung
angeschlossen sind. Die Steuerung erfolgt hier vorzugsweise so, daß bei fehlendem
Materialbedarf oder Störung eines Geräts jeweils sofort das nächste Gerät in Betrieb
gesetzt wird.
BEZUGS ZFICHENLISTE
| 10 Pneumatisches Fördergerät 40 Abschnitt |
| 11 Behälter 41 |
| 12 Sauggebläse 42 Schaltelement |
| 13 Abluftstutzen 43 erstes Zeitglied |
| 14 Förderleitung 44 Leitung |
| 15 Auslauf 45 Impulsgeber |
| 16 Austragöffnung 46 Leitung |
| S |
| 17 Öffnungsrand 47 Leitung |
| 18 Verschlußklappe 48 Leitung |
| 19 Wand 49 |
| 20 Lagerbock 50 zweites Zeitglied |
| 21 zweiarmiger Hebel 51 Leitung |
| 22 Achse 52 Leitung |
| 23 Hebelarm 53 Leitung |
| 24 Hebelarm 54 Speicher |
| 25 55 Leitung |
| 26 56 Leitung |
| 27 57 |
| 28 Signalgeber 58 |
| 29 Steuerungseinrichtung 59 |
| 30 Leitungen 60 |
| 31 Störungsanzeige 61 |
| 32 Leitungen 62 |
| . |
| 33 Leitungen 63 |
| 34 64 |
| 35 Füllstandsmelder 65 |
| 36 Leuchtdiode 66 |
| 37 67 |
| 38 68 |
| 39 69 |