DE4236372A1 - Pneumatische Förderanlage zum Transport von Schüttgütern - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine pneumatische Förderanlage zum Transport von Schüttgütern, insbesondere von Kunststoffschütt­ gütern, zu einer Beschickstation, mit Förderhauptleitung, mit zumindest einem Vorratsbehälter für das Schüttgut und mit zu­ mindest einem Fördergasgebläse, wobei der Vorratsbehälter über ein Förderrohr mit der Förderhauptleitung verbindbar ist und wobei mit dem Fördergasgebläse ein das Schüttgut aus dem Vor­ ratsbehälter mitnehmender Fördergasmengenstrom zu der und durch die Förderhauptleitung einrichtbar ist. - Schüttgüter sind Güter, welche in Form von Staub oder Pulver vorliegen, aber auch kleinstückige oder grobstückige Güter. Kunststoff­ schüttgüter liegen meist als Pulver oder Granulate bzw. Pel­ lets vor. Das Fördergas dient als Transportmedium und nimmt ein Schüttgut mit, wenn der Fördergasmengenstrom ausreichend hoch für das jeweilige Schüttgut eingerichtet ist. Im ein­ fachsten Fall ist das Fördergas normale Luft, bei empfind­ lichen Schüttgütern kann auch mit getrockneter Luft, mit sauerstoffarmer Luft, oder mit einem Inertgas gearbeitet wer­ den. Zur Einstellung eines Fördergasmengenstromes wird mit einem Fördergasgebläse ein Druckgefälle von einem Vorratsbe­ hälter zu einer Beschickstation aufgebaut. Bei Saugförderan­ lagen ist das Fördergasgebläse im Bereich der Beschickstation angeordnet und der Druck in der Förderanlage ist insgesamt niedriger als dem Umgebungsdruck. Bei Druckförderanlagen ist das Fördergasgebläse im Bereich des Vorratsbehälters angeord­ net und der Druck in der Förderanlage ist insgesamt höher als der Umgebungsdruck. Es versteht sich, daß bei der Förderung in jedem Fall Fördergas in den Vorratsbehälter über einen geeig­ neten Anschluß bzw. eine Öffnung einströmt. Der Ausdruck Be­ schickstation meint im Rahmen der Erfindung alle Arten von Stationen, in welche das Schüttgut zur Weiterverarbeitung in angeschlossenen Vorrichtungen, beispielsweise Extrudern, auf­ gegeben wird. Als Beschickstation sind aber auch Zwischen­ speicher, Waagen, Verladestationen und ähnliches bezeichnet.

Eine pneumatische Förderanlage der eingangs genannten Art ist aus der Literaturstelle "Ullmanns Encyklopädie der technischen Chemie", 4. Auflage, Verlag Chemie, Weinheim, Band 3, 1973, Seiten 140 bis 154, bekannt. Im Rahmen der bekannten Maßnahmen sind der Fördergasmengenstrom und der Schüttgutmengenstrom nicht ohne weiteres unabhängig voneinander steuerbar. Daher muß das geeignete Verhältnis des Schüttgutmengenstromes zum Fördergutmengenstrom für jedes Schüttgut individuell abge­ stimmt und einstellt werden. Trotz der Abstimmung kann es aber dennoch zu Verstopfungen des Förderrohres oder der Förder­ hauptleitung mit Schüttgut kommen, beispielsweise aufgrund der Bildung von Ballen oder Pfropfen. Im Rahmen der bekannten Maß­ nahmen ist die Beseitigung von Verstopfungen nicht ohne weite­ res möglich, jedenfalls sehr aufwendig. Ein weiterer erheb­ licher Nachteil der bekannten pneumatischen Förderanlage ist, daß nach Beendigung der Förderung einer vorbestimmten Menge Schüttgutes Schüttgutreste in dem Förderrohr und in der För­ derhauptleitung verbleiben. Dies stört insbesondere, wenn ver­ schiedene Schüttgüter alternierend gefördert werden sollen, da dann eine Verunreinigung eines Schüttgutes mit dem in der För­ derhauptleitung verbliebenen Schüttgutrest des zuvor geförder­ ten Schüttgutes stattfindet.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine pneumatische Förderanlage zu schaffen, bei welcher mit Beendigung der För­ derung eines Schüttgutes zumindest die Förderhauptleitung praktisch vollständig von Schüttgut entleerbar ist, und bei welcher eventuell auftretende Verstopfungen aus Schüttgut mit­ tels einfacher Maßnahmen beseitigbar sind.

Zur Lösung dieser Aufgabe lehrt die Erfindung, daß der Vor­ ratsbehälter und das Förderrohr durch ein Stellventil verbun­ den sind, daß das Stellventil einen ersten Zulaufanschluß, welcher mit dem Vorratsbehälter verbunden ist, einen Ablaufan­ schluß, welcher mit dem Förderrohr verbunden ist, einen zwei­ ten Zulaufanschluß, über welchen Fördergas zuführbar ist, und ein Stellglied aufweist, wobei mit dem Stellglied das Verhält­ nis des Schüttgutmengenstromes zu dem Fördergasmengenstrom in dem Förderrohr und in der Förderhauptleitung steuerbar ist. - Es versteht sich, daß mit dem Stellglied der erste Zulaufan­ schluß, der zweite Zulaufanschluß sowie der Ablaufanschluß auch absperrbar sind. Die Erfindung nutzt die Erkenntnis, daß das Verhältnis des Schüttgutmengenstromes zu dem Fördergasmen­ genstrom in dem Förderrohr und in der Förderhauptleitung unab­ hängig von dem Mengenstrom des in den Vorratsbehälter einströ­ menden Fördergases auf einfache Weise steuerbar ist, wenn zwi­ schen dem Vorratsbehälter und dem Förderrohr ein Stellventil mit einem zusätzlichen zweiten Zulaufanschluß für zusätzliches Fördergas eingerichtet ist. Als Stellventil ist ein Ventil be­ zeichnet, dessen Stellglied im Rahmen von steuerungs- und/oder regeltechnischen Maßnahmen betätigbar ist. Dabei kann das Stellglied stetig, aber auch in Inkrementen betätigbar sein.

Eine erfindungsgemäße pneumatische Förderanlage weist mehrere Vorteile auf. Zum ersten kann der Fördergasmengenstrom in dem Förderrohr und in der Förderhauptleitung auf einfache Weise auf das jeweils zu fördernde Schüttgut abgestimmt werden. Zum zweiten kann bei Beendigung der Förderung das Verhältnis des Schüttgutmengenstromes zu dem Fördergasmengenstrom bis auf Null reduziert werden, mit dem Ergebnis, daß Schüttgutreste aus dem Förderrohr und aus der Förderhauptleitung mitgenommen werden. Zum dritten kann im Fall einer Verstopfung des För­ derrohres und/oder der Förderhauptleitung durch Schüttgut der Schüttgutmengenstrom gegenüber dem Fördergasmengenstrom redu­ ziert werden, wodurch Ballen oder Pfropfen aus Schüttgut selbständig abtragbar sind.

Eine Ausführungsform der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß eine Mehrzahl von Vorratsbehältern mit den Vorratsbehäl­ tern zugeordneten Förderrohren eingerichtet ist, wobei ledig­ lich jeweils einer der Vorratsbehälter mit der Förderhauptlei­ tung verbindbar ist. Dies ist vorteilhaft, wenn die Beschick­ station regelmäßig mit verschiedenen, in den verschiedenen Vorratsbehältern bevorrateten Schüttgütern beschickt werden soll. Eine andere Ausführungsform der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß eine Mehrzahl von Vorratsbehältern mit den Vorratsbehältern zugeordneten Förderrohren eingerichtet ist, wobei mehrere Vorratsbehälter gleichzeitig mit der Förder­ hauptleitung verbindbar sind. In dieser Ausführungsform kann die pneumatische Förderanlage auch als Mischvorrichtung arbei­ ten. Dabei sind die Mischverhältnisse über die Stellventile ohne weiteres steuerbar.

In einer besonders vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist in der Förderhauptleitung und in dem Förderrohr mit dem Fördergasgebläse ein Unterdruck einstellbar, in der Förder­ hauptleitung und/oder dem Förderrohr zumindest ein Unterdruck­ sensor eingerichtet, und der Drucksensor mit einer Steuerein­ richtung verbunden, mit welcher das Stellglied des Stellven­ tiles steuerbar ist, wobei bei Unterschreiten eines Unter­ druckgrenzwertes in der Förderhauptleitung und/oder dem För­ derrohr der Fördergasmengenstrom gegenüber dem Schüttgutmen­ genstrom erhöhbar ist. Bei dieser Ausführungsform funktioniert die pneumatische Förderanlage als Saugförderanlage und es fin­ det eine automatische Überwachung der Förderung statt. Ver­ stopfungen des Förderrohres und/oder der Förderhauptleitung werden verhindert bzw. selbsttätig beseitigt.

Vorteilhafterweise ist das Stellventil im einzelnen so ausge­ bildet, daß die Ventilkennlinien für die erste Zulauföffnung und die zweite Zulauföffnung qualitativ gemäß der im folgenden näher erläuterten Fig. 3 verlaufen. Einem Stellventil mit einem Ventilkennlinienverlauf gemäß der Fig. 3 kommt im Rahmen der Erfindung eigenständige Bedeutung zu.

Die Erfindung wird im folgenden anhand lediglich ein Ausfüh­ rungsbeispiel darstellenden Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen

Fig. 1 eine Gesamtansicht einer erfindungsgemäßen pneuma­ tischen Förderanlage,

Fig. 2a, b ein erfindungsgemäßes Stellventil in zwei zuein­ ander senkrechten Schnitten,

Fig. 3 Ventilkennlinien für ein Stellventil gemäß dem Ge­ genstand der Fig. 2.

In der Fig. 1 erkennt man eine pneumatische Förderanlage, wel­ che als Saugförderanlage ausgebildet ist. Sie weist eine Mehr­ zahl von Vorratsbehältern 1 auf, welche mit einem Kunststoff­ schüttgut 2 gefüllt ist. Die Vorratsbehälter 1 bestehen je­ weils aus einem Silo 3 und einem über einen Schieber 4 ab­ trennbaren Absaugtopf 5. Die Absaugtöpfe 5 sind jeweils über ein Stellventil 6 und ein Förderrohr 7 an eine Förderhauptlei­ tung 8 angeschlossen. Die Förderhauptleitung 8 führt zu einer Beschickstation 9 mit einem Fördergasgebläse 10, welchem ein Schüttgutfilter 11 vorgeschaltet ist. Die Beschickstation 9 ist im Ausführungsbeispiel eine Verladestation zum Befüllen von Lastkraftwagen. Mit dem Fördergasgebläse 10 ist Luft, welche in die Absaugtöpfe 5 eintreten kann, durch die Stell­ ventile 6, die Förderrohre 7 und die Förderhauptleitung 8 als Fördergasmengenstrom saugbar, wobei der Fördergasmengenstrom zur Mitnahme von Schüttgut 2 bemessen ist. Die Stellventile 6 weisen jeweils einen ersten Zulaufanschluß 12, welcher mit dem Vorratsbehälter 1 verbunden ist, einen Ablaufanschluß 13, wel­ cher mit dem Förderrohr 7 verbunden ist, sowie einen zweiten Zulaufanschluß 14, über welchen Luft durch ein Staubfilter 15 ansaugbar ist, auf. Ein Stellventil 6 weist ferner ein durch einen Stellmotor 16 betätigbares Stellglied 17 auf. In den Förderrohren 7 und in der Förderhauptleitung 8 sind Unter­ drucksensoren 18 eingerichtet, die mit einer Steuervorrichtung 19 verbunden sind. Die Steuervorrichtung 19 ist ihrerseits mit den Stellmotoren 16 der Stellventile 6 verbunden. Es versteht sich, daß die Steuerung der Stellmotoren 16 von verschiedenen Steuergrößen und/oder Steuersignalen abhängen kann, wobei die Unterdrucksensoren 18 lediglich eine dieser Steuergrößen lie­ fern.

In der Fig. 2a, b ist ein Stellventil 6 im Detail abgebildet, wobei Fig. 2a einen Seitenschnitt und Fig. 2b einen Quer­ schnitt darstellen. Die Anordnung des ersten Zulaufanschlusses 12, des zweiten Zulaufanschlusses 14 und des Ablaufanschlusses 13 ist im einzelnen erkennbar. Das Stellventil 6 ist als ein Platten-Schieberventil mit einem Schiebergehäuse 20 und mit einer verschieblichen Drosselplatte 21 als Teil des Stell­ gliedes 17 ausgebildet. Das Schiebergehäuse 20 weist auf einer Seite der Drosselplatte 21 eine erste Zulauföffnung 22, welche mit dem ersten Zulaufanschluß 12 verbunden ist, und eine zweite Zulauföffnung 23, welche mit dem zweiten Zulaufanschluß 14 verbunden ist, auf. Das Schiebergehäuse 20 weist auf der gegenüberliegenden Seite der Drosselplatte 21 eine der ersten Zulauföffnung 22 und der zweiten Zulauföffnung 23 zugeordnete Abflußöffnung 24 auf, welche mit dem Ablaufanschluß 13 ver­ bunden ist. Die Drosselplatte 21 weist eine Drosselblende 25 auf, mit welcher die Zulauföffnungen 22, 23 mit der Ablauföff­ nung 24 verbindbar sind (Fig. 2a). Die erste Zulauföffnung 22 hat einen kreisförmigen Querschnitt. Die zweite Zulauföffnung 23 ist als Spalt mit im wesentlichen rechteckigem bzw. bogen­ förmigem Querschnitt ausgebildet und gegenüber der ersten Zu­ lauföffnung 22 in Richtung einer Absperrstellung A der Dros­ selplatte 21 versetzt angeordnet. Die Abflußöffnung 24 ist im wesentlichen spiegelsymmetrisch bezüglich der Drosselplatten­ mittelebene zu der ersten Zulauföffnung 22 und der zweiten Zu­ lauföffnung 23 angeordnet und ausgebildet. Die Drosselblende 25 weist einen Querschnitt auf, welcher aus einem Kreis 26 und einem in Richtung der Absperrstellung A an den Kreis 26 ange­ schlossenen Dreieck 27 gebildet ist, wobei eine Dreieckspitze in Richtung der Absperrstellung A weist (Fig. 2b). In der Fig. 2 ist die Drosselplatte 21 in der Absperrstellung A gezeich­ net. Die Drosselplatte 21 ist mittels des Stellmotors 16 aus der Absperrstellung A über eine Zwischenstellung B in eine Förderstellung C und in umgekehrter Richtung verschieblich. Es versteht sich, daß zwischen der Drosselplatte 21 und dem Schiebergehäuse 20 den Anforderungen entsprechende Dichtspalte bzw. Dichtelemente angeordnet sind, welche der Übersichtlich­ keit halber nicht gezeichnet wurden.

In der Fig. 3 sind als Ventilkennlinien S, G ein Schüttgutmen­ genstrom _S durch den ersten Zulaufanschluß 12 und ein Förder­ gasmengenstrom _G durch den zweiten Zulaufanschluß 14 (Ordina­ ten) in Abhängigkeit von der Drosselplattenstellung X (Abszis­ se) dargestellt. Man erkennt, daß in der Förderstellung C der Schüttgutmengenstrom _S maximal ist. Bei Verschiebung der Drosselplatte 21 in Richtung der Absperrstellung A nimmt der Schüttgutmengenstrom _S ab und erreicht bereits bei einer Zwischenstellung B den Wert Null. Demgegenüber ist der Förder­ gasmengenstrom _G durch den zweiten Zulaufanschluß B in der Förderstellung C Null oder nur wenig größer als Null und nimmt bei Verschiebung der Drosselplatte 21 in Richtung der Absperr­ stellung A zunächst zu, durchläuft ein Maximum oder Plateau, und fällt erst zu der Absperrstellung A hin auf Null ab. Dabei ist der Fördergasmengenstrom _G durch den zweiten Zulaufan­ schluß B im Bereich der Zwischenstellung maximal, zumindest aber relativ hoch. Von besonderer Bedeutung ist der Bereich zwischen der Zwischenstellung B und der Absperrstellung A, da, wie aus der Fig. 3 ersichtlich, ein Fördergasmengenstrom _G aufrechterhaltbar ist bei einem Schüttgutmengenstrom _S von Null. Dies bewirkt im Ergebnis, daß das Förderrohr 7 und die Förderhauptleitung 8 von Schüttgutresten befreit werden. Zwi­ schen der Förderstellung C und der Zwischenstellung B sind verschiedene Verhältnisse des Schüttgutmengenstromes _S zu dem Fördergasmengenstrom _G einstellbar. Hiermit korrespondieren entsprechende Verhältnisse des Schüttgutmengenstromes zu dem Fördergasmengenstrom in dem Förderrohr 7 und in der Förder­ hauptleitung 8. Im Falle einer Verstopfung eines Förderrohres 7 oder der der Förderhauptleitung 8 ist es lediglich erforderlich, die Drosselplatte 21 aus der Förderstellung C in Richtung der Zwischenstellung B zu steuern, um einen selbsttätigen Abbau der Verstopfung zu bewirken.

Claims (5)

1. Pneumatische Förderanlage zum Transport von Schüttgütern, insbesondere von Kunststoffschüttgütern, zu einer Beschick­ station, mit Förderhauptleitung, mit zumindest einem Vorrats­ behälter für das Schüttgut, und mit zumindest einem Förder­ gasgebläse, wobei der Vorratsbehälter über ein Förderrohr mit der Förderhauptleitung verbindbar ist und wobei mit dem För­ dergasgebläse ein das Schüttgut aus dem Vorratsbehälter mit­ nehmender Fördergasmengenstrom zu der und durch die Förder­ hauptleitung einrichtbar ist, dadurch gekennzeichnet,
daß der Vorratsbehälter (1) und das Förderrohr (7) durch ein Stellventil (6) verbunden sind,
daß das Stellventil (6) einen ersten Zulaufanschluß (12), welcher mit dem Vorratsbehälter (1) verbunden ist, einen Ab­ laufanschluß (13), welcher mit dem Förderrohr (7) verbunden ist, einen zweiten Zulaufanschluß (16), über welchen Fördergas zuführbar ist, und ein Stellglied aufweist,
wobei mit dem Stellglied (17) das Verhältnis des Schüttgutmen­ genstromes zu dem Fördergasmengenstrom in dem Förderrohr (7) und in der Förderhauptleitung (8) steuerbar ist.

2. Pneumatische Förderanlage nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß eine Mehrzahl von Vorratsbehältern (1) mit den Vorratsbehältern (1) zugeordneten Förderrohren (7) eingerich­ tet ist, wobei lediglich jeweils einer der Vorratsbehälter (1) mit der Förderhauptleitung (8) verbindbar ist.

3. Pneumatische Förderanlage nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß eine Mehrzahl von Vorratsbehältern (1) mit den Vorratsbehältern (1) zugeordneten Förderrohren (7) eingerich­ tet ist, wobei mehrere Vorratsbehälter (1) gleichzeitig mit der Förderhauptleitung (8) verbindbar sind.

4. Pneumatische Förderanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß in der Förderhauptleitung (8) und in dem Förderrohr (7) mit dem Fördergasgebläse (10) ein Unterdruck einstellbar ist, daß in der Förderhauptleitung (8) und/oder dem Förderrohr (7) zumindest ein Unterdrucksensor (18) eingerichtet ist, und daß der Unterdrucksensor (18) mit einer Steuereinrichtung (19) verbunden ist, mit welcher das Stellglied (17) des Stellventiles (6) steuerbar ist, wobei bei Unterschreitung eines Unterdruckgrenzwertes in der Förder­ hauptleitung (8) und/oder dem Förderrohr (7) der Fördergas­ mengenstrom gegenüber dem Schüttgutmengenstrom erhöhbar ist.

5. Pneumatische Förderanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventilkennlinien (S, G) für die erste Zulauföffnung (12) und die zweite Zulauföffnung (14) qualitativ gemäß der Fig. 3 verlaufen.