DE4236372B4

DE4236372B4 - Pneumatische Förderanlage zum Transport von Schüttgütern

Info

Publication number: DE4236372B4
Application number: DE4236372A
Authority: DE
Inventors: Hartmut Vollmar
Original assignee: Mann and Hummel Protec GmbH
Current assignee: Mann and Hummel Protec GmbH
Priority date: 1992-10-28
Filing date: 1992-10-28
Publication date: 2006-08-10
Anticipated expiration: 2012-10-29
Also published as: DE4236372A1

Abstract

Pneumatische Förderanlage zum Transport von Schüttgütern, insbesondere von Kunststoffschüttgütern, zu einer Beschickstation, mit Förderhauptleitung (8), mit zumindest einem Vorratsbehälter (1) für das Schüttgut, und mit zumindest einem Fördergasgebläse (10), wobei der Vorratsbehälter (1) über ein Förderrohr (7) mit der Förderhauptleitung (8) verbindbar ist und wobei mit dem Fördergasgebläse (10) ein das Schüttgut aus dem Vorratsbehälter (1) mitnehmender Fördergasmengenstrom zu der und durch die Förderhauptleitung (8) einrichtbar ist, wobei der Vorratsbehälter (1) und das Förderrohr (7) durch ein Stellventil (6) verbunden sind, wobei das Stellventil (6) einen ersten Zulaufanschluß (12), welcher mit dem Vorratsbehälter (1) verbunden ist, einen Ablaufanschluß (13), welcher mit dem Förderrohr (7) verbunden ist, einen zweiten Zulaufanschluß (16), über welchen Fördergas zuführbar ist, und ein Stellglied (17) aufweist, wobei mit dem Stellglied (17) das Verhältnis des Schüttgutmengenstromes zu dem Fördergasmengenstrom in dem Förderrohr (7) und in der Förderhauptleitung (8) steuerbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß in der Förderhauptleitung...

Description

Die Erfindung betrifft eine pneumatische Förderanlage zum Transport von Schüttgütern, insbesondere von Kunststoffschüttgütern, zu einer Beschickstation, mit Förderhauptleitung, mit zumindest einem Vorratsbehälter für das Schüttgut und mit zumindest einem Fördergasgebläse, wobei der Vorratsbehälter über ein Förderrohr mit der Förderhauptleitung verbindbar ist und wobei mit dem Fördergasgebläse ein das Schüttgut aus dem Vorratsbehälter 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. Kunststoffschüttgüter liegen meist als Pulver oder Granulate bzw. Pellets vor. Das Fördergas dient als Transportmedium und nimmt ein Schüttgut mit, wenn der Fördergasmengenstrom ausreichend hoch für das jeweilige Schüttgut eingerichtet ist. Im einfachsten Fall ist das Fördergas normale Luft, bei empfindlichen Schüttgütern kann auch mit getrockneter Luft, mit sauerstoffarmer Luft, oder mit einem Inertgas gearbeitet werden. Zur Einstellung eines Fördergasmengenstromes wird mit einem Fördergasgebläse ein Druckgefälle von einem Vorratsbehälter zu einer Beschickstation aufgebaut. Bei Saugförderanlagen ist das Fördergasgebläse im Bereich der Beschickstation angeordnet und der Druck in der Förderanlage ist insgesamt niedriger als der Umgebungsdruck. Bei Druckförderanlagen ist das Fördergasgebläse im Bereich des Vorratsbehälters angeordnet 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 Beschickstation meint im Rahmen der Erfindung alle Arten von Stationen, in welche das Schüttgut zur Weiterverarbeitung in angeschlossenen Vorrichtungen, beispielsweise Extrudern, aufgegeben wird. Als Beschickstation sind aber auch Zwischenspeicher, 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 Fördergasmengenstrom für jedes Schüttgut individuell abgestimmt und einstellt werden. Trotz der Abstimmung kann es aber dennoch zu Verstopfungen des Förderrohres oder der Förderhauptleitung mit Schüttgut kommen, beispielsweise aufgrund der Bildung von Ballen oder Pfropfen. Im Rahmen der bekannten Maßnahmen ist die Beseitigung von Verstopfungen nicht ohne weiteres möglich, jedenfalls sehr aufwendig. Ein weiterer erheblicher Nachteil der bekannten pneumatischen Förderanlage ist, daß nach Beendigung der Förderung einer vorbestimmten Menge Schüttgutes Schüttgutreste in dem Förderrohr und in der Förderhauptleitung verbleiben. Dies stört insbesondere, wenn verschiedene Schüttgüter alternierend gefördert werden sollen, da dann eine Verunreinigung eines Schüttgutes mit dem in der Förderhauptleitung verbliebenen Schüttgutrest des zuvor geförderten Schüttgutes stattfindet.

Aus der DE 29 43 396 ist eine Anlage zur kontinuierlichen Förderung von feinkörnigem Gut von einem Vorratsbehälter zu einem Verbraucher zu entnehmen. Die Anlage weist zwischen dem Vorratsbehälter bzw. -erzeuger und dem Verbraucher wenigstens zwei pneumatische Druckgefäße auf, wobei in der Austragsleitung der Druckgefäße je ein Auslaufventil und eine Steuerdüse angeordnet sind, und wobei die Steuerdüsen an einen Luftverteiler angeschlossen sind, über den bei geöffneter Gutaustragsleitung des zugehörigen Druckgefäßes eine Steuerluftmenge entsprechend der gewählten Fördergutmenge und bei abgesperrter Gutaustragsleitung des zugehörigen Druckgefäßes eine verringerte Steuerluftmenge zuführbar ist.

Es ist ferner aus der WO 91/09800 ein System zur Zuführung von körnigem Gut bekannt, bei dem ein geschlossener Behälter für das Material vorgesehen ist und mit einem Fördergebläse, wobei der Behälter ein Förderrohr aufweist und der Austrag des zu fördernen Gut über ein Stellventil 56 gesteuert wird. Über das Stellventil wird das Verhältnis des Schüttgutmengenstroms zum Fördergasmengenstrom in dem Förderrohr gesteuert.

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

Zur Lösung dieser Aufgabe lehrt die Erfindung, daß der Vorratsbehälter und das Förderrohr durch ein Stellventil verbunden sind, daß das Stellventil einen ersten Zulaufanschluß, welcher mit dem Vorratsbehälter verbunden ist, einen Ablaufanschluß, welcher mit dem Förderrohr verbunden ist, einen zweiten Zulaufanschluß, über welchen Fördergas zuführbar ist, und ein Stellglied aufweist, wobei mit dem Stellglied das Verhältnis des Schüttgutmengenstromes zu dem Fördergasmengenstrom in dem Förderrohr und in der Förderhauptleitung steuerbar ist. Es versteht sich, daß mit dem Stellglied der erste Zulaufanschluß, der zweite Zulaufanschluß sowie der Ablaufanschluß auch absperrbar sind. Die Erfindung nutzt die Erkenntnis, daß das Verhältnis des Schüttgutmengenstromes zu dem Fördergasmengenstrom in dem Förderrohr und in der Förderhauptleitung unabhängig von dem Mengenstrom des in den Vorratsbehälter einströmenden Fördergases auf einfache Weise steuerbar ist, wenn zwischen dem Vorratsbehälter und dem Förderrohr ein Stellventil mit einem zusätzlichen zweiten Zulaufanschluß für zusätzliches Fördergas eingerichtet ist. Als Stellventil ist ein Ventil bezeichnet, 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 Förderrohres und/oder der Förderhauptleitung durch Schüttgut der Schüttgutmengenstrom gegenüber dem Fördergasmengenstrom reduziert werden, wodurch Ballen oder Pfropfen aus Schüttgut selbständig abtragbar sind.

Eine Ausführungsform der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß eine Mehrzahl von Vorratsbehältern mit den Vorratsbehältern zugeordneten Förderrohren eingerichtet ist, wobei lediglich jeweils einer der Vorratsbehälter mit der Förderhauptleitung verbindbar ist. Dies ist vorteilhaft, wenn die Beschickstation 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 Förderhauptleitung verbindbar sind. In dieser Ausführungsform kann die pneumatische Förderanlage auch als Mischvorrichtung arbeiten. 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 Förderhauptleitung und/oder dem Förderrohr zumindest ein Unterdrucksensor eingerichtet, und der Drucksensor mit einer Steuereinrichtung verbunden, mit welcher das Stellglied des Stellventiles steuerbar ist, wobei bei Unterschreiten eines Unterdruckgrenzwertes in der Förderhauptleitung und/oder dem Förderrohr der Fördergasmengenstrom gegenüber dem Schüttgutmengenstrom erhöhbar ist. Bei dieser Ausführungsform funktioniert die pneumatische Förderanlage als Saugförderanlage und es findet eine automatische Überwachung der Förderung statt. Verstopfungen des Förderrohres und/oder der Förderhauptleitung werden verhindert bzw. selbsttätig beseitigt.

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

Die Erfindung wird im folgenden anhand lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen
1 eine Gesamtansicht einer erfindungsgemäßen pneumatischen Förderanlage,
2a, b ein erfindungsgemäßes Stellventil in zwei zueinander senkrechten Schnitten,
3 Ventilkennlinien für ein Stellventil gemäß dem Gegenstand der 2.
In der 1 erkennt man eine pneumatische Förderanlage, welche als Saugförderanlage ausgebildet ist. Sie weist eine Mehrzahl von Vorratsbehältern 1 auf, welche mit einem Kunststoffschüttgut 2 gefüllt ist. Die Vorratsbehälter 1 bestehen jeweils aus einem Silo 3 und einem über einen Schieber 4 abtrennbaren Absaugtopf 5. Die Absaugtöpfe 5 sind jeweils über ein Stellventil 6 und ein Förderrohr 7 an eine Förderhauptleitung 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 Stellventile 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, welcher 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 Unterdrucksensoren 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 liefern.
In der 2a, b ist ein Stellventil 6 im Detail abgebildet, wobei 2a einen Seitenschnitt und 2b einen Querschnitt 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 Stellgliedes 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 verbunden ist. Die Drosselplatte 21 weist eine Drosselblende 25 auf, mit welcher die Zulauföffnungen 22, 23 mit der Ablauföffnung 24 verbindbar sind (2a). Die erste Zulauföffnung 22 hat einen kreisförmigen Querschnitt. Die zweite Zulauföffnung 23 ist als Spalt mit im wesentlichen rechteckigem bzw. bogenförmigem Querschnitt ausgebildet und gegenüber der ersten Zulauföffnung 22 in Richtung einer Absperrstellung A der Drosselplatte 21 versetzt angeordnet. Die Abflußöffnung 24 ist im wesentlichen spiegelsymmetrisch bezüglich der Drosselplattenmittelebene zu der ersten Zulauföffnung 22 und der zweiten Zulauföffnung 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 (2b). In der 2 ist die Drosselplatte 21 in der Absperrstellung A gezeichnet. 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 Übersichtlichkeit halber nicht gezeichnet wurden.
In der 3 sind als Ventilkennlinien S, G ein Schüttgutmengenstrom m ._S durch den ersten Zulaufanschluß 12 und ein Fördergasmengenstrom
durch den zweiten Zulaufanschluß 14 (Ordinaten) in Abhängigkeit von der Drosselplattenstellung X (Abszisse) dargestellt. Man erkennt, daß in der Förderstellung C der Schüttgutmengenstrom m ._S maximal ist. Bei Verschiebung der Drosselplatte 21 in Richtung der Absperrstellung A nimmt der Schüttgutmengenstrom m ._S ab und erreicht bereits bei einer Zwischenstellung B den Wert Null. Demgegenüber ist der Fördergasmengenstrom m ._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 Absperrstellung A zunächst zu, durchläuft ein Maximum oder Plateau, und fällt erst zu der Absperrstellung A hin auf Null ab. Dabei ist der Fördergasmengenstrom
durch den zweiten Zulaufanschluß 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 3 ersichtlich, ein Fördergasmengenstrom m ._G aufrechterhaltbar ist bei einem Schüttgutmengenstrom m ._S von Null. Dies bewirkt im Ergebnis, daß das Förderrohr 7 und die Förderhauptleitung 8 von Schüttgutresten befreit werden. Zwischen der Förderstellung C und der Zwischenstellung B sind verschiedene Verhältnisse des Schüttgutmengenstromes m ._S zu dem Fördergasmengenstrom
einstellbar. Hiermit korrespondieren entsprechende Verhältnisse des Schüttgutmengenstromes zu dem Fördergasmengenstrom in dem Förderrohr 7 und in der Förderhauptleitung 8. Im Falle einer Verstopfung eines Förderrohres 7 oder 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

Pneumatische Förderanlage zum Transport von Schüttgütern, insbesondere von Kunststoffschüttgütern, zu einer Beschickstation, mit Förderhauptleitung (8), mit zumindest einem Vorratsbehälter (1) für das Schüttgut, und mit zumindest einem Fördergasgebläse (10), wobei der Vorratsbehälter (1) über ein Förderrohr (7) mit der Förderhauptleitung (8) verbindbar ist und wobei mit dem Fördergasgebläse (10) ein das Schüttgut aus dem Vorratsbehälter (1) mitnehmender Fördergasmengenstrom zu der und durch die Förderhauptleitung (8) einrichtbar ist, wobei der Vorratsbehälter (1) und das Förderrohr (7) durch ein Stellventil (6) verbunden sind, wobei das Stellventil (6) einen ersten Zulaufanschluß (12), welcher mit dem Vorratsbehälter (1) verbunden ist, einen Ablaufanschluß (13), welcher mit dem Förderrohr (7) verbunden ist, einen zweiten Zulaufanschluß (16), über welchen Fördergas zuführbar ist, und ein Stellglied (17) aufweist, wobei mit dem Stellglied (17) das Verhältnis des Schüttgutmengenstromes zu dem Fördergasmengenstrom in dem Förderrohr (7) und in der Förderhauptleitung (8) steuerbar ist, 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 Stellventils (6) steuerbar ist, wobei bei Unterschreitung eines Unterdruckgrenzwertes in der Förderhauptleitung (8) und/oder dem Förderrohr (7) der Fördergasmengenstrom gegenüber dem Schüttgutmengenstrom erhöhbar ist.
Pneumatische Förderanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Mehrzahl von Vorratsbehältern (1) mit den Vorratsbehältern (1) zugeordneten Förderrohren (7) eingerichtet ist, wobei lediglich jeweils einer der Vorratsbehälter (1) mit der Förderhauptleitung (8) verbindbar ist.
Pneumatische Förderanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Mehrzahl von Vorratsbehältern (1) mit den Vorratsbehältern (1) zugeordneten Förderrohren (7) eingerichtet ist, wobei mehrere Vorratsbehälter (1) gleichzeitig mit der Förderhauptleitung (8) verbindbar sind.
Pneumatische Förderanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventilkennlinien (S, G) für die erste Zulauföffnung (12) und die Zweite Zulauföffnung (14) qualitativ gemäß 3 verlaufen.