DE4400029C2 - Vorrichtung für eine regelbare dosierte Förderung von staub- und granulatförmigen Schüttgütern, bei konstantem Druck - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung für eine mittels einer Regelung dosierbare Förderung von staub- oder granulatförmigen Schüttgütern bei konstantem Förderluftdruck.

Vorrichtungen der eingangs genannten Art sind bekannt. Ihre Anwen­ dungsgebiete betreffen ein weites Spektrum pneumatisch förderbarer Schüttgüter mit sehr unterschiedlichen Korngrößen und spezifischen Gewichten, bspw. die regelbar dosierte Eingabe von Additiven in Schmelzprozesse, Aufgabe von Sand und Additiven in der Gießereitech­ nik und anderen Prozessen der Aufbereitungs- und Verfahrenstechnik. Bei Verwendung von Vorrichtungen, die eine mittels einer Regelung dosierbare Förderung eines staub- oder granulatförmigen Gutes ermöglichen, werden Überdosierungen oder auch Unterdosierungen verhindert und durch die Dosierungsregelung erhebliche Einsparungen beim Endprodukt erreicht. Die Regelungsbreite bei derartigen Dosie­ rungen liegt in Größenordnungen zwischen 1 kg/min und 800 kg/min, und zwar für trockene Schüttgüter mit einer Feuchtigkeit bis zu 5% und einer Körnung von 0 bis 20 mm.

Probleme bei der Kontrolle der Dosierung ergeben sich weniger bei der Förderung großer Produktmengen als vielmehr in der schnellen Umschaltbarkeit auf kleinere Dosiermengen, die einem momentanen Bedarf an Fördermenge angepaßt werden müssen. Bspw. können derartige Förderungen beim Fertigmachen einer Stahlsorte im Elektrolichtbogen in der Praxis auftreten.

Beim bisherigen Stand der Technik wurden die zu fördernden Schütt­ güter, die durch eine pneumatische Transportanlage vom Sender zu den Empfängern (wie z. Beispiel: Elektrolichtbogen-Öfen, Pfannen­ öfen, Gießpfannen, Mischeranlagen, etc.) gefördert wurden, über den Senderdruck (bar) geregelt.

Die Dosierbarkeit der zu fördernden Schüttgutmengen wurde über mehr oder weniger Transportgasdruck auf die Anlage oder auf die Förder­ einrichtung (Injektor) geregelt. Die Erfahrungen der letzten Jahre haben gezeigt, daß eine Mengenregulierung (Dosierung) des zu för­ dernden Schüttgutes entweder mittels einer Zellenradschleuse, welche zwischen dem Schüttgutbehälterauslaß und der Fördereinrichtung installiert wird, oder über eine Druckveränderung im Schüttgutbehäl­ ter (Sender) und in der Fördereinrichtung mehr oder weniger gut möglich ist.

Nachteile der bisherigen herkömmlichen Fördertechniken:
Bei einer Druckveränderung im Sender während des Fördervorganges treten immer wieder Verstopfungen im Förderleitungssystem auf. Desweiteren ist eine exakte, genaue Dosierbarkeit über die Druckver­ änderung nicht realisierbar, da die anstehende Treibgasmenge im Sendegefäß nicht so schnell aufgebaut werden kann, bzw. nicht so schnell entweichen kann (Regelstrecke mit Verzögerung - 1. Ordnung).

Dieses hat zur Folge, daß sich die Schüttgutfördermenge sehr langsam erhöhen bzw. verringern läßt und somit eine schnell exakte Ver­ änderung der Dosierung nicht gegeben ist.

Eine exakte Mengendefinition des veränderten Volumenstromes (Förder­ gut) kann über die Druckveränderung nicht erreicht werden.

Bei der Zellenradschleusen-Dosierung ist der Verschleiß in den Kammern (je nach Schüttgut) teilweise derart hoch, daß die Zel­ lenradschleuse sehr wartungsintensiv ist.

Bedingt durch den hohen Verschleiß der Zellenradschleusenkammern ist auch hier eine genaue exakte Dosierbarkeit (nach einer gewissen Einsatzdauer) nicht mehr gewährleistet, da sich das Volumen in den Kammern der Zellenradschleuse kontinuierlich mit dem Verschleiß ändert.

Aus der GB 2 125 358 A ist eine Vorrichtung zum Einleiten von Schüttgut in eine pneumatische Förderleitung bekannt. Diese weist wenigstens einen Druckbehälter für das Fördergut auf, der an eine Druckluftquelle angeschlossen ist und je einen Einlaß und einen Auslaß für Fördergut aufweist, wobei der Auslaß in die Förderleitung einmündet und ein kontrollierbares Drosselorgan aufweist, wobei ein Differentialdruck-Geber zwischen der Förderleitung und dem Behälter angeordnet ist und Mittel zur Einstellung des Drosselorgans in Abhängigkeit von dem ermittelten Differenzdruck nach Maßgabe des Differenzdruckgebers vorhanden sind. Mittel in und an der Förder­ luftzuführung sind nicht vorgesehen.

Aus der DE PS 12 54 532 ist eine pneumatische Förderleitung bekannt, der schüttfähiges Fördergut aus mehreren hintereinander angeord­ neten, mit Schiebern versehenen Silos über Zulaufschächte zugeführt wird. Die Erfindung sieht vor, daß in der Förderleitung unterhalb der Zulaufschächte höhenverstellbare, in etwa in Förderrichtung verlaufende Regulierbleche angeordnet sind, deren Höhenverstellung in Abhängigkeit von der Offenstellung der Schieber erfolgt, und die in der Schließstellung der Schieber aus dem Förderraum der Förder­ leitung heraustreten. Dabei wird in Abhängigkeit von der Förderlei­ stung die Förderluft über eine Querschnittsdrossel reguliert.

Auch auf die vorgenannten Dokumente und die daraus ersichtlichen Vorrichtungen treffen die vorgängig genannten Nachteile zu, ins­ besondere ungenaue Dosierung bei stark verzögerter Folge bspw. bei schneller Umschaltung von größeren auf kleinere Mengen zur Anpassung der Förderleistung an momentane Leistungsänderungen.

Ausgehend vom vorgenannten Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung für eine mittels einer Regelung dosierbare Förderung von staub- oder granulatförmigem Schüttgut bei konstantem Förderluftdruck anzugeben, die eine exakt kontrollierbare pneumatische Förderung von Schüttgütern aus einer Sendestation zu einem End- oder Zwischenverbraucher mit hoher Genauigkeit und minimaler Verzögerung bei regeltechnisch bedingten Änderungen der Fördermenge ermöglicht.

Die Lösung der Aufgabe gelingt bei einer Vorrichtung der im Oberbe­ griff von Anspruch 1 genannten Art mit der Erfindung durch einen in der Fördereinrichtung verschiebbaren Dosierkolben, der über einen mittels Potentiometer steuerbaren Stellantrieb in jeder Position einer Regelstrecke einstellbar ist.

Mit großem Vorteil wird durch die elektronisch regelbare Einstellung des in der Fördereinrichtung verschiebbaren Dosierkolbens der Aus­ laufquerschnitt zwischen dem druckbeaufschlagten Sendebehälter und der Förderleitung stufenlos und verzögerungslos verstellt und damit die Austrittsmenge in die angeschlossene Rohrleitung festgelegt.

Die sich hierbei ergebenden absoluten Fördermengen sind abhängig vom

• - lichten Durchmesser der Förderleitung
• - Treibgasdruck.

Die Wahl dieser Parameter bestimmt die Bandbreite der zu fördernden Menge. Die hiermit erreichbare Einstellung der jeweilig geförderten Fördermenge in der erfindungsgemäßen Vorrichtung erfolgt auf folgen­ de Weise:

Durch Verändern der Querschnittsöffnung am Senderauslauf infolge der Einstellung des Dosierkolbens wird eine exakt vorgegebene Durch­ trittsöffnung verwirklicht, die mit dem konstant eingestellten Förderluftdruck eine genau dosierte Fördermenge pro Zeiteinheit ergibt. Durch Erweitern oder Verkleinern des Querschnitts ergeben sich unterschiedliche Fördermengen. Sie lassen sich durch elek­ tronische Feineinstellung des Dosierkolbens exakt einregeln.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in ent­ sprechenden Unteransprüchen vorgesehen.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist anhand der anliegenden Zeichnung näher beschrieben, in dieser zeigen:

Fig. 1 eine Vorrichtung für eine dosierbare Förderung nach der Erfindung, in Seitenansicht und teilweise im Schnitt;

Fig. 2 die Vorrichtung gemäß Fig. 1 in der Draufsicht;

Fig. 3 eine Ansicht der Vorrichtung in Förderrichtung, von der Rückseite gesehen.

In den Fig. 1 bis 3 ist die erfinderische Vorrichtung für eine regelbare dosierte Schüttgutförderung dargestellt.

Das Schüttgut wird der Fördereinrichtung 9 kontinuierlich zugeführt, wobei die Zuführung mit einem Sender verbunden ist, der unter Druck steht und somit die kontinuierliche Zufuhr des Schüttgutes gewähr­ leistet.

Im Sender ist zum verbesserten Auslauf des Schüttgutes zur Förder­ einrichtung eine Fluidierungseinrichtung eingebaut.

Durch einen verschiebbaren Dosierkolben 12 (hergestellt aus hoch­ legiertem oder hartverchromten oder keramisch beschichteten Stahl) wird der Querschnitt des Senderablaufrohres im Materialstrom so verändert, daß mehr oder weniger Schüttgut in den Auslauf der Fördereinrichtung 9 und in die Förderrohrleitung 15 gelangen.

Die zu fördernde Schüttgutmenge wird bei konstantem Druck über einen Getriebemotor 4, der über ein Antriebsritzel und eine Zahnstange 1 (verbunden mit dem Luftrohr 14) den Dosierkolben 12 in der Förder­ einrichtung 9 vor- und rückwärtsbewegt.

Der Getriebemotor 4, geregelt über einen Potentiometer, kann den Dosierkolben 12 kontrolliert in jede Position verfahren (Regel­ strecke ohne Verzögerung).

Der Max.- 2 und Min.-Endschalter 6 begrenzen den Verfahrweg des Dosierkolbens.

In den Zeichnungen ist ferner zu erkennen:
der Anschlußflansch 7 des Schüttgutbehälters; das Absperrorgan 8; der Anschlußflansch 10 für die Förderrohrleitung 15; die Dichtungen 11, 13; die Halterung 5 für den Getriebemotor 4 sowie der Wegaufneh­ mer 3.

Mit diesem regelbar und dosierbarem Fördersystem ist eine genaue Schüttgutfördermenge, ohne großen Verschleiß und ohne Verstopfungen im Förderleitungssystem möglich.

Der Fördereinrichtung ist eine pneumatische Förderanlage mit den notwendigen Absperrorganen und der Fluidisierung vorgeschaltet.

Claims (6)

1. Vorrichtung für eine mittels einer Regelung dosierbare Förde­ rung von staub- oder granulatförmigen Schüttgütern bei kon­ stantem Förderluftdruck, gekennzeichnet durch einen in der Fördereinrichtung (9) verschiebbaren Dosierkolben (12), der über einen mittels Potentiometer steuerbaren Stell­ antrieb (4) in jeder Position einer Regelstrecke einstellbar ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Förderluftzuführrohr (14) den Dosierkolben (12) in Förderrichtung durchdringt.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Stellantrieb einen Getriebemotor (4) mit Ritzel und eine damit zusammenwirkende, mit dem Dosierkolben (12) in Verbindung stehende Zahnstange (1) umfaßt.

4. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Dosierkolben (12) ohne Verzögerung vor- und rückwärts­ bewegbar ausgebildet ist.

5. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Förderluftzuführrohr (14) an den Dosierkolben (12) angeschlossen ist.

6. Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der maximale und der minimale Verfahrweg des Dosierkolbens (12) durch Endschalter (6) begrenzt ist.