EP2505273A1 - Mobile cellular wheel sluice and associated cleaning process - Google Patents
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Definitions
- Contamination in this application refers to a very wide range of foreign powdery materials as well as crushed granules and the remaining granules after a product change.
- an automatic location detection using a coded E-connector (13) per silo is used, which is mounted when docking the lock from the silo outlet to the cell wheel inlet.
- the controller determines the required material handling parameters in the case of manual preselection of the granule type and the target silo.
- this silo site identification and manual preselection of the destination silo automates the construction and checking of the transport routes.
- the initiator (14) on the silo outlet and the initiators (15, 16) on the two pipe flanges to be mounted for operation must also be occupied.
Landscapes
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft eine mobile Zellenradschleuse mit Andockvorrichtungen, Spüleinrichtungen und Steuerung zur pneumatischen Förderung eines Granulats, insbesondere eines Kunststoffgranulats, bevorzugt Polycarbonatgranulat. Insbesondere ist der Gegenstand der Erfindung eine mobile Zellenradschleuse, die zusammen mit teilweise mobilen Rohrleitungsabschnitten an unterschiedlichen Standorten unterhalb von Silos eingerichtet werden kann.The invention relates to a mobile rotary valve with docking devices, purging devices and control for the pneumatic conveying of a granulate, in particular a plastic granulate, preferably polycarbonate granules. In particular, the subject of the invention is a mobile rotary valve, which can be installed together with partially mobile pipe sections at different locations below silos.
Das bei der Herstellung thermoplastischer Kunststoffen im Reaktor anfallende grießförmige Produkt wird in einem Extruder plastifiziert und zu Einzelsträngen ausgeformt, die mittels eines im Granulierwerkzeug rotierenden Messers zu Granulaten geschnitten werden. Das Granulieren kann beispielsweise in einem Flüssigkeitsstrom erfolgen. Anschließend wird das Granulat getrocknet und gesiebt, um trotz Kühlung gebildete Agglomerate abzuscheiden. Nachfolgend wird das Produkt pneumatisch zu einem Mischsilo gefördert aus denen das Produkt dann abgefüllt und verpackt wird. Mit der Entnahme aus dem Mischsilo findet aufgrund der Silobauart und der Befüllstrategie zwangsweise eine Mischung (Homogenisierung) des Produktes statt.The resulting in the production of thermoplastics in the reactor granular product is plasticized in an extruder and formed into individual strands, which are cut into granules by means of a knife rotating in the granulating. The granulation can be carried out, for example, in a liquid stream. Subsequently, the granules are dried and sieved to deposit agglomerates formed despite cooling. Subsequently, the product is conveyed pneumatically to a mixing silo from which the product is then filled and packaged. With the removal from the mixing silo, a mixture (homogenization) of the product takes place due to the Silo construction and the filling strategy.
In Abhängigkeit der weiteren Verwendung in der Abfüllung, d.h. differenziert nach Verpackungsart und -menge, gelangt das Granulat aus den Mischsilos nicht immer auf direktem Wege in die Verpackungsanlagen, sondern kann mittels der mobilen Zellenradschleuse in Lagersilos gefördert werden.Depending on the further use in the bottling, i. Differentiated according to the type and quantity of packaging, the granulate from the mixing silos does not always reach the packaging plants directly, but can be conveyed into storage silos by means of the mobile rotary feeder.
Es bestand daher die Aufgabe eine Zellenradschleuse bereitzustellen, mit dessen Hilfe Granulate pneumatisch in Lagersilos umgefördert werden können, wobei die Zellenradschleuse nicht stationär an einem Ort steht, sondern mobil in einer Anlage für verschiedene Förderstreckenlängen und verschiedene Granulattypen verwendet werden kann.It was therefore an object to provide a rotary valve, with the aid of granules can be pneumatically conveyed in storage silos, the rotary valve is not stationary in one place, but can be used in a mobile plant for different conveyor lengths and different types of granules.
Eine weitere Aufgabe der Erfindung bestand darin, eine mobile Zellenradschleuse bereitzustellen, die nach Beendigung des Förderprozesses weitgehend frei von Restmengen der zuvor darin geförderten Granulate ist und sich einfach und sicher von eventuell noch im Förderstrang vorhandenen Granulat-Resten durch Spülen mit z.B. Wasser und Druckluft reinigen lässt, sodass Kontaminationen mit nachfolgenden Granulat-Partien mit Sicherheit ausgeschlossen werden können.A further object of the invention was to provide a mobile rotary valve which, after completion of the conveying process, is largely free of residual quantities of the granules previously conveyed therein and can be easily and safely removed from any granular residues still present in the conveying strand by flushing with e.g. Clean water and compressed air so that contamination with subsequent granule batches can be safely ruled out.
Kontamination bezieht sich in dieser Anmeldung auf einen sehr breiten Bereich fremder pulverförmigen Materialien wie auch auf zerkleinerte Granulate sowie auf das zurückgebliebene Granulat nach einem Produktwechsel. Das Eintragen solcher fremden Materialien in Kunststoffe, insbesondere in hochwertige Polycarbonate eingetragen, kann einen verheerenden Einfluss auf das Endprodukt haben, das sich z.B. durch sehr enge Spezifikationen hinsichtlich optischer oder mechanischer Eigenschaften auszeichnen muss.Contamination in this application refers to a very wide range of foreign powdery materials as well as crushed granules and the remaining granules after a product change. The entry of such foreign materials in plastics, In particular, registered in high-quality polycarbonates, can have a devastating impact on the final product, which must be characterized for example by very narrow specifications in terms of optical or mechanical properties.
Die vorliegende Aufgabe wurde durch Bereitstellung einer Vorrichtung enthaltend ein Zellenrad mit integrierter Arbeitsbühne, einem mobilen Andockrohr, gegebenenfalls einer vollautomatischen Steuerung sowie mit einem stationären Anlagenteil bestehend im wesentlichen aus Förderrohrleitungen, Förderweichen und zugehörigem Stahlbauträger gelöst, das durch die folgenden Merkmale gekennzeichnet ist:
- Ein Grundrahmen (1) mit integrierter Arbeitsbühne (2) ist mit einem Fahrwerk versehen, um sämtliche erforderliche Komponenten für eine funktionierende pneumatische Förderung (Dichtstromförderung) aufzunehmen, um damit effizient an unterschiedlichen Silostandorten eine Förderung einzurichten. Der Fahrrahmen nimmt wenigstens nachfolgende pneumatische Fördertechnikkomponenten auf:
- a. ein Totraum-freier konusformiger Andockflansch (3) mit Schnellspanneinrichtungen (4) und zugehörigem Einlauftrichter (5) zum Zellenrad
- b. eine Probennahmestelle (6) mit Tisch
- c. einen Leckluftsammelbehälter (7) mit Zellenrad (8) und Aufgabeschuh (9)
- d. eine Luftmengenregelstation mit Bypass
- e. die Rohrleitungen für Druckluft, VE-Wasser, Granulat, Granulat-Luft-Gemisch und Abwasser
- f. die Schließ-, Steuerarmaturen und die Förderweiche (21)
- g. gegebenenfalls die lokale Steuereinheit (10) für die Luftmengenregelstation sowie für die Förder- und Spülprozesse
- A base frame (1) with integrated working platform (2) is provided with a chassis to accommodate all the necessary components for a functioning pneumatic conveying (dense phase conveying) in order to efficiently set up a promotion at different silo locations. The traveling frame accommodates at least the following pneumatic conveyor components:
- a. a dead space-free konusformiger Andockflansch (3) with quick-clamping devices (4) and associated inlet funnel (5) to the feeder
- b. a sampling point (6) with table
- c. a leakage air collecting container (7) with cellular wheel (8) and feed shoe (9)
- d. an air flow control station with bypass
- e. the pipelines for compressed air, demineralised water, granules, granulate-air mixture and sewage
- f. the closing and control fittings and the conveyor switch (21)
- G. optionally the local control unit (10) for the air flow control station and for the conveying and rinsing processes
Die Arbeitsbühne (2) mit Steigleiter dient zum Andocken am Siloauslauf (20), das Einstecken des codierten Steckers (13) sowie für das Einrichten des Spülprozesses.The working platform (2) with ladder serves for docking on the silo outlet (20), the insertion of the coded plug (13) as well as for setting up the flushing process.
Sämtliche eingesetzte Armaturen und pneumatische Förderkomponenten sind als Standard am Markt zu beziehen.All fittings and pneumatic conveying components used are standard on the market.
Ein mobiles Förderrohr (11) bildet das Verbindungsrohr zwischen dem Förderausgang des mobilen Zellenrades und des fest verrohrten Anlagenteils (12), das die Förderstrecke zu den Silos bildet. Das mobile Förderrohr wird bevorzugt auf einem Fahrrahmen federnd gelagert getragen. Durch dasA mobile conveyor tube (11) forms the connecting tube between the delivery outlet of the mobile cellular wheel and the fixedly piped system part (12), which forms the conveying path to the silos. The mobile conveyor tube is preferably supported resiliently on a traveling frame. By the
Einfedern des Rohres an den Montageschnittstellen lassen sich die Totraum-freien Vor- und Rücksprungflansche leichter montieren.Springing the pipe to the mounting interfaces makes it easier to install the dead space-free forward and return flanges.
Bedingt durch die unterschiedlichen Standorte des mobilen Zellenrades sowie durch die verschiedenen Zielsilos ergeben sich diverse Förderstreckenlängen und zusammen mit den zahlreichen Granulattypen entsteht eine Vielzahl von Förderparameter. Eine automatische Einstellung der Förderparameter ist daher für den Bediener hilfreich.Due to the different locations of the mobile cellular wheel as well as the different target silos, various conveyor line lengths result and together with the numerous types of granules, a large number of delivery parameters are created. An automatic adjustment of the delivery parameters is therefore helpful for the operator.
Daher wird in einer bevorzugten Ausführungsform eine automatische Standorterkennung anhand eines codierten E-Steckers (13) je Silo verwendet, der beim Andocken der Schleuse vom Siloauslauf an den Zellenradeinlauf montiert wird. Mit der Stecker-Codierung wird das Silo identifiziert und zusammen mit einer im Programm hinterlegten Parametertabelle ermittelt die Steuerung bei manueller Vorauswahl des Granulattyps und des Zielsilos die erforderlichen Fördertechnikparameter. Desweiteren wird durch diese Silostandortidentifizierung und nach manueller Vorwahl des Zielsilos der Aufbau und die Überprüfung der Förderwege automatisiert. Dazu müssen auch der Initiator (14) am Siloausgang sowie die Initiatoren (15, 16) an den beiden für den Betrieb zu montierenden Rohrleitungsflanschen belegt sein.Therefore, in a preferred embodiment, an automatic location detection using a coded E-connector (13) per silo is used, which is mounted when docking the lock from the silo outlet to the cell wheel inlet. With the plug coding, the silo is identified and together with a parameter table stored in the program, the controller determines the required material handling parameters in the case of manual preselection of the granule type and the target silo. Furthermore, this silo site identification and manual preselection of the destination silo automates the construction and checking of the transport routes. For this purpose, the initiator (14) on the silo outlet and the initiators (15, 16) on the two pipe flanges to be mounted for operation must also be occupied.
Der Datentransfer zwischen der lokalen Steuerung und der übergeordneten zentralen Steuerung erfolgt bevorzugt über ein Drahtlosnetz (WLAN). Dieses bietet zusätzlich den Vorteil einer deutlich reduzierten Verkabelung für die zahlreichen Standorte der mobilen Zellenradschleuse. Analog wird das WLAN-Netz auch für weitere mobile Einrichtungen genutzt.The data transfer between the local controller and the higher-level central controller preferably takes place via a wireless network (WLAN). This additionally offers the advantage of significantly reduced cabling for the numerous locations of the mobile rotary valve. Similarly, the WLAN network is also used for other mobile devices.
Besonders bevorzugt sind sämtliche produktberührte Bauteile konstruktiv Totraum-frei ausgeführt. Dadurch wird eine Querkontamination vermieden.With particular preference, all product-contacting components are structurally dead-space-free. This avoids cross-contamination.
In einer bevorzugten Ausführungsform werden diverse Spültechnikkomponenten wie Flansche mit Sprühkugeln und -düsen, Wassereinläufe gesteuert über Magnetventile sowie Abwasserverrohrungen genutzt und sind die Basis für eine automatische Reinigung des mobilen Zellenrades. Zur Vorbereitung des Spülprozesses werden wenige manuelle Umbauten durchgeführt. Dazu gehört beispielsweise das Aufsetzen eines Flansches mit Sprühkugel (17) auf den Einlauftrichter sowie auf den Filterstutzen. Desweiteren wird beispielsweise ein Abwasserschlauch (19) auf den Stutzen der Probennahme (6) geschraubt. Alle weiteren produktberührten und somit zu spülenden Komponenten sind bevorzugt mit Spüleinrichtungen (Wassereinläufe teilweise in Form von Düsen (18)) direkt fest verbunden. Die Sprühkugel besitzt bevorzugt eine Vielzahl von Wasserdüsen, sodass Anlagenteile in einem Umfeld von nahezu 360° mit Wasser gespült werden können. Im Bereich des Leckluftsammelbehälters (7) werden bevorzugt Axial-Vollkegeldüsen (18) mit einer Wasserstrahlspreizung von 120° eingesetzt.In a preferred embodiment, various flushing technology components such as flanges with spray balls and nozzles, water inlets controlled by solenoid valves and wastewater piping are used and are the basis for automatic cleaning of the mobile cellular wheel. To prepare the rinsing process, a few manual conversions are performed. These include, for example, placing a flange with spray ball (17) on the inlet funnel and on the filter neck. Furthermore, for example, a sewage hose (19) is screwed onto the neck of the sampling (6). All other product-contacted and thus to be washed components are preferably directly connected flushing devices (water inlets partially in the form of nozzles (18)). The spray ball preferably has a plurality of water nozzles, so that parts of the system can be flushed in an environment of nearly 360 ° with water. Axial full cone nozzles (18) with a water jet spread of 120 ° are preferably used in the region of the leak air collecting container (7).
Die Anlagenreinigung wird in einer besonders bevorzugten Ausführungsform durch eine Steuerung vollautomatisiert durchgeführt. Es werden dabei bevorzugt verschiedene Spülabschnitte mit unterschiedlichen Spülzeiten, bei Bedarf wenigstens teilweise mehrfach nacheinander angesteuert. Dabei lassen sich zwei Hauptspülabschnitte unterscheiden, nämlich das Spülen des mobilen Zellenrades (a) und das Spülen der Förderleitung (b) beginnend ab der Förderweiche (21), über das mobile Förderrohr (11) und dem fest verrohrten Anlagenteil (12) bis zur Einlaufweiche des Zielsilos. In einer besonderen Ausführungsform erfolgt die Spülung beispielhaft folgendermassen:
- a. Im Rahmen der Zellenradreinigung wird der Rohrleitungsabschnitt oberhalb des Zellenrades mit VE-Wasser geflutet und soweit angestaut bis Wasser über die Probennahme abfließt. Das angestaute Wasser wird anschließend über den Zellenradbetrieb in Richtung Förderleitung bevorzugt mit Druckluft in ein Abwassersystem abgefördert. Alternativ kann das Spülwasser auch drucklos in ein nahe liegendes Abwassersystem abfließen. Dieser Spülprozess wird bevorzugt mehrfach wiederholt. Danach wird VE-Wasser zusammen mit dem drehenden Zellenrad ein- und als Abwasser abgeleitet. Der Rohrleitungsabschnitt oberhalb des Zellenrades zusammen mit dem Zellenrad (8), mit dem Aufgabeschuh (9) und mit dem Leckluftsammelbehälter (7) werden durch Drucklufteinspeisung über die Spülkomponenten und durch den Zellenradbetrieb getrocknet. Der Reinigungsprozess des mobilen Zellenrades kann dabei unabhängig vom restlichen Anlagenteil (fest verrohrte Leitungen, 12; Silos) durchgeführt werden.
- b. Die Reinigung der kompletten Förderleitungsstrecke von der Förderweiche (21) des mobilen Zellenrades bis zur Einlaufweiche des Zielsilos wird bevorzugt durch ein separates Spülprogramm gesteuert. Hierzu wird ein Bypass über die Förderweiche (21) auf die Förderleitung geschaltet. Über den Bypass wird bevorzugt mit einem Druckluft-VE-Wassergemisch die Förderleitung gereinigt und das Abwasser in ein separates Abwasserrohrleitungssystem eingeleitet. Im Anschluss daran wird nur Druckluft zur Trocknung über den Bypass in die Förderleitungsstrecke eingeleitet. Die Dauer der Drucklufteinleitung kann mehrfach zeitlich unterbrochen werden, damit Restwassermengen aus Steigungen sich erneut sammeln und anschließend leichter weggeblasen werden können. Der Bypass bietet den Vorteil, dass für die Reinigung der Förderleitung das Zellenrad nicht gespült werden muss. Bei Fördereinsätzen mit gleichen Produkten lässt sich das Zellenrad schnell wieder einsetzten. Der Betrieb spart Zeit, Energie- und Betriebsmittelkosten.
- a. As part of the cellular wheel cleaning, the pipe section above the cell wheel is flooded with demineralised water and accumulated until water drains off over the sampling. The accumulated water is then conveyed away via the cellular wheel in the direction of delivery line preferably with compressed air into a sewer system. Alternatively, the rinsing water can also flow without pressure into a nearby sewage system. This rinsing process is preferably repeated several times. Thereafter, demineralised water is discharged together with the rotating cellular wheel and discharged as waste water. The pipeline section above the cellular wheel together with the cellular wheel (8), with the feed shoe (9) and with the leakage air collecting container (7) are dried by compressed air feed via the flushing components and by the cellular wheel operation. The cleaning process of the mobile cellular wheel can be carried out independently of the remaining part of the plant (permanently piped lines, 12, silos).
- b. The cleaning of the complete conveyor line from the conveyor switch (21) of the mobile cellular wheel to the inlet of the target silo is preferably controlled by a separate washing program. For this purpose, a bypass via the feed switch (21) is connected to the delivery line. About the bypass is preferably cleaned with a compressed air-VE-water mixture, the delivery line and introduced the wastewater in a separate sewage piping system. Following this, only compressed air for drying is introduced via the bypass into the delivery line section. The duration of the compressed air introduction can be interrupted several times, so that residual amounts of water from inclines can collect again and then be blown away easily. The bypass offers the advantage that the cell wheel does not have to be rinsed to clean the delivery line. For conveyor units with the same products, the cell wheel can be used again quickly. The operation saves time, energy and operating costs.
Als Verfahrhilfe der mobilen Zellenradschleuse werden vorzugsweise elektrische, gegebenenfalls ortsbewegliche Antriebe eingesetzt. Ortsbewegliche, d.h. eigenständig verfahrbare vom Transportgut entkoppelbare Antriebe haben den Vorteil, dass Sie für unterschiedliche Transportaufgaben eingesetzt werden können. Dieser sogenannte Kleinschlepper oder Mover (22) läßt sich mit einem Hubwerk inkl. zwei Adaptionsausleger (23) an den Rahmen der Zellenradschleuse form- und reibschlüssig verbinden. Somit kann der Bediener über ein angetriebenes lenkbares Bodenrad des Movers die Zellenradschleuse beschleunigen, abbremsen und lenken, wie in
Die folgenden Zeichnungen veranschaulichen den Bau und die Funktion des erfindungsgemäßen mobilen Zellenrades und die darin verwendeten Apparate:
- Fig.1.
- ist ein mobiles Zellenrad in der Seitenansicht und zeigt einen für die Förderung betriebsfertigen Zustand
- Fig.2.
- ist ein mobiles Zellenrad in der Seitenansicht und zeigt einen für den Spülprozess betriebsfertigen Zustand
- Fig. 3
- zeigt den Einsatz eines Kleinschleppers (Mover) an der mobilen Zellenradschleuse
- Fig.1.
- is a mobile cellular wheel in the side view and shows a ready for promotion state
- Fig.2.
- is a mobile cellular wheel in the side view and shows a ready for the flushing process state
- Fig. 3
- shows the use of a small tractor (movers) on the mobile rotary valve
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PUAI | Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase |
Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012 |
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AK | Designated contracting states |
Kind code of ref document: A1 Designated state(s): AL AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LI LT LU LV MC MK MT NL NO PL PT RO RS SE SI SK SM TR |
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AX | Request for extension of the european patent |
Extension state: BA ME |
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17P | Request for examination filed |
Effective date: 20130403 |
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RAP1 | Party data changed (applicant data changed or rights of an application transferred) |
Owner name: BAYER INTELLECTUAL PROPERTY GMBH |
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17Q | First examination report despatched |
Effective date: 20150205 |
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STAA | Information on the status of an ep patent application or granted ep patent |
Free format text: STATUS: THE APPLICATION IS DEEMED TO BE WITHDRAWN |
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18D | Application deemed to be withdrawn |
Effective date: 20150616 |