WO2019224236A1 - System zur erfassung und zur lösung einer teilweisen oder vollständigen dickstoffverstopfung in einer dickstoffförderleitung - Google Patents

System zur erfassung und zur lösung einer teilweisen oder vollständigen dickstoffverstopfung in einer dickstoffförderleitung Download PDF

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WO2019224236A1
WO2019224236A1 PCT/EP2019/063193 EP2019063193W WO2019224236A1 WO 2019224236 A1 WO2019224236 A1 WO 2019224236A1 EP 2019063193 W EP2019063193 W EP 2019063193W WO 2019224236 A1 WO2019224236 A1 WO 2019224236A1
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WO
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thick matter
delivery line
blockage
clogging
dsv
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Application number
PCT/EP2019/063193
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French (fr)
Inventor
Tobias Huth
Knut Kasten
Ansgar MÜLLER
Christiane Klein
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Putzmeister Engineering Gmbh
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Publication date
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    • F04B15/00—Pumps adapted to handle specific fluids, e.g. by selection of specific materials for pumps or pump parts
    • F04B15/02—Pumps adapted to handle specific fluids, e.g. by selection of specific materials for pumps or pump parts the fluids being viscous or non-homogeneous
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F04B49/02—Stopping, starting, unloading or idling control
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    • F04B49/12—Control, e.g. of pump delivery, or pump pressure of, or safety measures for, machines, pumps, or pumping installations, not otherwise provided for, or of interest apart from, groups F04B1/00 - F04B47/00 by varying the length of stroke of the working members
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F04B1/00—Multi-cylinder machines or pumps characterised by number or arrangement of cylinders
    • F04B1/04—Multi-cylinder machines or pumps characterised by number or arrangement of cylinders having cylinders in star- or fan-arrangement
    • F04B1/06—Control

Definitions

  • the invention relates to a system for detecting and solving a partial or complete Dickstoffverstopfung in a thick matter delivery line.
  • the invention is based on the object of providing a system for detecting and solving a partial or complete thick matter clogging in a thick matter delivery line, which improves the handling of a clogging situation.
  • the system according to the invention is designed for detection or recognition and for the solution or elimination of a partial or complete thick matter blockage in a thick matter delivery line.
  • the system has a, in particular electrical, clogging detection device, a, in particular electrically, controllable clogging solution device and a, in particular electrical, control device.
  • the constipation detection device is designed for, in particular autonomous or autonomous or automatic and / or temporally continuous or permanent or permanent, detection or detection of partial or complete thick matter obstruction in the thick matter delivery line, in particular in a promotion or during operation.
  • the blockage solution device is designed for, in particular autonomous or autonomous or automatic, solution or elimination of the partial or complete thick matter blockage in the thick matter delivery line.
  • the control device is designed to control the blockage solution device independently or autonomously or automatically and / or temporally continuously or continuously or permanently when the thick matter blockage is detected by means of the blockage detection device such that the blockage solution device releases the thick matter blockage, in particular independently.
  • Thick material can be a mixture of liquid and solid components.
  • thick matter may comprise or be concrete, cement, plaster, mortar, screed and / or sludge.
  • the liquid and solid components can be separated so that a dry, stuck part, namely the Dickstoffverstopfung, can arise, which can block or prevent further promotion.
  • the system according to the invention enables the detection and the solution of the thick matter clogging, in particular by the independently controlling control device.
  • the operator does not need to detect and solve the thick matter clogging, in particular not to control the control device or the clogging solution device.
  • the system allows early detection of the partial or imminent or imminent or imminent complete thick matter blockage.
  • the system allows an early solution of Dickstoffverstopfung, especially at a time at which the Dickstoffverstopfung still relatively easy or easy to solve.
  • the system allows a load on the thick matter delivery line and / or other components to reduce or even prevent a risk to the operator and / or interruption or failure or downtime.
  • the clogging detection device detects the thick matter clogging, the controller controls the clogging solution device, and the clogging solution device releases the thick matter clogging. If the thick matter clogging is solved or there is no thick matter clogging or arises or in clogging-free normal operation, the clogging detection device detects nothing, in particular more, and the control device does not actuate the plugging solution device, in particular more, in particular the control device switches off the plugging solution device.
  • control device may be designed to control the clogging solution device in a release control mode and / or, if no detection, the clogging solution device in a normal control mode different from the release control method upon detection of the thick matter clogging by means of the clogging detection device.
  • control device may include a processor and / or a memory.
  • the clogging detection device and / or the clogging solution device in particular in each case, can be designed for the partial or complete arrangement on the thick matter delivery line.
  • the system may have a, in particular electrical, output device.
  • the output device may be formed upon detection of the thick matter clogging by means of the clogging detection device, upon dissolution of the thick matter clogging by means of the clogging solution device and / or upon activation of the clogging solution device by means of the control device for, in particular independent, output of a conveyor line clogging signal, in particular to the operator.
  • Blocking solution device and / or the control device in particular in each case, one, in particular electrical, signal connection.
  • the system has the thick matter delivery line.
  • the thick matter delivery line can be designed to convey thick material.
  • the thick matter delivery line may include or be a delivery tube.
  • the clogging detection device and / or the clogging solution device in particular in each case, can be partially or completely arranged on the thick matter delivery line.
  • the system has a, in particular controllable, slurry pump.
  • the slurry pump is for, in particular releasable, connection with the thick matter delivery line and, in particular self-contained, pumps, in particular for forward pumping, formed of thick matter through the thick matter delivery line.
  • the thick matter pump can be connected to the thick matter delivery line, if present.
  • the obstruction detection device and / or the obstruction solution device in particular in each case, can be partially or completely arranged on the slurry pump.
  • the control device may be designed to control the slurry pump.
  • control device may be designed to control the thick matter pump independently upon detection of the thick matter blockage by means of the blockage detection device in such a way that the slurry pump does not aggravate the thick matter blockage by pumping, and / or automatically stop or shut down the slurry pump.
  • the slurry pump is designed as a pulsating, in particular oscillating, or discontinuous slurry pump.
  • the pulsating, in particular oscillating, pumping or a relatively large delay of thick material, in particular a front of thick material, at one end of a pump pulse or pump stroke may favor the formation of thick matter blockage.
  • the sludge pump may be a peristaltic pump or a piston pump, in particular a reciprocating pump.
  • the blockage solution device for solving the thick matter clogging for, in particular independent, alternating movement of thick material, in particular a column of thick material, formed in the thick matter delivery line, in particular to the thick matter clogging.
  • the control device is designed to independently control the blockage solution device upon detection of the thick matter blockage by means of the blockage detection device in such a way that the
  • Blockage solution device thick material in the thick matter delivery line alternately moved, in particular independently. This makes it possible to introduce or introduce mechanical energy into the thick material, thus shearing the thick material and thus lowering a viscosity of the thick material or to utilize a thixotropic property of the thick material.
  • the blockage solution device is designed to solve the Dickstoffverstopfung for, in particular independent, backward pumping of thick matter in the thick matter delivery line.
  • the control device is designed to independently control the blockage solution device upon detection of the thick matter blockage by means of the blockage detection device in such a way that the
  • Blocking solution device thick material in the thick matter delivery line pumps backwards, in particular independently.
  • the control device can be configured to independently control the slurry pump and the blockage solution device in such a way that in that the sludge pump and the plugging solution device pump thick matter in the high-pressure feed line alternately forwards and backwards, in particular independently.
  • the sludge pump may be configured to pump back thick matter in the thick matter delivery line
  • the blockage solution device may comprise the slurry pump, or the slurry pump may be part of the blockage solution device.
  • the reciprocating pump if present, pump one to two strokes backward.
  • the alternating movement in the longitudinal direction or conveying direction of the thick matter delivery line may be.
  • the clogging solution device has at least one, in particular electrically, controllable vibrating device.
  • the at least one vibrator is designed to solve the Dickstoffverstopfung for, in particular independent, shaking the thick matter delivery line.
  • the control device is designed to independently actuate the at least one vibrator device upon detection of the thick matter blockage by means of the blockage detection device in such a way that the at least one vibrator device shakes the thick matter conveying line, in particular independently.
  • the at least one vibrating device can be designed for the partial or complete arrangement on the thick matter delivery line or can be arranged partially or completely on the thick matter delivery line, if present.
  • the clogging solution means may comprise a plurality of vibrating means, for example between two and fifty, the vibrating means being adapted for partial or complete longitudinal positioning along the thick matter conveying duct at different longitudinal positions of the thick matter conveying duct.
  • the at least one vibrating device can have at least one imbalance shaker. In particular, this can enable frequencies in the high two-digit Hertz range.
  • the alternating movement can be radial to the longitudinal direction or conveying direction of the thick matter delivery line.
  • the thick matter delivery line has a plurality of mutually movably connected line sections, for example, between two and fifty.
  • the system has at least one, in particular electrically, controllable section movement device.
  • the at least one section movement device is designed for, in particular independent, movement of the line sections relative to one another.
  • the at least one vibrating device has the at least one section movement device, in particular that is designed to solve the thick matter blockage for moving the line sections to each other.
  • the control device is to designed, upon detection of Dickstoffverstopfung means of the blockage detection means independently to control the at least one section moving means such that the at least one section moving means moves the line sections to each other, in particular independently.
  • the plurality of mutually movably connected line sections and the at least one section moving device make it possible to extend and retract the thick matter delivery line as a mast. In addition, these enable the thick matter blockage to be solved. In particular, this can allow frequencies in the low two-digit hertz range.
  • the control device may be designed to control the at least one section movement device such that a tip of the thick matter delivery line or of the mast performs a relatively small or no movement relative to one another during the movement of the line sections or stands still or stands still.
  • the system may include a plurality of section moving devices, for example between two and fifty.
  • the plurality of mutually movably connected line sections may be connected by means of at least one joint.
  • the at least one section movement device can be designed to move the at least one joint.
  • the section movement device may be referred to as a joint drive.
  • the blockage detection device has at least one, in particular electrical, pressure sensor.
  • the at least one pressure sensor is for, in particular independent, measuring a pressure, in particular a value of pressure, in the thick matter delivery line and / or in the slurry pump, if any, and for, in particular independent, detection of Dickstoffverstopfung based on achieving or exceeding a Pressure limit and / or a, in particular temporal, pressure increase threshold formed by the measured pressure.
  • no or at least less thick matter can flow out of the thick matter delivery line as a result of the thick matter blockage than in a blockage-free normal operation.
  • the thick matter clogging may cause an abnormal increase in pressure with a flow of thick matter into the thick stock delivery line and no or at least a lesser flow of thick stock out of the thick stock delivery line.
  • the at least one pressure sensor for measuring the pressure of thick matter, air and / or hydraulic fluid, in particular the thick matter pump be formed.
  • the at least one pressure sensor for partial or complete arrangement may be formed on the thick matter delivery line and / or the thick matter pump or on the thick matter delivery line and / or the thick matter pump, if available, partially or be completely arranged.
  • the at least one pressure sensor may comprise a processor and / or a memory.
  • the blockage detection device has at least one, in particular electrical, strain sensor.
  • the at least one strain sensor is for, in particular independent, measurement of an elongation, in particular a value of elongation, the thick matter delivery line and, in particular independent, detection of Dickstoffverstopfung based on reaching or exceeding an elongation limit and / or a, in particular temporal, strain increase limit by formed the measured strain.
  • the thick matter clogging can cause the expansion of the thick matter delivery line.
  • the expansion of the thick matter delivery line can be radial to the longitudinal direction or conveying direction and / or in the longitudinal direction of the thick matter delivery line.
  • the strain can be a radial strain and / or an axial strain.
  • the at least one strain sensor for partial or complete arrangement may be formed on the thick matter delivery line or be arranged partially or completely on the thick matter delivery line, if present. Additionally or alternatively, the at least one strain sensor may comprise a processor and / or a memory.
  • the blockage detection device has a plurality of, in particular electrical, sensor elements, for example between two and fifty.
  • the sensor elements are designed for, in particular independent, localization or determination of a position of thick matter clogging in the thick matter delivery line for arrangement in the longitudinal direction along the thick matter delivery line at different longitudinal positions of the thick matter delivery line.
  • the clogging solution device is designed for, in particular independent, local solution of the localized Dickstoffverstopfung.
  • the control device is designed to independently control the blockage solution device when the thick matter blockage is localized or based on the determined position by means of the blockage detection device such that the blockage solution device dissolves the thick matter blockage locally, in particular independently.
  • the sensor elements may be arranged on the thick matter delivery line, if present, in particular equidistant or non-equidistant from one another.
  • the plurality of sensor elements may include a plurality of, in particular the, pressure sensors and / or a plurality of, in particular, the strain sensors.
  • the pressure sensors and / or the strain sensors can, in particular in each case, for Measurement of a pressure and / or an elongation may be formed at the associated longitudinal position.
  • the pressure sensors and / or the strain sensors for detecting and thus localizing the thick matter clogging may be based on reaching or exceeding a pressure limit and / or a pressure rise limit by the measured pressures and / or a strain limit and / or a strain rise limit by the measured strains be educated. Additionally or alternatively, the pressure sensors and / or the strain sensors for detecting and thus localizing the Dickstoffverstopfung based on a comparison of the measured pressures and / or the measured strains of adjacent sensors may be formed, in particular based on reaching or exceeding a comparison threshold and / or a comparison increase threshold by the comparison, in particular a value of the comparison.
  • a pressure change or a pressure drop in the thick matter delivery line can occur, in particular wherein the thick matter clogging can lead to a corresponding expansion difference of the thick matter delivery line before and after the thick matter clogging.
  • This pressure or expansion difference can be measured by means of the sensor elements and thus the thick matter blockage can be detected and thus localized.
  • the clogging solution device may comprise a plurality of solution elements, wherein the solution elements for local solution of localized Dickstoffverstopfung for arrangement in the longitudinal direction along the thick matter delivery line may be formed at different longitudinal positions of the thick matter delivery line or on the thick matter delivery line, if any, may be arranged, in particular equidistant or non-equidistant to each other.
  • the plurality of solution elements may comprise a plurality of, in particular the, vibrating devices.
  • the system comprising the thick matter delivery line and the slurry pump can be designed as a mobile system, in particular as an automobile system.
  • control device can be designed, upon reaching or exceeding a duration limit by the, in particular attempted, solution of the thick matter blockage by means of the plugging solution device to independently control the thick matter pump in such a way that the sludge pump throttles one, in particular the pressure. and / or turn off the slurry pump independently.
  • the time duration limit it may or must assume that the thick matter clogging can not be solved by the clogging solution device.
  • FIG. 1 is a schematic view of a system according to the invention comprising a slurry pump and at least one pressure sensor,
  • FIG. 2 shows a graph of a pressure measured over time by means of the at least one pressure sensor of FIG. 1 upon reaching and exceeding a pressure limit value
  • FIG. 4a shows a further schematic view of the system according to the invention comprising at least one vibrating device in the form of a
  • 4b is a schematic cross-sectional view of the at least one
  • Fig. 4c is a schematic cross-sectional view of a thick matter delivery line in one
  • Fig. 4d is a schematic cross-sectional view of the thick matter delivery line in one
  • Fig. 5 is a further schematic view of the system according to the invention comprising at least one vibrator in the form of a
  • Section movement device and at least one strain sensor shows a further schematic view of the system according to the invention comprising at least one vibrating device in the form of a section moving device and at least one strain sensor.
  • FIGS. 1 and 4 to 6 show a system 1 according to the invention.
  • the system 1 is designed to detect and to dissolve a partial or complete thick matter blockage DSV in a thick matter delivery line 10.
  • the system 1 comprises a clogging detection device 20, a controllable clogging solution device 40 and a control device 60.
  • the blockage detection device 20 is designed to detect the partial or complete thick matter blockage DSV in the thick matter delivery line 10.
  • the clogging solution device 40 is designed to dissolve the partial or complete thick matter clogging DSV in the thick matter delivery line 10.
  • the control device 60 is designed to independently control the clogging solution device 40 when the thick matter clogging DSV is detected by means of the clogging detection device 20 in such a way that the clogging solution device 40 releases the thick matter clogging DSV.
  • the system 1 has the thick matter delivery line 10.
  • the system 1 has a slurry pump 41, as shown in FIG.
  • the slurry pump 41 is designed for connection to the thick matter delivery line 10 or in FIG. 1 connected to the thick matter delivery line 10.
  • the slurry pump 41 is designed for pumping, in particular for forward pumping, of thick material DS through the thick matter delivery line 10.
  • the slurry pump 41 is designed as a pulsating, in particular oscillating, slurry pump.
  • the pulsating slurry pump 41 is a two-cylinder reciprocating pump.
  • the pulsating slurry pump may be a single-cylinder reciprocating pump or a more than two-cylinder reciprocating pump.
  • the blockage solution device 40 is designed to dissolve the thick matter blockage DSV for the alternating movement of thick material DS in the thick matter delivery line 10.
  • the control device 60 is designed to assist in Detecting the Dickstoffverstopfung DSV means of the blockage detection device 20, the blockage solution device 40 independently to control such that the blockage solution device 40 Dickstoff DS moves in the thick matter delivery line 10 alternately.
  • the clogging solution means 40 for solving the thick matter clogging DSV for pumping back thick stock DS in the thick stock delivery line 10 is formed.
  • the control device 60 is designed to independently control the clogging solution device 40 when the thick matter clogging DSV is detected by the clogging detection device 20 in such a way that the clogging solution device 40 pumps high-viscosity DS in the thick matter delivery line 10 backwards.
  • the thick matter pump 41 is designed for pumping back thick stock DS in the thick matter delivery line 10.
  • the plugging solution means 40 has the slurry pump 41.
  • the control device 60 is designed to control the slurry pump 41.
  • the control device 60 is designed to independently control the thick matter pump 41 upon detection of the thick matter blockage DSV by means of the blockage detection device 20 in such a way that the thick matter pump 41 pumps thick material DS in the thick matter delivery line 10 alternately forward and backward.
  • the slurry pump 41 draws back into its hopper 45 during backward pumping of thick matter DS.
  • the blockage device 20 at least one pressure sensor 21 a, 21 b.
  • the at least one pressure sensor 21a, 21b is for measuring a pressure pist directly in the slurry pump 41 and thus indirectly in the thick matter delivery line 10 and for detecting the Dickstoffverstopfung DSV based on reaching or exceeding a pressure limit pmax, as shown in Fig. 2 and 3 shown, and / or a pressure rise limit value pmax ', as shown in FIGS. 4 and 5, formed by the measured pressure pact.
  • the at least one pressure sensor 21a, 21b is designed to measure the pressure p of the hydraulic fluid HF of the slurry pump 41.
  • the at least one pressure sensor may be designed to measure the pressure of thick matter and / or air.
  • the at least one pressure sensor may be arranged on the thick matter delivery line.
  • the clogging device 20 has two pressure sensors 21a, 21b.
  • the clogging device 20 has two pressure sensors 21a, 21b.
  • Blockage detection device have only a single pressure sensor or at least three pressure sensors.
  • the blockage detection device 20 or its at least one pressure sensor 21 a, 21 b detects nothing or the measured pressure pist reaches or does not exceed the pressure limit value pmax, as shown in FIG. 2 at a time t0, and the pressure rise limit value pmax ' as shown in Fig. 3 at time t0.
  • the control device 60 does not actuate the blockage solution device 40 or controls the slurry pump 41 in a normal control mode such that the slurry pump 41 pumps high-density material DS through the thick matter delivery line 10, in particular pumps it forwards.
  • the blockage detection device 20 or its at least one pressure sensor 21a, 21b detects the thick matter blockage DSV or the measured pressure pist and exceeds the pressure limit value pmax, as in FIG 2 at a time t1 and the pressure increase threshold pmax 'as shown in FIG. 3 at the time t1.
  • the control device 60 controls the clogging solution device 40 or its slurry pump 41 in a Lender litigart and the clogging solution device 40 dissolves the Dickstoffverstopfung DSV or moved Dickstoff DS in the thick matter delivery line 10 alternately or their sludge pump 41 pumps Dickstoff DS in the thick matter delivery line 10 backwards.
  • the blockage detection device 20 or its at least one pressure sensor 21a, 21b detects nothing, as shown in FIGS. 2 and 3 at a time t2, and the control device 60 controls the
  • Blockage solution device 40 does not operate or controls the slurry pump 41 in the normal control mode.
  • the blockage detection device 20 or its at least one pressure sensor 21 a, 21 b detects the thick matter blockage DSV or the measured pressure pist reaches and exceeds the pressure limit value pmax, as shown in Fig. 2 at a time t3, and the pressure rise limit value pmax ', as shown in Fig. 3 at the time t3.
  • the control device 60 controls the plugging solution device 40 or its sludge pump 41 in the Lender tenuart and the Blocking solution device 40 tries to solve the Dickstoffverstopfung DSV, or moves Dickstoff DS in the thick matter delivery line 10 alternately or their sludge pump 41 pumps Dickstoff DS in the thick matter delivery line 10 backwards.
  • control device 60 is designed to independently actuate the slurry pump 41 when the time limit t limit is reached or exceeded by the, in particular attempted, solution of the thick matter blockage DSV by means of the blockage solution device 40 such that the slurry pump 41 has a pressure, in particular the pressure pist throttles, and / or turn off the slurry pump 41 independently.
  • the thick matter clogging DSV is released up to a time t4 and thus not below the time duration limit tgrenz, as shown in FIGS. 2 and 3.
  • the controller 60 controls the sludge pump 41 independently such that the slurry pump 41 throttles the pressure pist, and / or turns off the slurry pump 41 independently.
  • the plugging solution device 40 has at least one controllable vibrating device 42.
  • the at least one vibrator 42 is designed to solve the Dickstoffverstopfung DSV for shaking the thick matter delivery line 10.
  • the control device 60 is designed to independently control the at least one vibrator 42 upon detection of the thick matter blockage DSV by means of the obstruction detection device 20 in such a way that the at least one vibrator 42 shakes the thick matter delivery line 10.
  • the clogging solution device 40 has a plurality of vibrators 42. In the embodiment shown, three or five vibrating devices 42 are shown. It is understood that a different number of vibrators can be used in accordance with a length of the thick matter delivery line 10 and / or a desired spatial resolution.
  • the vibrating devices 42 are arranged in the longitudinal direction along the thick matter delivery line 10 at different longitudinal positions P01, P02, P03, P04, P05 of the thick matter delivery line 10.
  • the at least one vibrating device 42 has at least one imbalance shaker 44a, 44b, 44c.
  • the thick matter delivery line 10 has a plurality of mutually movably connected line sections 10a, 10b, 10c, 10d, 10e, 10f. In the embodiment shown, six line sections are shown. It is understood that a different number of line sections can be used in accordance with a length of the thick matter delivery line 10 and / or a desired spatial resolution.
  • the system 1 has at least one controllable section moving device 43a, 43b, 43c, 43d, 43e. In the exemplary embodiment shown, five section moving devices 43a, 43b, 43c, 43d, 43e are shown.
  • section moving devices can be used in accordance with a length of the thick matter delivery line 10 and / or a desired spatial resolution and / or a number of the line sections 10a, 10b, 10c, 10d, 10e, 10f.
  • the at least one section moving device 43a, 43b, 43c, 43d, 43e is for moving the
  • the at least one vibrating device 42 has the at least one section moving device 43a, 43b, 43c, 43d, 43e.
  • the control device 60 is designed to independently control the at least one section movement device 43a, 43b, 43c, 43d, 43e upon detection of the thick matter blockage DSV by means of the blockage detection device 20 such that the at least one section movement device 43a, 43b, 43c, 43d, 43e, the line sections 10a , 10b, 10c, 10d, 10e, 10f to each other.
  • control device 60 is configured to control the at least one section movement device 43a, 43b, 43c, 43d, 43e in such a way that a tip of the thick matter delivery line 10 is at rest when the line sections 10a, 10b, 10c, 10d, 10e, 10f move relative to one another stands.
  • the obstruction detection device 20 has at least one strain sensor 22a ', 22b', 22c ', 22d', 22e '.
  • the exemplary embodiment shown four or five strain sensors 22a ', 22b', 22c ', 22d', 22e 'are shown. It is understood that a different number of strain sensors can be used in accordance with a length of the thick matter delivery line 10 and / or a desired spatial resolution.
  • the at least one strain sensor 22a ', 22b', 22c ', 22d', 22e ' is configured to measure an elongation Dist of the thick matter delivery line 10 and to detect thick matter clogging DSV based on reaching or exceeding an extension limit Dmax by the measured strain Dist.
  • the at least one strain sensor for detecting the thick matter clogging based on reaching or exceeding an elongation increase threshold by the measured strain be formed.
  • the clogging detection device 20 has a plurality of sensor elements 22a, 22b, 22c, 22d, 22e.
  • the sensor elements 22a, 22b, 22c, 22d, 22e are designed to localize the thick matter blockage DSV in the thick matter delivery line 10 for longitudinal arrangement along the thick matter delivery line 10 at different longitudinal positions POa, POb, POc, POd, POe of the thick matter delivery line 10 or on the thick matter delivery line 10 arranged.
  • the clogging solution device 40 is designed to locally dissolve the localized thick matter clog DSV.
  • the control device 60 is designed to independently control the clogging solution device 40 when the thick matter clogging DSV is localized by means of the clogging detection device 20, 22a, 22b, 22c, 22e such that the clogging solution device 40 dissolves the thick matter clogging DSV locally.
  • the plurality of sensor elements 22a, 22b, 22c, 22d, 22e include the plurality of strain sensors 22a ', 22b', 22c ', 22d', 22e '.
  • the plurality of sensor elements may comprise a plurality of, in particular the, pressure sensors.
  • the strain sensors 22a ', 22b', 22c ', 22d', 22e ' are designed to measure an elongation Dist at the associated longitudinal position POa, POb, POc, POd, POe.
  • strain sensors 22a ', 22b', 22c ', 22d', 22e ' are for detecting and thus localizing the thick matter clogging DSV based on a comparison of the measured strain Dist of adjacent sensors 22a', 22b ', 22c', 22d ', 22e ' educated.
  • the clogging solution device 40 has a plurality of solution elements in the form of the vibrators 42, 43a, 43b, 43c, 43d, 43e, 44a, 44b, 44c.
  • the solution elements 43a, 43b, 43c, 43d, 43e, 44a, 44b, 44c are designed for local solution of the localized viscous plugging DSV for longitudinal arrangement along the thick matter delivery line 10 at different longitudinal positions P01, P02, P03, P04, P05 of the thick material delivery line 10 arranged on the thick matter delivery line 10.
  • the thick matter blockage DSV arises or is present in the thick matter delivery line 10
  • a change in pressure occurs in the region of the thick matter blockage DSV in the longitudinal direction or conveying direction, as indicated in each case by an arrow in FIGS. 4 to 6 Pressure drop in the thick matter delivery line 10 on.
  • the Dickstoffverstopfung DSV leads to a corresponding expansion difference of Dickstoff remove effet 10 before and after the Dickstoffverstopfung DSV or the thick matter delivery line 10 has before the Dickstoffverstopfung DSV a greater extent U than behind the Dickstoffverstopfung DSV, as shown in Fig. 4c and 4d.
  • the obstruction detection device 20 or its at least one strain sensor 22a ', 22b', 22c ', 22d', 22e 'detects or their sensor elements 22a, 22b, 22c, 22d, 22e locate the thick matter blockage DSV.
  • the control device 60 controls the clogging solution device 40 or its at least one vibrating device 42 or its solution elements in the form of the unbalance vibrators 44a, 44b, 44c or in the form of the section movement devices 43a, 43b, 43c, 43d, 43e independently.
  • the Verstopfungsates spur 40 dissolves the Dickstoffverstopfung DSV or moved Dickstoff DS in the thick matter delivery line 10 alternately or her shaking at least 42 vibrates the thick matter delivery line 10 or their solution elements in the form of imbalance shakers 44a, 44b, 44c or in the form of section moving means 43a, 43b, 43c, 43d , 43e solve the thick matter blockage DSV locally.
  • the section moving means 43b, 43c, 43d shake in the thick matter plugging area DSV with the kinematic constraint that a tip of the thick stock conveying line 10 is still standing, and the section moving means 43a, 43e do not shake.
  • the section moving means 43c vibrates with a tuning of a frequency and thus utilization of deformation of the pipe sections 10c, 10d so that a tip of the thick matter conveying pipe 10 is still, and the section moving means 43a, 43b, 43d, 43e do not shake.
  • the slurry pump 41 is shown in combination with the at least one pressure sensor 21a, 21b.
  • the at least one vibrating device 42 is shown in combination with the at least one strain sensor 22a ', 22b', 22c ', 22d', 22e '.
  • the slurry pump may be combined with the at least one strain sensor.
  • the at least one vibrating device may be combined with the at least one pressure sensor.
  • the invention provides an advantageous system for detecting and resolving a partial or complete thick matter obstruction in a thick matter delivery line which improves handling of a clogging situation.

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Abstract

System (1) zur Erfassung und zur Lösung einer teilweisen oder vollständigen Dickstoffverstopfung (DSV) in einer Dickstoffförderleitung (10), das System (1) aufweisend: -eine Verstopfungserfassungseinrichtung (20), die zur Erfassung der teilweisen oder vollständigen Dickstoffverstopfung (DSV) in der Dickstoffförderleitung (10) ausgebildet ist, -eine ansteuerbare Verstopfungslösungseinrichtung (40), die zur Lösung der teilweisen oder vollständigen Dickstoffverstopfung (DSV) in der Dickstoffförderleitung (10) ausgebildet ist, und -eine Steuereinrichtung (60), die dazu ausgebildet ist, bei Erfassung der Dickstoffverstopfung (DSV) mittels der Verstopfungserfassungseinrichtung (20) die Verstopfungslösungseinrichtung (40) selbstständig derart anzusteuern, dass die Verstopfungslösungseinrichtung (40) die Dickstoffverstopfung (DSV) löst.

Description

System zur Erfassung und zur Lösung einer teilweisen oder vollständigen Dickstoffverstopfunq in einer Dickstoffförderleitunq
ANWENDUNGSGEBIET UND STAND DER TECHNIK
Die Erfindung bezieht sich auf ein System zur Erfassung und zur Lösung einer teilweisen oder vollständigen Dickstoffverstopfung in einer Dickstoffförderleitung.
AUFGABE UND LÖSUNG
Der Erfindung liegt als Aufgabe die Bereitstellung eines Systems zur Erfassung und zur Lösung einer teilweisen oder vollständigen Dickstoffverstopfung in einer Dickstoffförderleitung zugrunde, welches das Handhaben von einer Verstopfungssituation verbessert.
Die Erfindung löst diese Aufgabe durch die Bereitstellung eines Systems mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Vorteilhafte Weiterbildungen und/oder Ausgestaltungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen beschrieben.
Das erfindungsgemäße System ist zur Erfassung beziehungsweise Erkennung und zur Lösung beziehungsweise Beseitigung einer teilweisen oder vollständigen Dickstoffverstopfung in einer Dickstoffförderleitung ausgebildet. Das System weist eine, insbesondere elektrische, Verstopfungserfassungseinrichtung, eine, insbesondere elektrisch, ansteuerbare Verstopfungslösungseinrichtung und eine, insbesondere elektrische, Steuereinrichtung auf. Die Verstopfungserfassungseinrichtung ist zur, insbesondere selbstständigen beziehungsweise autonomen beziehungsweise automatischen und/oder zeitlich kontinuierlichen beziehungsweise ständigen beziehungsweise dauerhaften, Erfassung beziehungsweise Erkennung der teilweisen oder vollständigen Dickstoffverstopfung in der Dickstoffförderleitung, insbesondere bei einer Förderung beziehungsweise im Betrieb, ausgebildet. Die Verstopfungslösungseinrichtung ist zur, insbesondere selbstständigen beziehungsweise autonomen beziehungsweise automatischen, Lösung beziehungsweise Beseitigung der teilweisen oder vollständigen Dickstoffverstopfung in der Dickstoffförderleitung ausgebildet. Die Steuereinrichtung ist dazu ausgebildet, bei Erfassung der Dickstoffverstopfung mittels der Verstopfungserfassungseinrichtung die Verstopfungslösungseinrichtung selbstständig beziehungsweise autonom beziehungsweise automatisch und/oder zeitlich kontinuierlich beziehungsweise ständig beziehungsweise dauerhaft derart anzusteuern, dass die Verstopfungslösungseinrichtung die Dickstoffverstopfung löst, insbesondere selbstständig. Dickstoff kann ein Gemisch aus flüssigen und festen Bestandteilen sein. Insbesondere kann Dickstoff Beton, Zement, Putz, Mörtel, Estrich und/oder Schlamm aufweisen oder sein. Bei einer Förderung von Dickstoff in der Dickstoffförderleitung können sich die flüssigen und festen Bestandteile derart trennen, dass ein trockener, festsitzender Teil, nämlich die Dickstoffverstopfung, entstehen kann, welcher eine weitere Förderung blockieren beziehungsweise verhindern kann.
Bislang ist es schwierig und zeitaufwendig gewesen, die Dickstoffverstopfung zu erfassen und zu lösen. Insbesondere konnte bisher erst durch das Ausbleiben von Dickstoff an einem Ende der Dickstoffförderleitung die Dickstoffverstopfung durch einen Bediener erfasst werden. In der Regel ist die Dickstoffverstopfung zu diesem Zeitpunkt bereits sehr ausgeprägt gewesen. Dann musste die Arbeit unterbrochen werden und die Dickstoffverstopfung in der Dickstoffförderleitung durch den Bediener manuell gesucht werden und gelöst werden. Meist musste die Dickstoffförderleitung zeitaufwendig geöffnet werden, wobei erhebliche Gefahren für den Bediener bestanden, insbesondere durch plötzlich aus der Dickstoffförderleitung herausspritzenden Dickstoff. Erst nach erfolgreicher Lösung der Dickstoffverstopfung konnte mit der Arbeit, insbesondere der Förderung, fortgefahren werden.
Jetzt ermöglicht das erfindungsgemäße System die Erfassung und die Lösung der Dickstoffverstopfung, insbesondere durch die selbstständig ansteuernde Steuereinrichtung. In anderen Worten: der Bediener braucht die Dickstoffverstopfung nicht zu erfassen und zu lösen, insbesondere die Steuereinrichtung oder die Verstopfungslösungseinrichtung nicht zu steuern. Insbesondere ermöglicht das System eine frühzeitige Erfassung der teilweisen beziehungsweise sich anbahnenden beziehungsweise imminenten beziehungsweise drohenden vollständigen Dickstoffverstopfung. Somit ermöglicht das System eine frühzeitige Lösung der Dickstoffverstopfung, insbesondere zu einem Zeitpunkt, zu welchem sich die Dickstoffverstopfung noch relativ leicht beziehungsweise einfach lösen lässt. Somit ermöglicht das System eine Belastung der Dickstoffförderleitung und/oder anderer Bauteile, ein Gefahrenrisiko für den Bediener und/oder Unterbrechungs- beziehungsweise Ausfall- beziehungsweise Stillstandzeiten zu reduzieren oder sogar zu verhindern.
Wenn eine Dickstoffverstopfung in der Dickstoffförderleitung entsteht oder vorhanden ist, erfasst die Verstopfungserfassungseinrichtung die Dickstoffverstopfung, die Steuereinrichtung steuert die Verstopfungslösungseinrichtung an und die Verstopfungslösungseinrichtung löst die Dickstoffverstopfung. Wenn die Dickstoffverstopfung gelöst ist oder keine Dickstoffverstopfung vorhanden ist beziehungsweise entsteht oder im verstopfungsfreien Normalbetrieb, erfasst die Verstopfungserfassungseinrichtung nichts, insbesondere mehr, und die Steuereinrichtung steuert die Verstopfungslösungseinrichtung nicht, insbesondere mehr, an, insbesondere schaltet die Steuereinrichtung die Verstopfungslösungseinrichtung ab.
Insbesondere kann die Steuereinrichtung dazu ausgebildet sein, bei Erfassung der Dickstoffverstopfung mittels der Verstopfungserfassungseinrichtung die Verstopfungslösungseinrichtung in einer Lösesteuerart und/oder bei keiner Erfassung die Verstopfungslösungseinrichtung in einer von der Lösesteuerart verschiedenen Normalsteuerart anzusteuern. Zusätzlich oder alternativ kann die Steuereinrichtung einen Prozessor und/oder einen Speicher aufweisen. Weiter zusätzlich oder alternativ kann die Steuereinrichtung mit der Verstopfungserfassungseinrichtung und/oder der Verstopfungslösungseinrichtung, insbesondere jeweils, eine, insbesondere elektrische, Signalverbindung aufweisen. Weiter zusätzlich oder alternativ können/kann die Verstopfungserfassungseinrichtung und/oder die Verstopfungslösungseinrichtung, insbesondere jeweils, zur teilweisen oder vollständigen Anordnung an der Dickstoffförderleitung ausgebildet sein.
Zusätzlich oder alternativ kann das System eine, insbesondere elektrische, Ausgabeeinrichtung aufweisen. Die Ausgabeeinrichtung kann bei Erfassung der Dickstoffverstopfung mittels der Verstopfungserfassungseinrichtung, bei Lösung der Dickstoffverstopfung mittels der Verstopfungslösungseinrichtung und/oder bei Ansteuerung der Verstopfungslösungseinrichtung mittels der Steuereinrichtung zur, insbesondere selbstständigen, Ausgabe eines Förderleitungs- Verstopfungs-Signal ausgebildet sein, insbesondere an den Bediener. Insbesondere kann die Ausgabeeinrichtung mit der Verstopfungserfassungseinrichtung, der
Verstopfungslösungseinrichtung und/oder der Steuereinrichtung, insbesondere jeweils, eine, insbesondere elektrische, Signalverbindung aufweisen.
In einer Weiterbildung der Erfindung weist das System die Dickstoffförderleitung auf. Insbesondere kann die Dickstoffförderleitung zur Förderung von Dickstoff ausgebildet sein. Zusätzlich oder alternativ kann die Dickstoffförderleitung ein Förderrohr aufweisen oder sein. Weiter zusätzlich oder alternativ können/kann die Verstopfungserfassungseinrichtung und/oder die Verstopfungslösungseinrichtung, insbesondere jeweils, teilweise oder vollständig an der Dickstoffförderleitung angeordnet sein.
In einer Weiterbildung weist das System eine, insbesondere ansteuerbare, Dickstoffpumpe auf. Die Dickstoffpumpe ist zur, insbesondere lösbaren, Verbindung mit der Dickstoffförderleitung und zum, insbesondere selbstständigen, Pumpen, insbesondere zum Vorwärtspumpen, von Dickstoff durch die Dickstoffförderleitung hindurch ausgebildet. Insbesondere kann die Dickstoffpumpe mit der Dickstoffförderleitung, soweit vorhanden, verbunden sein. Zusätzlich oder alternativ können/kann die Verstopfungserfassungseinrichtung und/oder die Verstopfungslösungseinrichtung, insbesondere jeweils, teilweise oder vollständig an der Dickstoffpumpe angeordnet sein. Weiter zusätzlich oder alternativ kann die Steuereinrichtung zur Ansteuerung der Dickstoffpumpe ausgebildet sein. Insbesondere kann die Steuereinrichtung dazu ausgebildet sein, bei Erfassung der Dickstoffverstopfung mittels der Verstopfungserfassungseinrichtung die Dickstoffpumpe selbständig derart anzusteuern, dass die Dickstoffpumpe die Dickstoffverstopfung durch Pumpen nicht verschlimmert, und/oder die Dickstoffpumpe selbstständig anzuhalten beziehungsweise abzuschalten.
In einer Ausgestaltung der Erfindung ist die Dickstoffpumpe als pulsierende, insbesondere oszillierende, beziehungsweise diskontinuierliche Dickstoffpumpe ausgebildet. Das pulsierende, insbesondere oszillierende, Pumpen beziehungsweise eine relativ große Verzögerung von Dickstoff, insbesondere einer Front von Dickstoff, an einem Ende eines Pumppulses beziehungsweise Pumptakts kann die Entstehung der Dickstoffverstopfung begünstigen. Insbesondere kann die Dickstoffpumpe eine Peristaltikpumpe oder eine Kolbenpumpe, insbesondere eine Hubkolbenpumpe, sein.
In einer Weiterbildung der Erfindung ist die Verstopfungslösungseinrichtung zur Lösung der Dickstoffverstopfung zur, insbesondere selbstständigen, alternierenden Bewegung von Dickstoff, insbesondere einer Säule von Dickstoff, in der Dickstoffförderleitung ausgebildet, insbesondere bis zur Dickstoffverstopfung. Die Steuereinrichtung ist dazu ausgebildet, bei Erfassung der Dickstoffverstopfung mittels der Verstopfungserfassungseinrichtung die Verstopfungslösungseinrichtung selbstständig derart anzusteuern, dass die
Verstopfungslösungseinrichtung Dickstoff in der Dickstoffförderleitung alternierend bewegt, insbesondere selbstständig. Dies ermöglicht mechanische Energie in den Dickstoff einzubringen beziehungsweise einzutragen, somit den Dickstoff zu scheren und somit eine Viskosität des Dickstoffs zu erniedrigen beziehungsweise eine thixotrope Eigenschaft des Dickstoffs zu nutzen.
In einer Ausgestaltung der Erfindung ist die Verstopfungslösungseinrichtung zur Lösung der Dickstoffverstopfung zum, insbesondere selbstständigen, Rückwärtspumpen von Dickstoff in der Dickstoffförderleitung ausgebildet. Die Steuereinrichtung ist dazu ausgebildet, bei Erfassung der Dickstoffverstopfung mittels der Verstopfungserfassungseinrichtung die Verstopfungslösungseinrichtung selbstständig derart anzusteuern, dass die
Verstopfungslösungseinrichtung Dickstoff in der Dickstoffförderleitung rückwärts pumpt, insbesondere selbstständig. Insbesondere kann die Steuereinrichtung dazu ausgebildet sein, die Dickstoffpumpe und die Verstopfungslösungseinrichtung selbstständig derart anzusteuern, dass die Dickstoffpumpe und die Verstopfungslösungseinrichtung Dickstoff in der Dickstoffförderleitung alternierend vorwärts und rückwärts pumpen, insbesondere selbstständig. Insbesondere kann die Dickstoffpumpe zum Rückwärtspumpen von Dickstoff in der Dickstoffförderleitung ausgebildet sein und die Verstopfungslösungseinrichtung kann die Dickstoffpumpe aufweisen beziehungsweise die Dickstoffpumpe kann ein Teil der Verstopfungslösungseinrichtung sein. Insbesondere kann die Hubkolbenpumpe, soweit vorhanden, ein bis zwei Hübe rückwärts pumpen. Zusätzlich oder alternativ kann die alternierende Bewegung in Längsrichtung beziehungsweise Förderrichtung der Dickstoffförderleitung sein.
In einer Ausgestaltung der Erfindung weist die Verstopfungslösungseinrichtung mindestens eine, insbesondere elektrisch, ansteuerbare Rütteleinrichtung auf. Die mindestens eine Rütteleinrichtung ist zur Lösung der Dickstoffverstopfung zur, insbesondere selbstständigen, Rüttelung der Dickstoffförderleitung ausgebildet. Die Steuereinrichtung ist dazu ausgebildet, bei Erfassung der Dickstoffverstopfung mittels der Verstopfungserfassungseinrichtung die mindestens eine Rütteleinrichtung selbstständig derart anzusteuern, dass die mindestens eine Rütteleinrichtung die Dickstoffförderleitung rüttelt, insbesondere selbstständig. Insbesondere kann die mindestens eine Rütteleinrichtung zur teilweisen oder vollständigen Anordnung an der Dickstoffförderleitung ausgebildet sein beziehungsweise an der Dickstoffförderleitung, soweit vorhanden, teilweise oder vollständig angeordnet sein. Insbesondere kann die Verstopfungslösungseinrichtung eine Mehrzahl von Rütteleinrichtungen aufweisen, beispielsweise zwischen zwei und fünfzig, wobei die Rütteleinrichtungen zur teilweisen oder vollständigen Anordnung in Längsrichtung entlang der Dickstoffförderleitung an verschiedenen Längspositionen der Dickstoffförderleitung ausgebildet sein können. Zusätzlich oder alternativ kann die mindestens eine Rütteleinrichtung mindestens einen Unwuchtrüttler aufweisen. Insbesondere kann dies Frequenzen im hohen zweistelligen Hertz-Bereich ermöglichen. Weiter zusätzlich oder alternativ kann die alternierende Bewegung radial zur Längsrichtung beziehungsweise Förderrichtung der Dickstoffförderleitung sein.
In einer Ausgestaltung der Erfindung weist die Dickstoffförderleitung eine Mehrzahl von miteinander beweglich verbundenen Leitungsabschnitten auf, beispielsweise zwischen zwei und fünfzig. Das System weist mindestens eine, insbesondere elektrisch, ansteuerbare Abschnittsbewegungseinrichtung auf. Die mindestens eine Abschnittsbewegungseinrichtung ist zur, insbesondere selbstständigen, Bewegung der Leitungsabschnitte zueinander ausgebildet. Die mindestens eine Rütteleinrichtung weist die mindestens eine Abschnittsbewegungseinrichtung auf, insbesondere die zur Lösung der Dickstoffverstopfung zur Bewegung der Leitungsabschnitte zueinander ausgebildet ist. Die Steuereinrichtung ist dazu ausgebildet, bei Erfassung der Dickstoffverstopfung mittels der Verstopfungserfassungseinrichtung die mindestens eine Abschnittsbewegungseinrichtung selbstständig derart anzusteuern, dass die mindestens eine Abschnittsbewegungseinrichtung die Leitungsabschnitte zueinander bewegt, insbesondere selbstständig. Die Mehrzahl von miteinander beweglich verbundenen Leitungsabschnitten und die mindestens eine Abschnittsbewegungseinrichtung ermöglichen die Dickstoffförderleitung als Mast auszufahren und einzufahren. Zusätzlich ermöglichen diese die Dickstoffverstopfung zu lösen. Insbesondere kann dies Frequenzen im niedrigen zweistelligen Hertz-Bereich ermöglichen. Zusätzlich oder alternativ kann die Steuereinrichtung dazu ausgebildet sein, die mindestens eine Abschnittsbewegungseinrichtung derart anzusteuern, dass eine Spitze der Dickstoffförderleitung beziehungsweise des Masts bei der Bewegung der Leitungsabschnitte zueinander eine relativ kleine oder keine Bewegung ausführt beziehungsweise stillsteht beziehungsweise ruhigsteht. Weiter zusätzlich oder alternativ kann das System eine Mehrzahl von Abschnittsbewegungseinrichtungen aufweisen, beispielsweise zwischen zwei und fünfzig. Weiter zusätzlich oder alternativ kann die Mehrzahl von miteinander beweglich verbundenen Leitungsabschnitten mittels mindestens eines Gelenks verbunden sein. Insbesondere kann die mindestens eine Abschnittsbewegungseinrichtung zur Bewegung des mindestens einen Gelenks ausgebildet sein. Die Abschnittsbewegungseinrichtung kann als Gelenkantrieb bezeichnet werden.
In einer Weiterbildung der Erfindung weist die Verstopfungserfassungseinrichtung mindestens einen, insbesondere elektrischen, Drucksensor auf. Der mindesteins einer Drucksensor ist zur, insbesondere selbstständigen, Messung eines Drucks, insbesondere eines Werts des Drucks, in der Dickstoffförderleitung und/oder in der Dickstoffpumpe, soweit vorhanden, und zur, insbesondere selbstständigen, Erfassung der Dickstoffverstopfung basierend auf einer Erreichung oder einer Überschreitung eines Druckgrenzwerts und/oder eines, insbesondere zeitlichen, Druckanstiegsgrenzwerts durch den gemessenen Druck ausgebildet. Insbesondere kann durch die Dickstoffverstopfung kein oder zumindest weniger Dickstoff aus der Dickstoffförderleitung herausfließen als in einem verstopfungsfreien Normalbetrieb. Somit kann die Dickstoffverstopfung bei einem Fluss von Dickstoff in die Dickstoffförderleitung hinein und keinem oder zumindest einem geringeren Fluss von Dickstoff aus der Dickstoffförderleitung heraus einen unnormalen Anstieg des Drucks verursachen. Insbesondere kann der mindestens eine Drucksensor zur Messung des Drucks von Dickstoff, Luft und/oder Hydraulikflüssigkeit, insbesondere der Dickstoffpumpe, ausgebildet sein. Zusätzlich oder alternativ kann der mindestens eine Drucksensor zur teilweisen oder vollständigen Anordnung an der Dickstoffförderleitung und/oder der Dickstoffpumpe ausgebildet sein beziehungsweise an der Dickstoffförderleitung und/oder der Dickstoffpumpe, soweit vorhanden, teilweise oder vollständig angeordnet sein. Weiter zusätzlich oder alternativ kann der mindestens eine Drucksensor einen Prozessor und/oder einen Speicher aufweisen.
In einer Weiterbildung der Erfindung weist die Verstopfungserfassungseinrichtung mindestens einen, insbesondere elektrischen, Dehnungssensor auf. Der mindestens eine Dehnungssensor ist zur, insbesondere selbstständigen, Messung einer Dehnung, insbesondere eines Werts der Dehnung, der Dickstoffförderleitung und zur, insbesondere selbstständigen, Erfassung der Dickstoffverstopfung basierend auf einer Erreichung oder einer Überschreitung eines Dehnungsgrenzwerts und/oder eines, insbesondere zeitlichen, Dehnungsanstiegsgrenzwerts durch die gemessene Dehnung ausgebildet. Insbesondere kann die Dickstoffverstopfung die Dehnung der Dickstoffförderleitung verursachen. Insbesondere kann die Dehnung der Dickstoffförderleitung radial zur Längsrichtung beziehungsweise Förderrichtung und/oder in Längsrichtung der Dickstoffförderleitung sein. In anderen Worten: die Dehnung kann einer Radialdehnung und/oder eine Axialdehnung sein. Zusätzlich oder alternativ kann der mindestens eine Dehnungssensor zur teilweisen oder vollständigen Anordnung an der Dickstoffförderleitung ausgebildet sein beziehungsweise an der Dickstoffförderleitung, soweit vorhanden, teilweise oder vollständig angeordnet sein. Weiter zusätzlich oder alternativ kann der mindestens eine Dehnungssensor einen Prozessor und/oder einen Speicher aufweisen.
In einer Weiterbildung der Erfindung weist die Verstopfungserfassungseinrichtung eine Mehrzahl von, insbesondere elektrischen, Sensorelementen auf, beispielsweise zwischen zwei und fünfzig. Die Sensorelemente sind zur, insbesondere selbstständigen, Lokalisierung beziehungsweise Bestimmung einer Position der Dickstoffverstopfung in der Dickstoffförderleitung zur Anordnung in Längsrichtung entlang der Dickstoffförderleitung an verschiedenen Längspositionen der Dickstoffförderleitung ausgebildet. Die Verstopfungslösungseinrichtung ist zur, insbesondere selbstständigen, lokalen Lösung der lokalisierten Dickstoffverstopfung ausgebildet. Die Steuereinrichtung ist dazu ausgebildet, bei Lokalisierung der Dickstoffverstopfung beziehungsweise basierend auf der bestimmten Position mittels der Verstopfungserfassungseinrichtung die Verstopfungslösungseinrichtung selbstständig derart anzusteuern, dass die Verstopfungslösungseinrichtung die Dickstoffverstopfung lokal löst, insbesondere selbstständig.
Insbesondere können die Sensorelemente an der Dickstoffförderleitung, soweit vorhanden, angeordnet sein, insbesondere äquidistant oder nicht-äquidistant zueinander. Zusätzlich oder alternativ kann die Mehrzahl von Sensorelementen eine Mehrzahl von, insbesondere den, Drucksensoren und/oder eine Mehrzahl von, insbesondere den, Dehnungssensoren aufweisen. Die Drucksensoren und/oder die Dehnungssensoren können, insbesondere jeweils, zur Messung eines Drucks und/oder einer Dehnung an der zugehörigen Längsposition ausgebildet sein. Des Weiteren können die Drucksensoren und/oder die Dehnungssensoren zur Erfassung und somit zur Lokalisierung der Dickstoffverstopfung basierend auf einer Erreichung oder einer Überschreitung eines Druckgrenzwerts und/oder eines Druckanstiegsgrenzwerts durch die gemessenen Drücke und/oder eines Dehnungsgrenzwerts und/oder eines Dehnungsanstiegsgrenzwerts durch die gemessenen Dehnungen ausgebildet sein. Zusätzlich oder alternativ können die Drucksensoren und/oder die Dehnungssensoren zur Erfassung und somit zur Lokalisierung der Dickstoffverstopfung basierend auf einem Vergleich der gemessenen Drücke und/oder der gemessenen Dehnungen benachbarter Sensoren ausgebildet sein, insbesondere basierend auf einer Erreichung oder einer Überschreitung eines Vergleichsgrenzwerts und/oder eines Vergleichsanstiegsgrenzwerts durch den Vergleich, insbesondere einen Wert des Vergleichs. Insbesondere kann im Bereich der Dickstoffverstopfung in Längsrichtung eine Druckänderung beziehungsweise ein Druckabfall in der Dickstoffförderleitung auftreten, insbesondere wobei die Dickstoffverstopfung zu einem entsprechenden Dehnungsunterschied der Dickstoffförderleitung vor und nach der Dickstoffverstopfung führen kann. Dieser Druck- beziehungsweise Dehnungsunterschied kann mittels der Sensorelemente gemessen werden und somit kann die Dickstoffverstopfung erfasst werden und somit lokalisiert werden.
Weiter zusätzlich oder alternativ kann die Verstopfungslösungseinrichtung eine Mehrzahl von Lösungselementen aufweisen, wobei die Lösungselemente zur lokalen Lösung der lokalisierten Dickstoffverstopfung zur Anordnung in Längsrichtung entlang der Dickstoffförderleitung an verschiedenen Längspositionen der Dickstoffförderleitung ausgebildet sein können beziehungsweise an der Dickstoffförderleitung, soweit vorhanden, angeordnet sein können, insbesondere äquidistant oder nicht-äquidistant zueinander. Insbesondere kann die Mehrzahl von Lösungselementen eine Mehrzahl von, insbesondere den, Rütteleinrichtungen aufweisen.
In einer Weiterbildung der Erfindung kann das System aufweisend die Dickstoffförderleitung und die Dickstoffpumpe als fahrbares System ausgebildet sein, insbesondere als Autosystem.
In einer Weiterbildung der Erfindung kann die Steuereinrichtung dazu ausgebildet sein, bei einer Erreichung oder einer Überschreitung eines Zeitdauergrenzwerts durch die, insbesondere versuchte, Lösung der Dickstoffverstopfung mittels der Verstopfungslösungseinrichtung, die Dickstoffpumpe selbstständig derart anzusteuern, dass die Dickstoffpumpe einen, insbesondere den Druck, drosselt, und/oder die Dickstoffpumpe selbstständig abzuschalten. Insbesondere kann oder muss bei Erreichung oder Überschreitung des Zeitdauergrenzwerts davon ausgegangen werden, dass die Dickstoffverstopfung durch die Verstopfungslösungseinrichtung nicht gelöst werden kann.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Weitere Vorteile und Aspekte der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen und aus der nachfolgenden Beschreibung von bevorzugten Ausführungsbeispielen der Erfindung, die nachfolgend anhand der Figuren erläutert sind. Dabei zeigen:
Fig. 1 einen schematische Ansicht eines erfindungsgemäßen Systems aufweisend eine Dickstoffpumpe und mindestens einen Drucksensor,
Fig. 2 einen Graph eines mittels des mindestens einen Drucksensors der Fig. 1 gemessenen Drucks über der Zeit bei Erreichung und Überschreitung eines Druckgrenzwerts,
Fig. 3 einen weiteren Graph eines mittels des mindestens einen Drucksensors der
Fig. gemessenen Drucks über der Zeit bei Erreichung und Überschreitung eines Druckanstiegsgrenzwerts,
Fig. 4a eine weitere schematische Ansicht des erfindungsgemäßen Systems aufweisend mindestens eine Rütteleinrichtung in Form eines
Unwuchtrüttlers und mindestens einen Dehnungssensor,
Fig. 4b eine schematische Querschnittansicht der mindestens einen
Rütteleinrichtung der Fig. 4a,
Fig. 4c eine schematische Querschnittansicht einer Dickstoffförderleitung in einem
Bereich ohne Dickstoffverstopfung,
Fig. 4d eine schematische Querschnittansicht der Dickstoffförderleitung in einem
Bereich mit Dickstoffverstopfung,
Fig. 5 eine weitere schematische Ansicht des erfindungsgemäßen Systems aufweisend mindestens eine Rütteleinrichtung in Form einer
Abschnittsbewegungseinrichtung und mindestens einen Dehnungssensor, und Fig. 6 eine weitere schematische Ansicht des erfindungsgemäßen Systems aufweisend mindestens eine Rütteleinrichtung in Form einer Abschnittsbewegungseinrichtung und mindestens einen Dehnungssensor.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSBEISPIELE
Fig. 1 und 4 bis 6 zeigen ein erfindungsgemäßes System 1. Das System 1 ist zur Erfassung und zur Lösung einer teilweisen oder vollständigen Dickstoffverstopfung DSV in einer Dickstoffförderleitung 10 ausgebildet. Das System 1 weist eine Verstopfungserfassungseinrichtung 20, eine ansteuerbare Verstopfungslösungseinrichtung 40 und eine Steuereinrichtung 60 auf. Die Verstopfungserfassungseinrichtung 20 ist zur Erfassung der teilweisen oder vollständigen Dickstoffverstopfung DSV in der Dickstoffförderleitung 10 ausgebildet. Die Verstopfungslösungseinrichtung 40 ist zur Lösung der teilweisen oder vollständigen Dickstoffverstopfung DSV in der Dickstoffförderleitung 10 ausgebildet. Die Steuereinrichtung 60 ist dazu ausgebildet, bei Erfassung der Dickstoffverstopfung DSV mittels der Verstopfungserfassungseinrichtung 20 die Verstopfungslösungseinrichtung 40 selbständig derart anzusteuern, dass die Verstopfungslösungseinrichtung 40 die Dickstoffverstopfung DSV löst.
Im gezeigten Ausführungsbeispiel weist das System 1 die Dickstoffförderleitung 10 auf.
Des Weiteren weist im gezeigten Ausführungsbeispiel das System 1 eine Dickstoffpumpe 41 auf, wie in Fig. 1 gezeigt. Die Dickstoffpumpe 41 ist zur Verbindung mit der Dickstoffförderleitung 10 ausgebildet beziehungsweise in Fig. 1 mit der Dickstoffförderleitung 10 verbunden. Außerdem ist die Dickstoffpumpe 41 zum Pumpen, insbesondere zum Vorwärtspumpen, von Dickstoff DS durch die Dickstoffförderleitung 10 hindurch ausgebildet.
Im Detail ist die Dickstoffpumpe 41 als pulsierende, insbesondere oszillierende, Dickstoffpumpe ausgebildet.
In Fig. 1 ist die pulsierende Dickstoffpumpe 41 eine Zweizylinder-Hubkolbenpumpe. In alternativen Ausführungsbeispielen kann die pulsierende Dickstoffpumpe eine Einzylinder- Hubkolbenpumpe oder eine mehr als Zweizylinder-Hubkolbenpumpe sein.
Weiter ist im gezeigten Ausführungsbeispiel die Verstopfungslösungseinrichtung 40 zur Lösung der Dickstoffverstopfung DSV zur alternierenden Bewegung von Dickstoff DS in der Dickstoffförderleitung 10 ausgebildet. Die Steuereinrichtung 60 ist dazu ausgebildet, bei Erfassung der Dickstoffverstopfung DSV mittels der Verstopfungserfassungseinrichtung 20 die Verstopfungslösungseinrichtung 40 selbständig derart anzusteuern, dass die Verstopfungslösungseinrichtung 40 Dickstoff DS in der Dickstoffförderleitung 10 alternierend bewegt.
In Fig. 1 ist die Verstopfungslösungseinrichtung 40 zur Lösung der Dickstoffverstopfung DSV zum Rückwärtspumpen von Dickstoff DS in der Dickstoffförderleitung 10 ausgebildet. Die Steuereinrichtung 60 ist dazu ausgebildet, bei Erfassung der Dickstoffverstopfung DSV mittels der Verstopfungserfassungseinrichtung 20 die Verstopfungslösungseinrichtung 40 selbständig derart anzusteuern, dass die Verstopfungslösungseinrichtung 40 Dickstoff DS in der Dickstoffförderleitung 10 rückwärts pumpt.
Im Detail ist die Dickstoffpumpe 41 zum Rückwärtspumpen von Dickstoff DS in der Dickstoffförderleitung 10 ausgebildet. In Fig. 1 weist die Verstopfungslösungseinrichtung 40 die Dickstoffpumpe 41 auf. Des Weiteren ist die Steuereinrichtung 60 zur Ansteuerung der Dickstoffpumpe 41 ausgebildet. Insbesondere ist die Steuereinrichtung 60 dazu ausgebildet, bei Erfassung der Dickstoffverstopfung DSV mittels der Verstopfungserfassungseinrichtung 20 die Dickstoffpumpe 41 selbständig derart anzusteuern, dass die Dickstoffpumpe 41 Dickstoff DS in der Dickstoffförderleitung 10 alternierend vorwärts und rückwärts pumpt. Im Detail saugt die Dickstoffpumpe 41 beim Rückwärtspumpen Dickstoff DS in ihren Trichter 45 zurück.
In Fig. 1 weist die Verstopfungseinrichtung 20 mindestens einen Drucksensor 21 a, 21 b auf. Der mindestens eine Drucksensor 21a, 21 b ist zur Messung eines Drucks pist unmittelbar in der Dickstoffpumpe 41 und somit mittelbar in der Dickstoffförderleitung 10 und zur Erfassung der Dickstoffverstopfung DSV basierend auf einer Erreichung oder einer Überschreitung eines Druckgrenzwerts pmax, wie in Fig. 2 und 3 gezeigt, und/oder eines Druckanstiegsgrenzwerts pmax‘, wie in Fig. 4 und 5 gezeigt, durch den gemessenen Druck pist ausgebildet.
Im gezeigten Ausführungsbeispiel ist der mindestens eine Drucksensor 21a, 21 b zur Messung des Drucks pist von Hydraulikflüssigkeit HF der Dickstoffpumpe 41 ausgebildet. In alternativen Ausführungsbeispielen kann der mindestens eine Drucksensor zur Messung des Drucks von Dickstoff und/oder Luft ausgebildet sein.
Außerdem ist im gezeigten Ausführungsbeispiel der mindestens eine Drucksensor 21a, 21 b an der Dickstoffpumpe 41 angeordnet. In alternativen Ausführungsbeispielen kann der mindestens eine Drucksensor an der Dickstoffförderleitung angeordnet sein. Weiter kann in alternativen Ausführungsbeispielen der mindestens eine Drucksensor zur Messung eines Drucks unmittelbar in der Dickstoffförderleitung ausgebildet sein.
Des Weiteren weist im gezeigten Ausführungsbeispiel die Verstopfungseinrichtung 20 zwei Drucksensoren 21a, 21 b auf. In alternativen Ausführungsbeispielen kann die
Verstopfungserfassungseinrichtung nur einen einzigen Drucksensor oder mindestens drei Drucksensoren aufweisen.
Wenn keine Dickstoffverstopfung vorhanden ist, erfasst die Verstopfungserfassungseinrichtung 20 beziehungsweise ihr mindestens einer Drucksensor 21 a, 21 b nichts beziehungsweise der gemessene Druck pist erreicht oder überschreitet nicht den Druckgrenzwert pmax, wie in Fig. 2 zu einem Zeitpunkt tO gezeigt, und den Druckanstiegsgrenzwert pmax‘, wie in Fig. 3 zu dem Zeitpunkt tO gezeigt. Die Steuereinrichtung 60 steuert die Verstopfungslösungseinrichtung 40 nicht an beziehungsweise steuert die Dickstoffpumpe 41 in einer Normalsteuerart derart an, dass die Dickstoffpumpe 41 Dickstoff DS durch die Dickstoffförderleitung 10 hindurchpumpt, insbesondere vorwärts pumpt.
Wenn die Dickstoffverstopfung DSV in der Dickstoffförderleitung 10 entsteht oder vorhanden ist, wie in Fig. 1 gezeigt, erfasst die Verstopfungserfassungseinrichtung 20 beziehungsweise ihr mindestens einer Drucksensor 21a, 21 b die Dickstoffverstopfung DSV beziehungsweise der gemessene Druck pist erreicht und überschreitet den Druckgrenzwert pmax, wie in Fig. 2 zu einem Zeitpunkt t1 gezeigt, und den Druckanstiegsgrenzwert pmax‘, wie in Fig. 3 zu dem Zeitpunkt t1 gezeigt. Die Steuereinrichtung 60 steuert die Verstopfungslösungseinrichtung 40 beziehungsweise ihre Dickstoffpumpe 41 in einer Lösesteuerart an und die Verstopfungslösungseinrichtung 40 löst die Dickstoffverstopfung DSV beziehungsweise bewegt Dickstoff DS in der Dickstoffförderleitung 10 alternierend beziehungsweise ihre Dickstoffpumpe 41 pumpt Dickstoff DS in der Dickstoffförderleitung 10 rückwärts.
Wenn die Dickstoffverstopfung DSV gelöst ist, erfasst die Verstopfungserfassungseinrichtung 20 beziehungsweise ihr mindestens einer Drucksensor 21a, 21 b nichts, wie in Fig. 2 und 3 zu einem Zeitpunkt t2 gezeigt, und die Steuereinrichtung 60 steuert die
Verstopfungslösungseinrichtung 40 nicht an beziehungsweise steuert die Dickstoffpumpe 41 in der Normalsteuerart an.
Wenn, insbesondere erneut, eine Dickstoffverstopfung DSV in der Dickstoffförderleitung 10 entsteht oder vorhanden ist, erfasst die Verstopfungserfassungseinrichtung 20 beziehungsweise ihr mindestens einer Drucksensor 21 a, 21 b die Dickstoffverstopfung DSV beziehungsweise der gemessene Druck pist erreicht und überschreitet den Druckgrenzwert pmax, wie in Fig. 2 zu einem Zeitpunkt t3 gezeigt, und den Druckanstiegsgrenzwert pmax‘, wie in Fig. 3 zu dem Zeitpunkt t3 gezeigt. Die Steuereinrichtung 60 steuert die Verstopfungslösungseinrichtung 40 beziehungsweise ihre Dickstoffpumpe 41 in der Lösesteuerart an und die Verstopfungslösungseinrichtung 40 versucht, die Dickstoffverstopfung DSV zu lösen, beziehungsweise bewegt Dickstoff DS in der Dickstoffförderleitung 10 alternierend beziehungsweise ihre Dickstoffpumpe 41 pumpt Dickstoff DS in der Dickstoffförderleitung 10 rückwärts.
Im gezeigten Ausführungsbeispiel ist die Steuereinrichtung 60 dazu ausgebildet, bei einer Erreichung oder einer Überschreitung eines Zeitdauergrenzwerts tgrenz durch die, insbesondere versuchte, Lösung der Dickstoffverstopfung DSV mittels der Verstopfungslösungseinrichtung 40 die Dickstoffpumpe 41 selbständig derart anzusteuern, dass die Dickstoffpumpe 41 einen, insbesondere den, Druck pist drosselt, und/oder die Dickstoffpumpe 41 selbständig abzuschalten.
Vorliegend lässt die Dickstoffverstopfung DSV sich bis zu einem Zeitpunkt t4 und somit nicht unterhalb des Zeitdauergrenzwerts tgrenz lösen, wie in Fig. 2 und 3 gezeigt. Somit steuert die Steuereinrichtung 60 die Dickstoffpumpe 41 selbständig derart an, dass die Dickstoffpumpe 41 den Druck pist drosselt, und/oder schaltet die Dickstoffpumpe 41 selbständig ab.
In Fig. 4 bis 6 weist die Verstopfungslösungseinrichtung 40 mindestens eine ansteuerbare Rütteleinrichtung 42 auf. Die mindestens eine Rütteleinrichtung 42 ist zur Lösung der Dickstoffverstopfung DSV zur Rüttelung der Dickstoffförderleitung 10 ausgebildet. Die Steuereinrichtung 60 ist dazu ausgebildet, bei Erfassung der Dickstoffverstopfung DSV mittels der Verstopfungserfassungseinrichtung 20 die mindestens eine Rütteleinrichtung 42 selbständig derart anzusteuern, dass die mindestens eine Rütteleinrichtung 42 die Dickstoffförderleitung 10 rüttelt.
Im gezeigten Ausführungsbeispiel weist die Verstopfungslösungseinrichtung 40 eine Mehrzahl von Rütteleinrichtungen 42 auf. Im gezeigten Ausführungsbeispiel sind drei beziehungsweise fünf Rütteleinrichtungen 42 dargestellt. Es versteht sich, dass entsprechend einer Länge der Dickstoffförderleitung 10 und/oder einer gewünschten Ortsauflösung eine andere Anzahl von Rütteleinrichtungen verwendet werden kann. Die Rütteleinrichtungen 42 sind in Längsrichtung entlang der Dickstoffförderleitung 10 an verschiedenen Längspositionen P01 , P02, P03, P04, P05 der Dickstoffförderleitung 10 angeordnet. ln Fig. 4 weist die mindestens eine Rütteleinrichtung 42 mindestens einen Unwuchtrüttler 44a, 44b, 44c auf.
In Fig. 5 und 6 weist die Dickstoffförderleitung 10 eine Mehrzahl von miteinander beweglich verbundenen Leitungsabschnitten 10a, 10b, 10c, 10d, 10e, 10f auf. Im gezeigten Ausführungsbeispiel sind sechs Leitungsabschnitte dargestellt. Es versteht sich, dass entsprechend einer Länge der Dickstoffförderleitung 10 und/oder einer gewünschten Ortsauflösung eine andere Anzahl von Leitungsabschnitten verwendet werden kann. Das System 1 weist mindestens eine ansteuerbare Abschnittsbewegungseinrichtung 43a, 43b, 43c, 43d, 43e auf. Im gezeigten Ausführungsbeispiel sind fünf Abschnittsbewegungseinrichtungen 43a, 43b, 43c, 43d, 43e dargestellt. Es versteht sich, dass entsprechend einer Länge der Dickstoffförderleitung 10 und/oder einer gewünschten Ortsauflösung und/oder einer Anzahl der Leitungsabschnitte 10a, 10b, 10c, 10d, 10e, 10f eine andere Anzahl von Abschnittsbewegungseinrichtungen verwendet werden kann. Die mindestens eine Abschnittsbewegungseinrichtung 43a, 43b, 43c, 43d, 43e ist zur Bewegung der
Leitungsabschnitte 10a, 10b, 10c, 10d, 10e, 10f zueinander ausgebildet. Die mindestens eine Rütteleinrichtung 42 weist die mindestens eine Abschnittsbewegungseinrichtung 43a, 43b, 43c, 43d, 43e auf. Die Steuereinrichtung 60 ist dazu ausgebildet, bei Erfassung der Dickstoffverstopfung DSV mittels der Verstopfungserfassungseinrichtung 20 die mindestens eine Abschnittsbewegungseinrichtung 43a, 43b, 43c, 43d, 43e selbständig derart anzusteuern, dass die mindestens eine Abschnittsbewegungseinrichtung 43a, 43b, 43c, 43d, 43e die Leitungsabschnitte 10a, 10b, 10c, 10d, 10e, 10f zueinander bewegt.
Im gezeigten Ausführungsbeispiel ist die Steuereinrichtung 60 dazu ausgebildet, die mindestens eine Abschnittsbewegungseinrichtung 43a, 43b, 43c, 43d, 43e derart anzusteuern, dass eine Spitze der Dickstoffförderleitung 10 bei der Bewegung der Leitungsabschnitte 10a, 10b, 10c, 10d, 10e, 10f zueinander ruhig steht.
In Fig. 4 bis 6 weist die Verstopfungserfassungseinrichtung 20 mindestens einen Dehnungssensor 22a‘, 22b‘, 22c‘, 22d‘, 22e‘ auf. Im gezeigten Ausführungsbeispiel sind vier beziehungsweise fünf Dehnungssensoren 22a‘, 22b‘, 22c‘, 22d‘, 22e‘ dargestellt. Es versteht sich, dass entsprechend einer Länge der Dickstoffförderleitung 10 und/oder einer gewünschten Ortsauflösung eine andere Anzahl von Dehnungssensoren verwendet werden kann. Der mindestens eine Dehnungssensor 22a‘, 22b‘, 22c‘, 22d‘, 22e‘ ist zur Messung einer Dehnung Dist der Dickstoffförderleitung 10 und zur Erfassung der Dickstoffverstopfung DSV basierend auf einer Erreichung oder einer Überschreitung eines Dehnungsgrenzwerts Dmax durch die gemessene Dehnung Dist ausgebildet. In alternativen Ausführungsbeispielen kann der mindestens eine Dehnungssensor zur Erfassung der Dickstoffverstopfung basierend auf einer Erreichung oder einer Überschreitung eines Dehnungsanstiegsgrenzwerts durch die gemessene Dehnung ausgebildet sein.
In Fig. 4 bis 6 weist die Verstopfungserfassungseinrichtung 20 eine Mehrzahl von Sensorelementen 22a, 22b, 22c, 22d, 22e auf. Die Sensorelemente 22a, 22b, 22c, 22d, 22e sind zur Lokalisierung der Dickstoffverstopfung DSV in der Dickstoffförderleitung 10 zur Anordnung in Längsrichtung entlang der Dickstoffförderleitung 10 an verschiedenen Längspositionen POa, POb, POc, POd, POe der Dickstoffförderleitung 10 ausgebildet beziehungsweise an der Dickstoffförderleitung 10 angeordnet. Die Verstopfungslösungseinrichtung 40 ist zur lokalen Lösung der lokalisierten Dickstoffverstopfung DSV ausgebildet. Die Steuereinrichtung 60 ist dazu ausgebildet, bei Lokalisierung der Dickstoffverstopfung DSV mittels der Verstopfungserfassungseinrichtung 20, 22a, 22b, 22c, 22d, 22e die Verstopfungslösungseinrichtung 40 selbständig derart anzusteuern, dass die Verstopfungslösungseinrichtung 40 die Dickstoffverstopfung DSV lokal löst.
Im gezeigten Ausführungsbeispiel weist die Mehrzahl von Sensorelementen 22a, 22b, 22c, 22d, 22e die Mehrzahl von Dehnungssensoren 22a‘, 22b‘, 22c‘, 22d‘, 22e‘ auf. In alternativen Ausführungsbeispielen kann die Mehrzahl von Sensorelementen eine Mehrzahl von, insbesondere den, Drucksensoren aufweisen. Die Dehnungssensoren 22a‘, 22b‘, 22c‘, 22d‘, 22e‘ sind zur Messung einer Dehnung Dist an der zugehörigen Längsposition POa, POb, POc, POd, POe ausgebildet. Außerdem sind die Dehnungssensoren 22a‘, 22b‘, 22c‘, 22d‘, 22e‘ zur Erfassung und somit zur Lokalisierung der Dickstoffverstopfung DSV basierend auf einem Vergleich der gemessenen Dehnung Dist benachbarter Sensoren 22a‘, 22b‘, 22c‘, 22d‘, 22e‘ ausgebildet.
Weiter weist im gezeigten Ausführungsbeispiel die Verstopfungslösungseinrichtung 40 eine Mehrzahl von Lösungselementen in Form der Rütteleinrichtungen 42, 43a, 43b, 43c, 43d, 43e, 44a, 44b, 44c auf. Die Lösungselemente 43a, 43b, 43c, 43d, 43e, 44a, 44b, 44c sind zur lokalen Lösung der lokalisierten Dickstoffverstopfung DSV zur Anordnung in Längsrichtung entlang der Dickstoffförderleitung 10 an verschiedenen Längspositionen P01 , P02, P03, P04, P05 der Dickstoffförderleitung 10 ausgebildet beziehungsweise an der Dickstoffförderleitung 10 angeordnet.
Wenn die Dickstoffverstopfung DSV in der Dickstoffförderleitung 10 entsteht oder vorhanden ist, tritt im Bereich der Dickstoffverstopfung DSV in Längsrichtung beziehungsweise Förderrichtung, wie in Fig. 4 bis 6 jeweils durch einen Pfeil angezeigt, eine Druckänderung beziehungsweise ein Druckabfall in der Dickstoffförderleitung 10 auf. Die Dickstoffverstopfung DSV führt zu einem entsprechenden Dehnungsunterschied der Dickstoffförderleitung 10 vor und nach der Dickstoffverstopfung DSV beziehungsweise die Dickstoffförderleitung 10 weist vor der Dickstoffverstopfung DSV einen größeren Umfang U als hinter der Dickstoffverstopfung DSV auf, wie in Fig. 4c und 4d gezeigt.
Die Verstopfungserfassungseinrichtung 20 beziehungsweise ihr mindestens einer Dehnungssensor 22a‘, 22b‘, 22c‘, 22d‘, 22e‘ erfasst beziehungsweise ihre Sensorelemente 22a, 22b, 22c, 22d, 22e lokalisieren die Dickstoffverstopfung DSV. Die Steuereinrichtung 60 steuert die Verstopfungslösungseinrichtung 40 beziehungsweise ihre mindestens eine Rütteleinrichtung 42 beziehungsweise ihre Lösungselemente in Form der Unwuchtrüttler 44a, 44b, 44c oder in Form der Abschnittsbewegungseinrichtungen 43a, 43b, 43c, 43d, 43e selbständig an. Die Verstopfungslösungseinrichtung 40 löst die Dickstoffverstopfung DSV beziehungsweise bewegt Dickstoff DS in der Dickstoffförderleitung 10 alternierend beziehungsweise ihre mindestens eine Rütteleinrichtung 42 rüttelt die Dickstoffförderleitung 10 beziehungsweise ihre Lösungselemente in Form der Unwuchtrüttler 44a, 44b, 44c oder in Form der Abschnittsbewegungseinrichtungen 43a, 43b, 43c, 43d, 43e lösen die Dickstoffverstopfung DSV lokal.
In Fig. 4 rütteln die Unwuchtrüttler 44b, 44c vor und hinter der Dickstoffverstopfung DSV und der Unwuchtrüttler 44a rüttelt nicht.
In Fig. 5 rütteln die Abschnittsbewegungseinrichtungen 43b, 43c, 43d im Bereich der Dickstoffverstopfung DSV mit der kinematischen Nebenbedingung, dass eine Spitze der Dickstoffförderleitung 10 ruhig steht, und die Abschnittsbewegungseinrichtungen 43a, 43e rütteln nicht.
In Fig. 6 rüttelt die Abschnittsbewegungseinrichtung 43c im Bereich der Dickstoffverstopfung DSV mit einer Abstimmung einer Frequenz und somit einer Nutzung einer Verformung der Leitungsabschnitte 10c, 10d, so dass eine Spitze der Dickstoffförderleitung 10 ruhig steht, und die Abschnittsbewegungseinrichtungen 43a, 43b, 43d, 43e rütteln nicht.
Wenn die Dickstoffverstopfung DSV gelöst ist, erfasst die Verstopfungserfassungseinrichtung 20 beziehungsweise ihr mindestens einer Dehnungssensor 22a‘, 22b‘, 22c‘, 22d‘, 22e‘ nichts beziehungsweise ihre Sensorelemente 22a, 22b, 22c, 22d, 22e lokalisieren keine Dickstoffverstopfung und die Steuereinrichtung 60 steuert die Verstopfungslösungseinrichtung 40 beziehungsweise ihre mindestens eine Rütteleinrichtung 42 beziehungsweise ihre Lösungselemente 43a, 43b, 43c, 43d, 43e, 44a, 44b, 44c nicht an.
Im gezeigten Ausführungsbeispiel ist die Dickstoffpumpe 41 in Kombination mit dem mindestens einen Drucksensor 21a, 21 b gezeigt. Des Weiteren ist im gezeigten Ausführungsbeispiel die mindestens eine Rütteleinrichtung 42 in Kombination mit dem mindestens einen Dehnungssensor 22a‘, 22b‘, 22c‘, 22d‘, 22e‘ gezeigt. In alternativen Ausführungsbeispielen kann die Dickstoffpumpe mit dem mindestens einen Dehnungssensor kombiniert sein. Zusätzlich oder alternativ kann in alternativen Ausführungsbeispielen die mindestens eine Rütteleinrichtung mit dem mindestens einen Drucksensor kombiniert sein.
Wie die gezeigten und oben erläuterten Ausführungsbeispiele deutlich machen, stellt die Erfindung ein vorteilhaftes System zur Erfassung und zur Lösung einer teilweisen oder vollständigen Dickstoffverstopfung in einer Dickstoffförderleitung bereit, welches das Handhaben von einer Verstopfungssituation verbessert.

Claims

Patentansprüche
1. System (1 ) zur Erfassung und zur Lösung einer teilweisen oder vollständigen Dickstoffverstopfung (DSV) in einer Dickstoffförderleitung (10), das System (1 ) aufweisend:
eine Verstopfungserfassungseinrichtung (20), die zur Erfassung der teilweisen oder vollständigen Dickstoffverstopfung (DSV) in der Dickstoffförderleitung (10) ausgebildet ist,
eine ansteuerbare Verstopfungslösungseinrichtung (40), die zur Lösung der teilweisen oder vollständigen Dickstoffverstopfung (DSV) in der Dickstoffförderleitung (10) ausgebildet ist, und
eine Steuereinrichtung (60), die dazu ausgebildet ist, bei Erfassung der Dickstoffverstopfung (DSV) mittels der Verstopfungserfassungseinrichtung (20) die Verstopfungslösungseinrichtung (40) selbstständig derart anzusteuern, dass die Verstopfungslösungseinrichtung (40) die Dickstoffverstopfung (DSV) löst.
2. System (1 ) nach Anspruch 1 , aufweisend:
die Dickstoffförderleitung (10).
3. System (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, aufweisend:
eine Dickstoffpumpe (41 ), die zur Verbindung mit der Dickstoffförderleitung (10) und zum Pumpen von Dickstoff (DS) durch die Dickstoffförderleitung (10) hindurch ausgebildet ist.
4. System (1 ) nach Anspruch 3,
wobei die Dickstoffpumpe (41 ) als pulsierende, insbesondere oszillierende, Dickstoffpumpe ausgebildet ist.
5. System (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
wobei die Verstopfungslösungseinrichtung (40) zur Lösung der Dickstoffverstopfung (DSV) zur alternierenden Bewegung von Dickstoff (DS) in der Dickstoffförderleitung (10) ausgebildet ist, und
wobei die Steuereinrichtung (60) dazu ausgebildet ist, bei Erfassung der Dickstoffverstopfung (DSV) mittels der Verstopfungserfassungseinrichtung (20) die Verstopfungslösungseinrichtung (40) selbstständig derart anzusteuern, dass die Verstopfungslösungseinrichtung (40) Dickstoff (DS) in der Dickstoffförderleitung (10) alternierend bewegt.
6. System (1 ) nach Anspruch 5,
wobei die Verstopfungslösungseinrichtung (40) zur Lösung der Dickstoffverstopfung (DSV) zum Rückwärtspumpen von Dickstoff (DS) in der Dickstoffförderleitung (10) ausgebildet ist, und
wobei die Steuereinrichtung (60) dazu ausgebildet ist, bei Erfassung der
Dickstoffverstopfung (DSV) mittels der Verstopfungserfassungseinrichtung (20) die Verstopfungslösungseinrichtung (40) selbstständig derart anzusteuern, dass die Verstopfungslösungseinrichtung (40) Dickstoff (DS) in der Dickstoffförderleitung (10) rückwärts pumpt.
7. System (1 ) nach Anspruch 5 oder 6,
wobei die Verstopfungslösungseinrichtung (40) mindestens eine ansteuerbare
Rütteleinrichtung (42) aufweist, die zur Lösung der Dickstoffverstopfung (DSV) zur Rüttelung der Dickstoffförderleitung (10) ausgebildet ist, und
wobei die Steuereinrichtung (60) dazu ausgebildet ist, bei Erfassung der
Dickstoffverstopfung (DSV) mittels der Verstopfungserfassungseinrichtung (20) die mindestens eine Rütteleinrichtung (42) selbstständig derart anzusteuern, dass die mindestens eine Rütteleinrichtung (42) die Dickstoffförderleitung (10) rüttelt.
8. System (1 ) nach Anspruch 7,
wobei die Dickstoffförderleitung (10) eine Mehrzahl von miteinander beweglich verbundenen Leitungsabschnitten (10a, 10b, 10c, 10d, 10e, 10f ) aufweist,
wobei das System (1 ) mindestens eine ansteuerbare Abschnittsbewegungseinrichtung (43a, 43b, 43c, 43d, 43e) aufweist, die zur Bewegung der Leitungsabschnitte (10a, 10b, 10c, 10d, 10e, 10f ) zueinander ausgebildet ist,
wobei die mindestens eine Rütteleinrichtung (42) die mindestens eine
Abschnittsbewegungseinrichtung (43a, 43b, 43c, 43d, 43e) aufweist, und
wobei die Steuereinrichtung (60) dazu ausgebildet ist, bei Erfassung der
Dickstoffverstopfung (DSV) mittels der Verstopfungserfassungseinrichtung (20) die mindestens eine Abschnittsbewegungseinrichtung (43a, 43b, 43c, 43d, 43e) selbstständig derart anzusteuern, dass die mindestens eine Abschnittsbewegungseinrichtung (43a, 43b, 43c, 43d, 43e) die Leitungsabschnitte (10a, 10b, 10c, 10d, 10e, 10f ) zueinander bewegt.
9. System (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
wobei die Verstopfungserfassungseinrichtung (20) mindestens einen Drucksensor (21a, 21 b) aufweist, der zur Messung eines Drucks (pist) in der Dickstoffförderleitung (10) und/oder in der Dickstoffpumpe (41 ) und zur Erfassung der Dickstoffverstopfung (DSV) basierend auf einer Erreichung oder einer Überschreitung eines Druckgrenzwerts (pmax) und/oder eines Druckanstiegsgrenzwerts (pmax‘) durch den gemessenen Druck (pist) ausgebildet ist.
10. System (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
wobei die Verstopfungserfassungseinrichtung (20) mindestens einen Dehnungssensor (22a‘, 22b‘, 22c‘, 22d‘, 22e‘) aufweist, der zur Messung einer Dehnung (Dist) der Dickstoffförderleitung (10) und zur Erfassung der Dickstoffverstopfung (DSV) basierend auf einer Erreichung oder einer Überschreitung eines Dehnungsgrenzwerts (Dmax) und/oder eines Dehnungsanstiegsgrenzwerts durch die gemessene Dehnung (Dist) ausgebildet ist.
1 1. System (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
wobei die Verstopfungserfassungseinrichtung (20) eine Mehrzahl von Sensorelementen (22a, 22b, 22c, 22d, 22e) aufweist, die zur Lokalisierung der Dickstoffverstopfung (DSV) in der Dickstoffförderleitung (10) zur Anordnung in Längsrichtung entlang der Dickstoffförderleitung (10) an verschiedenen Längspositionen (POa, POb, POc, POd, POe) der Dickstoffförderleitung (10) ausgebildet sind,
wobei die Verstopfungslösungseinrichtung (40) zur lokalen Lösung der lokalisierten Dickstoffverstopfung (DSV) ausgebildet ist, und
wobei die Steuereinrichtung (60) dazu ausgebildet ist, bei Lokalisierung der Dickstoffverstopfung (DSV) mittels der Verstopfungserfassungseinrichtung (20, 22a, 22b, 22c, 22d, 22e) die Verstopfungslösungseinrichtung (40) selbstständig derart anzusteuern, dass die Verstopfungslösungseinrichtung (40) die Dickstoffverstopfung (DSV) lokal löst.
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