Verfahren zur Ermittlung der Befüllzeit

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Ermittlung der Befüllungszeit für die Befüllung mindestens eines, mit einem Füllstands- und einem Bedarfssensor versehenen, Materialabscheiders in Förderanlagen aus mindestens einem Vorratsbehälter mit Schüttgut, insbesondere in Saugförderanlagen mit vorzugsweise Kunststoff-Granulat für Kunststoff-Granulat verarbeitende Maschinen.

Derartige Materialabscheider, auch als Schüttgutabscheider bezeichnet, sind entweder als Einzelgerät oder wenn mehrere vorgesehen sind, in einer Förderanlage zusammengefasst und sind über Leitungen mit einem Vorratsbehälter verbunden. Die Förderung des Schüttgutes erfolgt mittels Luftstrom, vorzugsweise über einen Saugluftstrom. Vorwiegend werden alle Einstellungen manuell durchgeführt.

Solche Saugförderanlagen sind an sich bekannt, wie beispielsweise aus der DE 298 15 537 U1 , bei der die Zufuhr von Fördergas bzw. Förderluft über eine drehbare Verstellmanschette vorgenommen wird.

Eine weitere Förderanlage ist aus der EP 0 386 637 A1 bekannt, die Waschmitteldosiergeräte bedient. Um ein automatisches, besonders schnelles Dosieren mit einem solchen Gerät zu ermöglichen, wird ein von einer Steuereinrichtung betätigbares Ventil zwischen der Zuführung und dem Dosierbehälter für die Druckluft zum pneumatischen Fördern des Pulvers vorgesehen.

Ferner ist auch aus der DE 100 39 564 A1 eine Vorrichtung zum Fördern von Schüttgut bekannt. Bei dieser Saugfördereinrichtung wird dem zu fördernden Schüttgut ein Fördergas in veränderlicher Menge beigeladen. In einer Förderleitung des bereits mit der Saugfördereinrichtung unter Beiladung des Fördergases geförderten Schüttgutes ist mittels einer Druckmessanordnung der

Unterdruck erfassbar und ein entsprechendes Regelsignal wird erstellt. In einer Zuführungseinrichtung des Fördergases in die Saugfördereinrichtung ist ein Ventil eingebaut, dessen öffnung für das durchströmende Fördergas in Abhängigkeit von der Größe des Unterdruckes in der Förderleitung mit einer Regelanordnung regelbar ist.

Nachteilig bei all den oben zitierten bekannten Einrichtungen ist, dass zwar der Beimengungsmenge von Luft zum Schüttgut Beachtung geschenkt wird, jedoch die Befüllzeit außer Acht gelassen wird. Dadurch kann es bei zu kurzen Förderzeiten zu einer schlechten Auslastung kommen und bei zu langen Förderzeiten zu Ablagerungen des Schüttgutes in den Leitungen.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der eingangs zitierten Art zu schaffen, das einerseits die obigen Nachteile vermeidet und mit dem ein rationeller Betrieb einer derartigen Förderanlage ermöglicht wird.

Die Aufgabe wird mit dem erfindungsgemäßen Verfahren gelöst.

Das erfindungsgemäße Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, dass - am Beginn, bei leeren Leitungen und leerem Materialabscheider, das

Schüttgut aus dem Vorratsbehälter vom Ansprechen des Bedarfssensors bis zum Ansprechen des Füllstandssensors gefördert und diese Förderzeit (T _R EFI) gemessen und gespeichert wird,

- beim erneuten Ansprechen des Bedarfssensors wieder bis zum Ansprechen des Füllstandssensors gefördert und diese Förderzeit (T _R EF2) _> die der Förderzeit für die Befüllung des Materialabscheiders entspricht, gemessen und gespeichert wird, wobei sich in den Leitungen von der ersten Förderung Schüttgut befindet,

- die Förderzeit (T _REF 2) von der Förderzeit (T _REFI ) subtrahiert wird um die Leersaugzeit (T LEER), die gleich der Ansaugzeit ist, zu bestimmen,

- die Leitungen mit der errechneten Leersaugzeit (T LEER) leergesaugt werden,

- beim erneuten Ansprechen des Bedarfssensors die Befüllung des

Materialabscheiders mit der Förderzeit (T REF2) und einer Leersaugung mit der Leersaugzeit (T LEER), die beide addiert die Befüllungszeit darstellen, durchgeführt wird.

Mit der Erfindung ist es erstmals möglich, insbesondere bei einem Neustart der Anlage oder nach einem Schüttgutwechsel, die Befüllungszeit für die Befüllung von Materialabscheidern in Förderanlagen aus einem Vorratsbehälter mit Schüttgut, insbesondere in Saugförderanlagen mit vorzugsweise Kunststoff- Granulat für Kunststoff-Granulat verarbeitende Maschinen, automatisch zu ermitteln.

Mit dieser erfindungsgemäßen permanenten und leistungsorientierten Förder- und Leersaugzeiten-Regelung werden die Zeiten für die Befüllung auf die Anlagenparameter vollautomatisch eingestellt. Wie ja allgemein bekannt, driften diese Anlagenparameter bekanntlicherweise und sind niemals konstant. Durch die erfindungsgemäße vollautomatische Einstellung werden diese Abweichungen erfasst und kompensiert.

Ohne dem erfindungsgemäßem Verfahren müssen die Werte händisch, praktisch ununterbrochen justiert werden. Vorteilhaft bei dem erfindungsgemäßen Verfahren ist, dass keine manuellen Einstellungen mehr vorgenommen werden müssen, die lang dienende Mitarbeiter mit Erfahrung erfordern. Ferner ist es von Vorteil, dass durch die Leersaugung kein Material in den Leitungen verweilt, das zu Verstopfungen und Betriebsunterbrechungen der Gesamtanlage führen kann. Derartige Verstopfungen können bei einer Rückbefeuchtung des Materials relativ schnell auftreten.

Nach einer Weiterbildung der Erfindung wird die im zyklischen Befüllungsbetrieb tatsächliche Förderzeit kürzer, vorzugsweise mit 2/3 der Förderzeit (T REF2), veranschlagt. Es hat sich bei Versuchen der Prototypanlage mit dem erfindungsgemäßen Verfahren gezeigt, dass eine derart verkürzte Förderzeit für einen rationellen Betrieb ausreicht.

Gemäß einem besonderen Merkmal der Erfindung wird bei Ansprechen des Füllstandssensors die Förderzeit, vorzugsweise die Förderzeit 2/3 (T _REF2 ), um eine festgelegte Zeiteinheit verkürzt bzw. bei einem Nicht-Ansprechen die Förderzeit um eine festgelegte Zeiteinheit verlängert. Dadurch ist der Vorteil gegeben, dass eine automatische Einpendelung der Förderzeit auf einen Betriebswert für einen optimalen Betrieb gewährleistet ist.

Nach einer Ausgestaltung der Erfindung wird bei Ansprechen des Füllstandssensors während der Leersaugung eine zweite Leersaugung durchgeführt. Dadurch wird gewährleistet, dass kein Schüttgut in den Leitungen längere Zeit verweilt. Eine schüttgutfreie Leitung wird nach dem Befüllungsvorgang sichergestellt.

Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung wird bei der Leersaugung die Zeit (T o) vom Ansprechen des Füllstandssensors bis zum Ende der Leersaugzeit (T LEER) gemessen und gespeichert. Dadurch kann die Leersaugzeit in Abhängigkeit von der zugeführten Schüttgutmenge an die anlagespezifischen Gegebenheiten, wie Rohrlängen od. dgl., angepasst werden.

Nach einem weiteren besonderen Merkmal der Erfindung wird eine Berechnung der tatsächlichen Leersaugzeit (T _t LEER ) durchgeführt, wobei die Zeit (T o ) von der Leersaugzeit (T LEER) subtrahiert wird. Diese tatsächliche Leersaugzeit wird dann im Betrieb der Anlage automatisch eingestellt und der rationelle Betrieb kann ablaufen.

Gemäß einer besonderen Ausgestaltung der Erfindung wird die Berechnung der tatsächlichen Leersaugzeit (T _t LEER ) erst nach mehreren, insbesondere fünf, zyklischen Befüllungsbetrieben durchgeführt. Dadurch wird gewährleistet, dass für die Förderzeit praktisch schon der optimale Wert ermittelt wurde. Die Leersaugzeitanpassung wird somit der Förderzeitregelung quasi überlagert.

Die Erfindung wird an Hand von Ausführungsbeispielen, die in der Zeichnung dargestellt sind, näher erläutert.

Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Anlage mit Materialabscheidern und Fig. 2 ein Ablaufschema des Verfahrens.

Gemäß der Fig. 1 ist eine Saugförderanlage für Materialabscheider 1 für Kunststoff-Granulat verarbeitende Maschinen 2 schematisch dargestellt. Diese Materialabscheider beziehen das Kunststoff-Granulat über Leitungen 3, 6 aus den Vorratsbehältern 4. Um das entsprechende Kunststoff-Granulat aus den verschiedenen Vorratsbehältern 4 dem dafür vorgesehenen Materialabscheider 1 zuzuführen ist ein Kuppelbahnhof 5 vorgesehen. In diesem Kuppelbahnhof kann die zum Materialabscheider 1 führende Leitung 6 mit den vom Vorratsbehälter 4 kommenden Leitungen 3 verbunden werden. Die Vorratsbehälter 4 sind mit einem Trockenlufttrockner 7 verbunden.

Die Vorratsbehälter 4 beziehen ihrerseits wieder das Kunststoff-Granulat aus Sammelbehältern 13, wobei die Befüllung der Vorratsbehälter analog den Materialabscheidern 1 erfolgen kann.

Die für eine Saugförderanlage notwendige Saugluft wird über entsprechende Armaturen 8 mit Ventilen die an den Materialabscheidern 1 vorgesehen sind, angesaugt. Diese Saugluft wird über eine zentrale Saugleitung 9 einem zweistufigen Filtersystem 10 zur Reinigung zugeführt.

Der Materialabscheider 1 weist zu seiner Befüllung einen Bedarfssensor 11 und einen Füllstandssensor 12 auf.

Gemäß der Fig. 2 ist ein Ablaufschema des Verfahrens gezeigt. Dieses Verfahren dient zur Ermittlung der Befüllungszeit für die Befüllung von einem Materialabscheider 1 in Förderanlagen aus einem Vorratsbehälter 4 mit Schüttgut. Die Förderanlage ist insbesondere eine Saugförderanlage und vorzugsweise für Kunststoff-Granulat für Kunststoff-Granulat verarbeitende Maschinen 2 konzipiert.

Wie bereits im Zuge der Fig. 1 aufgezeigt, ist der Materialabscheider 1 mit einem Füllstands- 12 und einem Bedarfssensor 11 versehen.

Die Ermittlung der Befüllungszeit erfolgt unter den Voraussetzungen, dass die Leitungen 3, 6 leer sind und bis zum Abschluss der Befüllung kein anderer oder weiterer Materialabscheider 1 aus derselben Leitung 3 bedient wird.

Bei einem Start - Teilschritt 20 - oder Neustart - unter den obigen Voraussetzungen - wird am Beginn, bei leeren Leitungen und leerem Materialabscheider 1 , das Schüttgut aus dem Vorratsbehälter 4 vom Ansprechen des Bedarfssensors 11 bis zum Ansprechen des Füllstandssensors 12 gefördert und diese Förderzeit (T _REFI ) - Teilschritt 21 - gemessen und gespeichert.

Beim erneuten Ansprechen des Bedarfssensors 11 wird wieder bis zum Ansprechen des Füllstandssensors 12 gefördert und diese Förderzeit (T _REF2 ) - Teilschritt 22 -, die der Förderzeit für die Befüllung des Materialabscheiders 1 entspricht, gemessen und gespeichert. Wohl bewusst, dass sich in den Leitungen 3, 4 von der ersten Förderung Schüttgut befindet.

Die Förderzeit (T _REF2 ) wird - im Teilschritt 23 - von der Förderzeit (T _REF -ι) subtrahiert, um die Leersaugzeit (T LEER), die gleich der Ansaugzeit ist, zu bestimmen. Ist beispielsweise die Förderzeit (T _REF2 ) größer der Förderzeit (T RE _FI ), so liegt ein Fehler 24 vor und es wird eine Leersaugung 25 der Anlage durchgeführt. Danach erfolgt ein Neustart.

Prinzipiell könnte nun beim erneuten Ansprechen des Bedarfssensors 11 die Befüllung des Materialabscheiders 1 - Teilschritt 30 - mit der Förderzeit (T _REF2 ) und einer Leersaugung mit der Leersaugzeit (T LEE _R ), die beide addiert die Befüllungszeit darstellen, durchgeführt werden.

Auf Grund von Erfahrungen im Prototypenbetrieb wird gegebenenfalls die im zyklischen Befüllungsbetrieb tatsächliche Förderzeit - im Teilschritt 26 - kürzer,

vorzugsweise mit 2/3 der Förderzeit (T _R EF2), veranschlagt. Die Leersaugzeit (T LE _E R) entspricht der Förderzeit (T _REFI ) abzüglich 2/3 der Förderzeit (T _REF 2).

Im nächsten Teilschritt 27 wird überprüft, ob die Förderzeit kleiner der Leersaugzeit (T LEER) ist. Ist die Leersaugzeit (T LEER) tatsächlich kleiner, erfolgt nur eine Leersaugung mit der errechneten Leersaugzeit (T LEER ) - Teilschritt 28 - ansonsten müsste eine zweite Leersaugung - Teilschritt 29 - durchgeführt werden. Spricht also der Füllstandssensor 12 während der Leersaugung an, so wird eine zweite Leersaugung durchgeführt.

Beim erneuten Ansprechen des Bedarfssensors 11 wird die Befüllung des Materialabscheiders 1 - Teilschritt 30 - mit der verkürzten Förderzeit (T _REF2 ) und einer Leersaugung mit der verlängerten Leersaugzeit (T L _EER ), die beide addiert die Befüllungszeit darstellen, durchgeführt.

Im Teilschritt 31 wird überprüft, ob der Füllstandssensor 12 anspricht. Bei Ansprechen des Füllstandssensors 12 wird die Förderzeit, vorzugsweise die Förderzeit 2/3 (T _R EF2), um eine festgelegte Zeiteinheit verkürzt - Teilschritt 32 - bzw. bei einem Nicht-Ansprechen die Förderzeit um eine festgelegte Zeiteinheit - Teilschritt 33 - verlängert.

Im nächsten Teilschritt 34 wird der Unterdruck über einen Druckschalter überprüft. Bei Ansprechen des Druckschalters, also bei hohem Unterdruck, wird eine Verstopfung angenommen. Die Anlage muss gereinigt werden und es kommt zu einem Neustart.

Bei der Leersaugung wird die Zeit (T ₀ ) vom Ansprechen des Füllstandssensors 12 bis zum Ende der Leersaugzeit (T _LE ER) gemessen und gespeichert. Weiters wird eine Berechnung der tatsächlichen Leersaugzeit (T _t L _E ER ) durchgeführt, wobei die Zeit (T ₀ ) von der Leersaugzeit (T LEE _R ) subtrahiert wird - Teilschritt 35.

Die Berechnung der tatsächlichen Leersaugzeit (T _{t L} EER ) wird erst nach mehreren, insbesondere fünf, zyklischen Befüllungsbetrieben - Teilschritt 36 - durchgeführt.

Im Teilschritt 37 wird die Befüllung des Materialabscheiders 1 mit der optimalen Förderzeit und der optimalen Leersaugzeit betrieben.

Mit dieser permanenten und leistungsorientierten Förder- und Leersaugzeiten- Regelung werden die Zeiten für die Befüllung auf die Anlagenparameter vollautomatisch eingestellt. Ein kontinuierlicher Betrieb ist dadurch gewährleistet und etwaige menschliche Unzulänglichkeiten werden ausgeschaltet.