DE102012016332B4 - Method for controlling and / or regulating a volume flow, a bulk material or bulk goods, in particular mineral bulk materials, waste materials, raw materials or materials or apparatus for carrying out the aforementioned method - Google Patents
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Abstract
Verfahren zur Steuerung und/oder Regelung eines Volumenstromes (V. ) eines Schüttgutes (2) oder von Schüttgütern, insbesondere von mineralischen Schüttgütern, von Abfallstoffen, von Rohstoffen oder von Materialen, wobei ein erstes und ein zweites Fördermittel (3, 4) vorgesehen sind, wobei das Schüttgut (2) dem ersten Fördermittel (3) zugeführt wird und die Fördergeschwindigkeit (v1) des ersten Fördermittels (3) steuerbar ist, wobei das Schüttgut (2) von dem ersten Fördermittel (3) zu dem zweiten Fördermittel (4) transportiert wird und hierbei eine Material-Abbruchkante (5) passiert, wobei das Schüttgut (2) mit Hilfe des zweiten Fördermittels (4) einer Arbeitsmaschine zugeführt wird und wobei der der Arbeitsmaschine zugeführte Volumenstrom (V. ) des Schüttgutes im wesentlichen konstant ist, und wobei auch die Fördergeschwindigkeit (v2) des zweiten Fördermittels (4) steuerbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass an der Material-Abbruchkante (5) mit Hilfe einer ersten optischen Messung der dortige aktuelle Volumenstrom und/oder die bevorstehende Materialabbruchmenge ermittelt wird, dass im Bereich des zweiten Fördermittels (4) der dortige aktuelle Volumenstrom mit Hilfe einer zweiten optischen Messung ermittelt wird, wobei im Endbereich (3c) des ersten Fördermittels (3) die Material-Abbruchkante (5) ausgebildet ist und für diesen Bereich zur Realisierung einer ersten optischen Messung ein erstes Laser-Kamerasystem (7) vorgesehen und entsprechend angeordnet ist, dass im Bereich des zweiten Fördermittels (4) zur Realisierung einer zweiten optischen Messung ein zweites Laser-Kamerasystem (8) vorgesehen und entsprechend angeordnet ist, und dass für den Fall, dass bei der zweiten optischen Messung Schwankungen im Volumenstrom im mittleren Bereich des zweiten Fördermittels (4) ermittelt werden, die Fördergeschwindigkeit (v2) des zweiten Fördermittels (4) so gesteuert wird, dass diese Schwankungen zur Erzielung des der Arbeitsmaschine zuzuführenden, am Ende, insbesondere an einer Abbruchkante (9) des zweiten Fördermittels (4) an die Arbeitsmaschine abzugebenden im wesentlichen konstanten Volumenstromes (V. ) dann entsprechend geglättet werden.Method for controlling and / or regulating a volumetric flow (V.) of a bulk material (2) or of bulk materials, in particular mineral bulk materials, of waste materials, of raw materials or of materials, wherein a first and a second conveying means (3, 4) are provided in which the bulk material (2) is supplied to the first conveying means (3) and the conveying speed (v1) of the first conveying means (3) is controllable, the bulk material (2) being conveyed from the first conveying means (3) to the second conveying means (4). is transported and this happens a material-breaking edge (5), wherein the bulk material (2) by means of the second conveying means (4) is supplied to a working machine and wherein the working machine supplied volume flow (V.) of the bulk material is substantially constant, and wherein the conveying speed (v2) of the second conveying means (4) is controllable, characterized in that at the material-breaking edge (5) by means of a first op The current volume flow in the region of the second conveying means (4) is determined with the aid of a second optical measurement, wherein in the end region (3c) of the first conveying means (3) Material Abbruchkante (5) is formed and provided for this area for realizing a first optical measurement, a first laser camera system (7) and arranged accordingly that in the region of the second conveying means (4) for realizing a second optical measurement, a second laser Camera system (8) is provided and arranged accordingly, and that in the event that in the second optical measurement fluctuations in the flow rate in the central region of the second conveyor (4) are determined, the conveying speed (v2) of the second conveyor (4) so is controlled, that these fluctuations to be supplied to the working machine, at the end, in particular at a demolition edge (9) of the second conveying means (4) to be delivered to the working machine substantially constant volume flow (V. ) then be smoothed accordingly.
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Steuerung und/oder Regelung eines Volumenstromes eines Schüttgutes oder von Schüttgütern, insbesondere von mineralischen Schüttgütern, von Abfallstoffen, von Rohstoffen oder von Materialen nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1. Weiterhin betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zur Steuerung und/oder Regelung eines Volumenstromes eines Schüttgutes oder von Schüttgütern, insbesondere von mineralischen Schüttgütern, von Abfallstoffen, von Rohstoffen oder von Materialien, arbeitend nach dem zuvor genannten Verfahren und gemäß den Merkmalen des Patentanspruches 8.The invention relates to a method for controlling and / or regulating a volume flow of a bulk material or bulk materials, in particular of mineral bulk materials, waste materials, raw materials or materials according to the preamble of claim 1. Furthermore, the invention relates to a device for controlling and / or Regulation of a volume flow of a bulk material or of bulk materials, in particular of mineral bulk materials, of waste materials, of raw materials or of materials, operating according to the aforementioned method and according to the features of
Im Stand der Technik werden bei der Aufbereitung von Schüttgütern, insbesondere von festen Abfallstoffen, Rohstoffen oder auch von mineralischen Schüttgütern entsprechende Sortiermaschinen eingesetzt. Für derartige Sortiermaschinen besteht eine besondere Anforderung an die Beschaffenheit des zugeförderten Schüttgut-Stromes (Stoffstromes). Der der Sortiermaschine zugeförderte Schüttgut-Strom bzw. Stoffstrom muss bzw. sollte bestimmte Eigenschaften erfüllen. Hierzu zählt primär zunächst, dass der der Sortiermaschine zugeführte Volumenstrom (V .) möglichst gleichmäßig ausgebildet, nämlich möglichst konstant sein soll. Weiterhin sollte dieser Volumenstrom (V .) einem maximalen Volumenstrom (V .max), nämlich dem Volumenstromwert, der durch die Sortiermaschine maximal verarbeitbar ist, möglichst angenähert sein, damit die Sortiermaschine auch unter wirtschaftlichen Aspekten optimal arbeiten kann. Schließlich darf aber dieser maximal erlaubte Volumenstrom (V .max), also der für die Sortiermaschine maximal erlaubte Volumenstrom auch nie überschritten werden, da es ansonsten zu Störungen bei der Sortiermaschine oder der entsprechenden Arbeitsmaschine kommen könnte.In the prior art, suitable sorting machines are used in the treatment of bulk materials, in particular solid waste materials, raw materials or mineral bulk materials. For such sorting machines, there is a special requirement on the nature of the delivered bulk material stream (material flow). The bulk material stream or material flow conveyed to the sorting machine must or should fulfill certain properties. This primarily counts first of all that the volume flow (V) supplied to the sorting machine should be as uniform as possible, namely as constant as possible. Furthermore, this volume flow (V) should be as close as possible to a maximum volume flow (V max ), namely the volume flow value that can be processed by the sorting machine, so that the sorting machine can also operate optimally under economic aspects. Finally, however, this maximum permissible volume flow (V max ), that is to say the maximum permitted volume flow for the sorting machine, must never be exceeded, since otherwise disturbances in the sorting machine or the corresponding working machine could occur.
Die bisher im Stand der Technik bekannten Arbeitsmaschinen, insbesondere Sortiermaschinen (z. B. automatische Klaubung, NE-Scheider) werden derzeit zumeist von folgender Aufbereitungskette bzw. unter Durchführung folgender Verfahrensschritte beschickt: Zunächst liegt das Schüttgut bzw. das Material auf einem Haufen (Haufwerk), wobei dann ein Radlader Teile des Haufwerkes in einem Bunker dosiert. Ein Fördermittel bzw. ein Förderagregat fördert dann das Haufwerk bzw. Teile des Haufwerkes aus dem Bunker heraus. Hierbei laufen die bekannten Förderagregate/Fördermittel schlechtestenfalls mit gleichbleibender Fördergeschwindigkeit, bestenfalls steuert bzw. regelt ein Mensch „nach Sichteindruck” die Fördergeschwindigkeit des Fördermittels/Förderagregates, um einen möglichst gleichmäßigen Volumenstrom/Stoffstrom zu gewährleisten. Von diesem, zumeist vom Menschen über den Sichteindruck gesteuerten Fördermittel gelangt das Schüttgut bzw. das Material dann auf ein Steigband/Förderband und gegebenenfalls über weitere Fördermittel zu der Arbeitsmaschine, insbesondere zu der Sortiermaschine.The hitherto known in the art work machines, especially sorting machines (eg., Automatic Klaubung, NE Scheider) are currently mostly fed by the following processing chain or performing the following process steps: First, the bulk material or the material is in a heap (heap ), in which case a wheel loader doses parts of the heap in a bunker. A conveyor or a Förderagregat then promotes the debris or parts of the heap from the bunker out. At best, the known Förderagregate / funding run at the same constant speed, at best controls or regulates a man "to visual impression" the conveying speed of the conveyor / Förderagregates to ensure the most uniform volume flow / material flow. From this, mostly controlled by the people on the visual impression conveyor the bulk material or the material then passes on a riser / conveyor belt and optionally on other funding to the working machine, in particular to the sorting machine.
Bei dem zuvor beschriebenen Verfahren bzw. der entsprechenden Vorrichtung ist noch nicht optimal, dass die Steuerung/Regelung des Volumenstromes abhängig ist von dem visuellen Eindruck des das Fördermittel steuernden jeweiligen Menschen. Hierdurch kann keine maximale Effizienz realisiert werden, insbesondere ist auch der maximal mögliche Volumenstrom (V .max; subjektiv von einem menschlichen Individuum nur sehr schwer einzuschätzen, so dass hier entsprechende Beschickungsfehler auftreten können, was zu Störungen und/oder zu Verzögerungen beim Betrieb der Sortiermaschine und damit zu entsprechenden Kosten und einem erhöhten Arbeitsaufwand bzw. Wartungsaufwand führen kann.In the method or the corresponding device described above, it is not yet optimal for the control / regulation of the volume flow to be dependent on the visual impression of the respective person controlling the conveyor. In this way, no maximum efficiency can be realized, in particular the maximum possible volume flow ( Vmax ) is very difficult to estimate subjectively by a human individual, so that corresponding loading errors can occur here, leading to disruptions and / or delays in the operation of the sorting machine and thus can lead to corresponding costs and an increased workload or maintenance.
So sind im Stand der Technik auch noch weitere Verfahren bzw. Vorrichtungen zur Steuerung/Regelung von Volumenströmen bei Schüttgütern bekannt. So zeigt die
Weiterhin ist im Stand der Technik eine Steuerung/Regelung von Massenströmen/Volumenströmen bei Schüttgütern bekannt (
Bei den zuvor beschriebenen Verfahren bzw. bei den zuvor beschriebenen Vorrichtungen ist aber nachteilig, dass das auf dem ersten bzw. auf dem zweiten Fördermittel sich befindende Schüttgut mit Hilfe einer Bandwaage/Massenwaage ermittelt wird. Dies bedeutet, das Schüttgut kann erst dann aktuell erfasst werden, wenn es bereits auf dem ersten bzw. auf dem zweiten Fördermittel zur Auflage gekommen ist. Weiterhin ist bspw. bei der
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zu Grunde, die im Stand der Technik bekannten Verfahren bzw. bekannte Vorrichtung so auszugestalten und weiterzubilden, dass die Steuerung/Regelung des Volumenstromes verbessert ist, insbesondere ein im wesentlichen konstanter Volumenstrom ohne größere Schwankungen, insbesondere ohne größere Lücken realisiert ist, so dass auch die Störungen einer nachgeschalteten Arbeitsmaschine und die damit verbundenen Kosten, insbesondere der damit verbundene Wartungsaufwand entsprechend verringert ist.The invention is therefore based on the object, the known in the prior art method or known device to design and further that the control / regulation of the flow is improved, in particular a substantially constant flow without major fluctuations, in particular realized without large gaps is, so that the disturbances of a downstream machine and the associated costs, in particular the associated maintenance is reduced accordingly.
Die zuvor aufgezeigte Aufgabe ist nun – für das Verfahren – durch die Merkmale des Patentanspruches 1 gelöst. Weiterhin ist die zuvor aufgezeigte Aufgabe – für die Vorrichtung – durch die Merkmale des Patentanspruches 8 gelöst, wobei die Vorrichtung gemäß den Merkmalen des Patentanspruches 1 arbeitet.The above-indicated object is now - for the method - solved by the features of claim 1. Furthermore, the above-mentioned object - for the device - solved by the features of
Die Fördergeschwindigkeit des zweiten Fördermittels ist steuerbar, wobei die Fördergeschwindigkeiten des ersten und zweiten Fördermittels mit Hilfe der Steuer- und/oder Regeleinheit derart steuerbar und/oder regelbar sind, so dass der der Arbeitsmaschine zugeführte Volumenstrom des Schüttgutes im wesentlichen konstant ist.The conveying speed of the second conveying means is controllable, wherein the conveying speeds of the first and second conveying means are controllable and / or controllable with the aid of the control and / or regulating unit, so that the volume flow of the bulk material fed to the working machine is substantially constant.
Dadurch, dass zunächst auch das zweite Fördermittel, nämlich die Fördergeschwindigkeit des zweiten Fördermittels entsprechend einstellbar, d. h. steuerbar bzw. regelbar ist, können nun Schwankungen im Volumenstrom geglättet werden, so dass ein konstanter Volumenstrom erzielbar ist. Es werden die oben beschriebenen Nachteile vermieden und entsprechende Vorteile erzielt, insbesondere sind Störungen der Arbeitsmaschine vermieden, so dass der damit zusammenhängende Wartungs- und Kostenaufwand entsprechend verringert ist und die Leistung (Durchsatzleistung) des Sortierprozesses optimiert wird. Ein wesentlicher Aspekt, der im folgenden noch näher erläutert wird ist, dass das Schüttgut auf dem Weg vom ersten zu dem zweiten Fördermittel eine Material-Abbruchkante passiert, wo dann eine optische Messung zur Messung des dortigen aktuellen Volumenstromes realisiert wird, wobei hierbei dann der dortige aktuelle Volumenstrom und/oder die bevorstehende Materialabbruchmenge aktuell ermittelt wird. Basierend auf dem so ermittelten Messwert, insbesondere basierend auf der bevorstehenden aktuellen Materialabbruchmenge können dann die Fördergeschwindigkeiten des ersten und zweiten Fördermittels in optimaler Weise gesteuert bzw. eingestellt werden, so dass – im Endeffekt – vom zweiten Fördermittel dann ein konstanter spezifischer Volumenstrom an die jeweilige Arbeitsmaschine, insbesondere an eine Sortiermaschine abgebbar ist bzw. der Sortiermaschine zuführbar ist. Dies darf im folgenden ausführlich erläutert werden.The fact that initially also the second conveying means, namely the conveying speed of the second conveying means according to adjustable, d. H. can be controlled or regulated, fluctuations in the flow can now be smoothed so that a constant volume flow can be achieved. The disadvantages described above are avoided and corresponding advantages are achieved, in particular disturbances of the working machine are avoided, so that the associated maintenance and costs are correspondingly reduced and the performance (throughput) of the sorting process is optimized. An essential aspect, which will be explained in more detail below, is that the bulk material passes on the way from the first to the second conveying means a material-breaking edge, where then an optical measurement for measuring the local current flow is realized, in which case the local current volume flow and / or the upcoming material abort amount is currently determined. Based on the measured value thus determined, in particular based on the imminent current abort material quantity, the conveying speeds of the first and second conveying means can be optimally controlled or adjusted, so that - in the end - a constant specific volume flow from the second conveying means to the respective working machine , in particular to a sorting machine can be dispensed or the sorting machine can be fed. This may be explained in detail below.
Es gibt nun eine Vielzahl von Möglichkeiten das erfindungsgemäße Verfahren bzw. die erfindungsgemäße Vorrichtung in vorteilhafter Art und Weise auszugestalten und weiterzubilden. Hierfür darf zunächst auf die dem Patentanspruch 1 nachgeordneten Patentansprüche verwiesen werden. Im folgenden darf nun eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung anhand der nachfolgenden Beschreibung und der dazugehörigen Zeichnung näher erläutert werden. In der Zeichnung zeigtThere are now a variety of ways to design the inventive method and the device according to the invention in an advantageous manner and further. For this purpose, reference may first be made to the claims subordinate to claim 1. In the following, a preferred embodiment of the invention with reference to the following description and the accompanying drawings may now be explained in more detail. In the drawing shows
Bevor auf die entsprechenden Verfahrensschritte näher im einzelnen eingegangen wird, darf im folgenden anhand der
Die
The
Die Vorrichtung
Wie die
Von dem ersten Fördermittel
Hierbei ist das erste und zweite Fördermittel
Mit Hilfe des zweiten Fördermittels
Weiterhin weist die Vorrichtung
Zur Durchführung entsprechender Messungen, hier der optischen Messungen ist im Endbereich
Es ist denkbar, dass auch andere Messsysteme, also andere Messvorrichtungen als die hier dargestellten Laser-Kamerasysteme
Insbesondere weist nun jedes Laser-Kamerasystem
Die Steuer- oder Regeleinheit
Dies wird dadurch realisiert, dass auch die Fördergeschwindigkeit v2 des zweiten Fördermittels
Hierzu weist die Steuer- und/oder Regeleinheit
Mit Hilfe des Computerprogramms sind nun die von dem ersten und zweiten Laser-Kamerasystem
Die hier dargestellte Vorrichtung
Im folgenden dürfen nun unter Bezugnahme auf die
Zunächst ist bei der Vorrichtung
First, the device
An der Material-Abbruchkante
Mit dem vorgesehenen Laser-Kamerasystem
Zusätzlich wird im Bereich des zweiten Fördermittels
Die aus der ersten und zweiten optischen Messung ermittelten Messwerte MW1 und MW2 liegen dann in der Steuer- und/oder Regeleinheit
Für den Fall, wenn an der Material-Abbruchkante
In case, if at the material demolition edge
Für den Fall, wenn an der Material-Abbruchkante
Weiterhin wird für den Fall, wenn an der Material-Abbruchkante
Für den Fall, dass bei der zweiten optischen Messung, also bei der Messung mit Hilfe des zweiten Laser-Kamerasystems
Vorzugsweise werden nun also die Fördergeschwindigkeiten v1 und v2 des ersten und zweiten Fördermittels
Mit Hilfe der hier realisierten Laser-Kamerasysteme
Die Fördergeschwindigkeiten v1 und v2 des ersten und zweiten Fördermittels
Wie bereits eingangs erläutert werden vorzugsweise als Festkörper ausgebildete Schüttgüter/Güter
Mit Hilfe des erfindungsgemäßen Systems wird ein konstanter Volumenstrom V . erzeugt bzw. realisiert. Dem ersten Fördermittel
Die Vorrichtung
Im folgenden dürfen spezifische Ausführungsbeispiele mit entsprechenden Daten/Messwerten (etc.) für das Verfahren bzw. für die Vorrichtung angegeben werden:
Als Schüttgut bzw. Schüttgüter kommen durchaus unterschiedliche Schüttgüter in Betracht, beispielsweise auch ein Gemisch aus Ziegelstücken, Betonstücken, Metallen (Armierungen), Holz und Verbunde von diesen einzelnen zuvor genannten Materialen.In the following, specific exemplary embodiments with corresponding data / measured values (etc.) for the method or for the device may be specified:
As bulk material or bulk solids are quite different bulk materials into consideration, for example, a mixture of bricks, concrete pieces, metals (reinforcements), wood and composites of these individual aforementioned materials.
Hierbei kann es durchaus sein, dass die Schüttdichte jedes einzelnen Schüttgut-Stückes durchaus schwankt, da der Wassergehalt und die Art der Verbindungen zwischen den Materialen zu einer unterschiedlichen Dichte der einzelnen Schüttgut-Stücke führen kann.It may well be that the bulk density of each piece of bulk material varies considerably, since the water content and the nature of the connections between the materials can lead to a different density of the individual pieces of bulk material.
Da an der Arbeitsmaschine bzw. an der Sortiermaschine ein konstanter Volumenstrom V . vorliegen muss, ist eine Abschätzung dieses Volumenstromes über eine Massenstromermittlung, insbesondere durch Wiegen und/oder durch die Anordnung von Messwagen nur schwer möglich. Daher ist die hier oben zuvor beschriebene ”optische Messung” mit Hilfe des ersten und zweiten Laser-Kamerasystems
Mit Hilfe der optischen Messverfahren, insbesondere des ersten und zweiten Laser-Kamerasystems
Das erste Fördermittel
Die Laser-Kamerasysteme
Die Steuer- und Regeleinheit
Die Durchsetzmenge, also der Volumendurchsatz der Vorrichtung
Im Ergebnis sind die eingangs genannten Nachteile vermieden und eine Vielzahl von Vorteilen realisiert.As a result, the aforementioned disadvantages are avoided and realized a variety of advantages.
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- Vorrichtungcontraption
- 22
- Schüttgutbulk
- 33
- erstes Fördermittelfirst funding
- 3a3a
- Schwingförderervibratory Feeders
- 3b3b
- Antriebdrive
- 3c3c
- Endbereichend
- 44
- zweites Fördermittelsecond funding
- 4a4a
- Förderbandconveyor belt
- 4b4b
- Antriebdrive
- 55
- Material-AbbruchkanteMaterial escarpment
- 66
- Steuer-RegeleinheitControl control unit
- 77
- erstes Laser-Kamerasystemfirst laser camera system
- 7a7a
- Linienlaserline laser
- 7b7b
- Kameracamera
- 88th
- zweites Laser-Kamerasystemsecond laser camera system
- 8a8a
- Linienlaserline laser
- 8b8b
- Kameracamera
- 99
- Abbruchkantescarp
- V .V.
- Volumenstromflow
- v1 v 1
- Fördergeschwindigkeit des ersten FördermittelsConveying speed of the first conveyor
- v2 v 2
- Fördergeschwindigkeit des zweiten FördermittelsConveying speed of the second conveying means
- MW1 MW 1
- Messwertreading
- MW2 MW 2
- Messwertreading
Claims (15)
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