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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Dosieren eines
Gutes, insbesondere eines zu trocknenden Gutes wie ein Gärsubstrat
oder Kot.
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Derartige
Vorrichtungen sind beispielsweise aus der
DE 198 51 793 bekannt und werden
insbesondere für den Trocknungsprozess von Frischkot aus
Legehennenställen oder Gärsubstraten aus Biogasanlagen
verwendet. Die Trocknung derartiger Güter ist die Voraussetzung
dafür, dass man diese gut lagern und weiter vermarkten
kann. Für die Trocknung werden vorzugsweise Trocknungstunnel
verwendet, in welche Luft, beispielsweise die warme Abluft aus einem
Legehennenstall, über Ventilatoren in einen Druckkorridor
geleitet wird. Über und neben dem Druckkorridor sind mehreren
Etagen perforierter Trocknungsbänder angeordnet, so dass
die Abluft durch seitliche Öffnungen in den Trocknungstunnel einströmen
und durch die Perforationen hindurchströmen kann, wodurch
dem Gut Feuchtigkeit entzogen und das Gut getrocknet wird. Die Trocknung kann
in einem geschlossenen Raum stattfinden, wenn die vom Trocknungstunnel
abgegebene Luft gefiltert werden soll, wodurch die Möglichkeit
geschaffen wird, den Trocknungsprozess weitgehend geruchsneutral
zu gestalten. Voraussetzung für eine optimale Trocknung
ist, dass die Bänder möglichst gleichmäßig
mit dem zu trocknenden Gut beladen werden. Zur Beladung der Trocknungsbänder
wird das zu trocknende Gut über Zuführbänder
zu einer Befüllstation gefördert, die sich üblicherweise
an der obersten Etage des Trocknungstunnels befindet. In der Befüllstation
wird das Gut auf das oberste Trocknungsband abgelegt und weiter über
die tieferen Etagen des Trocknungstunnels gefördert, so
dass das Gut beim Austritt aus dem Trocknungstunnel einen möglichst
hohen Trockensubstanzgehalt aufweist. Das getrocknete Gut kann dann
weiter transportiert und gelagert werden kann, ohne dass es zu einer
Geruchsbelästigung kommt oder diese zumindest reduziert
wird.
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Zur
Beladung des Bandes weisen Dosiervorrichtungen, welche aus dem Stand
der Technik bekannt sind, Abschnitte auf, die bei Vorhandensein
eines bestimmten Massewertes der Masse welche sich auf dem Abschnitt
befindet, die Zufuhr oder die Abfuhr des Gutes stoppen, um somit
eine gleichmäßige Beladung zu erreichen. Dieser
Abschnitt ist durch ein Förderband realisiert, welches
durch das Zuführband mit Gut beladen wird und das Gut an
die Trocknungsbänder weitergibt. Dieses Förderband
ist an seinem ersten Ende drehbar gelagert und am zweiten Ende an
Federn aufgehängt. Wird nun dieses Förderband mit
Gut über das Zuführband beladen, so wird das zweite
Ende in Richtung der Wirkrichtung der Schwerkraft g ausgelenkt und
die Federn werden gedehnt. Bei Erreichen einer bestimmten Auslenkung aktiviert
das zweite Ende einen am Trocknergehäuse befestigten Endlagenschalter,
der die Zufuhr des Gutes durch Abschalten des Zuführbandes
stoppt. Das Förderband selbst läuft aber normal
weiter, so dass seine Beladung abnimmt und folglich weniger Gut
pro Zeiteinheit auf das nachfolgende Trocknungsband übertragen
wird. Dadurch dass die Beladung abnimmt, verringert sich die Auslenkung
des hinteren Endes, so dass der Endlagenschalter wieder deaktiviert
und das Zuführband angeschaltet wird. Die Zufuhr des Gutes
wird wieder aufgenommen.
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Sollte
es aus einem bestimmten Grund, etwa aufgrund eines Produktionsausfalles
dazu kommen, dass kein oder nur sehr wenig Gut auf das Förderband
gefördert wird, so wird das zweite Ende gegen die Wirkrichtung
der Schwerkraft g ausgelenkt, wodurch ein zweiter Endlagenschalter
aktiviert wird. Dieser wieder um stoppt die Abfuhr des Gutes vom Förderband
weg durch Abschalten des Trocknungsbandes so lange, bis dass sich
auf dem Förderband wieder genügend Gut befindet.
Dann wird der zweite Endlagenschalter deaktiviert und die Abfuhr
des Trocknungsgutes wird wieder aufgenommen. Durch diese Ausgestaltung
der Dosiervorrichtung wird erreicht, dass das Trocknungsband innerhalb
eines bewünschten Massebereiches mit Gut beladen wird.
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Nachteilig
an einer derartigen Dosiervorrichtungen ist, dass für den
Fall, dass ein anderes Gut getrocknet oder ein anderer Trocknungsgrad
erreicht werden soll, die Lage der Endlagenschalter geändert werden
muss. Wie oben bereits erwähnt, befindet sich die Befüllstation üblicherweise
in der obersten Etage des Trocknungstunnels, womit die Endlagenschalter
nur schwer zugänglich sind. Eine Anpassung der Trocknung
an sich ändernde Anforderungen ist daher aufwendig. Ferner
ist ein Zusammenhang zwischen einem gewünschten Trocknungsgrad und
der dafür benötigten Lage der Endlagenschalter nur
mit viel Aufwand zu ermitteln. Hiermit ist nur eine Aussage auf
das Vorhandensein von Gut in einem Bereich möglich („Masse
des zu trocknenden Gutes unterhalb, innerhalb oder oberhalb des
gewünschten Bereichs").
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Je
nach Anwendung kann es wünschenswert sein, die Bänder
bei einer anderen Beladung anzuschalten als abzuschalten. Da die
Schaltpunkte im Betrieb nicht verändert werden können,
erfolgen die An- und Abschaltung eines Bandes stets bei derselben
Beladung. Weiterhin nachteilig ist, dass zur Dosierung der Masse
des zu trocknenden Gutes die Zuführ- und Trocknungsbänder
an- und abgeschaltet werden. Derartige Anfahr- und Abschaltvorgänge wirken
sich jedoch nachteilig auf den Verschleiß der Antriebe
und der Lagerungen der betreffenden Bänder aus.
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Aufgabe
der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine Vorrichtung zum Dosieren
eines Gutes beispielsweise für Trocknungstunnel anzugeben, welche
die oben genannten Nachteile zumindest reduziert und insbesondere
die Dosierung genauer vornimmt. Weiterhin sollen die Dosierung selbst
und die Schaltpunkte der Dosiervorrichtung flexibel und einfach
an verschiedene Anforderungen angepasst werden können,
ein Zusammenhang zwischen Beladung und Trocknungsgrad feststellbar
sein und die Antriebe der Bänder schonend einsetzt werden.
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Gelöst
wird die Aufgabe durch eine Vorrichtung der eingangs genannten Art,
welche eine Einrichtung zum Bestimmen der Masse des sich auf einem
Abschnitt der Einrichtung befindenden Gutes und zum Erzeugen eines
entsprechenden ersten Signals, ein erstes Fördermittel
zum Zuführen des Gutes zum Abschnitt, ein zweites Fördermittel
zum Abführen des Gutes aus dem Abschnitt, eine Eingabeeinheit
zum Eingeben von das Gut betreffende Informationen, und eine Steuereinheit
zum Empfangen und Verarbeiten der von der Eingabeeinheit gelieferten
Informationen und des von der Einrichtung gelieferten ersten Signals
sowie zum Erzeugen eines die Dosierung des Gutes betreffenden zweiten
Signals umfasst.
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Im
Gegensatz zu aus dem Stand der Technik bekannten Vorrichtungen ist
es erfindungsgemäß möglich, nicht nur
eine bereichsweise, sondern eine quantitative Bestimmung der Masse
des sich auf dem Abschnitt befindenden Gutes durchzuführen.
Ferner werden Informationen eingegeben, welche bei der Trocknung
des Gutes zu berücksichtigen sind. Derartige Informationen
könnten in Form von Parametern eingegeben werden, etwa
der gewünschte Trocknungsgrad oder die durchschnittliche
Trocknungsgeschwindigkeit des Gutes, welche dann bei der Trocknung
berücksichtigt werden können. Derartige Informationen
werden über die Eingabeeinheit der Steuereinheit zugeführt,
welche die Dosierung entsprechend vornimmt. Die Eingabeeinheit kann
bequem an einem Steuerstand platziert werden, so dass es nicht mehr
notwendig ist, Änderungen direkt in der Befüllstation
des Trocknungstunnels durch verändern der Position der
Endlagenschalter vorzunehmen. Vorzunehmende Änderungen
können daher flexibel und einfach durchgeführt
werden.
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Eine
vorteilhafte Weiterentwicklung der Dosiervorrichtung, welche weiterhin
erste Antriebsmittel zum Antreiben der ersten Fördermittel
und zweite Antriebsmittel zum Antreiben der zweiten Fördermittel umfasst,
zeichnet sich dadurch aus, dass das erste und/oder das zweite Antriebsmittel
mittels des zweiten Signals ansteu erbar ist. Das von der Steuereinheit
erzeugte zweite Signal kann also nicht nur sichtbar gemacht werden,
beispielsweise mittels eine Anzeige, die ein Bediener der Trocknungsvorrichtung ablesen
kann, sondern es kann auch dazu verwendet werden, die Fördermittel
anzusteuern, so dass der Trocknungsprozess automatisiert werden
kann. Auf diese Weise ist nur eine sehr begrenzte Überwachung
des Trocknungsprozesses notwendig, so dass die entsprechenden personellen
Aufwendungen deutlich reduziert werden können. Der Trocknungsprozess
kann daher kostengünstiger gestaltet werden.
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Vorteilhafterweise
werden die ersten Antriebsmittel die ersten Fördermittel
mit einer ersten Geschwindigkeit und die zweiten Antriebsmittel
die zweiten Fördermittel mit einer zweiten Geschwindigkeit
angetrieben, wobei die erste und/oder die zweite Geschwindigkeit
mittels des zweiten Signals regelbar sind. Hierdurch wird erreicht,
dass eine sehr exakte Dosierung vorgenommen werden kann. Wie oben
erwähnt, werden bei Vorrichtungen aus dem Stand der Technik
nur Massenbereiche definiert, so dass die Trocknungsbänder
nur mit Trocknungsgut beladen wird, dessen Masse sich innerhalb
dieses Bereiches befinden. Folglich unterliegt die Beladung der
Trocknungsbänder der Größe dieses Bereiches
entsprechenden Schwankungen, die sich auch auf das Trocknungsergebnis übertragen.
Mit der Dosiervorrichtung gemäß der Erfindung
ist es möglich, die Trocknungsbänder gleichmäßiger
und genauer zu beladen, so dass der Trocknungsgrad keinen nennenswerten
Schwankungen unterliegt.
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Die
Beladung der Trocknungsbänder in Vorrichtungen aus dem
Stand der Technik erfolgt ausschließlich dadurch, dass
die Zufuhr und/oder Trocknungsbänder mit einer konstanten
Geschwindigkeit laufen und für eine bestimmte Zeit ein-
oder ausgeschaltet werden. Das häufige Ein- oder Ausschalten der
Antriebe wirkt sich jedoch sehr negativ auf den Verschleiß der
Lagerung und Antriebe aus, so dass diese relativ häufig
ausgetauscht werden müssen. Im Gegensatz dazu ist es erfindungsgemäß möglich,
die Dosierung dadurch vorzunehmen, dass die Geschwindigkeit der
Förderbänder geregelt wird. Somit entfällt
ein Ein- und Ausschalten der Förderbänder, so
dass die Antriebe geschont werden und länger verwendet
werden können. Die Anlage kann folglich kostengünstiger
für längere Zeit betrieben werden, ohne dass Austauscharbeiten
durchgeführt werden müssen. Ferner ist es möglich,
die Trocknungsbänder nicht nur innerhalb eines durch die
Position der Endlagenschalter definierten Massenbereiches, sondern
mit einem quantitativ bestimmbaren und eng eingrenzbaren Massenbereich
zu beladen.
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Erfindungsgemäß wird
die Vorrichtung vorteilhaft weitergebildet, dass die Fördermittel
bei einem ersten Massenwert des sich auf dem Abschnitt befindenden
Gutes eingeschaltet und bei einem zweiten Massenwert abgeschaltet
werden. Bei Anfahr- und Abschaltvorgängen, also beim Regeln
der Geschwindigkeiten auf null, tritt das Problem auf, dass ein
Teil des Gutes verrutschen kann. Wird beispielsweise das Zuführband
abrupt ausgeschaltet, so kann dies dazu führen, dass ein
Teil des Gutes aufgrund seiner Trägheit auch dann noch
auf den Abschnitt befördert wird, wenn das Zuführband
bereits still steht. Entsprechende Effekte können auch
beim abrupten Anfahren auftreten, die sich in einer Ungleichmäßigkeit
der Beladung der Trocknungsbänder äußern.
Weiterhin können Trägheitseffekte bei der Änderung
der Lageänderung des Abschnitts negative Auswirkungen auf
die Beladung der Trocknungsbänder haben. Erfindungsgemäß können
die Geschwindigkeiten so geregelt werden, dass derartige Effekte
berücksichtigt werden. Beispielsweise kann ein Anfahrvorgang,
also ein Regeln der Geschwindigkeit von null auf eine bestimmte
Geschwindigkeit, bereits dann vorgenommen werden, bevor die Masse auf
dem Abschnitt den eigentlich gewünschten Betrag erreicht
hat. Durch Vorsehen einer derartigen "Hysterese" kann das Einregeln
der Beladung der Trocknungsbänder auf den gewünschten
Betrag schneller erfolgen.
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Weiterhin
vorteilhaft ist es, wenn die erste und zweite Geschwindigkeit derart
regelbar sind, dass das Gut auf den Fördermitteln nicht
verrutscht. Aus dem Stand der Technik bekannte Dosiervorrichtungen
der eingangs genannten Art haben den Nachteil, dass die Fördermittel
nur zwischen ihrer üblichen Fördergeschwindigkeit
und Null und umgekehrt geschaltet werden. Folglich kann es, wie
bereits erwähnt, zu einem unkontrollierten Verrutschen
des Gutes auf den Fördermitteln kommen, insbesondere, wenn
Förderbänder eingesetzt werden. Diese Probleme
werden dadurch verschärft, dass die üblicherweise
verwendeten Elektromotoren ein hohes Anfahrmoment aufweisen, so
dass es zu einer ruckartigen Aktivierung der Förderbänder
kommt. Erfindungsgemäß werden die Fördermittel
so langsam von Null auf ihre maximale Geschwindigkeit und umgekehrt
gebracht, dass es zu keinem Verrutschen des Gutes kommt. Die Genauigkeit
der Dosierung des Gutes wird dadurch erhöht und die Regelung
erfolgt schneller.
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Weiterhin
vorteilhaft ist, dass der Abschnitt derart gelagert und mit der
Einrichtung verbunden ist, dass die Einrichtung durch die Masse
oder Masseänderung des Gutes zum Erzeugen des ersten Signals aktivierbar
ist. Eine zunehmende Masse des Gutes bewirkt eine stärkere
Aktivierung der Einrichtung, welches die entsprechenden ersten Signale
erzeugt. Hierzu liegt der Abschnitt direkt auf der Einrichtung auf,
die Masse des Gutes bewirkt keine nennenswerte Stauchung der Einrichtung
oder Auslenkung des Abschnitts, so dass kein zusätzlicher
Raum bereitgestellt werden muss. Ferner ist die Einrichtung selbst in
der Lage, eine gewisse Rückstellkraft aufzubauen, so dass
die bewirkte Stauchung bei Abnahme der Masse entsprechend reduziert
wird. Zusätzliche Rückstellmittel sind nicht notwendig,
wodurch die Montage, der Aufbau und die Wartung der Dosiervorrichtung
vereinfacht wird.
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In
einer vorteilhaften Ausbildung ist erfindungsgemäß der
Abschnitt derart gelagert, dass seine Lage durch die Masse des Gutes
veränderbar ist und die Lageänderung des Abschnitts
zum Erzeugen des ersten Signals verwendet wird. Auf diese Weise kann
das erste Signal sehr zuverlässig erzeugt werden, ohne
dass komplizierte Mechanismen zur Lagerung des Abschnittes oder
Messvorrichtungen erforderlich sind. Ferner bietet diese Ausgestaltung
der Erfindung die Möglichkeit, bereits bestehende Trocknungstunnel
mit der erfindungsgemäßen Dosiervorrichtung nachzurüsten,
ohne dass hierzu große konstruktive Änderungen
durchgeführt werden müssten.
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Bei
einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung weist der Abschnitt
ein erstes und ein zweites Ende auf und ist so gelagert, dass durch
die Masse des Gutes das erste Ende um das zweite Ende oder umgekehrt
schwenkbar ist. Eine derar tige Ausgestaltung des Abschnitts ist
insbesondere einfach zu fertigen und zeichnet sich durch eine große
Zuverlässigkeit aus. Ferner kann durch die Wahlmöglichkeit,
entweder das erste Ende um das zweite Ende schwenkbar zu gestalten
oder umgekehrt, besondere Rücksicht auf bauliche Besonderheiten
im Trocknungstunnel genommen werden.
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In
einem besonders bevorzugten Ausführungsbeispiel ist der
Abschnitt in das erste oder das zweite Fördermittel integriert.
Somit entfällt die Notwendigkeit, einen zusätzlichen
Antrieb des Abschnitts und eine entsprechende Lagerung mitsamt Antrieben
vorzusehen. Durch die Reduzierung der Teile wird zum Einen die Trocknungsvorrichtung günstiger,
zum Anderen kann diese auch zuverlässiger betrieben werden.
Ferner kann auch hierbei auf spezielle Einbausituationen dadurch
Rücksicht genommen werden, dass der Abschnitt entweder
in das erste oder in das zweite Fördermittel integrierbar
ist. Hierzu wird ein weiterer Beitrag zur Erhöhung der Flexibilität
der Gestaltung der Dosiervorrichtung geleistet.
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Vorzugsweise
werden Kraftmessdosen wie Wiegezellen, Piezo-Elemente oder dergleichen
zum Erfassen der Lageänderung verwendet. Kraftmessdosen
sind aus dem Stand der Technik bestens bekannt und haben hier breite
Verwendung gefunden. Sie zeichnen sich durch eine hohe Zuverlässigkeit sowie
durch einen günstigen Preis aus. Werden Kraftmessdosen
in Form von Wiegezellen oder Piezo-Elementen ausgeführt,
besteht insbesondere der Vorteil, dass diese sehr klein und zudem
sehr genau sind. Die Wiegezellen sowie die Piezo-Elemente verwenden
die Lageänderung zum Erzeugen der ersten Signale, so dass
diese für die Steuereinheit erfassbar wird.
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Weiterhin
vorteilhaft umfasst die Dosiervorrichtung optische Sensoren zum
Erfassen der Lageänderung. Die Verwendung von optischen
Sensoren hat insbesondere den Vorteil, dass die Lageänderung
berührungslos erfassbar wird. Somit ist keine Vorrichtung
notwendig, durch welche der Abschnitt mit den Elementen zur Erfassung
der Lageänderung gekoppelt werden muss. Auch hierdurch
wird die Zuverlässigkeit der Dosiervorrichtung erhöht,
ohne dass für die Anschaffung von optischen Sensoren ein erhöhter
Investitionsbeitrag geleistet werden müsste.
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Die
erfindungsgemäße Dosiervorrichtung wird vorteilhaft
durch eine Messeinheit zum Bestimmen des Trocknungsgrades des zu
trocknenden Gutes und zum Erzeugen eines entsprechenden dritten Signals
weitergebildet. Das dritte Signal kann der Steuereinheit zugeführt
werden, wodurch diese eine Information darüber bekommt,
ob das Gut beispielsweise beim Verlassen des Trocknungstunnels den gewünschten
Trocknungsgrad aufweist. Sollte dies nicht der Fall sein, so kann
die Steuereinheit die Dosierung entsprechend anpassen. Auf diese
Weise kann sich die Dosiervorrichtung selbst steuern bzw. regeln,
ohne dass manuell ein Abgleich zwischen der Beladung der Trocknungsbänder
und deren Fördergeschwindigkeit und dem erzielten Trocknungsgrad durchgeführt
werden müsste. Die Steuereinheit kann die bei einer bestimmten
Beladung der Trocknungsbänder und einer bestimmten Fördergeschwindigkeit erzielten
Trocknungsgrade speichern und Beziehungen zwischen diesen Größen
herstellen. Je mehr Messwerte vorhanden sind, desto genauer kann
sich das System auf einen noch nicht gewählten Trocknungsgrad
einstellen, wodurch die Regelung verbessert und die Trocknung genauer
durchgeführt wird.
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Ein
weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung betrifft eine Trocknungsvorrichtung
zum Trocknen eines Gutes wie ein Gärsubstrat oder Kot,
welche eine erfindungsgemäße Dosiervorrichtung
verwendet. Die für die Dosiervorrichtung genannten Vorteile
gelten entsprechend für die Trocknungsvorrichtung.
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Ein
weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung betrifft ein Verfahren
zum Dosieren eines Gutes, insbesondere eines zu trocknenden Gutes
wie ein Gärsubstrat oder Kot,
- – Eingeben
von das Gut betreffende Informationen mittels einer Eingabeeinheit,
- – Zuführen des Gutes zu einem Abschnitt mittels eines
ersten Fördermittels,
- – Bestimmen der Masse des sich auf dem Abschnitt befindenden
Gutes und zum Erzeugen eines entsprechenden ersten Signals mittels
einer Einrichtung,
- – Abführen des Gutes aus dem Abschnitt mittels eines
zweiten Fördermittels
- – Empfangen und Verarbeiten der von der Eingabeeinheit
gelieferten Informationen und des von der Einrichtung gelieferten
zweiten Signals sowie Erzeugen eines die Dosierung des Gutes betreffenden
zweiten Signals mittels einer Steuereinheit.
umfassend
folgende Schritte:
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Bevorzugt
wird das erfindungsgemäße Verfahren durch den
Schritt des Ansteuerns von ersten Antriebsmitteln zum Antreiben
der ersten Fördermittel und zweiten Antriebsmitteln zum
Antreiben der zweiten Fördermittel mittels des zweiten
Signals weitergebildet. Ein weiterhin vorteilhafter Schritt des
Verfahrens beinhaltet das Regeln einer ersten Geschwindigkeit, mit
welcher die ersten Antriebsmittel die ersten Fördermittel
antreiben und/oder einer zweiten Geschwindigkeit, mit welcher die
zweiten Antriebsmittel die zweiten Fördermittel antreiben, mittels
des zweiten Signals.
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Eine
weitere bevorzugte Weiterbildung des erfindungsgemäßen
Verfahrens ergibt sich durch Ansteuern der ersten und zweiten Geschwindigkeit
derart, dass die Fördermittel bei einer anderen Masse des
sich auf dem Abschnitt befindenden Gutes eingeschaltet als bei welcher
sie abgeschaltet werden.
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Ferner
ist es vorteilhaft, wenn das erfindungsgemäße
Verfahren durch Bestimmen des Trocknungsgrades des zu trocknenden
Gutes und Erzeugen eines entsprechenden dritten Signals mittels
einer Messeinheit, sowie durch Empfangen und Verarbeiten des von
der Messeinheit gelieferten dritten Signals sowie Erzeugen eines
die Dosierung des Gutes betreffenden zweiten Signals mittels einer Steuereinheit
weitergebildet wird.
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Die
Erfindung ist nachstehend anhand des in den Zeichnungen dargestellten
Ausführungsbeispiels näher erläutert.
Es zeigen:
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1 eine
Draufsicht auf die erfindungsgemäße Dosiervorrichtung
innerhalb der Trocknungsvorrichtung,
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2 eine
Seitendarstellung des in 1 dargestellten Beispiels der
Dosiervorrichtung in unbeladenen Zustand,
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3 die
in 2 dargestellte Dosiervorrichtung im beladenen
Zustand,
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4 ein
weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen
Dosiervorrichtung im unbeladenen Zustand,
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5 das
in 4 gezeigte Ausführungsbeispiel der Dosiervorrichtung
im beladenen Zustand.
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In 1 ist
eine Trocknungsvorrichtung 10 dargestellt, welche die erfindungsgemäße
Dosiervorrichtung 12 umfasst. Die Dosiervorrichtung 12 umfasst
mindestens ein erstes Fördermittel 14 und mindestens
ein zweites Fördermittel 16'. Im dargestellten Beispiel
ist das erste Fördermittel als ein Zuführband 14 zum
Zuführen eines zu trocknenden Gutes G in einen Abschnitt 18,
und das zweite Fördermittel als ein erstes Trocknungsband 16' zum
Abführen des Gutes G aus einem Abschnitt 18 und
zum Trocknen des Gutes G ausgeführt.
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Im
dargestellten Beispiel ist der Abschnitt 18 in das erste
Zuführband 14 integriert (vgl. 2 und 3),
kann aber auch in das erste Trocknungsband 16' integriert
oder separat (vgl. 4 und 5) ausgeführt
sein und dient zur Bestimmung der Masse des auf ihn befindlichen
Gutes G. Der Abschnitt 18 weist ein erstes Ende 20 und
ein zweites Ende 22 auf. Im dargestellten Beispiel ist
der Abschnitt 18 am ersten Ende 20 drehbar gelagert
und das zweite Ende 22 über ein Verbindungsmittel 24 so
mit dem ersten Ende 20 verbunden, dass es um das erste Ende 20 verschwenkbar
ist. Das Verbindungsmittel 24 kann in Form von Stangen,
wie dargestellt, oder einer Platte ausgeführt sein. Das
Zuführband 14 und die Trocknungsbänder 16' können
Perforationen 26 aufweisen, um das zu trocknende Gut G
mit Luft zu durchströmen. Die Bänder 14, 16' sind
mit Lagermitteln 30 an einem Rahmen 28 der Trocknungsvorrichtung 10 gelagert.
Die Lagerung der Bänder 14, 16' kann
in jeder geeigneten Weise erfolgen, beispielsweise in Form von Umlenkrollen,
welche mit Hilfe von Lagermitteln 30, wie z. B. Wellen
und entsprechende Kugellager, in Rahmen 28 gelagert. Die
Lagermittel 30 sind aus Vereinfachungsgründen
nicht näher dargestellt. Das Zuführband 14 wird über
ein erstes Antriebsmittel 32 und das erste Trocknungsband über ein
zweites Antriebsmittel 33 angetrieben. Hierzu können
beispielsweise Elektromotoren verwendet werden. Im dargestellten
Beispiel greifen diese direkt in die Lagermittel 30 ein
und sind am Rahmen 28 befestigt. Weiterhin weist die Dosiervorrichtung 12 eine Eingabeeinheit 34 auf,
mittels welcher Informationen eingegeben werden, die das zu trocknende
Gut G betrifft. Die Eingabeeinheit 34 ist mit einer Steuereinheit 36 über
Leitungen 40 verbunden. Alternativ kann die Verbindung
auch drahtlos erfolgen.
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In 2 ist
die Trocknungseinheit mit der erfindungsgemäßen
Dosiervorrichtung 12 in einer Seitenschnittdarstellung
illustriert. Neben dem Zuführ- und dem ersten Trocknungsband 14, 16' sind
noch zwei weitere Trocknungsbänder 16'' und 16''' dargestellt.
Die Anzahl und Länge der Trocknungsbänder 16 kann
entsprechend den Anforderungen beliebig gewählt werden.
Das Zuführband 14 und jedes der Trocknungsbänder 16 weist
eigene und separat ansteuerbare Antriebsmittel 33 auf.
Alternativ können diese jedoch auch über einen
gemeinsamen Antrieb, etwa einen Kettenantrieb, angetrieben werden.
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Die
Lage des Abschnitts 18 wird aufgrund der auf dem Abschnitt 18 vorhandenen
Masse des Gutes G verändert. Im Ausführungsbeispiel,
welches in den 1 bis 3 dargestellt
ist, wird das zweite Ende 22 um das erste Ende 20 verschwenkt.
Bei ansteigender Masse des Gutes G findet die Verschwenkung im wesentlichen
in Richtung der Wirkrichtung der Schwerkraft g statt. Um eine Nullstellung
des Abschnitts 18 im unbeladenen Zustand zu definieren und
den Abschnitt zu halten bzw. ihn bei nachlassender Masse wieder
in Richtung der Nullstellung zurückzustellen, sind Rückstellmittel 44 vorgesehen, etwa
in Form einer Feder (vgl. 2 und 3).
Die Federn sind am zweiten Ende 22 des Abschnitts 18 und
am Rahmen 28 der Trocknungsvorrichtung 10 befestigt.
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Soll
nun das Gut G getrocknet werden, wird es mithilfe des Zuführbandes 14 etwa
aus einem Stall oder einer entsprechenden Einheit einer Kläranlage zum
Abschnitt 18 transportiert, so dass, wie in 3 gezeigt,
mit zunehmender Masse des Gutes G das zweite Ende 22 im
Wesentlichen in Richtung der Wirkrichtung der Schwerkraft auslenkt
wird. Die Auslenkung nimmt umso mehr zu, desto höher die
Masse des Gutes G, welches sich auf dem Abschnitt 18 befindet.
Die Auslenkung wird von einer Einrichtung 38 registriert,
die beispielsweise Kraftmessdosen 42 oder Piezo-Elemente
umfasst. Diese Einrichtung 38 erzeugt erste Signale, welche
sie der Steuereinheit 36 über die Leitungen 40 oder
drahtlos zuführt. Anhand dieser ersten Signale und der über
die Eingabeeinheit 34 eingegebenen Daten ermittelt die
Steuereinheit 36 zweite, die Geschwindigkeit der Förderbänder
betreffende Signale, mit welchen die Antriebsmittel 32 angesteuert
werden. Die Trocknungsbänder 16 können
mit derselben Geschwindigkeit angetrieben werden, jedoch ist es
ebenfalls möglich, jedes der Trocknungsbänder 16', 16'' oder 16''' mit
einer anderen Geschwindigkeit anzusteuern. Beispielsweise kann die
Geschwindigkeit der einzelnen Trocknungsbänder 16 den
sich ändernden Trockensubstanzgehalt des Gutes G berücksichtigen.
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Alternativ
kann das zweite Ende 22 des Abschnitts 18 direkt
auf der Einrichtung 38, beispielsweise eine Wiegezelle,
aufliegen. Mit zunehmender Masse des Gutes G drückt das
zweite Ende 22 stärker auf die Einrichtung 38,
die diesen zunehmenden Druck registriert und die entsprechenden
ersten Signale erzeugt. Im Gegensatz zu der oben beschriebenen Ausführungsform
erzeugt die Zunahme der Masse des Gutes G zumindest keine visuell
wahrnehmbare Lageänderung des zweiten Endes 22,
allenfalls wird die Einrichtung im μm- oder mm-Bereich
gestaucht. Bei abnehmender Masse reduziert sich das Maß der
Stauchung, beispielsweise durch eine von der Einrichtung 38 erzeugten
Rückstellkraft. Aufgrund der geringen Lageänderungen
des zweiten Endes 22 kann auf die Verwendung von Rückstellmitteln 44 verzichtet
werden.
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Durch
Regeln der Beträge der ersten Geschwindigkeit und der zweiten
Geschwindigkeit zueinander wird erreicht, dass das Zuführband 14 soviel
Masse an Gut G das erste Trocknungsband 16' übergibt,
dass dieses wie über die Eingabeeinheit 34 angegeben
beladen wird. Dabei nimmt die Steuereinheit 36 einen Soll-Ist-Abgleich
zwischen der gewünschten und der tatsächlich im
Abschnitt 18 vorhandenen Masse von Gut G vor. Weicht die
Masse des Gutes G auf dem Abschnitt 18 von der gewünschten
ab, so ändert die Steuereinheit 36 die Ge schwindigkeit
des Zuführbandes 14 und/oder des Trocknungsbandes 16' so,
dass die Masse auf dem Abschnitt 18 wieder den Sollwert
erreicht. So wird beispielsweise die Geschwindigkeit des Zuführbandes 14 erhöht,
wenn die Steuereinheit 36 registriert, dass sich zuwenig
Gut G auf dem Abschnitt 18 befindet. Zusätzlich
oder alternativ kann die Steuereinheit 36 die Geschwindigkeit
der Trocknungsbänder reduzieren. Ein Abschalten der Bänder
ist hier nur in Ausnahmefällen nötig, so dass
Anfahr- und Abschaltvorgänge weitgehend vermieden werden.
Sollte dieser Fall dennoch mal eintreten, so kann über
die Steuereinheit 36 ebenfalls vorgegeben werden, dass
beispielsweise der Anfahrvorgang des Zuführbandes 14 beim Über-
oder Unterschreiten einer gewissen Masse Gut G auf dem Abschnitt 18 vorgenommen
wird, die sich von der unterscheidet, bei welcher das Zuführband 14 abgeschaltet
wird. Durch Vorsehen einer derartigen Hysterese können
Trägheitseffekte des Gutes G, welche sich in einem Verrutschen
des Gutes G auf den Bändern beim Beschleunigungsvorgang,
oder Trägheitseffekte der Lageänderung des Abschnitts 18 berücksichtigt
werden.
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Das
erste Trocknungsband 16' transportiert das Gut G in Richtung
des Pfeils P weiter, bis dass es sein Ende erreicht. Anschließend
wird das Gut G auf ein weiteres Trocknungsband 16' übertragen,
was im dargestellten Beispiel unterhalb des ersten Trocknungsbandes 16' angebracht
ist. Um eine sichere Übergabe zu gewährleisten,
können die Enden der jeweiligen Trocknungsbänder 16 leicht
versetzt angeordnet sein. Je nach Anforderungen können
beliebig viele weitere Trocknungsbänder in der Trocknungsvorrichtung 10 angeordnet
sein, um das gewünschte Ergebnis zu erzielen oder baulichen
Besonderheiten Rechnung zu tragen. Die Trocknung erfolgt dadurch, dass
das Gut G in Richtung der Pfeile P entlang des Trocknungsvorrichtung 10 gefördert
wird, wobei Luft durch die Perforationen 26 durchströmen
kann und somit dem Gut G Feuchtigkeit entzieht. Je länger
die Verweilzeit des Gutes G in der Trocknungsvorrichtung 10,
desto höher ist sein Trocknungsgrad. Kurz bevor das Trocknungsgut
die Trocknungsvorrichtung 10 verlässt, ist es
optional möglich, den Feuchtigkeitsgehalt bzw. den Trocknungsgrad
durch die Messeinheit 50 zu ermitteln. Der Trocknungsgrad kann
beispielsweise berührungslos durch Infrarotmessverfahren,
kapazitive Methoden (Bestimmung der Dielektrizitätszahl
im Gut) oder Neutronenstreuverfahren be stimmt werden. Auf diese
Weise kann bestimmt werden, ob der gewünschte Trocknungsgrad
tatsächlich erreicht wird oder ob eine Anpassung der Dosierung
notwendig ist. In diesem Fall ist es möglich, über
die Eingabeeinheit 34 nur den gewünschten Trocknungsgrad
einzugeben, die Dosiervorrichtung ermittelt dann selbständig
die hierzu notwendige Beladung und Fördergeschwindigkeit der
Förderbänder.
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In
den 4 und 5 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel
der erfindungsgemäßen Dosiervorrichtung 12 dargestellt.
Im Gegensatz zum in den 1 bis 3 dargestellten
Ausführungsbeispiel ist hier der Abschnitt 18 kein
Bestandteil des Zuführ- oder des ersten Trocknungsbandes 14, 16',
sondern als separates Förderband mit eigenem Antrieb ausgeführt.
Ferner ist dieser Abschnitt 18 nicht an seinem ersten Ende 20 drehbar
gelagert, sondern verändert seine Lage als Ganzes unter
dem Einfluss der Masse des Gutes G und behält seine im
Wesentlichen horizontale Lage bei. Dies kann beispielsweise durch
eine Lagerung in Schienen erreicht werden. Dadurch wird verhindert,
dass ein Teil des Gutes G aufgrund der Lageänderung vom
Abschnitt 18 herunterfällt, wie es im Falle einer
verschwenkbaren Anordnung der Fall sein könnte. Als Rückstellmittel 44 sind
in diesem Fall pneumatische Zylinder vorgesehen, jedoch können
auch hier Federn oder andere geeignete Mittel verwendet werden.
Die Lageänderung wird in diesem Ausführungsbeispiel
nicht von Kraftmessdosen 42 erfasst, sondern von optischen Sensoren 46,
welche die Lageänderung ohne mechanische Verbindung zum
Abschnitt 18 berührungslos erfasst. Eine derartige
Ausführungsform ist insbesondere dann geeignet, wenn die
erfindungsgemäße Dosiervorrichtung 12 in
eine bereits existierende Trocknungsvorrichtung integriert werden
soll. Die sonstige Funktionsweise der Trocknungsvorrichtung entspricht
der des in den 1 bis 3 dargestellten
Ausführungsbeispiels.
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Die
Erfindung ist anhand von zwei Ausführungsbeispielen beschrieben
worden, jedoch kann sie auf unterschiedliche Weise variiert und
modifiziert werden. Derartige Variationen und Modifikationen gehen
nicht über den Schutzumfang der Erfindung hinaus, welcher
in den folgenden Ansprüchen definiert wird.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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