专利名称：负载可流动物质的气流载体的装置及其操作方法
技术领域：
本发明涉及负载可流动物质的气流载体的装置及其操作方法。
这类装置用于制造无缝钢管时去除光泽管坯内表面的污垢，用于负载通过光泽管坯的粉末状去垢剂的气流载体。但是这类装置也可用于其他方面，负载其他可流动物质，尤其是其他粉状或颗粒状物质的气流载体。
本发明的任务在于负载能精确计量的可选择各种不同的物料量和/或物料浓度(单位体积的气体载体的物料量)的气流载体并且能够快速负载不同的物料量或物料浓度。
解决本发明任务的途径在于按权利要求1所述，即与压缩气管连接的贮料罐有一个密封的可关闭的进料口和一个流入气体载体管道的可由关闭装置关闭的排料口以及控制关闭装置和压缩气管道中的第一压力调节器和气体载体管道中的第二压力调节器给定值的程控装置，该程控装置中的程序存储器存储负载不同物料量和/或物料浓度的气流载体的许多程序，程控装置中还有一个程序选择器，每个程序均具有开关关闭装置和第一、第二压力调节器两个不同给定值(Px1，Px2)的时控(tx1，tx2)操作指令。
用于关闭装置的开启和关闭以及第一和第二压力调节器的两个不同给定值的每个程序的时控操作指令都确定物料量和物料浓度。物料浓度主要由两个给定值之差确定，而物料量除了由两个给定值之差确定外，还得由关闭装置的开启时间确定，在这种情况下，物料量并不与开启时间成正比增加，通过改变给定值之差(包括浓度)比通过改变开启时间更能准确地改变物料量。
将此装置用于去除管坯污垢时，可以发现本发明优点在于用于各种管坯尺寸的去垢剂所需总用量和浓度达到非常精确的程度，即精确到按单位面积计算所必需的量，使去垢剂在管坯面上均匀分布，除垢效果无可指谪，去垢剂的消耗量极低。通过存储在程序存储器中的适用于各种管坯尺寸的相应程序和选择器，能够使不同尺寸(直径和/或长度)依次迅速以相应改变的去垢剂的用量和/或浓度进行除垢。
本装置的优选实施例和操作该装置的方法已在权利要求2至8中阐明。即配置在沿流动方向的排料口前面和气体载体管道中的第二关闭装置由程控装置控制，每项程序均具有开关两个关闭装置的时控(tx1，tx2，tx3)操作指令。通过关闭装置与进料口连接的装料漏斗由程控装置控制，压缩气管道中的第四关闭装置由程控装置控制，由程控装置控制的排气阀排除贮料罐中的气体，配置在贮料罐下部的料面检测器与程控装置连接并指示达到或超过最小加料量(fmin)，加料程序存储在程序存储器中，程控装置通过该程序存储器由料面检测器指示达到或超过最小加料量(fmin)，在每次对第一关闭装置给出关闭指令以及，均将关闭指令发给第四关闭装置并将开启指令发给排气阀和第三关闭装置，在预先选定的延续时间(tx4)后，将关闭指令发给第三关闭装置和排气阀并将开启指令发给第四关闭装置。配置在贮料罐上部的料面检测器与程控装置相连接并指示达到或超过最大加料量(fmax)，实施加料程序时，当第二料面检测器信号显示达到或超过最大加料量时，程控装置即将关闭指令发给第三关闭装置。在贮料罐和/或加料漏斗的下部配置一个或各配置一个振动装置。本装置的卸料装置有一个与气体载体管道的出口相连接的通流装置和一个与在排料口前面沿流动方向从气体载体管道分叉的，分支管道相连接的涡旋发生器。在分支管道中配置由程控装置控制的关闭装置。操作本装置的方法的特征在于第二关闭装置用于第一预选延续时间(tx1)时在第一关闭装置前打开，用于第二预选延续时间(tx3)时在第一关闭装置后关闭。
现按附图更详尽地介绍本发明的实施例。
图1是本发明装置的示意图;
图2是图1装置中压力调节器的电位控制图;
图3是图1装置中的程控装置，借助选择器处理主程序和加料子程序的流程图。
图示装置用于负载可选择用量和浓度的粉末状去垢剂或浸蚀剂的气流载体，例如将EP-A169413中所介绍的浸蚀剂通过气流载体涂在管坯的内表面上。
本装置有一个与压缩气管道(1)相连接的放置去垢剂的贮料罐(2)，其大小足以盛放能去除大量管坯(例如20～30根管坯)的去垢剂。配置在上述贮料罐(2)上的进料口(3)通过关闭装置(4)与配置在其上方的加料漏料(5)连接。配置在贮料罐(2)下方的排料口(6)通过关闭装置(7)可以关闭并与气体载体管道(10)的接管(8)连接。压缩气管道(1)和气体载体管道(10)可以存储由压缩气网络或压缩机供给的压缩气体或惰性气体(如氮气)。
沿着流动方向在接管(8)的后面有一段可以流过负载物料的气体载体的气体载体管道(10)，它与卸料装置(11)的通流装置相连接。该卸料装置(11)(图中未详示)可以是如欧洲专利申请EP-250881中所述的带有涡旋发生器(图中未给出)的一种装置。该涡旋发生器与气体载体管道的分支管道(12)相连接，分支管道(12)是沿流动方向在气体载体管道(10)的接管(8)的前面分支的。
在压缩气管道(1)、沿流动方向位于接管(8)前的一段气体载体管道(10)和分支管道(12)中，配置有控制给定值的电动关闭装置(22，21，22)和压力调节器(23，24，25)。适用于作压力调节器(23，24，25)的例如有Hoerbiger公司的XRE压力调节阀，它是通过电压或电阻调节压力的。
在贮料罐(2)和加料漏斗(5)的下部各配置一个料面检测器(27，28)，用以检测达到或超过最小加料量的情况。在贮料罐(2)上部配置另一个料面检测器(29)(在加料漏斗上部还可以配置一个料面检测器)。排气阀(30)用于装料时排除贮料罐(2)中的气体。此外，在贮料罐(2)和加料漏斗(5)的下部各配置一个振动装置(31)，以保证物料分布均匀。
关闭装置(4，7，20-22)、压力调节器(23-25)、排气阀(30)和振动装置(31)都由装有程序存储器(34)和控制钟的程控装置(33)控制，其输入端和输出端分别用(35)和(36)表示。程控装置可用三菱电气公司MELSECF2-60M型程序存储控制装置(SPS)，它带有容量为1000字的RAM/EPROM存储器。
在程序存储器(34)中，存储着许多用于负载不同物料量和物料浓度的气流载体的程序，可用于一定大小的管坯。不同的程序都以完整的程序存储在程序存储器(34)中，或者如下文将详加说明的，也可存储包括各种不同数据组的公用主程序，每个数据组都构成主程序的程序修改。选择器(37)可用于程序选择或程序修改选择。正如下文将详尽介绍的，每个程序或每个程序修改有时控操作指令，用于关闭装置(4，7，20-23，30)的开启和关闭以及压力调节器(23-5)的给定值Px1，Px2，Px3。决定物料量和物料浓度的是压力调节器(23和24)的给定值Px1，Px2之差以及由时控操作指令确定的关闭装置(7)的开启时间tx2。此外，物料浓度还决定于压力调节器(25)的给定值Px3，压力调节器(25)调节经分支管道(12)流入卸料装置(11)的气体的流动(Px3越大，浓度越低)。
压力调节器(23-25)的给定值由程控装置(33)通过图2所示电位控制器(38)控制，程序运行由红外检测器(40)触发，当光泽的管坯到达除垢位置时，该红外检测器即会作出反应。经过除垢的管坯的传送由与程控装置(33)的输出端(36)相连接的指令变换器(41)启动。
下面将以图3所示流程图为例说明程序运行。在程序存储器(34)中，存储了流程图中所示程序和用于各种尺寸的管坯的数据组，包括4个时间值tx1，tx2，tx3，tx4和3个压力给定值Px1，Px2，Px3，其中X是适用于管坯大小的数据组选择数码。时间值tx1和压力给定值Px3的选择应在装载含物料的气流载体之前，从卸料装置(11)流出的气体载体能形成螺旋形运动(如下文所述)。如从管坯中吹出破碎的氧化皮，则时间值tx1也可较长此。时间值tx2和压力给定值Px1，Px2可根据所需物料量和物料浓度进行选择。时间值tx3的选择应是在将关闭装置(7)关闭后，气体载体管道(10)中的物料还能充分或几乎充分排出。时间值tx4限制了加料时间并且根据管坯的传送节奏，选择在移去已去垢的管坯和引入待去垢的管坯之间的时间加料，避免出现等待时间。
下表给出不同管坯尺寸的3个数据组的实例，其气体载体管道(10)的直径为2.5mm，接管(8)与卸料装置(11)之间的一段管道长为10米。
x＝1x＝2x＝3t11＝1，0秒 t21＝1，5秒 t31＝2，0秒t12＝1，0秒 t22＝1，0秒 t32＝1，5秒t13＝0，5秒 t23＝1，0秒 t33＝2，0秒t14＝2.5秒 t24＝2.5秒 t34＝2.5秒p11＝1，0巴 p21＝1，3巴 p31＝1，7巴p12＝4，0巴 p22＝4，5巴 p32＝5，0巴p13＝1，0巴 p23＝2，0巴 p33＝2，5巴下表为与管坯尺寸相适应的并按程序涂以物料的量
x＝1x＝2x＝3管坯直径15.2cm20.6cm24.8cm管坯长度900cm1000cm1100cm物料量215g315g430g程序启动时，与选择x相适应的数据组为tx1，tx2，tx3，tx4，Px1，Px2，Px3。三个压力调节器(23，24，25)的压力给定值通过电位控制器(38)调整至Px1，Px2，Px3。查询红外检测器(40)，当其指示有光泽管坯时，即给卸料装置(11)发出定位指令，接着将控制钟调整至0位，同时给关闭装置(21，22)发出开启指令。
此时，气体载体流经管道(10)和卸料装置(11)，同时气流流经分支管道(12)，从而使由卸料装置(11)流出的气体载体形成螺旋运动。在运行时间tx1后，给关闭装置(7)发出开启指令，并将控制钟转回至0位。管道(1)中的压缩气体将物料驱入气体载体管道(10)，使气体载体载有物料。(关闭装置20打开)。运行时间tx2后，给关闭装置(7)发出关闭指令，控制钟又调回到0位。此时流入气体载体管道(10)的物料中断流动，但气体载体还在继续流动并把管道(10)中的物料驱走。当时间tx3一开始运行，就给关闭装置(21和22)发出关闭指令，使气流载体中断流动。同时给指令变换器(41)发出传送指令，将已经去垢的管坯继续传送并引进待去垢的管坯。接着查询料面检测器(27)。如果贮料罐(2)中还未超过最小加料量fmin，则程序继续运行。
如果超过了最小加料量fmin，则如下所述的加料子程序开始启动。将控制钟调回至0位，分别给关闭装置(20)发出关闭指令，给排气阀(30)和关闭装置(4)发出开启指令，给振动装置(31)发出启动指令。加料漏斗(5)中的物料流入贮料罐(2)中。然后查询料面检测器(29)。如果其显示贮料罐(2)中已达到或超过最大加料量fmax，或者如果时间tx4已运行，则给关闭装置(4和30)发出关闭指令，给关闭装置(20)发出开启指令，给振动装置(31)发出关闭指令。此时加料过程停止，重又密封的贮料罐(2)在压力Px1下通过敞开的关闭装置(20)回复到原位。查询料面检测器(28)，如果加料量超过加料漏斗(5)的最小加料量fmin，接通显示器，显示加料漏斗(5)所需加料量，或者开动启动程序。
如果接下去的一个管坯的尺寸与前一根管坯不同，则在程序进行过程中，操作人员对选择器(37)选择的X作出相应的改变，使在程序启动时能够读出符合新选择的X的不同管坯尺寸的数据组tx1，tx2，tx3，tx4，Px1，Px2，Px3并使经过相应修改的程序得以运行。配置自动选择器可以不用或部分采用手工调整用于选择程序的选择器(37)，它是通过相应的测量装置确定另一个有待去垢的管坯的尺寸(直径和长度)并且选择符合这种尺寸的程序。
关闭装置(22)可与关闭装置(21)同时开启和关闭，使气体同时供给卸料装置(11)的涡旋发生器和通流装置。但是建立的程序也可以使由选择器选择的时间差发生在两个关闭装置(21和22)的开启或关闭之间。
在贮料罐内的压力传感器(图中未给出)指示超压或料面检测器(27)在加料后指示贮料罐(2)内超过最小加料量，那么配置由控制装置(33)启动的声学故障报警器和光学故障报警器(图中均未给出)则是适宜的。
权利要求
1.负载可流动物质的气流载体的装置，其特征在于与压缩气管道(1)连接的贮料罐(2)有一个密封的可关闭的进料口(3)和一个流入气体载体管道(10)的可由关闭装置(7)关闭的排料口(6)以及控制关闭装置(7)和压缩气管道(1)的第一压力调节器(23)和气体载体管道(10)中的第二压力调节器(24)给定值的程控装置(33)，该程控装置中的程序存储器(34)存储负载不同物料量和/或物料浓度的气流载体的许多程序，程控装置中还有一个程序选择器(37)，每个程序均具有开关关闭装置(7)和第一、第二压力调节器(23，24)两个不同给定值(Px1，Px2)的时控(tx1，tx1)操作指令。
2.按权利要求1的装置，其特征在于配置在沿流动方向的排料口(6)前面和气体载体管道(10)中的第二关闭装置(21)由程控装置(33)控制，每项程序均具有开关两个关闭装置(7，21)的时控(tx1，tx2，tx3)操作指令。
3.按权利要求1或2的装置，其特征在于通过关闭装置(4)与进料口(3)连接的装料漏斗(5)由程控装置(33)控制，压缩气管道(1)中的第四关闭装置(20)由程控装置(33)控制，由程控装置(33)控制的排气阀(30)排除贮料罐(2)中的气体，配置在贮料罐(2)下部的料面检测器(27)与程控装置(33)连接并指示达到或超过最小加料量(fmin)，加料程序存储在程序存储器(34)中，程控装置(33)通过该程序存储器(34)由料面检测器(27)指示达到或超过最小加料量(fmin)，在每次对第一关闭装置(7)给出关闭指令以及，均将关闭指令发给第四关闭装置(20)并将开启指令发给排气阀(30)和第三关闭装置(4)，在预先选定的延续时间(tx4)后，将关闭指令发给第三关闭装置(4)和排气阀(30)并将开启指令发给第四关闭装置(20)。
4.按权利要求3的装置，其特征在于配置在贮料罐(2)上部的料面检测器(29)与程控装置(33)相连接并指示达到或超过最大加料量(fmax)，实施加料程序时，当第二料面检测器(29)信号显示达到或超过最大加料量时，程控装置(33)即将关闭指令发给第三关闭装置(4)。
5.按权利要求1至4之一的装置，其特征在于在贮料罐(2)和/或加料漏斗(5)的下部配置一个或各配置一个振动装置(31)。
6.按权利要求1至5之一的负载粉末状去垢剂气流载体和将去垢剂用于管道或管坯内表面的装置，其特征在于卸料装置(11)有一个与气体载体管道(10)的出口相连接的通流装置和一个与在排料口(6)前面沿流动方向从气体载体管道(10)分叉的分支管道(12)相连接的涡旋发生器。
7.按权利要求6的装置，其特征在于在分支管道(12)中配置由程控装置(33)控制的关闭装置(22)。
8.操作权利要求2所述装置的方法，其特征在于第二关闭装置(21)用于第一预选延续时间(tx1)时在第一关闭装置(7)前打开，用于第二预选延续时间(tx3)时在第一关闭装置(7)后关闭。
全文摘要
本装置具有一个与压缩气管道(1)相连接的贮料罐(2)，其排料口(6)通过关闭装置(7)与气体载体管道(10)连接。关闭装置(7)和压缩气管道(1)中第一压力调节器(23)以及气体载体管道(10)中第二压力调节器(24)的给定值由程控装置(33)控制，该程控装置(33)中的程序存储器(34)存储借助选择器(37)可以选择的许多程序，用于装载不同物料量和/或物料浓度的气流载体。每个程序都包含开启和关闭关闭装置(7)和第一、第二压力调节器(23，34)的两个不同给定值的时控操作指令。
文档编号B65G53/66GK1044352SQ89100269
公开日1990年8月1日 申请日期1989年1月12日 优先权日1988年1月19日
发明者汉斯于尔格·费拉, 诺伯特·里希勒, 韦利·海沙 申请人:隆扎甘普尔/瓦莱斯(方向巴塞尔)有限公司