WO2012059235A1 - Device and method for producing a reforming unit filled with catalyst pellets - Google Patents

Device and method for producing a reforming unit filled with catalyst pellets Download PDF

Info

Publication number
WO2012059235A1
WO2012059235A1 PCT/EP2011/005557 EP2011005557W WO2012059235A1 WO 2012059235 A1 WO2012059235 A1 WO 2012059235A1 EP 2011005557 W EP2011005557 W EP 2011005557W WO 2012059235 A1 WO2012059235 A1 WO 2012059235A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
pellets
pellet
catalyst
outlet end
pellet dispenser
Prior art date
Application number
PCT/EP2011/005557
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Erwin Frank
Josef Guldan
Toni Zaugg
Original Assignee
Mtu Friedrichshafen Gmbh
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mtu Friedrichshafen Gmbh filed Critical Mtu Friedrichshafen Gmbh
Publication of WO2012059235A1 publication Critical patent/WO2012059235A1/en

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J8/00Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes
    • B01J8/0015Feeding of the particles in the reactor; Evacuation of the particles out of the reactor
    • B01J8/003Feeding of the particles in the reactor; Evacuation of the particles out of the reactor in a downward flow
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M8/00Fuel cells; Manufacture thereof
    • H01M8/06Combination of fuel cells with means for production of reactants or for treatment of residues
    • H01M8/0606Combination of fuel cells with means for production of reactants or for treatment of residues with means for production of gaseous reactants
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2208/00Processes carried out in the presence of solid particles; Reactors therefor
    • B01J2208/00743Feeding or discharging of solids
    • B01J2208/00752Feeding
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2208/00Processes carried out in the presence of solid particles; Reactors therefor
    • B01J2208/00743Feeding or discharging of solids
    • B01J2208/00769Details of feeding or discharging
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2219/00Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J2219/24Stationary reactors without moving elements inside
    • B01J2219/2401Reactors comprising multiple separate flow channels
    • B01J2219/245Plate-type reactors
    • B01J2219/2469Feeding means
    • B01J2219/2471Feeding means for the catalyst
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/30Hydrogen technology
    • Y02E60/50Fuel cells

Abstract

The invention relates to a device (1) for producing a reforming unit (3) filled with catalyst pellets (2) for a fuel cell. The device (1) comprises a pellet dispenser (7) for discharging catalyst pellets (2) to a catalyst plate element (4) to be charged with pellets (2). The pellet dispenser (7) can be opened and closed at an outlet end (7b) and the outlet end (7b) thereof is arranged above a predetermined position for a catalyst plate element (4) to be charged and is movable relative to said predetermined position. The pellet dispenser (7) is designed so that pellets (2a, 2) queued therein for discharge can be stored with a predetermined alignment upstream of the outlet end (7b) to form a back pressure in the outlet direction when the outlet end (7b) is closed. The pellet dispenser (7) imposes a substantially downwardly pointing outlet direction for the pellets (2) to which back pressure is applied. The invention further relates to a corresponding method.

Description

Vorrichtung und Verfahren zur Herstellung einer mit Katalvsatorpellets befüllten Reformiereinheit  Apparatus and method for producing a reforming unit filled with catalvator pellets
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Herstellung einer mit Katalysatorpellets befüllten Reformiereinheit gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1. Des Weiteren betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zur Herstellung einer mit Katalysatorpellets befüllten Reformiereinheit gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 6. The present invention relates to an apparatus for producing a catalyst unit filled with a catalyst reformer unit according to the preamble of claim 1. Furthermore, the present invention relates to a method for producing a filled with catalyst pellets reforming unit according to the preamble of claim. 6
Im Stand der Technik sind eine gattungsgemäße Vorrichtung und ein Verfahren zur Herstellung von mit Katalysatorpellets befüllten Reformiereinheiten aus der Druckschrift WO 2008/141071A1 bekannt. Diese offenbart beispielsweise eine Vorrichtung und ein Verfahren, bei welchen Katalysatorpellets mittels einer Schablone bzw. Lochmaske in ein Katalysatorplattenelement eingebracht werden. Aus derselben Druckschrift sind insbesondere auch eine Vorrichtung und ein Verfahren bekannt, wobei Katalysatorpellets mittels einer Vielzahl nebeneinander angeordneter Zufuhrkanäle korrespondierend mit vorgesehenen Pelleteintragspositionen aus einer Versorgungsvorrichtung abgegeben und mittels den Eintragspositionen zugeordneter Zylinder jeweils einzeln in das Katalysatorplattenelement gedrängt werden. The prior art discloses a generic apparatus and a method for producing reformer units filled with catalyst pellets from document WO 2008 / 141071A1. This discloses, for example, an apparatus and a method in which catalyst pellets are introduced by means of a template or shadow mask in a catalyst plate element. In particular, a device and a method are also known from the same document in which catalyst pellets are dispensed from a supply device by means of a multiplicity of juxtaposed supply channels corresponding to intended pellet insertion positions and individually urged into the catalyst plate element by cylinders assigned to the entry positions.
Problematisch bei den bekannten Vorrichtungen zum Eintrag von Pellets in ein Katalysatorplattenelement ist, dass Fertigungstoleranzen der häufig als Schlitzlochbrückenbleche ausgeführten Katalysatorplattenelemente, welche sich durch unterschiedliche Blechdicken und Fertigungsparameter insbesondere bei längeren Blechen ergeben, während einer Beschickung mit Pellets kaum ausgeglichen werden können, so dass ein Pelleteintrag nicht zu zufrieden stellenden Ergebnissen bei der Herstellung von Reformiereinheiten führt. Ferner wird eine Beschickungsanlage durch die Verwendung einer Vielzahl kleiner Zylinder für einen Pelleteintrag sehr störungsanfällig. A problem with the known devices for introducing pellets into a catalyst plate element is that manufacturing tolerances of the catalyst plate elements which are frequently designed as slotted hole bridges and which result from different sheet thicknesses and production parameters, in particular for longer sheets, can hardly be compensated for during charging with pellets, so that pellet entry does not lead to satisfactory results in the production of reforming units. Furthermore, a feed system is very susceptible to failure by the use of a large number of small cylinders for pellet entry.
Ausgehend hiervon liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Herstellung einer Reformiereinheit für Brennstoffzellen vorzuschlagen, welche vorstehende Nachteile überwinden, und welche eine einfache und zuverlässige Beschickung von Katalysatorplattenelementen mit Katalysatorpellets ermöglichen. Proceeding from this, the present invention has the object, an apparatus and a method for producing a reforming unit for fuel cells which overcome the above drawbacks and which allow easy and reliable charging of catalyst plate elements with catalyst pellets.
Diese Aufgabe wird bezüglich der Vorrichtung erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Bezüglich des Verfahrens wird die Aufgabe durch die Merkmale des Anspruchs 6 gelöst. This object is achieved with respect to the device according to the invention by the features of claim 1. With regard to the method, the object is solved by the features of claim 6.
Vorgeschlagen wird erfindungsgemäß eine Vorrichtung zur Herstellung einer mit Katalysatorpellets befüllten bzw. beschickten Reformiereinheit für eine Brennstoffzelle, wobei die Vorrichtung einen Pelletspender zur Abgabe von Katalysatorpellets an ein mit Pellets zu beschickendes Katalysatorplattenelement aufweist, wobei der Pelletspender an einem Auslassende offen- und schließbar ist und wobei dessen Auslassende über einer vorgegebenen Position für ein zu beschickendes Katalysatorplattenelement relativbeweglich zu dieser angeordnet ist, wobei der Pelletspender derart ausgebildet ist, dass darin zur Abgabe anstehende Pellets mit einer vorgegebenen Ausrichtung stromaufwärts des According to the invention, an apparatus for producing a catalyst cell filled or charged reforming unit for a fuel cell is proposed, the apparatus having a pellet dispenser for dispensing catalyst pellets to a catalyst plate element to be charged with pellets, the pellet dispenser being openable and closable at an outlet end, and wherein the outlet end of which is disposed above a predetermined position for a catalyst plate member to be charged relative thereto, the pellet dispenser being formed to have pellets therein for delivery at a predetermined orientation upstream of the pelletizer
Auslassendes unter Bildung eines Staudrucks in Auslassrichtung bei Verschluss des Auslassendes magazinierbar sind, wobei der Pelletspender eine The outlet end can be stacked to form a back pressure in the outlet direction when the outlet end is closed, wherein the pellet dispenser has a
Auslassrichtung für die staudruckbeaufschlagten Pellets vorgibt, welche im Wesentlichen nach unten weist. Outlet direction for the accumulation pressure charged pellets pretending, which points essentially downwards.
Vorgeschlagen wird weiterhin ein Verfahren zur Herstellung einer mit Katalysatorpellets befüllten bzw. beschickten Reformiereinheit für eine Brennstoffzelle, wobei Katalysatorpellets in einem ersten Schritt in einem Pelletspender, welcher über einem Katalysatorplattenelement angeordnet ist, mit vorgegebener Ausrichtung unter Bildung von Staudruck in Richtung eines offen- und Also proposed is a method for producing a catalyst cell filled with a reforming unit for a fuel cell, wherein catalyst pellets in a first step in a pellet dispenser, which is disposed over a catalyst plate element, with predetermined orientation with the formation of dynamic pressure in the direction of an open and
schließbaren Auslassendes des Pelletspenders magaziniert werden, wobei in einem zweiten Schritt aus dem Pelletspender ein magaziniertes und staudruckbeaufschlagtes Katalysatorpellet mittels Schwerkraft an das Katalysatorplattenelement abgegeben wird, wobei die Abgabe in einer Auslassrichtung zum Katalysatorplattenelement hin erfolgt. Durch eine erfindungsgemäße Vorrichtung und ein Verfahren mit den vorstehenden Merkmalen kann der Pelleteintrag in ein Katalysatorplattenelement einfach und zuverlässig erfolgen. in a second step from the pellet dispenser, a collated and pressurized catalyst pellet is discharged by gravity to the catalyst plate member, the discharge being in an outlet direction toward the catalyst plate member. By a device according to the invention and a method having the above features, the pellet entry into a catalyst plate element can be done easily and reliably.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen der Erfindung, anhand der Figur der Zeichnung, die erfindungswesentliche Einzelheiten zeigt, und aus den Ansprüchen. Die einzelnen Merkmale können je einzeln für sich oder zu mehreren in beliebiger Kombination bei einer Variante der Erfindung verwirklicht sein. Further features and advantages of the invention will become apparent from the following description of embodiments of the invention, with reference to the figure of the drawing, which shows essential to the invention, and from the claims. The individual features can be realized individually for themselves or for several in any combination in a variant of the invention.
Beispielhafte Ausführungsformen der Erfindung werden nachfolgend anhand der beigefügten Zeichnung näher erläutert. Es zeigen: Exemplary embodiments of the invention are explained below with reference to the accompanying drawings. Show it:
Fig. 1 exemplarisch und schematisch eine Vorrichtung zur Herstellung einer mit Katalysatorpellets befüllten Reformiereinheit für eine Brennstoffzelle gemäß einer möglichen Ausführungsform der Erfindung, welche zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens geeignet ist.  1 shows by way of example and schematically a device for producing a catalyst cell filled with a reforming unit for a fuel cell according to a possible embodiment of the invention, which is suitable for carrying out the method according to the invention.
In der nachfolgenden Beschreibung und den Zeichnungen entsprechen gleichen Bezugszeichen Elemente gleicher oder vergleichbarer Funktion. In the following description and the drawings, the same reference numerals correspond to elements of the same or comparable function.
Fig. 1 zeigt eine erfindungsgemäße Vorrichtung 1 zur Herstellung einer mit Katalysatorpellets 2 befüllten Reformiereinheit 3 für eine Brennstoffzelle. Eine erfindungsgemäß mittels der Vorrichtung 1 herstellbare Reformiereinheit 3, welche der an sich bekannten internen Reformierung in Brennstoffzellen dient, besteht aus einem plattenförmigen Element bzw. Substrat, i.e. einem Katalysatorplattenelement 4, dessen Oberfläche strukturiert ist und welches zur Beschickung bzw. Befüllung mit Katalysatorpellets 2 vorgesehen ist, wobei die Struktur Aufnahmen in z.B. Form von Kavitäten für die Katalysatorpellets 2 und/oder Abstandselemente bereitstellt. Das Katalysatorplattenelement 4 ist zum Beispiel in Form eines Schlitzlochbrückenblechs, eines Drahtsiebs oder eines Streckmetalls gebildet. Des weiteren weist eine erfindungsgemäß hergestellte Reformiereinheit 3 Katalysatorpellets 2 auf, welche in den durch die Struktur des Katalysatorplattenelements 4 bereitgestellten Aufnahmen bzw. Kavitäten des Katalysatorplattenelements 4 angeordnet sind, insbesondere dauerhaft. Die Katalysatorpellets 2 weisen vorzugsweise zylindrische Form auf, wobei jedoch auch andere Querschnitte und Formen möglich sind, z.B. Kugelform, quadratische oder rechteckige Querschnitte, etc. 1 shows a device 1 according to the invention for producing a catalyst unit 2 filled with a reforming unit 3 for a fuel cell. A reforming unit 3 which can be produced according to the invention by means of the device 1, which serves for internal reforming in fuel cells, consists of a plate-shaped element or substrate, ie a catalyst plate element 4 whose surface is structured and which is provided for charging or filling with catalyst pellets 2 wherein the structure provides receptacles in the form of, for example, cavities for the catalyst pellets 2 and / or spacer elements. The catalyst plate member 4 is formed, for example, in the form of a slit hole bridge plate, a wire mesh or an expanded metal. Furthermore, a reforming unit 3 produced according to the invention has catalyst pellets 2, which are arranged in the receptacles or cavities of the catalyst plate element 4 provided by the structure of the catalyst plate element 4, in particular permanently. The catalyst pellets 2 preferably have a cylindrical shape, but other cross-sections and shapes are possible, for example spherical shape, square or rectangular cross sections, etc.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung 1 weist vorzugsweise eine Zufördervorrichtung 5 auf, welche dazu vorgesehen ist, Pellets 2 aus einem Pelletvorrat 6 an einen Pelletspender 7 zu fördern, welcher als Abgabe- und Eintragsvorrichtung zur Pelletabgabe und zu deren Eintrag in das Katalysatorplattenelement 4 vorgesehen ist. Die Zufördervorrichtung 5 umfasst hierzu z.B. einen Pelletvorratsbehälter 8, welcher zur Bevorratung von Katalysatorpellets 2 vorgesehen und in welchem die Katalysatorpellets 2 z.B. als Schüttgut aufgenommen sind. Der Pelletvorratsbehälter 8 weist wenigstens einen Auslass 8a auf, über welchen Pellets 2 abgebbar sind. The device 1 according to the invention preferably has a feed device 5, which is provided to convey pellets 2 from a pellet supply 6 to a pellet dispenser 7, which is provided as a dispensing and feeding device for pellet dispensing and for their entry into the catalyst plate element 4. The feed device 5 comprises for this purpose e.g. a pellet storage tank 8, which is provided for storing catalyst pellets 2 and in which the catalyst pellets 2 e.g. are received as bulk material. The pellet storage container 8 has at least one outlet 8a, via which pellets 2 can be delivered.
Die Zufördervorrichtung 5 weist stromabwärts (Pfeilrichtung Fig. 1) des Auslasses 8a des Pelletvorratsbehälters 8 weiterhin insbesondere eine Ausrichtevorrichtung 9 auf, in welche die Pellets 2 förderbar sind, und welche dazu vorgesehen ist, die Pellets 2 mit einer bestimmten Ausrichtung auszurichten und derart ausgerichtet zur Verfügung zu stellen bzw. abzugeben, i.e. an einem Auslass 9a der Ausrichtevorrichtung 9. Die Ausrichtevorrichtung 9 ist vorzugsweise mittels eines Rütteltopfes bzw. eines Vibrationswendelförderers gebildet, an dessen Auslass 9a die Pellets 2 mit vorgegebener Ausrichtung zur weiteren, stromabwärtigen Handhabung zur Verfügung stehen. The feed device 5 further comprises, downstream (arrow direction Fig. 1) of the outlet 8a of the pellet storage container 8 in particular an alignment device 9, in which the pellets 2 are conveyed, and which is intended to align the pellets 2 with a certain orientation and aligned to To provide or submit, ie at an outlet 9a of the alignment device 9. The alignment device 9 is preferably formed by means of a Rütteltopfes or a Vibrationswendelförderers, at the outlet 9a, the pellets 2 with a predetermined orientation for further, downstream handling are available.
Erfindungsgemäß ist mittels der Zufördervorrichtung 5 ein Eintrag der ausgerichteten Pellets 2 in den Pelletspender 7 vorgesehen. Der Eintrag erfolgt z.B. mittels eines Rohrelements 10 der Zufördervorrichtung 5 in z.B. Form eines Fallrohrs, welches mit dem Auslass 9a der Ausrichtevorrichtung 9 verbunden ist, und stromabwärts mit dem Pelletspender 7, i.e. mit dessen Einlass 7a ver- bunden sein kann, z.B. gelenkig. Der Pelletspender 7 ist vorzugsweise auf einfache Weise röhrchenförmig z.B. als Beschickungs- bzw. als Befüllrohr gebildet, wobei auch andere Spenderausführungen denkbar sind. According to the invention, an entry of the aligned pellets 2 into the pellet dispenser 7 is provided by means of the feed device 5. The entry takes place, for example, by means of a tubular element 10 of the feed device 5, for example in the form of a drop tube, which is connected to the outlet 9a of the alignment device 9, and downstream with the pellet dispenser 7, ie with its inlet 7a. can be tied, eg articulated. The pellet dispenser 7 is preferably tube-shaped in a simple manner, for example as a feed tube or as a filling tube, although other dispenser designs are also conceivable.
Der Pelletspender 7 ist zur Magazinierung bzw. Aufnahme der ausgerichteten Pellets 2 mit vorbestimmter Ausrichtung vorgesehen, wobei dessen Innenquerschnitt z.B. insbesondere dem Querschnitt der aufzunehmenden Pellets 2 angepasst ist. Derart können die Pellets 2 auf einfache Weise mit einer vorgesehenen Ausrichtung magaziniert werden. Eine Magazinierung ist erfindungsgemäß weiterhin insbesondere derart vorgesehen, dass die Gewichtskraft im Pelletspender 7 magazinierter Pellets 2, insbesondere sämtlicher, auf ein abzugebendes Pellet 2a einwirken kann. Die Pellets 2 sind hierzu z.B. übereinander gestapelt magaziniert, z.B. in einer Richtung, welche im Wesentlichen der der Schwerkraft folgt. The pellet dispenser 7 is provided for storing the aligned pellets 2 of predetermined orientation, the inner cross section thereof being e.g. especially adapted to the cross section of the male pellets 2. In this way, the pellets 2 can be easily magazined with an intended orientation. A magazine according to the invention further provided in particular such that the weight in the pellet dispenser 7 magazinierter pellets 2, in particular all, can act on a pellet 2a to be discharged. The pellets 2 are for this purpose e.g. stacked on top of each other, e.g. in a direction essentially following that of gravity.
Der Pelletspender 7 weist zur Beschickung bzw. zur gesteuerten Abgabe von Pellets 2 an ein Katalysatorplattenelement 4 ein insbesondere gesteuert offen- und schließbares Auslassende 7b auf, mittels welchem magazinierte Pellets 2 freigebbar sind, i.e. bei Öffnung desselben. Das Auslassende 7b ist erfindungsgemäß über einer vorgegebenen Position für ein zu beschickendes Katalysatorplattenelement 4 relativbeweglich zu dieser angeordnet, wobei eine solche Position z.B. durch eine Positioniervorrichtung 11 für das Katalysatorplattenelement 4 vorgegeben ist. Die Position für ein mit in dem Pelletspender 7 aufgenommenen Pellets 2 zu beschickendes Katalysatorplattenelement 4 ist im Rahmen der erfindungsgemäßen Vorrichtung 1 folglich in Richtung der Schwerkraft unterhalb des Pelletspenderauslassendes 7b vorgesehen. The pellet dispenser 7 has, for feeding or controlled delivery of pellets 2 to a catalyst plate element 4, an outlet opening 7b that can be opened and closed, in particular in a controlled manner, by means of which magazineed pellets 2 are releasable, i.e. when opening the same. The outlet end 7b is arranged according to the invention above a predetermined position for a catalyst plate element 4 to be charged, movable relative thereto, such a position being e.g. is predetermined by a positioning device 11 for the catalyst plate element 4. The position for a catalyst plate element 4 to be charged with pellets 2 accommodated in the pellet dispenser 7 is consequently provided in the direction of gravity below the pellet dispenser outlet end 7b within the scope of the device 1 according to the invention.
Erfindungsgemäß ist das Auslassende 7b des Pelletspenders 7 mittels einer Verschlussvorrichtung 12, z.B. in Form eines hydraulisch oder pneumatisch betätigbaren Zylinders oder auf andere geeignete Art und Weise offen- und verschließbar. Ein Verschließen bzw. ein Verschluss ist im Rahmen der vorliegenden Erfindung dabei auch als lediglich teilweiser Verschluss zu verstehen, welcher das Abgeben eines Pellets 2 hemmt. Insbesondere ist auch vorgesehen, dass Auslassende 7b mittels einer Klemmung eines Pellets 2 verschließen zu können, z.B. durch Klemmung mittels der vorstehend erwähnten Verschlussvorrichtung 12. Bei Verschluss des Auslassendes 7b sind zur Abgabe anstehende bzw. in den Pelletspender 7 einlassseitig eingetragene Pellets 2 stromaufwärts des Auslassendes 7b magazinierbar, wobei sich durch die Magazinierung der Pellets 2 ein Staudruck bildet, welcher auf das jeweils unmittelbar zur Abgabe anstehende Pellet 2a einwirkt, d.h. die Gewichtskraft weiterer magazinierter Pellets 2 wirkt, wie oben bereits thematisiert, auf das unmittelbar zur Ausgabe anstehende Pellet 2a ein. According to the invention, the outlet end 7b of the pellet dispenser 7 can be opened and closed by means of a closure device 12, for example in the form of a hydraulically or pneumatically actuated cylinder or in any other suitable manner. In the context of the present invention, a closure or closure is also to be understood as a merely partial closure which inhibits the dispensing of a pellet 2. In particular, it is also provided The outlet end 7b can be closed by means of a clamping of a pellet 2, eg by clamping by means of the above-mentioned closure device 12. When the outlet end 7b is closed, pellets 2 which are present or are introduced into the pellet dispenser 7 on the inlet side can be magazineed upstream of the outlet end 7b formed by the storage of the pellets 2 a dynamic pressure, which acts on each immediately pending for dispensing pellet 2a, ie the weight of further magazinierter pellets 2 acts, as already discussed above, on the impending immediately for issue pellet 2a.
Erfindungsgemäß ist hierbei vorteilhaft eine Auslassrichtung für die staudruckbeaufschlagten Pellets 2 in Richtung hin zu einem an der vorgegebenen Position zu beschickenden Katalysatorplattenelement 4 vorgegeben, i.e. eine Auslassrichtung, welche im Wesentlichen nach unten weist, insbesondere nach unten, vorzugsweise in Richtung der Schwerkraft, so dass gewährleistet ist, dass das jeweils auszugebende Pellet 2, welches im allgemeinen äußerst geringes Gewicht aufweist, mit der nötigen Kraft bzw. Eintragskraft in ein Katalysatorplattenelement 4 bzw. eine darin gebildete Kavität eingebracht werden kann, i.e. an der vorgesehenen Position mit der vorgesehenen Positionierung und Ausrichtung. According to the invention, an outlet direction for the accumulation pressure-loaded pellets 2 in the direction of a catalyst plate element 4 to be charged at the predetermined position is advantageously predetermined, ie. an outlet direction which points substantially downwards, in particular downwards, preferably in the direction of the force of gravity, so as to ensure that the respectively to be dispensed pellet 2, which generally has extremely low weight, with the necessary force or insertion force into a catalyst plate element 4 or a cavity formed therein can be introduced, ie at the intended position with the intended positioning and alignment.
Durch Bildung eines erfindungsgemäßen Staudrucks in Auslassrichtung, i.e. gegen ein am Auslass 7b anstehendes Pellet 2a, in Verbindung mit der vorgegebenen Auslassrichtung in Richtung des zu beschickenden Katalysatorplattenelements 4 werden aufwändige Hilfsmittels zum zuverlässigen Eintrag der Pellets 2 erfindungsgemäß entbehrlich. Ein Ausbringen bzw. Abgeben aus dem Pelletspender 7 und ein Eintragen der Pellets 2 in das Katalysatorplattenelement 4 erfolgt erfindungsgemäß insofern insbesondere ausschließlich mittels Schwerkraft bei geöffnetem Auslassende 7b und weiterhin insbesondere ausschließlich mittels des Pelletspenders 7. Das Auslassende 7b des Pelletspenders 7 bzw. der Pelletspender 7 ist dabei insbesondere derart ausgebildet, dass die Pellets 2 jeweils ausschließlich vereinzelt nacheinander ausbringbar bzw. abgebbar sind, z.B. durch oben erwähnten angepassten Innenquerschnitt. Der Pelletspender 7 wirkt erfindungsgemäß mit einer Füllstandsüberwachung 13 der Vorrichtung 1 zusammen, welche dazu vorgesehen ist, den Pelletfüllstand stromaufwärts des Auslasses bzw. Auslassendes 7b zu ermitteln. In Abhängigkeit des ermittelten Füllstands, welcher mit dem gebildeten Staudruck gegen den Auslassverschluss bzw. gegen ein dort unmittelbar zur Abgabe anstehendes Pellet 2a korrespondiert, kann eine mit der Füllstandsüberwachung sowie dem Pelletspender 7 zusammenwirkende Steuervorrichtung 14 der Vorrichtung 1 das Auslassende 7b bei ausreichendem Staudruck öffnen bzw. bei für einen zuverlässigen Pelleteintrag zu geringem Staudruck verschlossen halten bis weitere Pellets 2 aufmagaziniert sind. Die Füllstandsüberwachungsvorrichtung 13 ist z.B. mittels einer Lichtschranke gebildet. By forming a dynamic pressure according to the invention in the outlet direction, ie against a pellet 2a protruding at the outlet 7b in connection with the predetermined outlet direction in the direction of the catalyst plate element 4 to be charged, complex auxiliary means for reliably introducing the pellets 2 are dispensable according to the invention. According to the invention, application or discharge from the pellet dispenser 7 and introduction of the pellets 2 into the catalyst plate element 4 takes place exclusively exclusively by gravity with the outlet end 7b open and furthermore in particular exclusively by means of the pellet dispenser 7. The outlet end 7b of the pellet dispenser 7 or the pellet dispenser 7 In this case, it is in particular designed such that the pellets 2 can each be ejected or released one after the other in an isolated manner, eg by means of the above-mentioned adapted inner cross section. According to the invention, the pellet dispenser 7 cooperates with a fill level monitor 13 of the device 1, which is provided to determine the pellet level upstream of the outlet or outlet end 7b. Depending on the determined fill level, which corresponds to the generated dynamic pressure against the outlet closure or against a pellet 2a immediately there for dispensing, a control device 14 of the device 1 cooperating with the fill level monitoring and the pellet dispenser 7 can open the outlet end 7b with sufficient dynamic pressure Keep closed at a low dynamic pressure for a reliable pellet feed until further pellets 2 have been stored on top. The level monitoring device 13 is formed for example by means of a light barrier.
Erfindungsgemäß weist die Vorrichtung 1 bzw. die Zufördervorrichtung 5 stromaufwärts des Pellet-Einlasses 7a des Pelletspenders 7 und stromabwärts des Auslasses 8a des Pelletsvorratsbehälters 8 weiterhin wenigstens einen Transportabschnitt auf, innerhalb dessen die vorzugsweise vorausgerichteten Katalysatorpellets 2 über eine Schikane 15 gefördert werden. Eine solche Schikane 15 ist z.B. mittels einer Kammstruktur gebildet, derart, dass Verunreinigungen und außerhalb der Toleranz liegende Pellets 2 insbesondere schwerkraftbedingt ausgesondert werden. According to the invention, the device 1 or the feed device 5 upstream of the pellet inlet 7a of the pellet dispenser 7 and downstream of the outlet 8a of the pellet storage container 8 further comprises at least one transport section within which the preferably pre-oriented catalyst pellets 2 are conveyed via a chicane 15. Such a chicane 15 is e.g. formed by means of a comb structure, such that impurities and out of tolerance pellets 2 are discarded, in particular by gravity.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung 1 zur Herstellung einer mit Katalysatorpellets 2 befüllten Reformiereinheit 3 weist darüber hinaus insbesondere eine (Platten-)Positioniervorrichtung 16 auf, mittels derer ein mit Pellets 2 zu beschickendes Katalysatorplattenelement 4 positioniert bzw. ausgerichtet werden kann und welche insbesondere die Beschickungsposition eines Katalysatorplattenelements 4 unterhalb des Pelletspenders 7 definiert. Die Positioniervorrichtung 16 umfasst z.B. eine Transportvorrichtung 16a für das Katalysatorplattenelement 4, vorzugsweise ein Auflageelement 16b bzw. ein Halteelement zum Tragen bzw. Abstützen des Katalysatorplattenelements 4 unterhalb des Pelletspenders sowie z.B. ein oder mehrere Anschlagselemente 16c zur Ausrichtung des zu beschickenden Katalysatorplattenelements 4. Die Positioniervorrichtung 16 ist vorzugsweise kostengünstig mittels eines Transportbandes gebildet, mittels eines X- Y-Tisches, roboterisiert oder auf andere Weise. In addition, the device 1 according to the invention for producing a reforming unit 3 filled with catalyst pellets 2 has, in particular, a (plate) positioning device 16 by means of which a catalyst plate element 4 to be charged with pellets 2 can be positioned or aligned and which, in particular, the feed position of a catalyst plate element 4 defined below the pellet dispenser 7. The positioning device 16 comprises, for example, a transport device 16a for the catalyst plate element 4, preferably a support element 16b or a holding element for supporting or supporting the catalyst plate element 4 below the pellet dispenser and, for example, one or more stop elements 16c for aligning the catalyst plate element to be charged 4. The positioning device 16 is preferably formed inexpensively by means of a conveyor belt, by means of an XY table, robotized or otherwise.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung 1 weist weiterhin eine MessvorrichtungThe device 1 according to the invention also has a measuring device
17 auf, mittels welcher die Struktur des Katalysatorplattenelements 4 vor einer Beschickung mit Pellets 2 vermessen werden kann, z.B. in Bezug auf die Kavi- täten eines Katalysatorplattenelements 4 reihenweise, z.B. hinsichtlich des Winkels oder der Erstreckung einer Reihe. Die Messvorrichtung 17 ist hierbei wiederum mit der Steuerung 14 verbunden, welche in Abhängigkeit des Messergebnisses einen Beschickungsweg bestimmt. Der Auslass 7b des Pelletspenders 7 wird anschließend unter Beibehaltung der Auslassrichtung bei einer Beschickung der vermessenen Teilstruktur bzw. einer Reihe mit Pellets 2 nachfolgend derart zu der vorgegebenen Beschickungsposition bzw. dem Katalysatorplattenelement 4 gemäß des bestimmten Beschickungswegs relativbewegt, dass Fertigungstoleranzen oder allgemein Normabweichungen bei einer Beschickung ausgeglichen werden können. 17, by means of which the structure of the catalyst plate element 4 can be measured prior to charging with pellets 2, e.g. with respect to the cavities of a catalyst plate element 4 in rows, e.g. in terms of the angle or extension of a row. The measuring device 17 is here in turn connected to the controller 14, which determines a feed path depending on the measurement result. The outlet 7b of the pellet dispenser 7 is then relatively moved, while maintaining the outlet direction with a feed of the measured substructure or a series of pellets 2 to the predetermined loading position or the catalyst plate element 4 according to the particular feed path that manufacturing tolerances or general deviations in a feed can be compensated.
Der Pelletspender 7, zumindest dessen Auslassende 7b, ist dazu erfindungsgemäß mittels einer (Spender-) Positioniervorrichtung 18, welche mit der Steuerung 14 zusammenwirkt relativ zu der Beschickungsposition bewegbar bzw. verlagerbar. Mittels der Steuerung 14 und des in Abhängigkeit von Steuerbefehlen verlagerbaren Pelletspenders 7 bzw. dessen Auslassendes 7b können unter ständiger Beibehaltung der Auslassrichtung beliebige Füllmuster von Pellets 2 an dem Katalysatorplattenelement 4 zur Herstellung einer Reformiereinheit 3 gebildet und Toleranzen einfach ausgeglichen werden. The pellet dispenser 7, at least its outlet end 7b, is for this purpose according to the invention by means of a (dispensing) positioning device 18 which cooperates with the controller 14 relative to the loading position movable or displaceable. By means of the controller 14 and the pellet dispenser 7 or its outlet end 7b which can be displaced as a function of control commands, any filling pattern of pellets 2 can be formed on the catalyst plate element 4 for producing a reforming unit 3 while maintaining the outlet direction, and tolerances can be easily compensated.
Die Positioniervorrichtung 18 zur Verlagerung des Pelletspenders 7 bzw. dessen Auslassendes 7b ist z.B. mittels eines X- Y-Portals gebildet. Erfindungsgemäß ist daneben denkbar, die Funktionalität der (Spender- )Positioniervorrichtung 18 und der (Platten-)Positioniervorrichtung 16 zum Zwecke eine Relativbewegung des Auslassendes 7b und eines Katalysatorplattenelements 4 während einer Beschickung durch eine einzige Positioniervorrichtung abzubilden. Die Vorrichtung 1 weist erfindungsgemäß ferner eine Kontrolleinheit 19 auf, welche zur Überprüfung des Pelletfüllgrades in Bezug auf das Katalysatorplattenelement 4 ausgebildet ist, wobei die Kontrolleinheit 19 z.B. zur Mustererkennung ausgebildet ist, z.B. mittels einer Kamera. Sobald die Kontrolleinheit 19 ein Abweichen von einem vorgegebenen Beschickungsmuster erkennt, kann mittels geeigneter Steuerbefehle eine Nachbeschickung eines fehlerhaft befüllten Katalysatorplattenelements 4 auf einfache Weise durch Relativbewegung von Pelletspender 7 bzw. dessen Auslassendes 7b und des Katalysatorplattenelements 4 sowie mittels öffnen und Schließen des Pelletspenderauslasses 7b zum Zwecke der Abgabe der erforderlichen Anzahl von nachzubeschickenden Pellets 2 erfolgen. The positioning device 18 for displacing the pellet dispenser 7 or its outlet end 7b is formed, for example, by means of an XY portal. According to the invention, it is also conceivable to image the functionality of the (dispensing) positioning device 18 and the (plate) positioning device 16 for the purpose of relative movement of the outlet end 7b and a catalyst plate element 4 during feeding by a single positioning device. The device 1 according to the invention further comprises a control unit 19, which is designed to check the Pelletfüllgrades with respect to the catalyst plate element 4, wherein the control unit 19 is formed, for example, for pattern recognition, for example by means of a camera. As soon as the control unit 19 recognizes a deviation from a predefined charging pattern, it is possible by means of suitable control commands to re-charge a faulty filled catalyst plate element 4 by relative movement of pellet dispenser 7 or its outlet end 7b and catalyst plate element 4 and by opening and closing the pellet dispenser outlet 7b for the purpose the delivery of the required number of nachzuscheschickenden pellets 2 done.
Weiterhin kann die Vorrichtung 1 erfindungsgemäß eine Fixiervorrichtung aufweisen (nicht dargestellt), welche die Pellets 2 an einem beschickten Katalysatorplattenelement 4 fixiert, i.e. dauerhaft. Eine Fixierung bzw. Versiegelung erfolgt entweder mittels Verkleben, z.B. mittels einer kleberbeschichteten Folie (Kunststoff bzw. Metall), mittels einer Kleberapplizierung, auf weiche eine unbeschichtete Folie geklebt wird, oder z.B. mittels eines Vergießens der Pellets 2 mittels schnelltrocknender (schnellhärtender) Klebe- oder Vergussmasse. Furthermore, the device 1 according to the invention may comprise a fixing device (not shown) which fixes the pellets 2 to a charged catalyst plate element 4, i.e. permanent. A fixation or sealing takes place either by gluing, e.g. by means of an adhesive-coated film (plastic or metal), by means of an adhesive application to which an uncoated film is glued, or e.g. by pouring the pellets 2 by means of quick-drying (fast-curing) adhesive or potting compound.
Wie bereits vorstehend ausgeführt, weist die Vorrichtung 1 zur Vernetzung ihrer Komponenten insbesondere eine Steuer- und/oder Regelvorrichtung 14 auf, mittels derer ein Beschickungsvorgang jeweils durchgeführt wird. As already stated above, the device 1 for networking its components in particular has a control and / or regulating device 14, by means of which a charging process is carried out in each case.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zur Herstellung einer mit Katalysatorpellets 2 befüllten bzw. beschickten Reformiereinheit 3 für eine Brennstoffzelle, welches mittels vorstehend beschriebener Vorrichtung 1 durchführbar ist und zu dessen Erläuterung ergänzend auf vorstehende Ausführungen verwiesen wird, werden in einem ersten Schritt die Katalysatorpellets 2 in dem Pelletspender 7, welcher zur Anordnung über einem zu beschickenden Katalysatorplattenelement 4 vorgesehen ist, mit vorgegebener Ausrichtung unter Bildung von Staudruck in Richtung eines offen- und schließbaren Auslassendes 7b des Pelletspenders 7 magaziniert. In the method according to the invention for producing a catalyst cell 2 filled or charged reforming unit 3 for a fuel cell, which can be carried out by means of device 1 described above and to the explanation of which reference is made to the above statements, in a first step, the catalyst pellets 2 in the pellet dispenser 7, which is intended to be arranged over a catalyst plate element 4 to be charged, with predetermined orientation with formation of dynamic pressure in the direction of an openable and closable outlet end 7b of the pellet dispenser 7.
Dazu werden die Pellets 2 mit vorgegebener Ausrichtung über den Pellet- spendereinlass 7a in den Pelletspender 7 gefördert und darin aufgenommen. Die Zuförderung an den Pelletspendereinlass 7a erfolgt mittels der Zufördervor- richtung 5. Mängelbehaftete Pellets 2 und Verunreinigungen können entlang des Zuförderwegs über die Schikane 15 ausgesondert werden. For this purpose, the pellets 2 are conveyed with a predetermined orientation via the pellet dispenser inlet 7a into the pellet dispenser 7 and received therein. The feed to the pellet dispenser inlet 7a takes place by means of the feed device 5. Defective pellets 2 and contaminants can be separated out along the feed path via the chicane 15.
Vor Beginn einer Pelletbeschickung ist das Auslassende 7b des Pelletspenders 7 verschlossen, z.B. via der Verschlussvorrichtung 12, so dass sich ein Staudruck gegen diese aufbauen kann. Das Erreichen des vorgesehenen Pelletfüllstandes wird vor einem Öffnen des Auslassendes 7b vorzugsweise mittels der Pelletfüllstands-Überwachungsvorrichtung 13 überwacht. Before starting a pellet feed, the outlet end 7b of the pellet dispenser 7 is closed, e.g. via the closure device 12, so that a dynamic pressure can build up against them. The achievement of the intended pellet level is preferably monitored by means of the pellet level monitor 13 prior to opening the outlet end 7b.
Zur Beschickung eines Katalysatorplattenelements 4 mit Pellets 2 wird vor oder während des ersten Schritts ein Katalysatorplattenelement 4 an der zur Beschickung vorgesehenen bzw. vorgegebenen Position unterhalb des Pelletspenderauslasses 7b positioniert, vorzugsweise mittels der (Platten- )Positioniervorrichtung 16 und ausgerichtet, z.B. mittels des wenigstens einen Anschlagselements 16c. Nach Positionierung und Ausrichtung wird das Katalysatorplattenelement 4 erfindungsgemäß vermessen, i.e. die zur Beschickung mit Pellets 2 vorgesehene Teilstruktur, z.B. eine Reihe von Kavitäten, z.B. über die Breite des Katalysatorplattenelements 4. In Abhängigkeit des Messergeb- nisses wird anschließend der Beschickungsweg festgelegt, entlang dessen im Rahmen einer Relativbewegung von Katalysatorplattenelement 4 und Pellet- spenderauslass 7b Pellets2 an das Katalysatorplattenelement 4 abgegeben werden sollen. For charging a catalyst plate element 4 with pellets 2, before or during the first step, a catalyst plate element 4 is positioned at the feed position below the pellet dispenser outlet 7b, preferably by means of the (plate) positioning device 16 and aligned, e.g. by means of the at least one stop element 16c. After positioning and alignment, the catalyst plate element 4 is measured according to the invention, i.e. the partial structure provided for charging with pellets 2, e.g. a series of cavities, e.g. across the width of the catalyst plate element 4. Depending on the measurement result, the feed path is then determined along which pellets 2 are to be delivered to the catalyst plate element 4 in the course of a relative movement of catalyst plate element 4 and pellet dispenser outlet 7b.
Nach Festlegung des Beschickungswegs wird der Pelletspenderauslass 7b am Anfang des Beschickungswegs positioniert, i.e. über dem Katalysatorplattenelement 4, z.B. einer ersten Kavität. In einem erfindungsgemäßen zweiten Schritt wird nunmehr aus dem Pelletspender 7 ein magaziniertes und staud- ruckbeaufschlagtes Katalysatorpellet 2a mittels Schwerkraft, insbesondere ausschließlich mittels Schwerkraft, an das - darunter angeordnete - Katalysatorplattenelement 4 abgegeben, wobei die Abgabe in einer Auslassrichtung zum Katalysatorplattenelement 4 hin erfolgt. Dazu wird das Auslassende 7b geöffnet, woraufhin die magazinierten Pellets 2a, 2 abgegeben werden können. After determining the feed path, the pellet dispenser outlet 7b is positioned at the beginning of the feed path, ie above the catalyst plate element 4, eg a first cavity. In a second step according to the invention, a magazineed and stagnant jerkbeaufschlagtes catalyst pellet 2a by gravity, in particular exclusively by gravity, to the - disposed below - the catalyst plate element 4, wherein the discharge in an outlet direction to the catalyst plate element 4 takes place. For this purpose, the outlet end 7b is opened, whereupon the magazine pellets 2a, 2 can be dispensed.
Vorgesehen ist erfindungsgemäß hierbei, dass das Auslassende 7b des Pelletspenders 7 während einer Beschickung entlang des vorgegebenen Beschickungswegs zumindest für die Dauer der Abgabe mehrerer Pellets 2 nach einander ununterbrochen geöffnet ist. Hierbei können Pellets 2 kontinuierlich abgegeben werden, z.B. über den gesamten Beschickungsweg. Nachfolgende Pellets 2 können das jeweils gerade abzugebende Pellet 2a in die vorgesehene Kavität drängen. Bei der Abgabe kann das Pelletauslassende 7b hierbei die Struktur überstreichen oder z.B. mit geringem Abstand überfahren. Alternativ kann das Auslassende 7b zwischen zwei Kavitäten entlang des Beschickungswegs jeweils verschlossen werden, z.B. durch Klemmung des abzugebenden Pellets 2a mittels der Verschlussvorrichtung 12. In this case, it is provided according to the invention that the outlet end 7b of the pellet dispenser 7 is opened continuously during a feed along the predetermined feed path at least for the duration of dispensing a plurality of pellets 2 one after the other. In this case, pellets 2 can be discharged continuously, e.g. over the entire feed path. Subsequent pellets 2 can force the pellet 2 a currently being dispensed into the intended cavity. At the time of dispensing, the pellet outlet end 7b may coat the structure or e.g. overrun at a short distance. Alternatively, the outlet end 7b may be closed between two cavities along the feed path, e.g. by clamping the pellet 2 a to be dispensed by means of the closure device 12.
Am Ende des Beschickungswegs wird das Auslassende 7b des Pelletspenders 7 erfindungsgemäß erneut verschlossen, insbesondere derart, dass ein Pellet 2a darin geklemmt wird, z.B. mittels der Verschlussvorrichtung 12. Mittels einer erneuten Relativbewegung kann der Pelletspender 7, zumindest dessen Auslassende 7b nunmehr hin zu einem weiteren zu befüllenden Strukturteil, z.B. einer weiteren Reihe von Kavitäten bewegt werden, wobei zumindest einzelnen, vorzugweise jedem weiteren Beschickungsvorgang oben geschilderter Art wiederum ein Vermessen der zu beschickenden Teilstruktur sowie die Bestimmung eines Beschickungswegs wie vorstehend geschildert vorausgeht. Somit können Fertigungstoleranzen mühelos ausgeglichen werden. At the end of the feed path, the outlet end 7b of the pellet dispenser 7 is reclosed according to the invention, in particular such that a pellet 2a is clamped therein, e.g. by means of the closing device 12. By means of a renewed relative movement, the pellet dispenser 7, at least its outlet end 7b, can now move towards another structural part to be filled, e.g. a further series of cavities are moved, wherein at least individual, preferably each further charging process described above type in turn precedes a measurement of the substructure to be charged and the determination of a feed path as described above. Thus, manufacturing tolerances can be easily compensated.
Nach einer Beschickung kann der Füllstand der Pellets 2 in dem Katalysatorplattenelement 4 mittels der Kontrolleinheit bzw. Kontrollvorrichtung 19 überprüft werden und ggf. eine Nachbeschickung des Katalysatorplattenelements 4 erfolgen. Erfindungsgemäß kann der erste Schritt vor dem zweiten oder alterna- tiv gleichzeitig mit diesem erfolgen, insbesondere in dem Fall, in welchem bereits Pellets 2 zur Ausgabe magaziniert sind. After a feed, the fill level of the pellets 2 in the catalyst plate element 4 can be checked by means of the control unit or control device 19 and, if appropriate, a recharge of the catalyst plate element 4 can take place. According to the invention, the first step before the second or alternate tively simultaneously with this, in particular in the case where pellets 2 are already stored for dispensing.
Erfindungsgemäß ist vorgesehen, zu einer Beschickung eines Katalysatorplattenelements 4 mehrere Pelletspender 7 gleichzeitig und insbesondere nebeneinander zu betreiben, z.B. vier Pelletspender 7 gleichzeitig, wozu die Vorrichtung 1 mehrere wie vorstehend beschriebene Pelletspender 7 aufweist. Die Mehrzahl von Pelletspendern 7 können über eine gemeinsame Zufördervor- richtung 5 mit Pellets 2 versorgt werden oder mit einer Mehrzahl von Zuförder- vorrichtungen 5 zusammenwirken. Die Pelletspender 7, zumindest deren Auslassenden 7b, können vorzugsweise unabhängig von einander zu einer vorgegebenen Beschickungsposition bzw. einem Katalysatorplattenelement 4 relativbeweglich sein oder ausschließlich gemeinsam. According to the invention, it is provided to feed a plurality of pellet dispensers 7 simultaneously and in particular side by side to a feed of a catalyst plate element 4, e.g. four pellet dispenser 7 at the same time, to which the device 1 has a plurality of pellet dispensers 7 as described above. The plurality of pellet dispensers 7 can be supplied with pellets 2 via a common feed device 5 or can interact with a plurality of feed devices 5. The pellet dispensers 7, at least their outlet ends 7b, can preferably be movable relative to one another to a predetermined charging position or a catalyst plate element 4, or exclusively together.
Erfindungsgemäß ist z.B. vorgesehen, für jeden Pelletspenderauslass 7b einen eigenen Beschickungsweg zu definieren, wobei die Pelletspenderauslas- senden 7b z.B. nebeneinander liegende Reihen von Kavitäten des Katalysatorplattenelements 4 befüllen. Nach Befüllung kann die Mehrzahl von Pelletspendern 7 bzw. deren Auslassenden 7b gemeinsam zu einem weiteren Strukturabschnitt bewegt werden bzw. eine Relativbewegung erfolgen. According to the invention, e.g. to define for each pellet dispenser outlet 7b its own feed path, the pellet dispenser outlet 7b e.g. Filling adjacent rows of cavities of the catalyst plate element 4. After filling, the plurality of pellet dispensers 7 or their outlet ends 7b can be moved together to form a further structural section or a relative movement can take place.

Claims

Patentansprüche claims
1. Vorrichtung (1) zur Herstellung einer mit Katalysatorpellets (2) befüllten Reformiereinheit (3) für eine Brennstoffzelle, wobei die Vorrichtung (1) einen Pelletspender (7) zur Abgabe von Katalysatorpellets (2) an ein mit Pellets (2) zu beschickendes Katalysatorplattenelement (4) aufweist, wobei der Pelletspender (7) an einem Auslassende (7b) offen- und schließbar ist und wobei dessen Auslassende (7b) über einer vorgegebenen Position für ein zu beschickendes Katalysatorplattenelement (4) relativbeweglich zu dieser angeordnet ist, wobei der Pelletspender (7) derart ausgebildet ist, dass darin zur Abgabe anstehende Pellets (2a, 2) mit einer vorgegebenen Ausrichtung stromaufwärts des Auslassendes (7b) unter Bildung eines Staudrucks in Auslassrichtung bei Verschluss des Auslassendes (7b) magazinierbar sind, dadurch gekennzeichnet, dass der Pelletspender (7) eine Auslassrichtung für die staudruckbeaufschlagten Pellets (2) vorgibt, welche im Wesentlichen nach unten weist. 1. Device (1) for producing a catalytic converter with pellets (2) filled reforming unit (3) for a fuel cell, wherein the device (1) a pellet dispenser (7) for dispensing catalyst pellets (2) to a with pellets (2) to be fed A catalyst plate member (4), said pellet dispenser (7) being openable and closable at an outlet end (7b) and having its outlet end (7b) disposed above a predetermined position for a catalyst plate member (4) to be charged relative thereto; Pellet dispenser (7) is formed such that therein pellets (2a, 2) for delivery with a predetermined orientation upstream of the outlet end (7b) with the formation of a dynamic pressure in the outlet direction upon closure of the outlet end (7b) are magazineable, characterized in that the Pellet dispenser (7) an outlet direction for the accumulation pressure applied pellets (2) dictates, which points substantially downwards.
2. Vorrichtung (1) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Pelletspender (7) dazu ausgebildet ist, die Pellets (2) nacheinander vereinzelt abzugeben. 2. Device (1) according to claim 1, characterized in that the pellet dispenser (7) is adapted to deliver the pellets (2) in succession isolated.
3. Vorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (1) dazu ausgebildet ist, die Pellets (2) aus dem Pelletspender (7) via dessen Auslassende (7b) ausschließlich schwerkraftbedingt abzugeben, insbesondere ausschließlich via des Pelletspenders (7) in ein Katalysatorplattenelement (4) einzutragen. 3. Device (1) according to any one of the preceding claims, characterized in that the device (1) is adapted to deliver the pellets (2) from the pellet dispenser (7) via its outlet end (7b) solely by gravity, in particular exclusively via the Enter pellet dispenser (7) in a catalyst plate element (4).
4. Vorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (1) eine Positioniervorrichtung (16, 18) aufweist, mittels welcher der Pelletspender (7), zumindest dessen Auslassende (7b), relativ zu der vorgegebenen Position verlagerbar ist. 4. Device (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the device (1) has a positioning device (16, 18), by means of which the pellet dispenser (7), at least its outlet end (7b), relative to the predetermined position is relocatable.
5. Vorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (1) eine Zufördervorrichtung (5) zur Einbringung von Katalysatorpellets (2) in den Pelletspender (7) aufweist, insbesondere mit einer Ausrichtevorrichtung (9) stromaufwärts des Pelletspenders (7). 5. Device (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the device (1) has a feed device (5) for introducing catalyst pellets (2) into the pellet dispenser (7), in particular with an alignment device (9) upstream of the Pellet dispensers (7).
6. Vorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei stromaufwärts des Pelletspenders (7) eine Schikane (15) zur Aussonderung von Fremdkörpern und/oder mängelbehafteten Pellets (2) vorgesehen ist. 6. Device (1) according to any one of the preceding claims, wherein upstream of the pellet dispenser (7) a baffle (15) for the separation of foreign bodies and / or defective pellets (2) is provided.
7. Verfahren zur Herstellung einer mit Katalysatorpellets (2) befüllten Reformiereinheit (3) für eine Brennstoffzelle, wobei Katalysatorpellets (2) in einem ersten Schritt in einem Pelletspender (7), welcher über einem Katalysatorplattenelement (4) angeordnet ist, mit vorgegebener Ausrichtung unter Bildung von Staudruck in Richtung eines offen- und schließbaren Auslassendes (7b) des Pelletspenders (7) magaziniert werden, dadurch gekennzeichnet, dass in einem zweiten Schritt aus dem Pelletspender (7) ein magaziniertes und staudruckbeaufschlagtes Katalysatorpellet (2) mittels Schwerkraft an das Katalysatorplattenelement (4) abgegeben wird, wobei die Abgabe in einer Auslassrichtung zum Katalysatorplattenelement (4) hin erfolgt. 7. A method for producing a fuel cell with a catalyst pellets (2) filled reforming unit (3), wherein catalyst pellets (2) in a first step in a pellet dispenser (7), which is arranged above a catalyst plate element (4), with predetermined orientation below Formation of dynamic pressure in the direction of an openable and closable outlet end (7b) of the pellet dispenser (7), characterized in that in a second step from the pellet dispenser (7) a collated and pressure-loaded catalyst pellet (2) by gravity to the catalyst plate element ( 4), the discharge being in an outlet direction toward the catalyst plate member (4).
8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass in dem zweiten Schritt eine Abgabe von Pellets (2) via des Auslassendes (7b) des Pelletspenders (7) an das Katalysatorplattenelement (4) entlang eines vorgegebenen Beschickungswegs erfolgt. 8. The method according to claim 7, characterized in that in the second step, a discharge of pellets (2) via the outlet end (7b) of the pellet dispenser (7) to the catalyst plate element (4) takes place along a predetermined feed path.
9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Auslassende (7b) des Pelletspenders (7) während einer Beschickung entlang des vorgegebenen Beschickungswegs zumindest so lange ununterbrochen geöffnet ist, dass entlang des Beschickungswegs insbesondere mehrere Pellets (2) mittels des Auslassendes (7b) an das Katalysatorplattenelement (4) nacheinander abgegeben werden. 9. The method according to claim 8, characterized in that the outlet end (7b) of the pellet dispenser (7) during a feed along the predetermined feed path is at least as long uninterrupted open that along the feed path in particular a plurality of pellets (2) by means of the outlet end (7b ) are delivered to the catalyst plate element (4) in succession.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass vor oder in dem zweiten Schritt das Katalysatorplattenelement (4) vermessen und basierend auf dem Messergebnis der Beschickungsweg bestimmt wird. 10. The method according to any one of claims 7 to 9, characterized in that before or in the second step, the catalyst plate element (4) is measured and determined based on the measurement result of the feed.
11. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Katalysatorplattenelement (4) vor einer erstmaligen Pelletabgabe an dasselbe ausgerichtet und/oder vor einer Abgabe von Pellets (2) ein Pelletfüllstand im Pelletspender (7) ermittelt wird. 11. The method according to any one of claims 7 to 10, characterized in that the catalyst plate element (4) aligned prior to initial pellet delivery to the same and / or before a delivery of pellets (2) a pellet level in the pellet dispenser (7) is determined.
PCT/EP2011/005557 2010-11-05 2011-11-04 Device and method for producing a reforming unit filled with catalyst pellets WO2012059235A1 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102010050357.6 2010-11-05
DE102010050357A DE102010050357A1 (en) 2010-11-05 2010-11-05 Apparatus and method for producing a reforming unit filled with catalyst pellets

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2012059235A1 true WO2012059235A1 (en) 2012-05-10

Family

ID=44913232

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/EP2011/005557 WO2012059235A1 (en) 2010-11-05 2011-11-04 Device and method for producing a reforming unit filled with catalyst pellets

Country Status (2)

Country Link
DE (1) DE102010050357A1 (en)
WO (1) WO2012059235A1 (en)

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4402643A (en) * 1981-02-18 1983-09-06 Ppg Industries, Inc. Catalyst loader
US5556238A (en) * 1993-05-19 1996-09-17 Bp Chemicals Limited Process and apparatus for introducing a solid into a reactor
WO1998002238A1 (en) * 1996-07-16 1998-01-22 Booy Support B.V. Device for filling a tube reactor
US20010002600A1 (en) * 1994-12-09 2001-06-07 L'air Liquide, Societe Anonyme Pour L'etude Et L'exploitation Des Procedes Georges Claude Installation for the treatment of at least one fluid, by passage through two adjacent masses of material
EP1138376A2 (en) * 2000-03-31 2001-10-04 Catalyst Handling Research & Engineering Limited Particulate handling
US20050084058A1 (en) * 2003-09-25 2005-04-21 Gilbert Deangelis Method and apparatus for reactor monolith loading
DE102006056773A1 (en) * 2005-12-29 2007-07-05 Buchen-Ics B.V. Reactor loading device for vehicle i.e. silo vehicle, has screw conveyor staying in connection with supply tank and filling opening, such that pourable material e.g. catalyst material, is conveyable from supply tank into filling opening
WO2008141071A1 (en) 2007-05-10 2008-11-20 Fuelcell Energy, Inc. Fuel cell assembly and method of making same
US20090112367A1 (en) * 2007-03-01 2009-04-30 Decourcy Michael Stanley Apparatus and method for dislodging and extracting solid materials from tubes

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3148673A1 (en) * 1981-12-09 1983-07-21 Robert Bosch Gmbh, 7000 Stuttgart DEVICE FOR ASSEMBLING PCBS WITH PLATE-SHAPED ELECTRONIC COMPONENTS
EP0163043B1 (en) * 1984-05-02 1987-08-12 Josef Uhlmann Maschinenfabrik GmbH & Co. KG Feeding apparatus in packaging machines for small pharmaceutical products such as tablets, pills, capsules, etc.

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4402643A (en) * 1981-02-18 1983-09-06 Ppg Industries, Inc. Catalyst loader
US5556238A (en) * 1993-05-19 1996-09-17 Bp Chemicals Limited Process and apparatus for introducing a solid into a reactor
US20010002600A1 (en) * 1994-12-09 2001-06-07 L'air Liquide, Societe Anonyme Pour L'etude Et L'exploitation Des Procedes Georges Claude Installation for the treatment of at least one fluid, by passage through two adjacent masses of material
WO1998002238A1 (en) * 1996-07-16 1998-01-22 Booy Support B.V. Device for filling a tube reactor
EP1138376A2 (en) * 2000-03-31 2001-10-04 Catalyst Handling Research & Engineering Limited Particulate handling
US20050084058A1 (en) * 2003-09-25 2005-04-21 Gilbert Deangelis Method and apparatus for reactor monolith loading
DE102006056773A1 (en) * 2005-12-29 2007-07-05 Buchen-Ics B.V. Reactor loading device for vehicle i.e. silo vehicle, has screw conveyor staying in connection with supply tank and filling opening, such that pourable material e.g. catalyst material, is conveyable from supply tank into filling opening
US20090112367A1 (en) * 2007-03-01 2009-04-30 Decourcy Michael Stanley Apparatus and method for dislodging and extracting solid materials from tubes
WO2008141071A1 (en) 2007-05-10 2008-11-20 Fuelcell Energy, Inc. Fuel cell assembly and method of making same

Also Published As

Publication number Publication date
DE102010050357A1 (en) 2012-05-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE60304576T2 (en) WINDING MACHINE AND METHOD FOR MANUFACTURING PAPER ROLLS OF VARIOUS SIZES
EP3102515B1 (en) Method and installation for the deposition of profiled rods
WO2017084823A1 (en) Production system for laying fibre tapes
WO1995000279A1 (en) Process and device for metallizing a contact area
EP3514863A2 (en) Method for the production of an electrode stack for energy storage, device for stacking
WO2017021463A1 (en) Casting device for applying a foaming reaction mixture
EP3006197B1 (en) Device and method for aligning predominantly flat material blanks
WO2008028970A1 (en) Device for dispensing viscous or pasty matter
EP1761434B1 (en) Device and method for attaching spray pumps or similar items to containers and for locking said pumps
EP1406813A1 (en) Method and device for positioning freight containers on a loading surface
EP1439143B1 (en) Method and device for forming stacks of printed products, comprising an additional sheet
WO2012059235A1 (en) Device and method for producing a reforming unit filled with catalyst pellets
EP0579147B1 (en) Method and device for opening folded sheets
WO2018215077A1 (en) Method for supplying parts to a mounting device, such parts, and packaging container for shipping such parts
WO2009083065A1 (en) Device and method for transporting dividers and for inserting dividers in container groups
EP2138302B1 (en) Feeding and fixing device to feed or fix a functional element to a sheet of film
EP1498918B1 (en) Method for retaining stacked sheets, in particular transformer sheets
DE102020132626A1 (en) Method and setting arrangement for automatically attaching tolerance compensation elements to a component
DE102021118198A1 (en) Method for inserting an insert and production arrangement and insert for this
DE102007054689A1 (en) Pallet i.e. one-way pallet, manufacturing method for e.g. transportation of stacked products, involves assembling pallets from individual components on mounting structure that includes retainers for base elements in pattern
EP2228327A1 (en) Device for delivery of products
WO2023066516A1 (en) Sheet material holder for holding sheet material
DE19641863C1 (en) Electrical component suction surface formation method e.g. for SMD components on PCB
DE102022107083A1 (en) Dosing system for applying an at least temporarily liquid material to a workpiece
WO2008028708A1 (en) Transport apparatus for fitting elements and handling apparatus for fitting the transport apparatus

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 11779585

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 11779585

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1