Verfahren zum Anzeigen und Regeln des Standes des Füllgutes in einem Behälter. Bei der Lösung der Aufgabe, den Stand des Füllgutes in einem Behälter zu regeln oder auch nur anzuzeigen, ist es wichtig, eine im Verhältnis zu den zugestandenen Änderungen des Füllgutstandes möglichst grosse und zuverlässig ansprechende Impuls grösse zu finden.
Dies bietet im Falle dick- flüssigen und auch. körnigen Füllgutes be sonders grosse Schwierigkeiten. Die Erfin dung bezweckt, diese Aufgabe dadurch zu lösen, dass mit einem Kraftmittelstrom ver mittelst eines Motors ein im Bereiche des ge wollten Füllgutstandes befindlicher Körper in Bewegung erhalten wird, wobei die An zeige und die Regelung durch die Änderung wenigstens einer Zustandsgrösse des Kraft- mittelstromes bewirkt werden,
die sich in folge des in Abhängigkeit vom Stande des Füllgutes veränderlichen Bewegungswider standes des Körpers ergibt. Der Bewegungs widerstand, den dieser Körper erfährt, ist am kleinsten, wenn der Körper vom Füllgut nicht erreicht wird; er wird umso grösser, je mehr er vom Füllgut zugedeckt wird.
Demgemäss werden in dem :Strome des den Motor antreibenden Kraftmittels Zustands änderungen hervorgerufen, welche in irgend einer Weise zum Anzeigen und zum Regeln ausgenützt werden können. Es lassen sich dabei Impulse erzeugen, welche z. B. im Vergleich zur entsprechenden Änderung der Niveauhöhe (gemessen als spezifischer Druck) ein 100faches betragen können.
Auch eine bestimmte Zuordnung der Grösse des Impulses zum Füllungsgrad ist erreich bar, da die Intensität der Bremsung eine Funktion der Überdeckung des bewegten Körpers ist. Im Falle eines flüssigen oder gasförmigen Kraftmittels kommt die lA.nde- rung der Menge, vornehmlich aber die Ände- rung des Druckes in Frage,
während im Falle eines elektrischen Stromes Stromstärke oder Spannung oder bei Verwertung der Änderung von zugleich zwei Zustandsgrössen z. B-. Stromstärke und Spannung in Betracht kommen können. Bei der Regelung kann es sieh um die Betätigung einer den Einlass oder den Auslass von Gut beeinflussenden Vorrichtung oder auch von beiden zugleich handeln.
Die einfachste Form des Verfah- rens nach der Erfindung besteht darin, im Falle eines Flüssigkeitsbehälters z. B. die zufliessende Flüssigkeit als Kraftmittel zum Antriebe des Motors zu benutzen. Wenn die ser über den angetriebenen Körper vom auf steigenden Füllgut im Behälter gebremst wird, so wird dadurch die Menge der zu fliessenden Flüssigkeit verringert und also unter Vermeidung weiterer Organe die er strebte Regelwirkung erzielt.
Das erfindungsgemässe Verfahren eignet sich besonders zur Regelung des Standes des Füllgutes in Zerkleinern für körniges Gut. Hierbei stehen die sogenannten Prallzer- kleinerer im Vordergrunde. Bei diesen kann zwar erreicht werden, dass eine Regelurig des Füllungsgrades nach Massgabe des verarbeite ten und ausgetragenen Gutes sich von selbst ergibt, indem das Nachfliessen von Rohgut unmittelbar durch die Höhe seines Standes im Zerkleinerer beeinflusst wird.
Die Erfah rung hat aber gezeigt, dass besonders in den Fällen, wo schon verhältnismässig feines Rohgut zu verarbeiten ist, die eben erwähnte Selbstregelung nicht zustande kommt. Oft liegt auch ein Rohgut vor, welches z. B. in folge grosser Feuchtigkeit nicht durch ein- faches Nachfliessen in den Zerkleinerer ein treten kann und daher durch. irgend eine Fördervorrichtung eingebracht werden muss.
Dann wird eine in Abhängigkeit vom Fül lungsgrad arbeitende Regelvorrichtung un umgänglich.
Anhand der Zeichnung seien Anwen dungsbeispiele des erfindungsgemässen Ver fahrens auf Prallzerkleinerer erläutert.
Fig.1 zeigt einen Zerkleinerer mit Vor- richtung zur Betätigung einer den (im übrigen freien) Zufluss, von Rohgut beein flussenden Zunge; Fig. 2 zeigt einen Zerkleinerer mit Vor richtung zur Verstellung eines sogenannten Tellenspeisers;
Fig. 3 zeigt einen Zerkleinerer mit Vor richtung zur Verstellung des sogenannten Mischrohres des Zerkleinerers, Fig. 4 einen Zerkleinerer mit Vorrich- tung zur Beeinflussung einer teilweise pneu matischen Eintragungsvorrichtung, und Fig. 5 eine Anlage mit Vorrichtung zur Beeinflussung der Entnahme von Gut aus einem Kettenförderer, der mehrere Zerklei- nerer speist.
In allen Figuren bedeutet 1 die Expan sionsdüse für verdichtete Luft, 2 das Misch rohr, '3 den Prallkörper, 4 ,die Sichterschau- feln, 5 einen Trichter, 6 einen kegelförmigen Körper, 7 den Austrittsstutzen für Luft und Feingut und 8 die Eintrittsschurre bezw. das Fintrittsfallrohr für Rohgut.
Der Zer- klei.nerer arbeitet wie folgt: Durch den an der Düse 1 expandierenden Luftstrahl wird Gut erfasst und durch das Mischrohr 2 gegen den Prallkörper 3 geschleudert. Die Zer- kleinerung erfolgt durch Schlag und auch durch Reibung der Teilchen untereinander.
Durch die zur Radialrichtung schiefstehen- den Schaufeln 4 wird eine umlaufende Be wegung der staubhaltigen Luft erzeugt, welche die Abscheidung und den Rückfluss zu grober Körner auf das angesammelte Gut bewirkt. Eine nochmalige Abscheidung fin det in demdurch - Trichter 5 und Kegel körper 6 gebildeten Raum statt, aus wel- ch-en zu grobe Körner durch die Schlitze 9 zurückfallen.
Der erzeugte Feinstaub ent weicht mit der eingeführten Luft durch der, Stutzen 7. (Beim Zerkleinerer nach Fig. 3 erfolgt die Erfassung des Gutes, wie ersicht lich, so, dass ein erster Teil des Luftstrahles vornehmlich abgewiesenes Umlaufgut, ein zweiter Teil des Strahles dagegen haupt sächlich Rohgut aufnimmt. Bei den übrigen Zerkleinerern wird eine Durchmischung von Rohgut und Umlaufgut vorausgesetzt).
In allen Figuren bedeutet 10 einen beispiels weise aus einer Axe mit daran befestigten Flügeln bestehenden Körper, welcher sich im Bereiche des gewollten Standes des Füllgutes befindet. Er ist mit einem Motor 11 gekup pelt, welcher im wesentlichen aus einem Ge# häuse und einem Zahnräderpaar 12 besteht.
(In Fig. 1 ist dieser Motor zur Verdeut lichung auch in. einem Schnitte senkrecht zu den Zahnradaxen gezeigt). 13 und 14 sind die Zu- bezw. Ableitung für das Kraftmit tel. In den Fig. 1 bis 3 bedeutet 15 eine Blende in der Zuleitung 13. Nach Fig. 5 ist eine solche Blende in der Ableitung 14 vorgesehen. In. allen fünf Figuren bezeichnet zudem 80 eine Anzeigevorrichtung für den Druck des den Motor 11 durchfliessenden Kraftmittels.
Beim Zerkleinerer nach Fig. 1 ist die Zuleitung 13 mit dem Raume unter .dem Kolben 18 im Zylinder 17 über die Leitung 16 verbunden. Der Kolben 18 ist durch eine Feder 19 belastet, welche sich gegen den Deckel 20 stützt. Mit der Kolbenstange 21 ist der Hebel 2-2 verbunden, der mit der Zunge 24 auf einer Axe 23 verkeilt ist. So lange der Körper 10 frei ist, erfährt er wenig Bewegungswiderstand.
Der Motor 11 läuft schnell; er bietet dem Durchfluss des Kraftmittels (welches irgend eine Flüssig keit oder irgend ein Gas sein kann) wenig Widerstand; in den Leitungen 13 und 16 herrscht tiefer Druck. Der Kolben 18 steht tief und die Zulaufschurre 8 ist weit geöff net. Sammelt sich das Gut bis über den nor malen Stand an, so wird der Körper 10 und damit der Motor 11 gebremst; der Druck in den Leitungen 13 und 1,6 steigt; der Kolben 18 hebt sich und schliesst die Zulaufschurre 8 mehr oder weniger ab. Der Druckmesser 80 gestattet es, auf den Zustand im Innern des Zerkleinerers zu schliessen.
Nach Fig.2 erfolgt die Einführung des Rohgutes aus einem Bunker 30 vermittelst eines Tellerspeisers, bestehend aus dem Ge häuse 31, dem Teller 32 und dem Abstreifer 35. Der Teller 32 wird vermittelst Schneckenrad 34 und Schnecke 35 von einem nicht gezeichneten Motor in umlaufender Bewegung ,gehalten. Zwischen Bunkeraus lauf und Tellerspeiser ist ein axial ver schiebbares Rohr 29 eingeschaltet, welches durch Zapfen 27 und Gabel 28 mit dem bei 26 gelagerten zweiarmigen Hebel 25 verbun- den ist.
An diesem Hebel ist ein Kolben- Servomotor angeschlossen, für welchen die nämlichen Bezugszeichen gelten wie für den nach Fig. 1. Übersteigt das Gut den nor malen Stand, so wird der Motor 11 gebremst und dadurch das Kraftmittel in der Leitung 13 gestaut. Der Kolben 18 hebt sich und das Rohr 29 wird dadurch gesenkt, um die Menge des vom Tellerspeiser abgenommenen und in den Zerkleinerer gegebenen Rohgutes zu vermindern.
Nach Fig. 3 steht die Zuleitung 13 durch Leitung 16 in Verbindung mit dem Raume 40, der einerseits durch den Balg 41 be grenzt wird. Dieser ist durch die Feder 42 belastet, welche sich gegen den Deckel 43 stützt. Mit dem Balg 41 steht vermittelst der Stange 44 der Steuerschieber 45, 46 in Verbindung, welcher in einem Gehäuse 47 verschiebbar ist. Bei 48 tritt irgend eine Kraftflüssigkeit ein.
An die Öffnungen 49, 50 sind die Leitungen 51, 52 angeschlossen, zwischen welche ein Hotor 53 eingeschaltet ist, der beispielsweise ebenfalls als Zahnrad motor ausgebildet ist. Von diesem Motor wird der Zahnkolben 54 angetrieben, welcher mit dem Zahnkranz des Teils 55 im Eingriff steht. Dieser zwischen den Kugellagern 56, 57 gehaltene Teil bildet die Mutter zu der Gewindestange 58, welche vermittelst Zapfen 59 und Gabel 60 mit dem bei 62 gelagerten zweiarmigen Hebel 61 verbunden ist. Dieser steht anderseits durch Gabel 63 und Zapfen 64 mit dem axial verschiebbaren Mischrohr 2 des Zerkleinerers in Verbindung.
Wird beispielsweise infolge Höhersteigens des Füllgutes der Motor 11 gebremst, so steigt der Druck des Kraftmittels hinter der Blende 15, Der Balg 41 wird zusammen gedrückt und der .Steuerschieber 45, 46 hebt sich. Der Zufluss von Kraftmittel zur Lei tung 51 wird geöffnet und ebenso der Ab fluss durch Leitung 52. Der Motor 53 wird (sinngemässe Schaltung vorausgesetzt) so ge dreht, dass das Mischrohr 2 sich senkt und somit der Zufluss von Rohgut in den Zer- kleinerex gehemmt wird.
Es ist leicht, durch Bemessung Querschnitte der Kraft- mittelzuleitung und der Übersetzungsver- hältnisse den Regelvorgang zu beherrschen und beispielsweise unerwünschte ÜUberregu- lierungen zu vermeiden.
Nach Fig. 4 ist in Verbindung mit einem Prallzerkleinerer das untere Ende<B>70</B> eines Rohstoffbunkers dargestellt, das mit beweg lichen Wandstücken 71, 72, 7:3 versehen ist.
Diese haben nockenförmige Ansätze und sie werden durch eine nicht gezeichnete Vor richtung in hin- und hergehender Bewegung gehalten. Diese Bewegung verhindert die Entstehung von den Abfluss hemmenden Brücken.
Solche Mittel müssen vornehmlich im Falle feinen und zugleich feuchten Roh- gutes (z. B. nasser Feinkohle) angewendet werden. In dem an den Bunkerauslauf an schliessenden Gefässe ist ein düsenförmiger Spalt 74 so gebildet, d ass die Bodenwand 78 des Gefässes den Düsenspalt einseitig be grenzt.
Dem Spalt vorgeschaltet ist eine Kammer 7,5, welche am Stutzen 76 durch die Ableitung 14 mit dem Motor 11 verbunden ist. Als Kraftmittel ist hier Luft angenom men.
Solange der Motor 11 bei tiefstehen. dem Füllgut ungehemmt umlaufen kann, fliesst viel Luft durch den Düsenspalt 74 und demgemäss wird viel Rohgut in das Ein- trittsfallrohr 8 :geblasen. Wird dagegen bei höherstehendem Füllgut der Motor 11 ge bremst, so vermindert sich der Durchfluss von Luft und dieser schwächere Luftstrahl fördert entsprechend weniger Rohgut in das Fallrohr B.
(Es kann notwendig oder vor teilhaft sein,,den Boden 78 etwas zu neigen. Ferner kann es vorteilhaft sein, die Wand 77 so zu stellen, dass, etwa anbaftendes Gut überhängend würde und demzufolge leicht abfällt. Es kann diese Wand auch aus Ma terial hergestellt werden, welches für das Anhaften von Gut besonders ungünstig ist).
Statt das den Motor 1-1 betreibende Kraft- mittel unmittelbar zur Einblasung des Roh gutes zu verwenden, kann natürlich auch eine mittelbare Steuerung einer Einblasevor- richtung irgendwelcher Art vorgesehen sein.
Nach Fig. 5 liegt ein Kettenförderer vor. Dieser weist einen Trog 82 auf, der an den Bunker 81 angeschlossen ist. Der Trog ist durch eine waagrechte Längsscheidewand 83 geteilt. Die Kette besteht aus Gliedern 84, an welchen Querstäbe 110 angebracht sind. Die Kette läuft über die Rollen. 85, 8,6, 87. Eine dieser Rollen ist mit dem antreibenden Motor verbunden, welcher nicht gezeichnet ist. Die Bewegungsrichtung der Kette ist durch die Pfeile 108 und 109 gekennzeich net.
Der Kettenförderer ist hier beispielsweise zur Speisung von zwei Zerkleinerern vorge sehen. In der@Scheidewand des Troges sind zwei Öffnungen 88, -89 angebracht.
Durch diese fällt Material aus der obern Troghälfte in die untere und der untere Teil der Kette er fasst dieses Material und fördert es durch die in dem Boden des Troges vorgesehenen Öffnungen 93, 94 in .die Zerkleinerer. Den Öffnungen 93, 94 sind aber segmentförmige Regelschieber 91 vorgeschaltet, die um den Zapfen 92 drehbar gelagert sind.
Je nach der .Stellung dieser Schieber kann der untere Kettenteil mehr oder weniger Material zu den nachfolgenden Öffnungen fördern. Diese Schieber werden nun in Abhängigkeit vom Füllungsgrad der Zerkleinerer reguliert. Durch den Hebel 22 und die Stange 21 sind die Regulierschieber mit dem Kolben 18 eines früher beschriebenen Servomotors ver bunden. Der Raum unter dem Kolben 18 ist durch die Leitung 16 (abweichend von den bisher beschriebenen Ausführungsfor men) mit der Ableitung 14 des den Motor 11 treibenden Kraftmittels verbunden.
Dem gemäss befindet sich hier die Drosselblende 15 in der Ableitung 14 und nicht in der Zu- leitung 13. Solange der Körper 10 durch das Gut in dem Zerkleinerer nicht gebremst wird, läuft,der Motor rasch und wird .dem gemäss von einer .grossen Menge von Kraft mittel durchflossen. Der Druck unter dem Kolben 18 ist hoch, so dass dieser entgegen der Feder 19 zwecks Offenhaltens der Schie ber 91 angehoben ist.
Wird dagegen der Körper 10 :durch das Gut gebremst, so läuft der Motor 12 langsamer, die Durchfluss- menge nimmt ab und dementsprechend sinkt auch der Druck unter dem. Kolben 18.
Die Schieber 91 werden im Sinne des Schliessens verstellt. Die hier in der Ableitung des Kraftmittels angebrachte Blende 15 bringt den Vorteil, dass. bei Ausbleiben des Kraft mittels die Schieber 91 geschlossen werden. Wenn als Kraftmittel z. B. Druckluft von den Düsen 1 entnommen wird, so ergibt sich bei Ausbleiben der Arbeitsluft der Zerkleine- rer auch eine Unterbindung des Materialein- trages.
Wenn die Fördereinrichtung dem Bunker mehr Material entnimmt, als an den Ö<B>f</B>f nungen 93 und 94 abgenommen wird, so herrscht an der zweiten Öffnung 89 zur Überleitung von der obern in die untere Troghälfte noch eine gewisser Überschuss an Material, der durch .die Kette weiter be fördert wird und schliesslich über die Kante 90 ebenfalls in den untern Trog fällt.
Sol ches überschüssiges Material würde nach und nach die ganze untere Troghälfte rechts von der Entnahmeöffnung 94 und schliess lich auch die ganze obere Troghälfte auffül len und die Kette müsste dann gegenüber dem angestauten Material sich mit<B>"</B> Schlupf" bewegen.
Dadurch entstünde ein in hohem Masse gesteigerter Kraftbedarf; ferner würde dabei die Abnützung vermehrt und im Falle von feinkörnigem und feuchtem Material könnte durch die .Stauung ein Zusammen backen entstehen, so dass der Übertritt von der obern Troghälfte in die untere bei den Öffnungen 88, 89 nicht mehr sichergestellt wäre. Das Eintreten eines solchen Zustandes muss daher unbedingt vermieden werden.
Hierfür eignet sich die nachfolgend beschrie bene Einrichtung.
In dem Teil der untern Troghälfte zwi schen der Kante 90 und der Öffnung 89 ist ein Körper loa angebracht, welcher durch einen Motor 11a in Bewegung gehalten wird. Nach Fig. 5a ist für .den Antrieb des Kör pers 10a beispielsweise ein Elektromotor vor g o esehen. In die bei 100 beginnende und bei lag endigende Stromleitung ist ein
Solenoid 101 eingeschaltet. In der Age dieses Solenoids ist ein Eisenkern 103 verschiebbar angeordnet. Dieser ist einerseits mit der Fe- der 104 und anderseits durch die Stange 105 mit dem Hebel 106 verbunden, der auf der Age 10e7 eines segmentförmigen Schiebers 9181 sitzt. Durch diesen Schieber kann die von dem Kettenförderer aus dem Bunker entnommene Materialmenge beeinflusst wer den.
Wenn nun in der untern Troghälfte in dem Bereiche des Körpers 10a das Gut steigt, so wird der Körper gebremst, die Stromaufnahme des antreibenden Motors 11a wird grösser und das Solenoid- zieht den Eisenkern nach links.
Der .Schieber 91a wird dadurch im Sinne des Schliessens ver stellt. Ist dagegen -die Aufnahme von Gut aus dem Bunker kleiner als die Entnahme bei den Öffnungen 93 und 94, so wird der Körper 10a wieder frei beweglich, die Strom aufnahme und die Zugkraft des Solenoids nehmen ab, der Eisenkern wird von der Fe der 104 nach rechts gezogen und der Schie ber 91a wird .geöffnet.
Natürlich kann auch für den Antrieb des Körpers 10a ein glei cher oder ähnlicher Motor wie der vorher be schriebene Motor 11 und demgemäss ein flüssiges oder gasförmiges Kraftmittel be nutzt werden, wobei .dann natürlich auch .der mit dem Schieber 91a verbundene Servo motor eine entsprechende Form aufweisen muss.
Wenn durch einen Kettenförderer nur eine Entnahmestelle zu bedienen ist, so be schränkt sich die Regelung auf die Verstel lung des Schiebers 91a. Der Impulskörper 10a ist dann überflüssig und der Schieber 91a wird von dem Impulskörper 10 reguliert, welcher von dem im Zerkleinerer angesam melten Füllgut beeinflusst wird.
Solche Kettenförderer eignen sich beson ders in den Fällen, wo feines und feuchtes Material vorliegt. Solches bereitet bei ge wöhnlichen Bunkereinrichtungen sehr oft Schwierigkeiten, indem der Nachfluss, des Materials aus dem Bunker zum Stocken kommt. Die Entnahmeöffnung am Bunker kann aber bei einem Kettenförderer so gross ausgeführt sein, dass Brückenbildungen über dieser Entnahmeöffnung verunmöglicht wer den.
Fernerhin .gestattet ein solcher Ketten- fönderer, sehr grosse Distanzen zwischen dem Bunker und den zu bedienenden Apparaten vorzusehen, so dass der räumlichen Disposi tion solcher Anlagen eine sehr erwünschte Freiheit gegeben ist. Wenn die Öffnungen 88, 8.9 und auch 98, 94 gross genug ausge führt sind, ist ein Versagen des Durchflusses an diesen Öffnungen immer vermeidbar.
Mit einem solchen Fördermittel ist deshalb feines und feuchtes Material zu beherrschen, das sonst oft die ,grössten Schwierigkeiten verursacht.
In allgemeiner Hinsicht ist noch zu be tonen, dass bezüglich der Art und der räum lichen Stellung des Körpers 10 keine Be schränkung besteht, vorausgesetzt, dass er sich im Bereich des gewollten Füllgutstan- des befindet; ebensowenig betreffend die Art des Motors und die Art der dem Körper 10 erteilten Bewegung. Es kann z. B. auch eine hin- und hergehende Bewegung in Frage kommen. Es können zur Anzeige z. B.
Kontaktmanometer in Verbindung mit Licht- und Schallsignalen oder auch Signalpfeifen vorgesehen sein. Ist der Antriebsmotor ein Elektromotor, so treten an Stelle der mecha nischen Servomotoren solche elektrischer oder magnetischer Art. Der Antriebsmotor des Impulskörpers kann auch in den Strom kreis eines Motors eingeschaltet sein, der eine Eintragvorrichtung antreibt und dessen Umlaufzahl durch Beeinflussung vom Elek tromotor aus verändert wird.