Einrichtung zur Steuerung einer Speisevorrichtung In Verarbeitungsmaschinen mit Speisevorrich tungen, die in Abhängigkeit der zufliessenden Gut menge geregelt werden bei gleichmässiger Verteilung des Guts über eine gewisse Breite, wurden bereits Mess- und Regelgeräte vorgeschlagen.
Es ist eine an einer Feder aufgehängte und mit seitlichen Armen versehene Überwachungsvorrichtung bekannt, die derart einen schwimmartigen Körper bildet. Dabei reagiert diese Überwachungsvorrichtung auf die Geschwindigkeit des durchfliessenden Gutes. Sie weist aber den Nachteil auf, dass bei Änderung der Gutkörnung auch das Messresultat verändert wird.
Auch ist bekannt, dass Schwimmkörper über das zu verarbeitende Gut angehoben und auf das Gut niveau abgesenkt werden. Die sich durch die Absen kung ergebenden Schwimmkörperlagen werden in elektrische Werte transformiert und als solche für die Steuerung verwendet.
Dadurch ergibt sich ein umfangreicher, teurer Vorrichtungsaufbau, was besonders bei Hilfseinrich tungen zu vermeiden ist.
Die Erfindung will eine neuartige, vorteilhafte Einrichtung zur Steuerung einer Speisevorrichtung, insbesondere bei Verarbeitungsmaschinen körniger bis pulveriger Güter, angeben.
Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Steue rung einer Speisevorrichtung mit Speisespalt in Ab hängigkeit der Guthöhe, dadurch gekennzeichnet, dass ein Fühlelement im wesentlichen durch ein sich stets an die Gutoberfläche arbeitendes, angetriebenes Flü gelrad gebildet ist und mit Steuerelementen zur Veränderung der Gutspeisung in Verbindung steht.
Durch die Verwendung eines stets rotierenden Flügelrades wird eine vorteilhafte Möglichkeit nach dem Prinzip eines sich durch ein fliessfähiges Medium durcharbeitenden Propellers gezeigt, um damit Schütt- guthöhen kontinuierlich zu bestimmen, und um gleich- zeitig in Abhängigkeit davon Steuerelemente, z. B. für die Spaltweite zwischen einem Speiseschieber und einer Speisewalze, zu beeinflussen.
Dadurch ergibt sich der Vorteil einer Messung und kombinierten Steue rung in regelnder Art mit kurzer Zeitkonstante bei geringem Energiebedarf und stetig feiner Anpassung an kleinste Messgutveränderungen unter Vermeidung der Verschüttungs- und Verklemmgefahr. Dadurch, dass die Messung auch nicht vom Strömungswider stand abhängig gemacht wird, ergeben sich auch we sentlich genauere Messgrössen.
Die Zeichnung zeigt am Beispiel eines Walzen stuhls zwei Ausführungsformen der Erfindung, wobei konstruktive Einzelheiten wie Lager, Gehäuse und ähnliches nur schematisch angedeutet sind.
Fig. 1 zeigt eine erste Ausführungsform der Fühl und Steuervorrichtung in parallelperspektivischer Dar stellung.
Fig. 2 zeigt das Fühlelement der Steuervorrich tung der Fig. 1 in Aufrissdarstellung.
Fig. 3 zeigt die Steuervorrichtung als Regelglied in einer zweiten Ausführungsform in parallelperspek tivischer Darstellung.
In einem durch Fig. 1 und Fig. 2 wesentlich vereinfacht gezeigten Walzenstuhl 9 mit einem oben liegenden Fallrohr 10 zur Speisung desselben sind zwei Walzen 11 und 12 gelagert. Diesen beiden Mahlwalzen ist eine Speisewalze 13 mit einer Spei seklappe 14 zugeordnet. Zur Steuerung des Speise spaltes zwischen der Speisewalze 13 und der Speise klappe 14 ist ein oberhalb dieser Speisevorrichtung vorgesehenes Niveaufühlelement 15 an einem um eine Drehachse 16 schwenkbaren Hebel 17 vorgesehen.
Dieses Niveaufühlelement 15 wird von der Mahlwalze 12 aus über eine auf der gleichen Welle sitzende An triebsscheibe 20, einem endlosen Riemen 21 und einer nachfolgenden Antriebsscheibe 22, die auf einer Welle 23 sitzt und über ein Kreuzgelenk 24 mit der Fühlerwelle 25 gelenkig verbunden ist, angetrieben. Ein Gehäuse 26 umfasst ein Kegelradgetriebe 27 mit dazugehöriger Propellerwelle 28. Die Propellerwelle 28 trägt oben einen Propeller 29. Auf der dem Hebel 17 abgewandten Seite zur Drehachse 16 ist ein Gegengewicht 30 vorgesehen, das den Hebel mit dem Niveaufühlelement 15 in nahezu ausgewogener Lage hält.
Durch Rotation des Propellers 29 arbei tet sich dieser stets an die Oberfläche des Mahlgut kegels 31 empor. Änderungen der Kegelhöhe 31 be wirken Änderungen der Lage des Propellers 29 und damit Winkelveränderungen in bezug auf die Dreh achse 16. Diese Winkeländerungen werden durch einen Arm 33 über eine Kugelgelenkstange 34 mit den beiden Kugelgelenken 35 auf einen Winkelhebel 36, der auf einer Schwenkachse 37 gelagert ist, über tragen. Durch den Übersetzungshebel 39, der mit einem verstellbaren Finger 40 zur übersetzungsanpas- sung versehen ist, werden die Winkelveränderungen in geeignetem Abbildungsmassstab auf den Feinstell hebel 41 übertragen.
Dieser Feinstellhebel 41 trägt eine Feinstellmutter 42, die auf einer Feinstellspindel 43 verschiebbar vorgesehen ist. Diese Feinstellspin- del 43 ist über eine Klappenstange 44 mit der Speise klappe 14 verbunden, die mit Klappenzapfen 45 drehbar gelagert ist. Einer tiefsten Stellung des M- veaufühlelementes 15 entsprechend ist z. B. dem Winkelhebel 36 ein Endschalter 50 zugeordnet.
Durch diese Anordnung ergibt sich folgende Funktionsweise: Das zu verarbeitende Mahlgut erreicht durch das Fallrohr 10 den Walzenstuhl 9 und bildet über der Speisewalze 13 mit der Speiseklappe 14 einen Kegel 31. Je nach Höhe dieses Mahlgutkegels 31 stellt sich eine gewisse Lage des Niveaufühlelementes 15, ge bildet durch den Propeller 29 über dem Gehäuse 26 mit dem Kegelradgetriebe 27, ein. Dabei arbeitet sich der Propeller 29 während des Betriebs der Mahl walzen 11 und 12, mit diesen gekuppelt durch das Riemengetriebe 20, 21, 22 über das Gestänge 23, das Kreuzgelenk 24 und die Stange 25 stets an dessen Oberfläche empor.
Steigt nun der Propeller 29 in die Höhe, so führt der Arm 33 eine Abwärtsbewegung aus, was am Winkelhebel eine Bewegung nach vorne bewirkt, womit die Speiseklappe stärker geöffnet wird und der Mahlgutkegel 31 daher etwas rascher abgetra gen werden kann. Damit ergibt sich eine stete feine Anpassung des Speisespaltes an die zufliessende Mate rialmenge und die abfliessende Mahlgutmenge. Dies bewirkt aber auch eine optimale Ausnützung und eine gleichmässige Vermahlung des Gutes, da stets Mahl gut über die ganze Speisespaltbreite und damit auch über die gesamte Mahlbreite verteilt wird. Unter schreitet der Kegel 31 eine bestimmte Höhe, z. B.
die Höhe 31' gemäss Fig. 2, so spricht der Schalter 50 an, und die gesamte Mahlanlage wird stillgesetzt, was einer Schonung der Mahlwalzen dient. Durch den Finger 40 auf dem Übersetzungshebel 39 gegen über dem Winkelhebel 36 lässt sich auf einfache Art und Weise die Übersetzung einstellen, während eine sehr feine Einstellung durch die Feinstellmutter 42 auf der Feinstellspindel 43 erfolgen kann. Durch diese Anordnung lässt sich das Niveaufühlelement und da mit die ganze Steuer- und Regelvorrichtung an belie bige Mahlgüter anpassen.
Durch diese beschriebene Vorrichtung ergibt sich eine einfache, rasch ansprechende mechanische Re gelstrecke. Sie zeichnet sich durch einfachen Auf bau und sehr feine Ansprechgenauigkeit aus. Gleich zeitig ist der apparative Aufwand auf ein Minimum reduziert.
Als Ausführungsvariante ist anhand von Fig. 3 ein erfindungsmässiges Niveaufühlelement zur Steue rung eines hydraulischen Walzenstuhls gezeigt. Gleich zeitig wird eine weitere Antriebsmöglichkeit des Ni- veaufühlelements gezeigt. Wiederum sind Mahlwalzen 11 und 12, die in bekannter Weise angetrieben sind, in einem Walzenstuhl gelagert. Auf der Achse 51 der Walze 12 ist ein Antriebsrad 52 befestigt, das mit dem Rad 53 auf separater Achse durch einen Riemen 54 in treibender Verbindung steht. Die Welle 53' des angetriebenen Rades 53 wiederum ist mit einer flexiblen Welle 55 verbunden, die in einer flexiblen Hülle 56 geführt ist.
In einem Fühlelement- gehäuse 57, worin die Propellerwelle 28 und der Pro peller 29 gelagert sind, erfolgt eine Verbindung zwi schen der flexiblen Welle 55 und der Propeller welle 28. Das Fühlelementgehäuse 57 ist an einem Hebel 59, der durch die Achse 60 gelenkig gelagert ist, befestigt.
Während die Regulierung des Speisespalts in oben beschriebener Weise erfolgen kann, ist an Stelle des Schalters 50 eine hydraulische Ausrückvorrichtung vorgesehen. Auf der Achse 60 sitzt ein Betätigungs arm 61, der in einer bestimmten tiefsten Lage des Niveaufühlelementes 15 auf ein Steuerventil 65, das durch eine Steuerleitung 66 gespiesen wird, einwirkt. Dieses Steuerventil 65 ist durch Leitung 67 mit einem Leistungsventil 68, das durch Leitung 69 an ein Druckmittelsystem angeschlossen ist, verbunden. Die ses Leistungsventil 68 wirkt über die Druckmittel leitung 70 auf den Arbeitszylinder 71, der sich gegen einen Fixpunkt 72 des Walzenstuhls abstützt, ein.
Die Mahlwalze 11 ihrerseits ist mit ihrem Lager zapfen 73 in einer um den Drehzapfen 74 schwenk bar gelagerten Lasche 75, die sich auf eine Klimme einer Kolbenstange 77 abstützt, gehalten. Eine gleiche Lagerung der Mahlwalze 11 ist dabei auf der andern Seite derselben vorgesehen.
Diese Anordnung dient folgender Funktionsweise: In einer untersten Stellung des Propellers 29 wird das Steuerventil 65 durch den Arm 61 betätigt. Da mit wird aber auch das Leistungsventil 68 geöffnet und der Kolben im Zylinder 71 führt eine Bewegung nach unten aus, womit durch die Kolbenstange 77 die Lasche 75 nach unten mitgenommen wird und die Walze 11 sich von der Walze 12 entfernt. Dadurch ist eine Beschädigung der Mahlwalzen bei mangeln dem Material verunmöglicht. Durch diese Vorrichtungsgestaltung lässt sich das Steuer- und Regelsystem zur Speisung des Walzen stuhls in das hydraulische Anpresssystem der Mahl walze einbauen.
Bei Fehlen von Mahlgut rücken da her die Mahlwalzen sehr rasch auseinander, womit eine betriebssicherere Funktionsweise der ganzen An lage gewährleistet wird.
Als Variante ist in Fig. 1 die gleichzeitige An ordnung einer Gutverteilvorrichtung gezeigt. Um die gleichmässige Verteilung des zu verarbeitenden Gutes über die ganze Speise- und Verarbeitungsbreite zu gewährleisten, bewähren sich rotierende Gutverteiler. Anhand von Fig. 1 wird ein solcher in der Form eines Rotationskreuzes 80 gezeigt. Dieses Rotations kreuz sitzt ebenfalls auf der Propellerwelle 28 auf der Unterseite des Gehäuses 26.
Durch diese Anordnung ergibt sich der Vorteil, dass ein angetriebenes Element sowohl der Messung als auch der gleichmässigen Verteilung des zu verar beitenden Guts über der Speisevorrichtung dient.
Die beschriebene Steuer- und Regelvorrichtung lässt sich in verschiedenen Punkten abwandeln, ohne vom Erfindungsgedanken abzugehen. Es besteht zum Beispiel die Möglichkeit, an Stelle einer Gelenk stangenkombination zwischen Speisewalze und Spei seklappe zur mechanischen Speisespaltveränderung eine Potentiometerschaltung vorzusehen, womit die Speisewalzentourenzahl verändert werden kann.
Auch ist diese Mess- und Steueranordnung nicht auf Speisevorrichtungen in Walzstühlen beschränkt, sondern kann irgendwelchen Verarbeitungsmaschinen, bei denen fliessfähige Güter verarbeitet werden, zu geordnet werden. Durch die erfindungsgemässe Vor richtung werden daher die eingangs erwähnten Nach teile auf einfache Art behoben.