DD257625A1 - Vorrichtung zur steuerung von stetigfoerderern - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Steuerung von Stetigfoerderern, insbesondere fuer Foerderanlagen mit Zugmittel, die Mitnehmer, Stollen oder aehnliche Foerderelemente zur Foerderung des Gutes besitzen. Das Ziel der Erfindung besteht darin, eine Vorrichtung zur Steuerung von Stetigfoerderern zu schaffen, der es gestattet, waehrend des Betriebes unabhaengig von der vorhandenen Geschwindigkeit des Zugmittels durch direkte, beruehrungslose und quasikontinuierliche Messung eine Kontrolle und Ueberwachung sowie eine Erkennung von Stoerungen bei exakter Bestimmung des Fuellungsgrades zu erreichen. Erfindungsgemaess wird die Aufgabe dadurch geloest, dass mittels Strahlenschranke, dass zwischen zwei Foerderelementen befindliche und dass der zwischen Gut und einem Foerderelement oder zwei Foerderlementen freie Raum und daraus resultierend, durch Vorhandensein bzw. Unterbrechung eines Strahls am Ausgang des Empfaengers der Strahlenschranke Signale entstehen, aus denen wahlweise mittels analoger und/oder digitaler Signalverarbeitung der Fuellungsgrad bestimmt wird.

Description

und Absperrorganen, wie Schieber, Klappen bei gleichzeitiger Senkung bzw. Eliminierung auftretender Füllungsgradschwankungen sowie eine Auslösung von Schaltvorgängen wie Alarm, Abschalten und ähnlichem möglich. Dadurch soll mittels Vorrichtung eine rationelle leitungsgerechte Auslastung und ein sicherer Betrieb genannter Anlagen bei Vermeidung von Überlastungen und Kompensation von Schwankungen des Füllungsgrades gewährleistet sowie die Anzeige des Füllungsgrades einschließlich seiner Regelung erreicht werden.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß mittels Strahlenschranke, daß zwischen zwei Förderelementen befindliche Gut und daß der zwischen Gut und einem Förderelement oder zwei Förderelementen freie Raum in Abhängigkeit von dervorherrschenden Geschwindigkeit des Zugmittels und daraus resultierend, durch Vorhandensein bzw. Unterbrechung eines Stahles am Ausgang des Empfängers der Strahlenschranke Signale entstehen, so daß für den Abschnitt zwischen zwei Förderelementen oderkumulativ füreine beliebige Förderstrecke der Füllungsgrad bestimmtwird. Der Ausgang des Empfängers steht über einen Trigger wahlweise mit einen Tiefpaßfilter und/oder mit einer digitalen Verarbeitungseinheit, bestehend aus einem Impulsgenerator, zwei Zählern mit je einer Speicherstufe, einer Torschaltung zwischen Generator und einem Zähler sowie zwei dividierenden Übertragungsgliedern und zwei nichtlinearen Übertragungsgliedern in Verbindung.

Das periodische Signal des Empfängers wird im Trigger.in ein Zweipunktsignal umgeformt. Durch den Tiefpaßfilter kann ein mit dem Füllungsgrad in direkter Beziehung stehender Mittelwert de Zweipunktimpulsfolge gebildet werden und/oder das Zweipunktsignal steuert die Zählung von zeitproportionalen Impulsen des Generators. Dadurch erfaßt Zähler eins das Zeitintervall der Schrankenunterbrechung, während Zähler zwei die gesamte Periodendauer ermittelt. Aus beiden Zählerergebnissen, die in den Speicherstufen zwischengespeichert, erfolgt durch Division die Bildung eines füllungsgradabhängigen Meßwertes, der nach Durchlaufen des nachfolgenden nichtlinearen Übertragungsgliedes den Füllungsgrad entspricht. Mit dem zweiten dividierenden Übertragungsglied kann unter Einbeziehung der Periodendauer der Massestrom und durch ein zweites nichtlineares Übertragungsglied aus der Periodendauer die zu ihr reziproke Fördergeschwindigkeit bestimmt werden.

Ausführungsbeispiel

Die Erfindung wird nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert. In den dazugehörigen Zeichnungen zeigen:

Fig. 1: die schematische Darstellung der Vorrichtung zur Steuerung eines Rohrkettenförderers Fig. 2: die qualitative Darstellung der Zweipunktimpulsfolge bei NichtVorhandensein von Gut Fig.3: die qualitative Darstellung der Zweipunktimpulsfolge bei unvollständig befüllten Querschnitt Fig.4: die qualitative Darstellung des Signals bei vollständig befüllten Querschnitt Fig 5: die schematische Darstellung der Impulsverarbeitung mit analogen und digitalen Signalzweig In der Fig. 1 wird eine Förderstrecke 1 durch Förderrohr 2 und einer Sichtstrecke 3 gebildet, in der die Gleiderkette4mit Förderelement als scheibenförmige Mitnehmer 5 gezogen wird. Die Gliederkette 4 mit Mitnehmern 5 befindet sich entsprechend der Linienführung der Anlage im Arbeitshub (Pfeil richtung B). Der Füllungsgradgeber besteht aus einem oberhalb der Mittellinie der Förderstrecke 1 in der Höhe veränderlichen Sender 6a und Empfänger 6b einer Strahlschranke, die durch ein Gehäuse 7 gegen Staub und Schmutz am Förderrohr 2 bzw. an der Sichtstrecke 3 befestigt ist. Bei Betreiben der Anlage wird die Gliederkette 4 mit einer konstanten Geschwindigkeit in Pfeilrichtung B gezogen. Der zwischen Sender 6a und Empfänger 6 b bestehende Strahl wird durch die vorbeibewegten Mitnehmer 5 unterbrochen, so daß entsprechend Fig. 2 durch die Mitnehmer verursachte Zweipunktimpulsfolge vorhanden ist. Wird das zu fördernde Gut 8 der Gliederkette 4 zugeführt, bildet sich vor dem Mitnehmer 5 unter einem bestimmten Winkel ein Gutstrom aus und es ändert sich entsprechend Fig. 3 die Länge des Signals. Wird das Signal entsprechend Fig.4 nicht unterbrochen, ist eine vollständige Befüllung der Förderstrecke 1 vorhanden und dient bei Anordnung des Füllungsgradgebers an kritischen Stellen der Anlage zum Schutz gegen Überlastung. Bei Anordnung des Füllungsgradgebers hinter der letzten Abgabestelle entsteht eine Zweipunktimpulsfolge entsprechend Fig. 2, die zur Kontrolle und Überwachung der Kettengeschwindigkeit genutzt werden kann. Entsteht an dieser Stelle eine Signalfolge entsprechend Fig. 3 bzw. Fig. 4 sind alle Abgabestellen befüllt und es kann ein Abschalten der Anlage erfolgen.

Das durch Unterbrechung der Schranke beeinflußte Signal des Empfängers 6b erfährt in Fig. 5 im Trigger 9 eine Umformung in ein Zweipunktsignal, daß dem der Fig.2 oder Fig. 3 oder Fig.4 entspricht. Im wahlweise vorhandenen Tiefpaßfilter 10 wird der Mittelwert des Zweipunktsignals, der im direkten Zusammenhang mit dem Füllungsgrad steht, gebildet. Mit Hilfe der digitale Impulsverarbeitung ist eine komplexe Auswertung möglich. Zähler 13 zählt durch das Tor 12 gesteuerte Zeitimpulse des Generators 11 während der Schrankenunterbrechung, während Zähler 14 die Zeitimpulse über die gesamte Periodendauer erfaßt. Die in den Speicherstufen 15,16 zwischengespeicherten Zeiten ergeben nach Durchlauf durch das dividierende Übertragungsglied 17 einen füllungsgradabhängigen Meßwert, der durch das nichtlineare Übertragungsglied 18 in das Meßergebnis Füllungsgrad gewandelt wird. Als zweites Meßergebnis steht der Volumenstrom nach dem dividierenden Übertragungsglied 19 als Quotient aus Füllungsgrad und Periodendauer zur Verfugung.

Mit dem nichtlinearen Übertragungsglied 20 erfolgt die Umformung der Periodendauer in das Meßergebnis Fördergeschwindigkeit.

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Vorrichtung zur Steuerung von Stetigförderern dadurch gekennzeichnet, daß eine feststehende oder rotierende Strahlenschranke, bestehend aus einem oder mehreren justierbaren Sendern (6a) und Empfängern (6b) an einer strahlendurchlässigen Strecke, betiebig übereinander und/oder nebeneinander, in einem bestimmten Winkel zur Bewegungsrichtung des Gutes (8), vorzugsweise im Winkel von 90 Grad, in einem bestimmten Abstand zu einer horizontalen oder schrägen oder senkrechten Förderstrecke (1) angeordnet und mittels einem Gehäuse (7) gegen Staub, Schmutz und mechanische Beschädigung, an jeder Stelle der Förderstrecke (1) einsetzbar ist, so daß die Signale zur Anzeige des Füllungsgrades und durch eine analoge und/oder digitale Auswerteeinheit zur Anzeige einschließlich Regelung des Füllungsgrades und/oder zur Bestimmung des Durchsatzes und Zugmittelgeschwindigkeit und/oder zur Auslösung von Schaltvorgängen dienen.

   Hierzu 3 Seiten Zeichnungen

   Anwendungsgebiet der Erfindung

   Die Erfindung betrifft ein Vorrichtung zur Steuerung von Stetigförderern, insbesondere für Förderanlagen mit Zugmitteln, die Mitnehmer, Stollen oder ähnliche Förderelemente zur Förderung des Gutes besitzen. Wesentliche Einsatzgebiete sind die Aufnahme des Füllungsgrades von trockenem, losen Gut, wie Getreide, Mischfutter, Pellets oder Granulaten, bei Stetigförderern von landtechnischen Anlagen der Fütterung, Verteilung, Dosierung oder in Anlagen der Chemie und Nahrungsgüterwirtschaft zur Förderung und ähnlich gelagerten technischen Grundverfahren.

   Charakteristik des bekannten Standes der Technik

   Es sind Förderstrecken für Förderer von Zugorganen mit Mitnehmern bekannt, insbesondere an geschlossenen Förderern, bei denen durchsichtige Bereiche, sogenannte Sichtstrecken, vorhanden sind. Diese Einrichtungen gestatten keine genaue Erfassung des vorhandenen Füllungsgrades, da nur eine subjektive Einschätzung möglich ist. Für offene Förderer haben Abtasteinrichtungen mit mehreren nebeneinander angeordneten Abtastelementen, bei denen die Querschnittfläche und damit der Füllungsgrad über eine Drehmomentensummierung mittels Spiralfeder, Blattfeder, Masseverschiebung oder über Wegaufnahme mittels Seilzug, Halbleiterwandler, Differentialtransformatorwandler oder über Drehwinkelaufnahme mittels Interementalgeber, Potentiometer, Drehkondensator ermittelt wird und über Abtastelemente mit Gleitschuhen, bei denen eine mit einem Anzeigeinstrument verbundene Welle betätigt wird (DD-PS 61 450), breite Anwendung gefunden. Bei Einsatz dieser Einrichtungen sind für die Erhöhung der Genauigkeit bei erheblichen Unstetigkeiten im Gutstrom die Anordnung einer Vielzahl von Abtastelementen notwendig. Neben einem hohen technischen Aufwand resultiert daraus eine erhebliche Beeinträchtigung durch Verschmutzung und Einfluß aggressiver Medien auf die bewegten Teile und Lagerstellen im praktischen Betrieb. Weiterhin können extreme Störwirkungen durch elektrische Eigenschaften, wie Leitfähigkeit des Förderers und des Gutes auftreten. Dadurch entstehen hohe Kosten zum Ausschalten solcher Einflüsse sowie zur Wartung und Pflege. Die bekannten Lösungen gewährleisten über die Dauer des Betriebes keine ordnungsgemäße und ausreichend genaue Erfassung des Füllungsgrades. Dies führt zur Nichteinhaltung eines konstant hohen Füllungsgrades in Abhängigkeit eines sich ändernden Gutstromes. Dadurch wird es erforderlich die Anlage länger zu betreiben. Damit entsteht eine nicht unbeträchtliche Erhöhung der Verschleißintensität des Zugmittels und der damit verbundenen Baugruppen, wie Antrieb, Umlenkung und Förderstrecke sowie ein schlechter Ausnutzungsgrad der übertragbaren Energie. Auch sind.kapazitive Einrichtungen, die zwischen unbefüllten und befüllten Zustand unterscheiden (DD-PS 203296), bekannt. Diese sind nicht unmittelbar an der Förderstrecke angeordnet, sondern vorzugsweise an der letzten Abgabestelle und sind sehr ungenau, so daß das binäre Signal nur zum Anschalten bzw. Ausschalten der Anlage genutzt wird.

   Ziel der Erfindung

   Das Ziel der Erfindung besteht darin, eine Vorrichtung zur Steuerung von Stetigförderern zu schaffen, der es gestattet während des Betriebes bei relativ geringem technischem Aufwand auf sichere Weise unabhängig von der vorhandenen Geschwindigkeit des Zugmittels durch direkte, berührungslose und quasikontinuierliche Messung eine Kontrolle und Überwachung sowie eine Erkennung von Störungen bei exakter Bestimmung des Füllungsgrades zu erreichen.

   Darlegung des Wesens der Erfindung

   Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zu schaffen, mit der der Füllungsgrad erfaßt und zwar derart, daß während des Betriebes keine Beeinträchtigung des Fördervorganges entsteht und somit eine Durchsatzkontrolle stattfindet sowie eine Überlastung verhindert wird.

   Während des Betriebes von Förderanlagen sollen örtliche Überlastungen und Schwankungen des Füllungsgrades durch zeitlich stark wechselnde Gutströme infolge unterschiedlicher Dichte, Zusammensetzung sowie Veränderung derselben und anderer Stoffparameter gering sein. Dufch Bereitstellen von Signalen zum Messen, Steuern oder Regeln durch die Vorrichtung ist eine Anzeige, eine Regelung bzw. Steuerung von Aufgabe- und Übergabeeinrichtungen, wie Austragorgane, Zuführeinrichtungen