DE1147541B

DE1147541B - Control device for setting machines for sorting bulk material mixtures

Info

Publication number: DE1147541B
Application number: DES68982A
Authority: DE
Inventors: Herbert Hartung; Dipl-Ing Alfred Lackner; Dipl-Ing Klaus Tillmann
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1960-06-18
Filing date: 1960-06-18
Publication date: 1963-04-25
Also published as: GB923476A

Description

Steuereinrichtung für Setzmaschinen zum Sortieren von Schüttgutgemischen Zur Trennung geförderten Minerals nach spezifischen Gewichtsbereichen werden Setzmaschinen verwendet, die das von Wasser durchspülte Mineral durch stoßartige periodische Hubbewegung in horizontaler Richtung fortbewegen und getrennt nach spezifischen Gewichtsbereichen austragen. Durch die Hubbewegung - z. B. durch Druckluft hervorgerufen - setzt sich das spezifisch schwerere Gut unten ab. Über dem etwa horizontal angeordneten Setzgutträger ist ein Schwimmer angeordnet, dessen spezifisches Gewicht an der oberen Grenze des spezifisch leichteren Gewichtsbereiches liegt. Der Schwimmer stellt sich somit auf die Trennlinie der zu trennenden Gutarten, z. B. Mittelgut und Kohle, ein, deren anteilige Zusammensetzung schwankt. In Ab- hängigkeit von der Schwimmerstellung wird ein Austragorgan, das quer zum Setzgutträger angeordnet ist, in seiner Höhe zum Setzgutträger verstellt.. Ein derartiges Austragorgan wirkt ähnlich einer Weiche und trennt die Gutarten verschiedener spezifischer Gewichtsbereiche. Die Steuerung des Austragorgans beruht somit darauf, daß der Austragquerschnitt in seiner wirksamen Größe verstellt wird. Ein anderes Prinzip zur Steuerung der Setzmaschinen sieht eine Änderung der Austraggeschwindigkeit vor. Ferner ist es bekannt, die durch Druckluft hervorgerufene Hubbewegung und die Austraggeschwindigkeit des Austragorgans zugleich zu beeinflussen.Control device for jigging machines for sorting bulk material mixtures For the separation of minerals conveyed according to specific weight ranges, jigging machines are used, which move the mineral flushed by water in a horizontal direction by intermittent periodic lifting movements and discharge it separately according to specific weight ranges. Through the lifting movement - z. B. Caused by compressed air - the specifically heavier material settles at the bottom. A float is arranged above the approximately horizontally arranged seed carrier, the specific weight of which is at the upper limit of the specifically lighter weight range. The swimmer is thus on the dividing line of the Gutarten to be separated, z. B. Mittelgut and coal, whose proportional composition fluctuates. In dependence of the float position, a delivery organ, which is arranged transversely to the Setzgutträger, adjusted in its height to Setzgutträger .. Such a delivery organ acts like a switch and the Gutarten separates different specific weight ranges. The control of the discharge element is based on the fact that the discharge cross-section is adjusted in its effective size. Another principle for controlling the setting machines provides for a change in the discharge speed. It is also known to influence the stroke movement caused by compressed air and the discharge speed of the discharge element at the same time.

Zur Messung der Bergehöhe sind verschiedene Meßgeräte bekanntgeworden. Am gebräuchlichsten ist die Verwendung eines Schwimmers. Die Stellung des Schwimmers wurde bisher über mechanische Zwischenglieder, z. B. Gestängegetriebe, an die zugeordnete Servoeinrichtung weitergegeben, die dann das Austragorgan in Abhängigkeit von der Stellung des Schwimmers beeinflußte. Es wurden auch schon elektromechanische Zwischenglieder verwendet. So ist eine Vorrichtung bekanntgeworden, bei der der Schwimmer den Induktionsfluß einer Spule beeinflußt. Die Spule ihrerseits ist über eine mit den Hubventilen für die Druckluft gekuppelten Kontaktvorrichtung und über eine Verstärkereinrichtung mit der Servoeinrichtung für die Austraggeschwindigkeit verbunden.Various measuring devices have become known for measuring the mountain height. The most common is the use of a float. The position of the swimmer was previously on mechanical intermediate links, z. B. linkage gear to the associated Servo device passed, which then the discharge element depending on the Position of the swimmer influenced. There were also electromechanical links used. So a device has become known in which the float the induction flow influenced by a coil. The coil in turn is connected to the lift valves for the compressed air coupled contact device and via an amplifier device connected to the servo device for the discharge speed.

Die verwendeten mechanischen Zwischenglieder, z. B. Gestängegetriebe, haben den Nachteil, daß sie stark störanfällig und dem Verschleiß unterworfen sind. Vor allem durch starke Verschmutzung der Lager und Führungen der Gestänge werden Störungen verursacht. Die bisher verwendeten elektromechanischen Zwischenglieder mit kontaktbehafteten Schaltelementen geben ihrerseits ebenfalls wegen der starken Verschmutzung, die im Bergbaubetrieb nicht zu vermeiden ist, zu Störungen Anlaß.The mechanical links used, e.g. B. Linkage, have the disadvantage that they are highly prone to failure and are subject to wear and tear. Mainly due to heavy soiling of the bearings and guides of the linkage Causes interference. The electromechanical intermediate links used so far with contact-based switching elements give their turn also because of the strong Pollution, which cannot be avoided in mining operations, gives rise to disruptions.

Ein weiterer Nachteil der bisher bekannten Steuereinrichtungen beruht jedoch vor allem darauf, daß der Meßgeber (Schwimmer) den jeweiligen Absolutwert der Bergehöhe direkt an die Servoeinrichtung weitergibt. Hierdurch wird in der Praxis das Austragorgan sofort beeinflußt, bevor noch das Setzgut mit der der Schwimmerstellung entsprechenden Bergehöhe das Austragorgan erreicht hat. Das hat eine ständige Änderung der Betriebsgrößen des Austrag-: organs zur Folge, da sich auch die Absolutwerte der Bergehöhe ständig ändern.Another disadvantage of the previously known control devices is based but above all that the transducer (float) the respective absolute value passes on the recovery height directly to the servo device. This will in practice the discharge element is affected immediately before the settling material with the float position the discharge element has reached the corresponding recovery height. That has a constant change of the operating parameters of the discharge organ, since the absolute values the mountain height change constantly.

Die neue Steuereinrichtung für Setzmaschinen mit stoßartiger periodischer Hubbewegung beseitigt diese. Nachteile. Die Lösung besteht darin, daß zwei läuferseitig in Reihe geschaltete induktive Geber vorgesehen sind, von denen der eine konstant erregt ist und in Einstellabhängigkeit vom Schwimmer steht, während der andere in Einstellabhängigkeit vom Austragorgan steht und mit seinen Ausgangsklemmen an die Reihenschaltung einer phasenselektiven Gleichrichteranordnung, eines Glättungsgliedes und eines Reglers für das Austragorgan angeschlossen sind, so daß dieser im Sinne der Einhaltung der durch das spezifische Gewicht des Schwimmers vorgegebenen Trennliiiie des Austraggutes eingestellt wird.The new control device for typesetting machines with jerky periodic Lifting movement eliminates this. Disadvantage. The solution is to have two on the runner side Inductive sensors connected in series are provided, one of which is constant is excited and is dependent on the swimmer's setting, while the other is in Setting dependency of the discharge element and with its output terminals to the Series connection of a phase-selective rectifier arrangement, a smoothing element and a controller for the discharge element are connected, so that this in the sense compliance with the separation line specified by the specific weight of the swimmer of the discharge material is set.

Als Geber eignen sich insbesondere Drehfeldgeber, deren Läufer mit dem Schwimmer bzw. mit dem Austragorgan gekuppelt sind. Für die Glättungsanordnung kann ein Verstärker mit Rückführung vorgesehen werden, wobei die Rückführung so beschaltet ist, daß sie eine starke Glättung des Eingangssign,als des Verstärkers bewirkt. Hierdurch wird dem Servomotor eine Steuerspannung zugeführt, die praktisch dem Mittelwert der Schwin:unerstellung proportional ist. Ohne ein derartiges Glättungsglied folgt das Austragorgan auch den einzelnen Hubbewegungen des Gutes.Rotary field encoders and their rotors are particularly suitable as encoders are coupled to the float or to the discharge element. For the smoothing arrangement can an amplifier with feedback can be provided, the feedback being wired in this way is that it causes a strong smoothing of the input signal than the amplifier. This supplies the servomotor with a control voltage that is practically the mean value der Schwin: unposition is proportional. Without such a smoothing element follows the discharge organ also the individual lifting movements of the goods.

Zur näheren Erläuterung wird auf die Zeichnung verwiesen; sie zeigt - in schematischer Derstellung - ein Schaltbild der neuen Steuereinrichtung.For a more detailed explanation, reference is made to the drawing; it shows - in a schematic Derstellung - a circuit diagram of the new control device.

Der Setzgutträger 1 ist mit Öffnungen 3 versehen, durch die das im Setzfaß befindliche Wasser hindurchströmen kann. In bekannter Weise wird durch Kolben oder Druckluft das im Setzfaß befindliche Wasser in periodische Bewegungen versetzt. Diese Bewegungen verursachen, indem das Wasser durch die öffnungen. 3 im Setzgutträger 1 hindurchströmt, periodische, stoßartige Hubbewegungen des auf dem Setzgutträger 1 lagernden Minerals 2. Die Hubbewegungen verursachen gleichzeitig eine Fortbewegung des Minerals 2 in horizontaler Richtung längs des Setzgutträgers 1 und eine Trennung des Minerals 2 nach spezifischem Gewicht. Es setzt sich somit das spezifisch schwerere Gut nach unten ab. Der Schwimmer 4, dessen spezifisches Gewicht zwischen dem zweier vorgegebener Gewichtsbereiche des Austraggutes 2 liegt, ist mit dem Läufer 5 a eines induktiven Gebers 5 (Drehfeldgebers) mechanisch gekuppelt, d. h.. jede Verstellung des Schwimmers in seiner Höhe verdreht den Läufer des induktiven Gebers 5 um einen der Höhenverstellung entsprechenden Winkelweg. Die Ständerwicklung 5b (Erregerwicklung) des Gebers 5 ist an eine nicht dargestellte Wechselstromquelle angeschlossen. Im Zuge des Setzgutträgers 1 ist ein Austragschieber 6 vorgesehen, der quer zur Fortbewegungsrichtung des Austraggutes angeordnet ist. Der Abstand der Unterkante des Austragschiebers 6 zum Setzgutträger 1 ist einstellbar, so daß durch den Spalt zwischen der Unterkante des Austragschiebers 6 und dem Setzgutträger 1 nur Mineral ausgetragen wird, das dem gleichen spezifischen Gewichtsbereich zugeordnet ist.The set carrier 1 is provided with openings 3 through which the water in the set barrel can flow. In a known manner, the water in the jar is set in periodic movements by means of pistons or compressed air. These movements are caused by the water flowing through the openings. 3 passes in Setzgutträger 1, periodic, bursty lifting movements of the overlapping on the Setzgutträger 1 Minerals 2. The stroke movements cause the same time a movement of the mineral 2 in the horizontal direction along the Setzgutträgers 1 and a separation of the mineral 2 by specific weight. The specifically heavier material is thus deposited at the bottom. The float 4, the specific weight of which lies between that of two predetermined weight ranges of the discharge material 2, is mechanically coupled to the rotor 5 a of an inductive transmitter 5 (rotary field transmitter), i. h .. each adjustment of the float in its height rotates the runner of the inductive transmitter 5 by an angular path corresponding to the height adjustment. The stator winding 5b (excitation winding) of the encoder 5 is connected to an alternating current source, not shown. In the course of the seed carrier 1 , a discharge slide 6 is provided, which is arranged transversely to the direction of movement of the discharge material. The distance between the lower edge of the discharge slide 6 and the seed carrier 1 is adjustable so that only mineral assigned to the same specific weight range is discharged through the gap between the lower edge of the discharge slide 6 and the seed carrier 1.

Das nicht diesem spezifischen Gewichtsbereich angehörende leichtere Mineral. wird oberhalb des Austragschiebers 6 ausgetragen.The lighter mineral that does not belong to this specific weight range. is discharged above the discharge slide 6 .

Zur Einstellung des Spaltes zwischen der Unterkante des Austragschiebers 6 und dem Setzgutträger 1 ist ein Gestänge 7 und gegebenenfalls ein Getriebe 8 mit einem Servornotor 9 gekuppelt. Ferner ist mit dem Gestänge 7 der Läufer 10 a eines zweiten induktiven Gebers 10 (Drehfeldgebers) mechanisch verbunden, so daß jeder Stellung des Austragschiebers 6 eine bestimmte Winkellage des Läufers 10 a des Gebers 10 entspricht. Die Ständerwicklungen mit um 90' el. versetzten Teilwicklungen 10 b, 10 c des Gebers 10 sind an den Eingang einer phasenselektiven Gleichrichtexanordnung 11 angeschlossen. In Reihe mit der phasenselektiven Gleichrichteranordnung 11 ist der Eingang eines Verstärkers 12 geschaltet, dessen Ausgang seinerseits an den Eingang eines Reglers 1.3 angeschlossen ist. Der Verstärker 12 enthält einen Rückführkreis, bestehend aus der Parallelschaltung eines Kondensators 14 mit einem ohmschen Widerstand 15. Hierdurch wird am Ausgang des Verstärkers 12 ein dem Mittelwert des Eingangssignals entsprechendes Ausgangssignal erzeugt. An den Regler 13 ist über die Leiter 16 und 17 der Servomotor 9 angeschlossen. Die Wirkungsweise der neuen Steuereinrichtung ist folgende: Bewegt sich bei unterschiedlicher Gutzusammensetzung der Schwimmer 4 auf und ab, so ändert sich damit die Winkellage des Läufers 5 a im Geber 5 zu einer Bezugsachse. Die an der Läuferwicklung des Gebers 5 anstehende Spannung ändert sich abhängig von der Verstellung des Läufers. Diese Spannung liegt gleichzeitig am Läufer 10 a des Drehfeldgebers 10. Die von diesem Läufer in die Ständerwicklung 10 c, 10 b des Drehfeldgebers 10 induzierte Spannung ist somit proportional der Differenz zwischen der Schwimmerstellung und der Austragschieberstellung. Die Differenzspannung wird der phasenselektiven Gleichrichteranordnung 11 zugeführt. Die Ausgangsspannung der Gleichrichteranordnung 11 ändert sich zeitlich entsprechend der Differenzänderung zwischen Schwimmerstellung und AustragschiebersteRung.To adjust the gap between the lower edge of the discharge slide 6 and the seed carrier 1 , a linkage 7 and, if necessary, a gear 8 are coupled to a servo motor 9. Furthermore, the rotor 1 0 a of a second inductive transmitter 10 (rotary field transmitter) is mechanically connected to the linkage 7 , so that each position of the discharge slide 6 corresponds to a certain angular position of the rotor 10 a of the transmitter 10. The stator windings with partial windings 10 b, 10 c of the encoder 10 offset by 90 ' el. Are connected to the input of a phase-selective rectifying arrangement 11 . The input of an amplifier 12 is connected in series with the phase-selective rectifier arrangement 11 , the output of which in turn is connected to the input of a controller 1.3 . The amplifier 12 contains a feedback circuit consisting of the parallel connection of a capacitor 14 with an ohmic resistor 15. As a result, an output signal corresponding to the mean value of the input signal is generated at the output of the amplifier 12. The servomotor 9 is connected to the controller 13 via the conductors 16 and 17. The mode of operation of the new control device is as follows: If the float 4 moves up and down with different product compositions, the angular position of the rotor 5 a in the encoder 5 relative to a reference axis changes. The voltage applied to the rotor winding of the encoder 5 changes depending on the adjustment of the rotor. This voltage is also applied to the rotor 10 a of the rotary field sensor 10. The voltage induced by this rotor in the stator winding 10 c, 10 b of the rotary field sensor 10 is thus proportional to the difference between the float position and the discharge slide position. The differential voltage is fed to the phase-selective rectifier arrangement 11. The output voltage of the rectifier arrangement 11 changes over time in accordance with the change in the difference between the float position and the discharge slide control.

Im Verstärker 12 wird das Ausgangssignal der Gleichrichteranordnung 1.1 verstärkt und mit Hilfe der Rückführung 14 und 15 stark geglättet, so daß praktisch am Regler 13 der Mittelwert der Differenz zwischen Schwimmerstellung und Austragschieberstellung ansteht. In Abhängigkeit von diesem Wert steuert der Regler den Servomotor 9 aus, der seinerseits über das Getriebe 8 und das Gestänge 7 den Austragschieber im Sinne einer Differenz Null zwischen Schwimmerstellung und Austragschieberstellung einstellt. Zugleich wird damit der Läufer 10a des Gebers 10 nachgeführt, so daß der Servomotor 9 bis zu einer erneuten Änderung des Mittelwertes der Schwimmerstellung kein weiteres Signal zur Änderung seiner eingenommenen Lage erhält.In the amplifier 12, the output signal of the rectifier arrangement 1.1 is amplified and greatly smoothed with the aid of the feedback 14 and 15 , so that the mean value of the difference between the float position and the discharge slide position is practically present at the controller 13. Depending on this value, the controller controls the servomotor 9 , which in turn adjusts the discharge slide via the gear 8 and the linkage 7 in the sense of a difference of zero between the float position and discharge slide position. At the same time, the rotor 10a of the encoder 10 is tracked so that the servomotor 9 receives no further signal to change its assumed position until the mean value of the float position changes again.

Werden die Bewegungen des Wassers im Setzfaß und damit mittelbar die Hubbewegungen des Austraggutes - wie im Ausführungsbeispiel angenommen - durch Druckluft hervorgerufen, so kann der Drehfeldgeber 5 mit einem weiteren Drehfeldgeber mechanisch verbunden sein, der seinerseits über einen zweiten elektrischen Teil der beschriebenen Art ein Ventil für die Steuerung der Druckluft derart beeinflußt, daß bei steigender Menge an spezifisch schwerem Gut die Intensität der Druckluft erhöht. Dadurch entsteht insbesondere eine, Beschleunigung der Fortbewegung des Gutes 2 längs des Setzgutträgers 1. If the movements of the water in the set barrel and thus indirectly the lifting movements of the discharge material - as assumed in the exemplary embodiment - are caused by compressed air, the rotary field encoder 5 can be mechanically connected to a further rotary field encoder, which in turn is a valve for a second electrical part of the type described the control of the compressed air is influenced in such a way that the intensity of the compressed air increases as the amount of specifically heavy material increases. In particular, this results in an acceleration of the movement of the material 2 along the material carrier 1.

In entsprechender Weise ist es auch möglich, einen weiteren Drehfeldgeber über einen weiteren elektrischen Teil mit der Regelung der Frecluenz der Bewegungen des Wassers im Setzfaß zu verbinden.In a corresponding manner, it is also possible to use a further rotary field encoder Another electrical part with the regulation of the frequency of the movements of the water in the set barrel.

Werden die Hubbewegungen durch andere Kräfte als Druckluft hervorgerufen, so wird der zusätzliche Drehfeldgeber mit der dann vorhandenen Vorrichtung zur Einstellung der Hubhöhe mechanisch und elektrisch über die Servoeinrichtung zur Einstellung der Hubhöhe gekuppelt.If the stroke movements are caused by forces other than compressed air, so the additional rotary field encoder with the then existing device for setting the lifting height mechanically and electrically via the servo device for setting coupled to the lifting height.

Für die im Ausführungsbeispiel verwendeten Drehfeldgeber können auch andere induktive Geber verwendet werden.For the rotary field encoder used in the exemplary embodiment can also other inductive encoders can be used.

Claims

PATENT CLAIMS- 1. Control device for setting machines for sorting bulk material mixtures, which work niit intermittent periodic lifting movement and contain a float-controlled discharge element, characterized in that two inductive yellows connected in series are provided on the runner side, one of which is constantly excited and depending on the setting of the float while the other is dependent on the setting of the discharge element and is connected with its output terminals to the series connection of a phase-selective rectifier arrangement, a smoothing element and a controller for the discharge slide, so that it is set in accordance with the dividing line of the discharge material given by the specific weight of the float will.

2. Control device according to claim 1, characterized in that rotary field sensors are provided for the inductive transmitter, of which the stator winding of one is connected to a constant AC voltage source, while the stator winding of the other is connected to the phase-selective rectifier arrangement. 3. Control device according to claim 1, characterized in that an amplifier is provided as a smoothing element which contains the parallel connection of an ohmic resistor and a capacitor as a feedback circuit. 4. Control device according to claim 1, characterized in that for additional control of the lifting movement (lifting height and / or number of strokes) depending on the proportion of the specifically heavier material, at least one further rotary field encoder is provided, which is coupled to the device for adjusting the lifting movement and with the Rotating field sensor of the float or a rotating field sensor arranged parallel to it is electrically connected and its stator winding is also connected to the series connection of a phase-selective rectifier arrangement, a smoothing element and a controller for setting the stroke movement. Considered publications: German Patent Specifications No. 883 131, 900 801, 932481.