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Einrichtung zur Regelung der Schüttgutmengenzufuhr zum Prellspalt
von vorzugsweise zur Kohlebrikettierung dienen-den Walzenpressen Gegenstand
der Erfindung ist eine Einrichtung zur Regelung der Schüttöutmengenzufuhr zum Preßspalt
von vorzugsweise zur Kohlebrikettierung dienenden Walzenpressen, bei der der Abstand
der Walzenachsen durch einen Abstandsfühler erfühlt und die Abstandsänderung-en
zur Regelung der Schüttgutmenge derart herangezogen wird, daß das Preßgut im Preßspalt
einem konstanten Preßdruck unterworfen ist. Einrichtungen dieser Art sind an sich
bekannt. Es ist bereits vorgeschlagen worden, zur Erfühlung des Walzenabstandes
der beiden Prellwalzen einen elektrischen Abstandsfühler heranzuziehen, wobei der
elektrische Abstandsfühler als nicht stetiger Schalter ausgebildet ist und beim
Überschreiten eines gewissen Abstandes des Walzenpaares einen elektrischen Kontakt
betätigt, der auf elektrischem Wege in eine Dosiervorrichtung zur Dosierung der
Schüttgutzufuhr eingreift. Es sind auch auf induktiven Prinzipien beruhende Abstandsfühler
eingesetzt worden, die eine stetige Regelung der Schüttgutzufuhr zulassen. Es sind
andererseits auch bereits pneumatische Schalteinrichtungen vorgeschlagen worden,
die auf ähnlichem Wege eine unstetige Reglung der Schüttgutzufuhr erlauben.
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Es war die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, Einrichtungen zur stetigen
Regelung der Schüttgutzufuhr zum Prellspalt von vorzugsweise zur Kohlebrikettierung
dienenden Walzenpressen zu verbessern, wobei insbesondere die Nachteile der bekannten
Anordnungen vermieden werden sollten, die sich aus Erschütterungen und Vibrationen
des gesamten Pressenkörpers ergeben und die zu einer unruhigen Regelung der
Schüttgutzufuhr
Anlaß geben.
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Erfindungsgemäß wird eine Einrichtung zur stetigen Regelung der Schüttgutmengenzufuhr
zum Preßspalt von. vorzugsweise zur Kohlebrikettierung dienenden Walzenpressen,
bei der der Abstand der Walzenachsen durch einen pneumatischen Abstandsfühler erfühlt
wird und zur Schüttgutmengenregelung derart herangezogen wird, daß das Preßgut im
Preßspalt der Presse einem konstanten 2reßdruck unterworfen ist, vorgeschlagen,
die sich dadurch kennzeichnet,,daß die durch elastische Verformungen innerhalb des
Walzenständers und der die Achsen der Walzen abstutzenden Teile verursachten Abstandänderungen
der Walzenachsen .durch einen an sich bekennten, stetig wirkenden pneumatischen
nach dem Prallplattenprinzip arbeitenden Abstandsfühler erfühlt und der von- diesem
Fühler ausgesteuerte Luftdruck einem Regler zur J)osierung der Schüttgutmenge zugeführt
wird. Störende Erschütterungen. und Vibrationen werden durch die Anwendung des pneumatischen
Abstandsfühlers in den diesem Fühler nachgeschalteten Steuerdruckleitungen, die
zum Regler führen, gedämpft auf den Regler übertragen. In weiterer Ausbildung der
Erfindung wird vorgeschlagen, den Abstandsfühler unmittelbar an den Walzenlagerstellen
der Walzenpresse anzuordnen, wodurch der Vorzug gegeben ist,
die Lageänaerungen uer Jalzenachsen, die sich aus elastischen Deformationen des
Walzenständers ergeben unmittelbar erfühlt werden, ohne daß Abstandsänderungen von
Teilen des Ständers, die nicht zu Abstandsänderungen der Walzenachsen führen störend
in die Regelung eingehen. In weiterer Ausbildung der Erfindung wird vorgeschlagen,
als Regler für die Dosierung der Schüttgutzufuhr einen Regler mit integralem Regelungsverhalten,
der vorzugsweise als hydraulischer Strahlrohrregler mit nachgeschaltetem hydraulischen
Stellmotor besteht, vorzusehen.
In den anliegenden Zeichnungen ist
ein Ausführungsbeispiel der Regelungseinrichtung nach der Erfindung schematisch
dargestellt, und zwar zeigt Figur 1 die Seitenansicht einer Brikettpresse, in Richtung
der Walzenachsen gesehen und Figur 2 _die Vorderansicht, die die Preßwalzen in ihrer
Breitseite erkennen läßto In Figur 1 bezeichnet 1 den Walzenständer, in dem mittels
Schienen, 2 und 2', in denen die Achslager 3., 3' verschieblieh sind, die Preßwalzen
4, 4' gelagert sindoDie Verschieblichkeit.der Achslager wird aufgehoben durch die
Abstandsstücke 5, 5' und 5", die sich gegen den Via lzenständer 1 und die Achslager
3, 3' abstützen. Die Walzenachsen'sind daher nur so weit verschiebbar, wie es-die
Elastizität der Abstandsstücke 5, 5', 5" und des Walzenständers 1 erlaubt.
Der Zwischenraum zwischen den Preßwalzen 4 und 4' stellt den Preßspalt 6 dar, dem
mittels eine;; über ihm befindlichen Füllschachtes 7 das zu pressende Schüttgut
8 zugeführt wird. Zur Regelung der Schüttgutmengenzufuhr ist ein Zeitblech 9 vorgesehen,.welches
über ein Gestänge 10, 10', 10" und den Drehpunkt 10"' von einem hydraulischen Stellmotor
12. verstellt werden kann, so daß durch die Querschnittsveränderung der Austrittsöffnung
am Füllschacht die dem'Preßspalt zugeführte Schüttgutmenge veränderbar ist. Zur
leichteren Führung des Gestänges ist dabei noch ein Gegengewicht 11 vorgesehen.
Die Iäessung des Walzenabstandes erfolgt nun durch einen pneumatischen, aus Düse
13 und Drosselplatte 14 bestehenden Abstandsfühler bekannter Art und Wirkungsweise.
Die Düse 13 is't starr mit dem Achslager 3, die Drosselplatte 14 mittels Stange
15 starr mit dem Achslager 3' verbundene. Über@die Zeitung 16 (vvrteilhafterweise
in Gestalt eines gepanzerten Schlauches), die eine Konstantdrossel.17 enthält, wird
die Düse 13 mit Druckluft versorgt. Vor der
Konstantdrosse1 17 ist
in der Zeitung 16 noch ein Druckregler 18 -vorgesehen, der den Druck vor der Drossel
1 7 . konstant hält. -_ - p Der von dem Abstandsfühler 13, 14, 15 ausgesteuerte--Zuftdruck
wird-über die Abzweigleitung 19 entnommen-und einerseits dem Strahlrohrregler 20,
andererseits einem Ad.zeigegerät 21 zugeführt, welches den ausgesteuerten Druck
anzeigt. Dieser ist ein Maß-für.die Abweichungen.des-:Walzenabstandes aus seiner
Normallage, so daß das.Anzeigegerät auch gleich in Einheiten dieser Abweichung geeicht'`,
werden kann. Der Regler 20 ist ein mit Drucköl betriebener Strahlrohrregler
bekannter Bauart, mit vorzugsweise integralem Verhalten, dem ein Sollwert durch
eine Einstellvorrichtung 22 veränderbar vorgegeben werden kann,-und der die zum
Stellmotor 12 führenden Druckölleitungen 23, 23' gemäß der jeweiligen Regelabweichung,
verschieden stark . ,mit Drucköl beaufschlagt. Zum Zwecke einer zusätzlichen. Dämpfung
können in den Zeitungen 23 und 231 noch einstellbare Drosseln 24 und 241 vorgesehen
seine.
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Di.e Wirkungsweise ist leicht-verständlich.: YergröBert.sichder Preüdruck
an den Walzen 4, 4'9--so werden die -5, .5' und 5" und in .einem. gewiesen Umfang.
-auch -der Walzenständer 1 elastisch deformiert .und- Düse "15 ,und Prallplatte
14 rücken auseinander. Diese Verschiebung f'at zwar minimal, reicht aber völlig
aus-, um -den nachgeschalteten Regler Z0 auszusteuern... Die Dimensionierung der
Bauteil& gestattet es dabei, schon Änderungen -dee Lagerabstandes in der Größe
von zirka 0,005 mm zu erfassen.'-. :.. Durch duz Auseinanderrücken von' Düse 13
und Prallplatte 14. sinkt der Druck in dein, hinter der `Drossel 17 liegen'deü Teil
der Leitung 16 und in der Abzweigleitung 19, so daB-das Strahlrohr des Reglers 20
nach rechts ausgelehkt'iird H und die :Drucklotung 23t bevorzugt mit .,Drucköl ve"*snrgt:
Der Kolbendes hydraulischen Stellmotors 12 wird dann nach
links
gedrückt, die Stange 10 mittels des Getsänges 10', 10" und des Drehpunktes
10"' nach rechts, wodurch das Leitblech 9 im Sinne einer Verringerung der Austrittsöffnung
des Füllschachtes 7 verschoben wird. Dadurch sinkt die Menge des pro Zeiteinheit
zugeführten Schüttgutes, und zwar soweit, bis der alte Prelldruck wieder
hergestellt ist.
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Ist hingegen der Preßdruck unter seinen Sollwert gesunken, so rücken
die Düse 13 und die Prallplatte 14 zusammen, wodurch der Luftdruck in dem Teil der
Zeitung 16, der hinter der Festdrossel 17 liegt und in der Abzweigleitung 19 ansteigt,
so daß das Strahlrohr des Reglers nach linke ausgelenkt wird. Der Wirkungsablauf
ist dann ganz analog wi* im ersten Fall, nur mit entgegengesetzten Wirkungen, denen
zufolge die Schüttgutzufuhr vermehrt wird, bis der alte Preßdruck wieder eingeregelt
ist. Bei der Preßdruckmessung nach den bisherigen Methoden wir-
ken sich Schwingungen,
Vibrationen und andere kurzzeitige Erschütterungen der Presse, insbesondere des
Pressenständers, ungünstig auf die Regelung aus, die dadurch unruhig wird. Dieser
Nachteil wird bei der oben beschriebenen erfindungsgemä.Ben Einrichtung durch die
Anwendung des pneumatischen Tastfühlers vermieden. Denn das Puffervolumen der Zeitung
16 hinter der Konstantdrossel 17 und der Ab-
zweigleitung 19 ist so groß,
daß sich die durch Vibrationen erzeugten Meßfehler ausgeglichen haben, ehe der MeB-wert
in den Strahlrohrregler 20 eingeht. Der vom TastfÜhler gemessene Wert wird also
gedämpft und diese Dämpfung wird gerade so groß gehalten, daß sich Schwingungen
des Maschinengerüsten und ganz kurzzeitige Stöße, die an den walzen auftreten können,
nicht bis zum Regler hin aus-wirken können. .Der pneumatische Tastfühler
13, 14 kann zweckmäßigerweise
so angebracht werdeng daß seine Montage
bzw. Demontage keinerlei Schwierigkeiten und Mühen bereitet. Dadurch behindert er
Reparaturen - etwa das Auswechseln von Wal= zen - nicht. Eine weitere Ausgestaltung
der Erfindung läßt die Figur 2 erkennen, in der die wesentlichsten Teile der Regelanlage
nur schematisch angedeutet sind. Dargestellt ist die eine der beiden Preßwalzen
4, vor der liegend der Preßspalt und die (nicht gezeichnete) Preßwalze 4t
zu denken ist. Die Walze 4 läuft in den Achslagern 3 und 3". Jeder Hälfte des Preßspaltes
ist je ein Füllschacht 71 7' mit zugehörigem Zeitblech 9 bzw. 9' zugeordnet. Jedes
Zeitblech wird von einem besonderen Stellmotor 12 bzw. 12' betätigt, die beide nur
schematisch dargestellt sind. Der Abstandder Walzen wird an ihren beiden Enden gemessen,
also zwischen dem Achslager 3 und dem in Figur 2 nicht dargestellten Achalager 3'
sowohl als auch - an den anderen .Walzen= enden - zwischen dem Achslager 3" und
dem entsprechenden, nicht dargestellten gegenüberliegenden Achalager der Walze 40.
Diese Messungen sind durch die Punkte 13 und 131 symbolisiert. Sie beaufschlagen
jeweils für sich die beiden Regler 20 und 20', die wieder Strahlrohrregler der in
Zusammenhang mit der Figur 1 beschriebenen Art sein können. Die Regler steuern ihrerseits
ihre jeweils nachgeschalteten Stellmotore 12 und 12'. Die Wirkungsweise ist ganz
analog derjenigen zu denken, die anhand der Figur 1 be-. schrieben wurde. Bei der
in Figur 2 dargestellten Einrichtung lassen sich Verkantungen der Walzen gegeneinander»
die zu Verklemmungen führen könnten# vermeiden. Diese Wirkungsweise ist ohne nähere
Erklärung verständlich. Es muB allerdings erwähnt werden, daß die beiden jeder Walzenseite
zugeordneten Regelkreise im aalgemeinen Falle nicht unabhängig voneinander arbeiten
würden: Nach einfachen mechanischen Gesetzen wirkt sich nämlich die Änderung des
Preßendruckes an einer Walzenhälfte (etwa durch momentane Überdosierung des Schüttgutes)
zu ungefähr 759
auf das zugehörige Lager und zu 25% auf das entgegengesetzte
Zager aus, so daß"also-auch und unnötiger- bzw. ' fehlerhafterweise der dem entgegengesetzten
Zager zugeordnete Regler anspricht.
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Verwendet man nun gemäß dem Vorschlag der Erfindung, wie er bereits
in einer Anordnung gemäß Figur 1 verwirklich ist, Regler mit einem integralen Regelverhalten
und wählt man die Stellgeschwindigkeiten-der Stellmotoren '12 und 12' genügend klein,
so läßt sich die uechselseitige Ab- " hängigkeit beider Regelkreise in so starkem
Maße verringern, d.aß sie, gemessen an den Erfordernissen der Praxis, als voneinander
unabhängig gelten können. .Diese Wirkung wird dadurch e rzielt, daß ein integral
wirkender Regler bekanntermaßen das Stellglied nicht proportional der augenblicklichen
Regelabweichung verstellt, sondern mit einer Geschwindigkeit, die der Regelabweichung
proportional ist. Das Verhältnis 3s1 der beiden Regelabweichungen bewirkt - wie'es
die praktische Erfahrung mit den erfindungsgemäßen.Einrichtungen gezeigt hat - daher,
daß der Regler der Seite, an der die Störung vorliegt, diese schneller ausregelt,.als
der Regler an der"ungestörten Seite in merkbarer Weise anspricht. Außerdem ist die
Stellgeschwindigkeit der Regler bei kleinen Regelabweichungen relativ langsanier,
welche Tätsaehe sich auch im Sinne einer Verringerung'der Abhängigkeit beider Regler
voneinander auswirkt. Die beschriebene Regeleinrichtung ist von hoher Betriebssicherheit,bei
geringem Aufwand. Sie läßt sich ohne besondere.Schwierigkeiten auch nachträglich
in bereits vorhandene Walzpressen einbauen.