DE1498417C

DE1498417C - Device for monitoring the layer height of material conveyed on a traveling grate

Info

Publication number: DE1498417C
Authority: DE
Inventors: Günther 4740 Oelde; Brüggemann Heinrich 4732 Vorhelm Gerkmann
Original assignee: Polysius AG
Current assignee: ThyssenKrupp Industrial Solutions AG

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Überwachung der Schichthöhe von auf einem Wanderrost gefördertem Gut, mit wenigstens einem die Schichtoberfläche abtastenden Fühler, einem mit dem Fühler verbundenen beweglichen Kontaktorgan, einem feststehenden Kontaktorgan sowie einer an die beiden Kontaktorgane angeschlossenen elektrischen Schaltungsanordnung, die bei Berührung der beiden Kontaktorgane ein Signal erzeugt.The invention relates to a device for monitoring the layer height from on one Traveling grate conveyed good, with at least one sensor that scans the layer surface, one with the sensor connected to the movable contact element, a fixed contact element and one to the two contact organs connected electrical circuit arrangement, which when the two touch Contact organs generated a signal.

Im Hinblick auf mögliche Schwankungen der einem Wanderrost zugeführten Gutmenge sowie mit Rücksicht auf gelegentlich auftretende Brüche von Rost- ■ platten ist es im allgemeinen erwünscht, die Schichthöhe des auf dem Wanderrost geförderten Gutes zu überwachen, um bei Feststellung von Abweichungen gegenüber dem Sollwert entsprechende Abhilfemaßnahmen einleiten zu können.With regard to possible fluctuations in the amount of material fed to a traveling grate and with consideration For occasional cracks in grate panels, it is generally desirable to adjust the layer height to monitor the goods conveyed on the traveling grate in order to detect deviations to be able to initiate appropriate remedial measures in relation to the setpoint.

Es sind bereits Überwachungsvorrichtungen bekannt, bei denen mit dem die Schichtoberfläche abtastenden Fühler eine Quecksilberschaltröhre verbunden ist, die bei einer bestimmten Fühlerstellung eine Kontaktverbindung herstellt. Eine derartige Ausführung ist jedoch gegenüber mechanischen Erschütterungen, die im Betrieb eines Wanderrostes vielfach auftreten, außerordentlich empfindlich und löst daher leicht einen Fehlalarm aus. Nachteilig ist weiterhin, - daß die Quecksilberschaltröhre im allgemeinen nicht die hohen Temperaturen vertragen, die vor allem beim Anfahren eines Wanderrostes häufig vorhanden sind.Monitoring devices are already known in which the layer surface is scanned A mercury interrupter is connected to the sensor, which at a certain sensor position establishes a contact connection. Such a design is, however, against mechanical vibrations, which often occur in the operation of a traveling grate, extremely sensitive and therefore solves easily generate a false positive. Another disadvantage is that the mercury interrupter is generally not tolerate the high temperatures that are often present, especially when approaching a traveling grate are.

Zur Vermeidung dieser Mängel der bekannten Ein- '*& richtung wurde von dem Erfinder bereits eine Über- |3f wachungsvorrichtung entwickelt, bei der mit dem die i|f Schichtoberfläche abtastenden Fühler ein bewegliches v$ Kontaktorgan verbunden ist, das mit einem meist drahtförmig ausgebildeten feststehenden Kontaktorgan zusammenwirkt und bei einer bestimmten Abweichung der Schichthöhe vom Sollwert mit diesem feststehenden Kontaktorgan in Berührung kommt. Bei dieser älteren Überwachungsvorrichtung Hegt zwischen den beiden Kontaktorganen eine Gleichspannung von 24 Volt. In den die beiden Kontaktorgane enthaltenden Stromkreis ist unmittelbar ein Relais eingeschaltet, das beim Schließen des Stromkreises ein Signal erzeugt.To avoid these shortcomings of the known in- '* & direction has already been given by the inventor | 3f monitoring device developed with which the i | f Layer surface sensing sensor a portable v $ Contact member is connected, which with a mostly wire-shaped fixed contact member interacts and with a certain deviation of the layer height from the target value with this fixed contact organ comes into contact. This older monitoring device cherishes a DC voltage of 24 volts between the two contact elements. In the two contact organs The circuit containing the circuit is immediately switched on when the circuit is closed generates a signal.

Eine derartige Vorrichtung stellt gegenüber der zuvor erläuterten bekannten Einrichtung im Hinblick auf die erzielte Erschütterungs- und Temperaturunempfindlichkeit bereits einen wesentlichen technischen Fortschritt dar. Im Betrieb dieser Überwachungsvorrichtungen hat sich jedoch noch folgender Nachteil gezeigt: Die Kontaktoberfläche der beiden Kontaktorgane unterliegt im Betrieb vor allem wegen der verhältnismäßig hohen Umgebungstemperatur einer starken Verzunderung. Da ferner die durch den Wanderrost hindurchgeführten Gase meist einen erheblichen Staubanteil enthalten, ergeben sich auf den Kontaktflächen der beiden Kontaktorgane auch erhebliche Staubablagerungen. Beide Einflüsse führen dazu, daß sich die Kontaktoberflächen im Laufe der Betriebszeit stark verschlechtern. Dies bringt die Gefahr mit sich, daß trotz mechanischer Berührung der beiden Kontaktorgane keine stromleitende Verbindung zustande kommt, die Überwachungsvorrichtung somit kein Signal auslöst.Such a device is compared to the previously explained known device with regard to on the achieved insensitivity to vibration and temperature already an essential technical However, there has been further progress in the operation of these monitoring devices Disadvantage shown: The contact surface of the two contact organs is primarily subject to operation strong scaling due to the relatively high ambient temperature. Furthermore, since the gases passing through the traveling grate usually contain a considerable amount of dust there is also considerable dust deposits on the contact surfaces of the two contact organs. Both influences lead to the fact that the contact surfaces deteriorate significantly in the course of the operating time. this brings with it the risk that, despite mechanical contact between the two contact organs, none of the contact organs are electrically conductive Connection is established, so the monitoring device does not trigger a signal.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, die auch bei während des Betriebes auftretenden Ubergangswiderständen an den Kontaktorganen einwandfrei arbeitet.The invention is therefore based on the object of providing a device of the type mentioned at the beginning create that even with transition resistances occurring on the contact organs during operation works flawlessly.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die beiden Kontaktorgane an eine hochohmige Quelle so hoher Spannung angeschlossen sind, daß bei allen betriebsmäßig auftretenden Verschlechterungen der Kontaktoberfläche eine stromleitende Verbindung spätestens bei mechanischer Berührung der beiden Kontaktorgane entsteht, die eine relativ niedrige Steuerspannung zur Erzeugung des Signals hervorruft.According to the invention, this object is achieved in that the two contact organs are connected to a high-resistance one Source of such high voltage are connected that with all operationally occurring deteriorations the contact surface creates an electrically conductive connection at the latest upon mechanical contact of the two contact organs, which have a relatively low control voltage for generating the signal evokes.

Diese hohe Spannung bewirkt, daß sich bei normalem Zustand der Kontaktoberfläche bereits kurz vor der Berührung der beiden Kontaktorgane eine stromleitende Verbindung durch einen Funkenüberschlag ergibt. Die Verhältnisse werden also derart gewählt, daß die stromleitende Verbindung nicht wie bisher erst beim Anlegen des beweglichen Koritaktorgans an das feststehende Kontaktorgan entsteht, sondern bereits vorher durch einen im allgemeinen durch eine Glimmentladung eingeleiteten Funkenüberschlag. Man wird auf diese Weise vom Zustand der Kontaktoberfläche weitgehend unabhängig und erreicht eine wesentlich größere Betriebssicherheit der Anlage gegenüber den erläuterten bekannten Vorrichtungen. This high voltage causes that the contact surface is already short in normal condition Before touching the two contact organs, an electrically conductive connection by means of a sparkover results. The conditions are chosen so that the current-conducting connection does not like so far only arises when the movable Koritakt organ is applied to the fixed contact organ, but already beforehand by a sparkover, generally initiated by a glow discharge. In this way, one becomes largely independent of the state of the contact surface and achieves a significantly greater operational reliability of the system compared to the known devices explained.

Da die zwischen den beiden Kontaktorganen im berührungsfreien Zustand liegende Hochspannung wegen der hochohmigen Quelle bei Herstellung der stromleitenden Verbindung unverzüglich zusammenbricht und somit der Hochspannungskreis nur zur Auslösung einer Steuerspannung dient, durch die der eigentliche Leistungskreis betätigt wird, ist ein versehentliches Berühren des auf hohem Potential liegenden Kontaktorgans durch eine Bedienungsperson ungefährlich. Die Anlage bedarf daher keiner besonderen Schutzvorrichtung. Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet. Because the high voltage between the two contact organs in the non-contact state immediately collapses due to the high-resistance source when the current-conducting connection is established and thus the high-voltage circuit only serves to trigger a control voltage through which the actual power circuit is actuated is accidentally touching the high potential Contact organ harmless by an operator. The system therefore does not need a special one Protective device. Further refinements of the invention are characterized in the subclaims.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung veranschaulicht. Es zeigtAn embodiment of the invention is illustrated in the drawing. It shows

Fig. 1 eine Schnittansicht der mechanischen Elemente der erfindungsgemäßen Vorrichtung,Fig. 1 is a sectional view of the mechanical elements the device according to the invention,

F i g. 2 eine Aufsicht auf den mechanischen Teil der erfindungsgemäßen Überwachungsvorrichtung in Verbindung mit einem Prinzipschaitbild der zugehörigen elektrischen Schaltungsanordnung.F i g. 2 shows a plan view of the mechanical part of the monitoring device according to the invention in FIG Connection with a schematic diagram of the associated electrical circuit arrangement.

Der mechanische Teil der erfindungsgemäßen Überwachungsvorrichtung enthält ein als Draht ausgebildetes feststehendes Kontaktorgan 1, das quer zur Bewegungsrichtung 2 des Wanderrostes angeordnet ist. Vom Rost ist in Fig. 1 lediglich die Gutschicht 3 veranschaulicht. Das drahtförmige Kontaktorgan 1 ist mittels Isolatoren 4 und Federn 5 an zwei seitlichen Streben 6 aufgehängt, die mit einem feststehenden Rahmen 7 verbunden sind.The mechanical part of the monitoring device according to the invention contains a wire designed as a wire fixed contact member 1, which is arranged transversely to the direction of movement 2 of the traveling grate is. Of the grate, only the layer of material is shown in FIG. 1 3 illustrates. The wire-shaped contact element 1 is connected to two by means of insulators 4 and springs 5 side struts 6 which are connected to a fixed frame 7.

Das durch zwei Kontaktfahnen gebildete bewegliche Kontaktorgan 8 sitzt an einem Armpaar 9, das von einem Fühler 10 getragen wird, der an seinem einen Ende zwei federnde Gleitorgane 10 α aufweist. An seinem anderen Ende ist der Fühler 10 an einem Bügel 11, der fest mit der Halterung 7 verbunden ist, schwenkbar gelagert. Zwischen der Halterung 7 und dem Armpaar 9 ist ein biegsames Verbindungskabel 12 vorgesehen.The movable contact member 8 formed by two contact lugs sits on a pair of arms 9, which is carried by a sensor 10, which has two resilient sliding members 10 α at one end. At its other end, the sensor 10 is on a bracket 11, which is firmly connected to the holder 7, pivoted. Between the bracket 7 and the pair of arms 9 is a flexible connecting cable 12 provided.

.. Das bewegliche Kontaktorgan 8 liegt über die die Halterung 7 an Masse, während das drahtförmige feststehende Kontaktorgan 1 mit dem Hochspan-.. The movable contact member 8 is on the bracket 7 to ground, while the wire-shaped fixed contact element 1 with the high-voltage

nungsanschluß 13 der elektrischen Schaltungsanordnung 14 verbunden ist.connection 13 of the electrical circuit arrangement 14 is connected.

Diese Schaltungsanordnung enthält einen Transformator T mit einer Primärwicklung W₁ und zwei Sekundärwicklungen W₂ und W₃, eine Relaisröhre R (z.B. die Relaisröhre ER 21 A) sowie ein Relais mit der Relaisspule d und dem Relaiskontakt d_v Weiterhin enthält die Schaltungsanordnung einen Betätigungsschalter P, eine Sicherung e, eine den Einschaltzustand anzeigende Glimmlampe G, einen in Reihe mit der Hochspannungs-Sekundärwicklung W₂ liegenden Begrenzungswiderstand R₂, einen zwischen dem anderen Ende der Sekundärwicklung W₂ und Masse liegenden Widerstand R₃, einen Gleichrichter D, Anpassungs- und Glättungswiderstände i?₄ bis R₈ sowie Glättungskondensatoren C₁, C₂, weiterhin einen zwischen Kathode K und Hilfselektrode H liegenden Widerstand A₉, einen zwischen der Hilfselektrode H und der Anödet liegenden Widerstand A₁₀, einen im Anodenkreis der Relaisröhre R angeordneten Widerstand R₁₁ sowie einen parallel zur Relaisspule d geschalteten Kondensator C₃. Die Zündelektrode der Relaisröhre R ist mit Z bezeichnet.This circuit arrangement contains a transformer T with a primary winding W ₁ and two secondary windings W ₂ and W ₃ , a relay tube R (e.g. the relay tube ER 21 A) and a relay with the relay coil d and the relay contact d _v a backup e, an oN state indicating glow lamp G, one in series with the high voltage secondary winding W ₂ lying limiting resistor R _2, a between the other end of the secondary winding W ₂ and earth resistance lying _R3, a rectifier D, adaptation and Smoothing resistors i? ₄ to R ₈ and smoothing capacitors C ₁ , C ₂ , furthermore a resistor A ₉ lying between the cathode K and auxiliary electrode H _{, a resistor A 10} lying between the auxiliary electrode H and the anode, a resistor R ₁₁ arranged in the anode circuit of the relay tube R and a Capacitor C ₃ connected in parallel to relay coil d . The ignition electrode of the relay tube R is denoted by Z.

Die Wirkungsweise der Überwachungsvorrichtung ist folgendermaßen:The mode of operation of the monitoring device is as follows:

Die Sekundärwicklung W₂ des Transformators T liefert zwischen den Klemmen 13 und 15 eine Hochspannung von beispielsweise 5 W. Diese Spannung liegt damit zwischen den Kontaktorganen 1 und 8, die bei normaler Schichthöhe des auf dem Wanderrost geförderten Gutes 3 einen hinreichenden Abstand voneinander aufweisen, so daß kein Überschlag auftritt. Der Widerstand R₃ ist somit stromlos. Da infolgedessen die Zündelektrode Z auf Massepotential liegt, ist die Relaisröhre R gesperrt. Im Anodenkreis, der die Relaisspule d enthält, fließt daher kein Strom.The secondary winding W _{2 of} the transformer T supplies a high voltage of, for example, 5 W between the terminals 13 and 15. This voltage is therefore between the contact elements 1 and 8, which are at a sufficient distance from one another with the normal layer height of the goods 3 conveyed on the traveling grate, so that no flashover occurs. The resistor R ₃ is thus de-energized. Since, as a result, the ignition electrode Z is at ground potential, the relay tube R is blocked. No current therefore flows in the anode circuit containing the relay coil d.

Sinkt nun die Schichthöhe des auf dem Wanderrost befindlichen Gutes 3 aus irgendeinem Grunde ab, so daß der Fühler 10 die in Fig. 1 gestrichelt angedeutete Lage erreicht, so ergibt sich eine stromleitende Verbindung zwischen den Kontaktorganen 1 und 8. Infolge der gewählten hohen Spannung zwischen beiden Kontaktorganen setzt dabei eine Funkenentladung zwischen den beiden Kontaktorganen bereits kurz vor der mechanischen Berührung ein, beispielsweise dann, wenn sich das bewegliche Kontaktorgan 8 dem feststehenden Kontaktorgan 1 bis auf einen Abstand genähert hat, der etwa dem doppelten Durchmesser des drahtförmigen Kontaktorgans I entspricht.If the layer height of the material 3 located on the traveling grate drops for some reason from, so that the sensor 10 reaches the position indicated by dashed lines in FIG. 1, the result is a current-conducting position Connection between the contact organs 1 and 8. As a result of the selected high voltage between Both contact organs set a spark discharge between the two contact organs shortly before the mechanical contact occurs, for example when the movable contact element 8 has approached the fixed contact member 1 up to a distance that is about twice that Diameter of the wire-shaped contact member I corresponds.

Die auf diese Weise hergestellte stromleitende Verbindung zwischen den Klemmen 13 und 15 bewirkt, daß durch die Sekundärwicklung W₉ und die Widerstände R₂, R_n ein Strom fließt, der durch den hochohmigen Widerstand R₂ beispielsweise auf einen Wert von etwa 2 mA begrenzt wird. Der am Widerstand R₉ auftretende Spannungsabfall wird durch den Gleichrichter D gleichgerichtet und geglättet der Zündelektrode Z zugeführt. Die Relaisröhre R zündet infolgedessen, so daß der aus der Relaisspule d und dem parallelgeschalteten Kondensator C₃ bestehende Parallelschwingkreis über den Widerstand R₁₁ und die Kathoden-Anoden-Strecke der Relaisröhre R von der Sekundärwicklung W₃ (220 Volt) Strom erhält. Das Relais spricht infolgedessen an und schließt den Kontakt d_v durch den das zu Warn- und Regelzwecken benutzte Ausgangssignal der Überwachungsvorrichtung ausgelöst wird.The current-conducting connection established in this way between terminals 13 and 15 causes a current to flow through the secondary winding W ₉ and the resistors R ₂ , R _n , which is limited by the high-resistance resistor R _2, for example, to a value of about 2 mA . The voltage drop occurring across the resistor R ₉ is rectified by the rectifier D and fed to the ignition electrode Z in a smoothed manner. The relay tube R ignites as a result, so that the parallel resonant circuit consisting of the relay coil d and the capacitor C _{3 connected in} parallel receives current via the resistor R ₁₁ and the cathode-anode section of the relay tube R from the secondary winding W ₃ (220 volts). The relay responds as a result and closes the contact d _v by which the output signal of the monitoring device used for warning and control purposes is triggered.

Claims

Patent claims:

1. Device for monitoring the layer height of material conveyed on a traveling grate, with at least one sensor scanning the layer surface, one connected to the sensor 'movable contact member, a fixed contact member and one to the two contact organs connected electrical circuit arrangement, which upon contact of the two contact organs generates a signal, characterized in that the two Contact elements (1, 8) are connected to a high-resistance source (13, 15) of high voltage that with all operationally occurring deterioration of the contact surface a conductive one Connection arises at the latest with mechanical contact of the two contact organs, the one causes relatively low control voltage to generate the signal.

2. Apparatus according to claim 1, characterized in that one of the two contact organs is designed as a wire and the voltage is chosen to be at least so high that at Reduction of the distance between the two contact organs (1, 8) to about twice that Wire diameter initiates a spark discharge.

3. Apparatus according to claim 1, characterized in that the two contact elements (1, 8) are connected to the high-voltage winding (w ₂ ) of a transformer (Γ), with which a further serving for tapping the control voltage resistor (R ₃ ) in series whose terminals are connected via a rectifier arrangement (D, R ₄ to R ₈ , C ₁ , C ₂ ) to the cathode (K) and ignition electrode (Z) of a relay tube (R) Switching element is arranged.

4. Apparatus according to claim 3, characterized in that the switching element is formed by a relay whose coil (d) together with a capacitor (C ₃ ) connected in parallel represents a resonant circuit located in the anode circuit of the relay tube (R) , only excited when the tube is ignited .

5. Apparatus according to claim 3, characterized in that a second secondary winding (w _a ) of the transformer (T) is provided for supplying power to the relay tube (R).

1 sheet of drawings