DE1926054A1

DE1926054A1 - Regelung eines Materialstroms,etwa von geschnittenem Tabak

Info

Publication number: DE1926054A1
Application number: DE19691926054
Authority: DE
Inventors: Strydon Mauritz Leon
Original assignee: STRYDON MAURITZ LEON
Current assignee: STRYDON MAURITZ LEON
Priority date: 1968-05-22
Filing date: 1969-05-22
Publication date: 1969-12-18
Also published as: DE1926054C3; DE1926054B2; FR2009118A1; US3631961A; GB1252684A; JPS4928438B1

Description

H.SCHROEIER.K IEHMANM

PATENTANWÄLTE

8 Mönchen , C · Lirowskystr. 10 1926054

Tel. 77 8956 - SP-ST-Il

22. Mai I969

Mauritz Leon Strydom

Regelung eines Materialstroms, etwa von geschnittenem Tabak

Die Erfindung betrifft die Regelung eines Materialstroms, der z.B. aus geschnittenem Tabak bestehen kann.

Wenn Tabakfasergut in einen BehäJter gegeben und am Boden des Behälters mittels eines an einer öffnung im Behälterboden vorbeilaufenden Förderbands entnommen wird, passiert es häufig, daß die Materialdichte (Raumerfüllung) so unterschiedlich ist, daß die Tabakfasern nicht in gleichbleibender Stoffmenge gefördert werden.

Natürlich könnte die durchschnittliche Stoffmenge auf einen mehr oder weniger konstant bleibenden Wert eingestellt werden, indem die Laufgeschwindigkeit des Förderbandes .in Abhängigkeit von der gemessenen Stoffmenge geregelt würde. Jedoch kann innerhalb kurzer Zeitabschnitte die tatsächliche Menge erheblich von der Durchschnittsmenge abweichen, und eine Variation in der einen Richtung übt eine gleiche und entgegengesetzte Variation in der anderen Richtung auf das System aus.

Die letztgenannte Schwierigkeit läßt sich durch Vorwärtskopplung vermeiden, aber bei den meisten Steuerungen ist

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das bedauerlicherweise nicht möglich. Bei den resultierenden kurzzeitigen Variationen wird ausnahmslos Rückkopp-'lung vorgesehen·

Die Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, ein System anzugeben, bei dem die Variation möglichst klein ist·

Die Erfindung zeigt ein Verfahren zum Regeln des Materialstroms und umfaßt die Schritte, das Material in veränderlicher Menge zu fördern, diese Menge an einem bestimmten Punkt zu messen, die gewonnene Information zum Verändern der Fördermenge in dem Sinne zu benutzen, daß die Menge an dem Punkte konstant bleibt und das Material in einen mit gleichbleibender Bahngeschwindigkeit fliessenden Abgabestrom überführt wird; die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß ein schrägliegender Ausschnitt aus dem Strom entnommen und mit einer Geschwindigkeit weggeführt wird, die grosser als die Bahngeschwindigkeit des Abgabestroms ist.

Die Anlage zum Regeln des Materialstroms besteht aus einer Einrichtung zum Fördern des Materials mit veränderbarer Geschwindigkeit, einem Mengenmesser} an dem die Fördereinrichtung das Material vorbeiführt, einer Rückkopplung von dem Mengenmesser zu der veränderbaren Fördereinrichtung, um die Fördergeschwindigkeit in solchem Sinne zu verändern, daß die Menge am Mengenmesser konstant gehalten wird, und einer mit konstanter Geschwindigkeit laufenden Fördereinrichtung zum Wegführen des Materials von dem Mengenmesser; diese Anlage ist gekennzeichnet durch eine Sohlenplatte, über die die mit konstanter Geschwindigkeit laufende Fördereinrichtung das Material hinwegbewegt und die schräg zur Laufrichtung des Materialstroms liegt, so daß ein schrägliegender Ausschnitt des Materials abgezogen wird, und durch eine Einrichtung, die das über die Kante der Platte abfliessende Material mit höherer Geschwindigkeit abführt, als die mit konstanter Geschwindigkeit laufende Förder-

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einrichtung es über die Kante hinwegfördert.

Bei dem mit veränderbarer Geschwindigkeit laufenden Förderer kann es sich um einen Bandförderer handeln, dessen Geschwindigkeit veränderbar ist, oder um einen mit konstanter Geschwindigkeit laufenden Förderer, der durch eine veränderbare öffnung führt.

Als Mengenmesser kann ein mit einer radioaktiven Strahlenquelle arbeitendes Gerät verwendet werden, vorzugsweise
wird jedoch mit einem die Dielektrizitätskonstante des
von dem veränderlichen Förderer transportierten Materials messenden Gerät gearbeitet·

Die Erfindung wird durch Zeichnungen erläutert, die folgendes darstellen:

Fig« 1 eine schematisch gezeichnete Ansrcht einer Anlage zum Einbringen von geschnittenem Tabak in ein Carding-Gerät;

Fig. 2 eine schematisch gezeichnete Draufsicht auf die
Anlage nach Fig. 1.

Bei der gezeichneten Anlage ist ein Behälter 3 mit einem mit veränderbarer Geschwindigkeit&aufenden Förderer 1 an seiner Unterseite-gezeichnet; der Förderer transportiert geschnittenen Tabak durch eine öffnung 5. Das geförderte Schnittgut läuft zwischen zwei Platten 6 hindurch, zwischen denen mit nicht näher dargestellten Mitteln die Dielektrizitätskonstante ermittelt wird. Wenn die Dielektrizitätskonstante von einem voreingestellten Wert abweicht, wird die Geschwindigkeit des Förderbands f so verändert, daß
während eines Zeitabschnitts dfe durchschnittliche Dichte des zwischen den Platten 6 durchlaufenden Materials konstant auf einem vorgegebenen Wert bleibt.

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Von den Platten 6 aus schreitet das Material fort zu einem mit konstanter Geschwindigkeit laufenden Förderer 7, der seinerseits Material auf eine Platte 8 transportiert, die eine schrägstehende Kante 9 aufweist.

Wegen der jedem Regelsystem eigenen Verzögerungszeit variiert die Dichte des aus den Platten 6 heraustretenden Stroms von geschnittenem Tabak in Abhängigkeit von dem Dekrement des Regelsystems. Man kann annehmen, daß parallel liegende Querschichten unterschiedlicher Dichte von dem Förderer 7 an die Platte 8 abgegeben werden· Der Winkel der Kante 9 ist so gewählt, daß die durchschnittliche Dichte paralleler Schichten sehr eng mit der vorbestimmten Dichtezahl zusammenfällt.

Das über die Kante 9 laufende Material fällt bei der gezeichneten Ausführungsform sofort weg. Natürlich kann das Material auch von einem Förderer im rechten Winkel zu der Kante 9 weggeführt werden; dabei hat dieser Förderer eine Geschwindigkeit, die Über der des Förderers 7 liegt.

Anstelle der Platten 6 kann natürlich ein mit Kernstrahlen arbeitender Dichtemesser verwendet werden, dessen Ausgangsgrösse regelnd auf das Band U einwirkt«

Es ist auch möglich, die Geschwindigkeit des Bandes H konstant zu halten, aber in diesem Fall wird der Querschnitt der öffnung 5 nach Maßgabe der von dem Dichtemesser gelieferten Signale verändert.

Das Kernstück der Erfindung ist in der schrägstehenden Kante 9 zu sehen, und die Wahl des richtigen Winkels θ (Fig.2) ist wichtig. Der Winkel kann in einer gegebenen Anlage mit gutem Erfolg nach Versuch und Irrtum ermittelt werden, er läßt sich aber auch berechnen. Der Winkel θ in Winkelgraden läßt sich aus der Beziehung

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errechnen; dabei ist W die Breite des Stroms aus geschnittenem Tabak und D diejenige Länge des Materialstroms in Laufrichtung, in welcher die durchschnittliche Stoffmenge gleich der geforderten konstanten Stoffmenge ist» Auch D kann nach Versuch und Irrtum bestimmt werden. Man kann je-' doch annehmen, daß D = T_fV, wobei T_f die Verzögerungszeit (in see) ist, bis zu der die Rückkopplung wirksam wird, oder die VerzSprungszeit, bis zu der die elektrische Rückkopplung und der Förderer das Material mit der eingestellten Geschwindigkeit vorwärtsbewegen· V ist die Geschwindigkeit in Längeneinheiten je Sekunde einer beliebig dünnen Querschnittsschicht des Materials, das das Meßgerät mit der geforderten konstanten Menge passiert.

Wird der Winkel θ richtig gewählt, so wird die Änderung der augenblicklichen Menge, in der Material über die Kante 9 abgeworfen wird, so klein wie möglich gehalten und kann für die Praxis als konstant angesehen werden.

Patentansprüche i 909851/1243

Claims

P a t entansprüche

/1.)Verfahren zum Regeln eines Materialstroms mit den Schritten, das Material in veränderlicher Menge zu fördern, diese Menge an einem bestimmten Punkt zu messen, die gewonnene Information zum Verändern der Fördermenge in dem Sinne zu benutzen, daß die Menge an dem Punkt konstant bleibt und das Material in einen mit gleichbleibender Bahngeschwindigkeit fliessenden Abgabestrom überführt wird, dadurch gekennzeichnet, daß ein schrägliegender Ausschnitt aus dem Strom entnommen wird und mit einer Geschwindigkeit weggeführt wird, die grosser als die Bahngeschwindigkeit des Abgabestroms ist.

2· Anlage zum Regeln eines Materialstroms mit einer Einrichtung zum Fördern des Materials mit veränderbarer Geschwindigkeit, einem Mengenmesser, an dem die Fördereinrichtung das Material vorbeiführt, einer Rückkopplung von dem Mengenmesser zu der veränderbaren Fördereinrichtung, um die Fördergeschwindigkeit in solchem Sinne zu verändern, daß die Menge am Mengenmesser konstant gehalten wird, und mit einer mit konstanter Geschwindigkeit laufenden Fördereinrichtung zum Wegführen des Materials von dem Mengenmesser, gekennzeichnet durch eine Sohlenplatte (8), über die die mit konstanter Geschwindigkeit laufende Fördereinridtung (7) das Material hinwegbewegt und die schräg zur Laufrichtung des Materialstroms liegt, so daß ein schrägliegender Ausschnitt des Materials abgezogen wird, und durch eine Einrichtung, die das über die Kante (9) der Platte (8) abfliessende Material mit höherer Geschwindigkeit abführt, als die mit konstanter Geschwindigkeit lau-

fende Fördereinrichtung (7) es über die Kante (9) hinwegfördert·

3· Anlage nach Anpruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Winkel der Kante (9) so gewählt wird, daß die Variation des Durchsatzes im Mengenmesser ausgeglichen wird·

Anlage nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Winkel der Kante (9) nach der Beziehung

te O = —

gewählt wird, wobei β der in Winkelgrad gemessene Winkel ist, W di« Breite des Materialstroms und D diejenige Länge des Materialstroms in Laufrichtung, in welcher die durchschnittliche Stoffmenge gleich der geforderten konstanten Stoffmenge ist.

5« Anlage nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß

D = T_fV,

wobei Ti die Zeit (in see) ist, die Rückkopplungsmechanik und variabler Förderer (Ό benötigen, um den mittleren Durchsatz am Mengenmesser auf den geforderten konstanten Durchsatz zu bringen, und V die Geschwindigkeit in Längeneinheiten je Sekunde einer beliebig dünnen Querschnittsschicht des Materials, das das Mengenmeßgerät mit der geforderten konstanten Menge passiert*

6« System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch

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gekennzeichnet, daß der veränderbare Förderer (4) ein Bandförderer ist, dessen Fördergeschwindigkeit verändert werden kann*

7. System nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der veränderbare Förderer (4) ein mit konstanter Geschwindigkeit laufender Förderer ist, der durch eine veränderbare öffnung (5) läuft.

8. System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Mengenmesser die Dielektrizitätskonstante des von dem veränderbaren Förderer (4) geförderten Materials bestimmt.

9. System nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Mengenmesser als mit Kernstrahlung arbeitender Detektor ausgeführt ist.

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