DE1926054B2

DE1926054B2 - Verfahren und Anlage zum Regeln eines Materialstromes

Info

Publication number: DE1926054B2
Application number: DE1926054A
Authority: DE
Inventors: Mauritz Leon Stellenbosch Strydom (Suedafrika)
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1968-05-22
Filing date: 1969-05-22
Publication date: 1974-05-22
Also published as: DE1926054C3; JPS4928438B1; FR2009118A1; DE1926054A1; GB1252684A; US3631961A

Description

55

60 Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Regeln eines Maisriaistroms entsprechend dem Oberbegriff des Anspruchs 1 und eine Anlage zum Regeln eines Materialstroms entsprechend dem Oberbegriff des Anspruchs 2.

Wenn z. B. Tabakfasergut in einen Sehälter gegeben und am Boden des Behälters mittels eines an einer Öffnung im Behälterboden vorbeilaufenden Förderbands entnommen wird, passiert es häufig, daß die Materialdichte 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 Abhänigkeit von der gemessenen Stoffmenge geregelt würde. Jedoch kann innerhalb kurzer Zeitabschnitte die tatsächliche Menge erheblich von der Durchschnittsmenge abweichen, und eine Abweichung in der einen Richtung übt eine gleiche und entgegengesetzte Abweichung in der anderen Richtung auf das System aus.

Die letztgenannte Schwierigkeit läßt sicn durch Vonvärtskopplung vermeiden, aber bei den meisten Steuerungen ist das nicht möglich. Bei den resultiei enden" kurzzeitigen Abweichungen wird ausnahmslos Rückkopplung vorgesehen.

Es sind verschiedene Vorschläge gemacht worden, um dieses Steuerungsproblem zu lösen. Einer dieser Vorschläge (deutsche Patentschrift 574 421) betrifft die tabakverarbeitende Industrie und geht davon aus, daß während der Zufuhr von Tabak zu Verarbeitungsmaschinen Wägungen des zugeführten Tabaks durchgeführt werden. Weicht die Wägung vom Sollwert ab, so wird auf Grund dieser einzelnen Wägung der Fluß der Zufuhr nicht sofort ve>-^H~dert, sondern &i werden mehrere Wägungen in zeitlicher Reihenfolge durchgeführt. Erst wenn die Anzahl der ein Übe ^wicht feststellenden Wägungen die Zahl der ein Untergewicht feststellenden Wägungen übertrifft, wird der Materialzufluß entsprechend erhöht oder erniedrigt. Dabei hängen die Schwankungen bei der Materialzufuhr zu den Verarbeitungsmaschinen von der Häufigkeit der Wägungen ab.

Bei einem anderen Vorschlag (deutsche Patentschrift 945 461) wird eine Regelung der Materialzufuhr dadurch erreicht, daß eine Vorrichtung zur Erhöhung oder Verringerung der Fördergeschwindigkeit jedesmal dann betätigt wird, wenn die Mittelwertgröße eines Signals, das mit der Materialmenge korreliert ist, über eine bestimmte Erzeugnislänge hinweg aus vorgegebenen Grenzen herausfällt. Das an dieser Stelle vorgeschlagene Verfahren ist ziemlich aufwendig, da komplizierte Regelkreise und Regelschaltungen verwendet werden.

Bei einer anderen Vorrichtung (deutsches Gebrauchsmuster 1907 974) wird ein Teil des von einem Behälter abgegebenen zu transportierenden Gutes über ein Hilfsförderband geleitet, das mit einer Waage gekoppelt ist. Durch Wägung wird festgestellt, ob Abweichungen vom Sollwert vorliegen. Über Regelkreise werden Drosselschieber betätigt, um die Abweichung von der Sollgröße zu kompensieren.

Bei jedem Regelvorgang liegt zwischen dem Er-

ϊ 926 054

kennen der Abweichung von der Sollgröße und dem zu einem mit konstanter Geschwindigkeit laufenden

Zurückführen der Stellgröße auf die Sollgröße eine Förderer 7, der seinerseits Material auf eine Platte 8

gewisse Zeitverzögerung. Innerhalb dieses Zeitinter- transportiert, die eine schrägstehende Kante 9 auf-

valles ist eine gleichmäßige Beschickung jedoch nicht weist,

gewährleistet. 5 Wegen der jedem Regelsystem eigenen Verzöge-

Die Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, ein rungszeit variiert die Dichte des aus den Platten 6

Verfahren und eine Anlage anzugeben, bei dem/der heraustretenden Stroms von geschnittenem Tabak in

die Abweichung möglichst klein ist. Abhängigkeit von dem Dekrement des Regelsystems.

Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt bei dem ein- Man kann annehmen, daß parallelliegende Quergangs genannten Verfahren erfindungsgemäß da- io schichten unterschiedlicher Dichte von dem Fördedurch, daß ein schrägliegender Ausschnitt aus dem rer 7 an die Platte 8 abgegeben werden. Der Winkel Strom entnommen und mit einer Geschwindigkeit der Kante 9 ist so gewählt, daß die durchschnittliche weggeführt wird, die größer als die Bahngeschwmdig- Dichte paralleler Schichten sehr eng mit der vorbekeit des Abgabestroms ist. stimmten Dichtezahl zusammenfällt.

Die erfindungsgemäße Lösung dieser Aufgabe bei 5.5 Das über die Kante 9 laufende Material fällt bei

der eingangs genannten Anlage ist gekennzeichnet ' der gezeichneten Ausführungsform sofort weg. Na-

durch eine Sohlenplatte, mit einer schräg zur Lauf- türlich kann das Material auch von einem Förderer

richtung des Materialstromes angeordneten hinteren im rechten Winkel zu der Kante 9 weggeführt werden:

Kante, über die die mit konstanter Geschwindigkeit dabei hat dieser Förderer eine Geschwindigkeit, die

laufende Fördereinrichtung das Material hinwegbe- 20 über der des Förderers 7 liegt.

wegt, so daß ein schrägliegender Ausschnitt des Ma- An Stelle der Platten 6 kann natürlich ein mit

terials abgezogen wird, wobei eine Einrichtung vor- Kernstrahlen arbeitender Dichtemesser verwendet

handen ist, die das über die Kante der Platre ab- werden, dessen Ausgangsgröße regelnd auf das Band 4

fließende Material mit höherer Geschwindigkeit ab- einwirkt.

führt, als die mit konstanter Geschwindigkeit laufende 25 Es ist auch möglich, die Geschwindigkeit des Ban-

Fördereinrichtung es über die Kante hinwegfördert. des 4 konstant zu halten, aber in diesem Fall wird

Bei dem mit veränderbarer Geschwindigkeit laufen- der Querschnitt der Öffnung 5 nach Maßgabe der von

den Förderer kann es sich um einen Bandförderer dem Dichtemesser gelieferten Signale verändert,

handeln, dessen Geschwindigkeit veränderbar ist, Das Kernstück der Erfindung ist in der schräg-

oder um einen mit konstanter Geschwindigkeit lau- 30 stehenden Kante 9 zu sehen, und die Wahl des rich-

fenden Förderer, der durch eine veränderbare Öff- tigen Winkels θ (F i g. 2) ist wichtig. Der Winkel

nung führt. kann in einer gegebenen Anlage mit gutem Erfolg

Als Mengenmesser kann ein mit einer radioaktiven nach Versuch und Irrtum ermittelt werden, er läßt Strahlenquelle arbeitendes Gerät verwendet werden, sich aber auch berechnen. Der Winkel θ in Winkelvorzugsweise wird jedoch mit einem die Dielektrizi- 35 graden läßt sich aus der Beziehung
tätskonstante des von dem veränderlichen Förderer
transportierten Materials messenden Gerät gearbeitet. te Θ = ^-~

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird durch £>
Zeichnungen erläutert, die folgendes darstellen

Fig. 1 eine schematisch gezeichnete Ansicht einer 40 errechnen; dabei ist W die Breite des Stroms aus ge-

Anlage zum Einbringen von geschnittenem Tabak in schnittenem Tabak und D diejenige Länge des Mate-

ein Carding-Gerät, rialstroms in Laufrichtung, in welcher die durch-

F i g. 2 eine schematisch gezeichnete Draufsicht auf schnittliche Stoffmenge gleich der geforderten kon-

die Anlage nach Fig. 1. stanten Stoffmenge ist. Auch D kann nach Versuch

Bei der gezeichneten Anlage ist ein Behälter 3 mit 45 und Irrtum bestimmt werden. Man kann jedoch aneinem mit veränderbarer Geschwindigkeit laufenden nehmen, daß Ό — T₁V, wobei T₁ die Verzögerungs-Förderer 4 an seiner Unterseite dargestellt. Der För- zeit (in see) ist, bis zu der die Rückkopplung wiikderer transportiert geschnittenen Tabak durch eine sam wird, oder die Verzögerungszeit, bis zu der die Öffnung 5. Das geförderte Schnittgut läuft zwischen elektrische Rückkopplung und der Förderer das Mazwei Platten 6 hindurch, zwischen denen mit nicht 50 terial mit der eingestellten Geschwindigkeit vorwärtsnäher dargestellten Mitteln die Dictektrizitätskon- bewegen. V ist die Geschwindigkeit in Längeneinstante ermittelt wird. Wenn die Dielektrizitätskon- heiten je Sekunde einer beliebig dünnen Querschnittsstante von einem voreingestellten Wert abweicht, wird schicht des Materials, das das Meßgerät mit der gedie Geschwindigkeit des Förderbandes 4 so verändert, forderten konstanten Menge passiert,
daß während eines Zeitabschnitts die durchschnitt- 55 Wird der Winkel Θ richtig gewählt, so wird die liehe Dichte des zwischen den Platten 6 durchlaufen- Änderung der augenblicklichen Menge, in der Maden Materials konstant auf einem vorgegebenen Wert terial über die Kante 9 abgeworfen wird, so klein wie bleibt. möglich gehalten und kann für die Praxis als kou-

Von den Platten 6 aus schreitet das Material fort stant angesehen werden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

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 größer als die Bahngeschwindigkeit des Abgabe-Stroms ist.

2. Anlage zum Regeln eines Mateiialstroms 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), mit einer schräg zur Laufrichtung des Materialsstroms angeordneten hinteren Kante (9), über die die mit konstanter Geschwindigkeit laufende Fördereinrichtung (7) das Material hinwegbewegt, so daß ein schrägliegender Ausschnitt des Materials abgezogen wird, wobei eine Einrichtung vorhanden ist, die das über die Kante (9) der Platte (8) abfließende Material mit höherer Geschwindigkeit abführt, als die mit konstanter Geschwindigkeit !aufende Fördereinrichtung (7) es über die Kante (9) hinwegfördert.

3. Anlage nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Winkel der Kante (9) so gewählt ist, daß die Abweichung des Duiohsatzes durch den Mengenr.-.-sser ausgeglichen wird.

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

W
tgö- _d

gewählt wird, wobei Θ der in Winkelgrad ge- _g0 messene Winkel ist, W die 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 die Länge D des Materialstroms in Laufrichtung, in der die durchschnittliche Stoffmenge gleich der geforderten konstanten Stoffmenge ist, gegeben ist durch

D = T₁V,

wobei T₁ die Zeit (in Sekunden) ist, die Rückkopplungsmechanik und variabler Förderer (4) 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 übs Mai.: .IaIs, das das Mengenmeßgerät mit der geforderten konstanten Menge passiert.