DE2645819A1

DE2645819A1 - Durch einen metalldetektor betaetigbare sortierweiche

Info

Publication number: DE2645819A1
Application number: DE19762645819
Authority: DE
Inventors: Wolfgang Dipl Ing Zwicker
Original assignee: Pulsotronic Merten GmbH and Co KG
Current assignee: Pulsotronic Merten GmbH and Co KG
Priority date: 1976-10-11
Filing date: 1976-10-11
Publication date: 1978-04-13
Also published as: DE2645819C2

Description

Durch einen Metalldetektor betätigbare Sortierweiche
Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Ausscheiden von Metallteilen aus einem Förderstrom von bewegtem Gut, z. B.
Malgut oder Granulat, bestehend aus einem Metalldetektor und einem Ausscheidungsorgan, wobei der Förderstrom sowohl durch eine von einem elektromagnetischen Feld durchsetzte Öffnung des Metalldetektors als auch durch das Ausscheidungsorgan hindurchgeführt wird und ein in das elektromagnetische Feld eintretendes Metallteil ein Ausgangssignal des Metalldetektors bewirkt, das einen Betätigungsmechanismus für das Ausscheidungsorgan steuert.
Es gibt bereits mehrere Ausführungsformen von Vorrichtungen zum Ausscheiden metallischer Fremdkörper in einem Förderstrom von Malgut oder Granulat.
So besteht beispielsweise eine derartige Vorrichtung (Patentschrift 929046) aus einem senkrecht angeordneten Fallschacht, einer um dessen Außenummantelung angeordneten Spulenanordnung und einer unterhalb dieser Spulenanordnung vorgesehenen Ausscheidungsklappe. Dabei wird das Malgut durch den Fallschacht geleitet und passiert ein im Innern des Fallschachtes sich erstreckendes elektromagnetisches Wechsel feld. Ein im Malgut vorhandenes Metallteil induziert dabei in der Spulenanordnung eine Differenzspannung, die in einem nachfolgenden Verstärker zu einem Impuls geformt wird, der den Betätigungsmechanismus für die Ausscheideklappe steuert.
Die in einigem Abstand von der Spulenanordnung bzw. deren Wechselfeld angeordneten Ausscheidungsklappe ist so ausgebildet, daß sie nur für eine verhältnismäßig kurze einstellbare Zeitdauer den normalen Weg verschließt und automatisch, z. B. mittels einer Rückstellfeder, in die Ausgangslage zurückkehrt.
Bei dieser bekannten Vorrichtung wird also bei einer ordnungsgemäßen Funktionsweise der Vorrichtung das vorhandene Metallteil ausgeschieden, bevor es in dem Förderstrom weitertransportiert wird und u. U. bis in die Verarbeitungsmaschine gelangt und dort erhebliche Beschädigungen hervorrufen kann.
Bei dieser bekannten Vorrichtung sind jedoch keine Maßnahmen vorgesehen, die eine Störung der Vorrichtung so rechtzeitig anzeigen, daß bei einem defekten Gerät der Granulatstrom noch rechtzeitg abgeschaltet werden kann, bevor zuviel unkontrolliertes Material die Vorrichtung passiert.
Durch die OT-OS 1809982 ist eine weitere Vorrichtung bekanntgeworden, bei der im Unterschied gegenüber der vorstehend beschriebenen Anordnung anstelle der Ausscheideklappe ein unterhalb des Metalldetektors pendelnd gelagertes Leitrohr verwendet wird, an dem ein durch den Metalidetektor gesteuertes Betätigungsorgan angreift. Das Leitrohr aus Stahl oder Kunststoff ist in einem längsgeteilten Gehäuse mit einer unterhalb des Leitrohres hosenbeinartigen Öffnung gelagert und wird etwa in der halben Länge einerseits durch eine Feder über die GUT-Seite der Hosenbein-Öffnung gehalten und durch einen Elektromagneten bei Eintritt eines Metallteiles in den Metalldetektor über die Ausschußseite gezogen.
Der Metalldetektor arbeitet nach dem Prinzip der Beeinflussung der durch einen Oszillator erzeugten Hochfrequenzschwingung und tastet induktiv das durch die Suchspule hindurchfallende Gut ab.
Ist in dem Gut ein Metallteil enthalten, wird im Metalldetektor ein Signal erzeugt, das über einen nachgeschalteten Verstärker und einem Relais-Ausgang den Hubmagneten steuert. Mit einer eingebauten Zeitverzögerung läßt sich die Abfallzeit des Hub- magneten beeinflussen, um unterschiedliche Fallhöhen auszugleichen.
Bei diesem bekannten Gerät werden Störungen insofern vermieden, weil durch die Verwendung eines Schwenkrohres anstelle einer Klappe als Ausscheidungsorgan das Fördergut sich oberhalb des Ausscheidungsorganes nicht stauen kann. Es wird somit eine Verbesserung der Funktionssicherheit der Vorrichtung erreicht. Bei diesem bekannten Gerät sind jedoch ebenfalls keine Maßnahmen vorgesehen, die einen Defekt in der Vorrichtung selbst so rechtzeitig anzeigen, daß der Förderstrom sofort nach dem Eintritt der Störung unterbrochen oder das Gerät selbst außer Betrieb gesetzt werden kann.
Durch die OT-As 2456680 ist ferner eine Einrichtung zum Ausscheiden von Metallteilen aus einem Förderstrom von bewegtem Gut, z. B.
Malgut oder Granulat, bekanntgeworden, bei dem auf die Verwendung eines separaten Ausscheidungsorganes, wie Klappe oder Schwenkrohr unterhalb des Metalldetektors, verzichtet wurde, und statt dessen der Metalldetektor selbst diese Funktion übernimmt.
Für diesen Zweck ist der Metaildetektor, der einen begrenzten Raum des Förderquerschnittes umgibt, als ein um mehr als die Breite des Förderquerschnittes verschiebbarer, verdrehbarer oder ver- schwenkbarer Baustein ausgebildet und mit einem vom Detektor gesteuerten Bewegungsmechanismus verbunden.
Die Durchflußöffnung des Metalldetektors liegt dabei in der Ausgangsstellung im Förderstrom, wobei der in die Durchlaßöffnung eintretende Inhalt des Förderquerschnittes von dem elektromagnetischen Hochfrequenzfeld durchsetzt wird. Enthält das Material Metalleinschlüsse, entsteht im Metalldetektor ein Signal, mit der der Betätigungsmechanismus angesteuert wird und der Metalldetektor mit dem in die Durchlaßöffnung enthaltenden Material quer zum Förderstrom soweit verschoben wird, bis das enthaltene Material herausfallen kann. Dabei wird der Förderstrom durch den übrigen Teil des Metalldetektors blockiert. Diese Vorrichtung eignet sich besonders zum Einbau in einem dichten, den ganzen Förderquerschnitt ausfüllenden Förderstrom bei diskontinuierlicher Förderung und zeitweiligem Förderstillstand. Bei dieser Vorrichtung sind jedoch ebenfalls keine Vorkehrungen zur Signalisierung einer Störung getroffen.
Derartige Störungen des Gerätes können verschiedene Ursachen haben.
Die Hauptursachen bestehen darin, daß der Metalldetektor ausgefallen ist oder das Ausscheidungsorgan nicht ordnungsgemäß aus der einen Endlage in die andere schwenkt, z. B. klemmt. Ferner kann der Betätigungsgemachnismus beschädigt sein, z. B. durch eine ge- brochene Rückholfeder, einen überhitzten Hubmagneten, Transformator, Relais, Triac usw.
In den meisten Fällen führen diese Störungen dazu, daß unkontrolliertes Material die Vorrichtung passiert, ohne daß dieses sofort erkannt wird.
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Vorrichtung der eingangs näher bezeichneten Art zu schaffen, bei der Störungen der Funktionsteile oder der Ausfall eines Bauteiles sofort angezeigt werden bzw. eine derartige Störung zur Stillegung des Gerätes und/oder Unterbrechung des Förderstromes führt.
Diese Aufgabe wird nach der Erfindung dadurch gelöst, daß wenigstens dem Metalldetektor und/oder dem Ausscheidungsorgan jeweils eine Auswertschaltung mit Gebern zugeordne+ ist, deren in bestimmten Zeitabständen bzw. im Rhythmus der Betätigung des Ausscheidungsorganes erzeugten Ausgangssignale und die im Metalldetektor erzeugten Ausgangssignale der Auswertschaltung in der Weise zugeführt werden, daß in Abhängigkeit von den Ausgangssignalen des Metalldetsktors ggf. über eine logische Verknüpfungsschaltung Anzeige-, Schalt- und Stellorgane für die Unterbrechung der Strom- und/oder Materialzufuhr der Vor- richtung steuerbar sind.
Bei den Ausgangssignalen des Metalldetektors ist zu unterscheiden, zwischen durch ' innere 7' Bedämpfung der Spule des Metalldetektors und durch 7' äussere " Bedämpfung der Spule durch ein Metallteil erzeugte Ausgangssignale, von denen die zuerst genannte Art der Selbstüberwachung des Metalldetektors und die zweite Art der Überwachung des Ausscheidungsorganes dienen, wie nachfolgend noch näher beschrieben wird.
Bei der erfindungsgemäßen Ausbildung der Vorrichtung sind somit Maßnahmen vorhanden, die mindestens ein wichtiges und störanfälliges Bauteil auf seine Funktionsfähigkeit in Betrieb kontinuierlich prüfen. Durch diese Ausbildung kann sofortnach dem Auftreten des Defektes der Ausfall des Gerätes angezeigt werden, so daß das Gerät ausser Betrieb gesetzt und der Förderstrom unterbrochen werden kann. Dies kann beispielsweise sofort nach dem Auftreten der Störung automatisch erfolgen.
Es läßt sich durch die erfindungsgemäße Ausbildung der Vorrichtung die Betriebssicherheit wesentlich erhöhen, wobei mit großer Wahrscheinlichkeit sichergestellt ist, daß kein ungeprüftes Material die Vorrichtung passiert und eine ordnungsgemäße Funktion nur vor- getäuscht, tatsächlich aber ein wirkungsloses Gerät benutzt wird.
Die Prüfung der Funktionsfähigkeit der Vorrichtung kann beispielsweise je nach Aufwand, Kosten und mechanischem Aufbau auf die elektronische Prüfung des Metalldetektors beschränkt sein. Durch die Einbeziehung des Ausscheidungsorganes in die Funktionskontrolle wird jedoch, besonders bei mechanisch anfälligen Systemen, mit Ausscheideklappe oder Schwenkrohr, deren Funktionssicherheit weiter verbessert.
Ferner können die Steuer- und Versorgungsorgane der Vorrichtung, wie Hubmagnet, Triac, Transformator usw. zusätzlich in eine Temperatorkontrolle einbezogen werden. Diese Kontrolle läßt sich am einfachsten mit temperaturabhängigen Widerständen, wie NTC- oder PTC--Widerständen, verwirklichen.
Der Geber zur Abfrage des Metalldetektors wird gemäß einer Weiterbildung der Erfindung gebildet durch einen Taktgenerator, der Bestandteil einer Schaltungsanordnung ist, mit der die Abfrage-Impulse des Gebers ausgewertet werden.
Diese Auswertschaltung besteht aus einem Speicher, einem Zeit- glied mit Zeitsperre, z. B. Tor und einem zwischen dem Metalldetektor und dem Betätigungsmechanismus, z. B. Elektromagnet, geschalteten elektronischen Umschalter, z. B. Torschaltung. Der Umschalter hat zwei Eingänge und zwei Ausgänge, von denen der eine Eingang mit dem Ausgang des Metalldetektors und der zweite Ausgang, ggf. unter Zwischenschaltung weiterer Schaitstufen, wie Zeitglied mit dem Betätigungsmechanismus verbunden ist. Der zweite Eingang des elektronischen Umschalters ist mit dem Taktgenerator und der zweite Ausgang mit einem Eingang des Speichers verbunden.
Der Taktgenerator ist ferner an dem Metalldetektor, dem zweiten Eingang des Speichers und an den Eingang der Zeitstufe angeschlossen, wobei der Ausgang des Speichers noch mit einer durch das Zeitglied steuerbaren Zeitsperre, z. B. Tor, verbunden ist.
Der Ausgang dieser Zeitsperre ist an die Verknüpfungsschaltung angeschlossen, die im Störungsfall die Anzeige, Schalt- und/oder Stellorgan betätigt.
Der Taktgenerator hat eine einstellbare Taktpause, dessen Signale über das Anschlußkabel des Metalldetektors der Schaltung des Metalldetektors in der Weise zugeführt werden, daß mit Hilfe einer Zusatzschaltstufe eine definierte HF-Amplidudenbedämpfung herbeigeführt wird, die genau der Bedämpfung des gerade erkennbaren Metallteiles entspricht, das den Metalldetektor passieren würde.
Im Takt der Taktfrequenz des Taktgenerators wird gleichzeitig der elektronische Umschalter betätigt, der für die Dauer der " künstlichen Bedämpfung " das daraus resultierende Testsignal abzweigt und die normale Signalleitung zwischen dem Metalldetektor und dem Betätigungsmechanismus öffnet. Damit wird zunächst verhindert, daß keine ungewollte Betätigung des Ausscheidungsorganes durch das Testsignal erfolgt, das sonst einen Materialverlust zur Folge hätte.
Es ist sinnvoll, das Testsignal möglichst in kurzen Zeitintervallen erfolgen zu lassen, um die Zeitdifferenz zwischen einem Metalldetektordefekt und dem nächsten Testsignal klein zu halten. Andererseits führt ein zu häufiges " Prüftakten " in Verbindung mit einem zu langen Testsignal zu erhöhten unkontrollierten Materialmengen, während dieser Zeit passieren.
Der Testimpuls ist sinnvoilerweise so kurz, daß ein Metallteil, das zufällig zur gleichen Zeit mit dem Taktsignal in den Metalldetektor eintritt, bei Wiederfreigabe der Metalldetektorsignalleitung zum Betätigungsmechanismus sich noch immer in der aktiven * die den Metalldetektor Zone des Metalldetektors befindet. Insofern muß die max. auftretende Fallgeschwindigkeit eines Metallteiles berücksichtigt werden.
Wie bereits erläutert, wird mit dem Taktsignal des Taktgenerators der elektronische Umschalter betätigt, der den Weg für das Testsignal am Ausgang des Metalldetektors öffnet.
Jedes Taktsignal des Taktgenerators wird im Speicher gespeichert und setzt das Zeitglied in Gang, das für die eingestellte Laufzeit die Zeitsperre betätigt. Während dieser Laufzeit des Zeitgliedes wird das gespeicherte Taktsignal des Taktgenerators durch das " künstlich " durch das Taktsignal erzeugte Ausgangssignal des Metalldetektors gelöscht. Am Ausgang der Zeitsperre ergibt sich kein Signalwechsel. Die Funktionsweise des Metalldetektors ist einwandfrei. Ist jedoch der Metalldetektor defekt, kann das Taktsignal des Taktgenerators im Metalldetektor keine künstliche Bedämpfung der Hf-Amplidude hervorrufen. Der Metalldetektor erzeugt an seinem Ausgang kein Testsignal; dementsprechend wird das gespeicherte Taktsignal nicht gelöscht. Sobald die Laufzeit des Zeitgliedes abgelaufen ist, passiert das Signal des Speichers die Zeitsperre und wird in der Verknüpfungsschaltung zu einem Störsignal verarbeitet, das die Anzeige schaltet und/oder Stellorgane betätigt.
Wie bereits eingangs erwähnt, kann neben der laufenden Prüfung desMetal ldetektors eine Funktionskontrolle des Ausscheidungsorganes von Vorteil sein und die Funktionssicherheit der Vorrichtung erhöhen. Es ist wichtig zu überwachen, ob sich das Ausscheidungsorgan wirklich in der Ausgangsstellung (Gut-Seite) befindet, in einer bestimmten Zeit in die exakte zweite Endstellung (Schlecht-Seite) gewechselt und wieder in die richtige Ausgangsstellung zurückgekehrt ist.
Diese Funktionskontrolle des Ausscheidungsorganes erfolgt mit jeweils in den Endstellungen des Ausscheidungsorganes angeordneten und durch das Ausscheidungsorgan betätigbaren Gebern, von denen jeder mit dem Eingang einer mit einem Zeitglied gekoppelten Zeitsperre und wenigstens einer, und zwar der an der Schlecht-Seite angeordnete, mit einem zwischen dem Geber und der Zeitsperre bzw. Zeitglied angeordneten Speicher und ferner die Eingänge der Zeitglieder und des Speichers mit dem Signalausgang des Metalldetektors verbunden sind.
Jeder Ausgang der Zeitsperre ist mit einem separaten Eingang einer Verknüpfungsschaltung verbunden. Es kann sich dabei für alle zu überwachenden Funktionen der Vorrichtung um dieselbe VerknUpfungsschaltung handeln. Es muß nur die entsprechende Anzahl von Eingängen vorgesehen werden.
Ein in den Metalldetektor eintretendes Metallteil erzeugt an seinem Ausgang ein Signal, das in dem Speicher gespeichert und das gleichzeitig beide Zeitglieder ansteuert.
Wird der Metalltdetektor nicht erregt, befindet sich das Ausscheidungsorgan in der Endstellung, in der der Materialstrom nicht unterbrochen wird. Diese Stellung ist mit Gut-Seite bezeichnet.
Ein Geber, und zwar der an der Gut Seite, wird dann durch das Ausscheidungsorgan in dieser Stellung stets betätigt.
Sein dauernd anstehendes Ausgangssignal wird über die Zeitsperre auf den entsprechenden Eingang der Verknüpfungsschaltung geleitet, dessen Zustand aufrechterhalten werden muß, wenn kein Störsignal abgegeben werden soll. In dem Augenblick, wo sich ein Metallteil im Metalldetektor befindet, entfernt sich jedoch das Ausscheidungsorgan von dem Geber, der dann kein Ausgangssignal mehr erzeugt. In diesem Fall wird das fehlende Ausgangssignal des Gebers durch das vom Metallteil ausgelöste Ausgangssignal des Metalldetektors ersetzt. Da es sich bei dem Ausgangssignal des Metalldetektors nur um einen kurzen Impuls handelt, die Bewegung des Ausscheidungsorganes aus seiner Ruhelage (Gut-Seite) in die zweite Endlage (Schlecht-Seite) und zurück jedoch eine viel längere Zeit benötigt als das Detektorsignal ansteht, wird es mittels einer Impulsverlängerungsstufe gedehnt. Es handelt sich dabei um das bereits genannte Zeitglied, das vorteilhaft als monostabile Kippstufe ausgebildet ist. Die Laufzeit dieses Zeitgliedes ist so eingestellt, daß seine Zeitsperre erst nachdem das Ausscheidungsorgan bei ordnungsgemäßer Funktionsweise aus seiner Ruhelage (Gut-Seite) in die zweite Endlage (Schlecht-Seite) und zurück in die Ruhelage gewechselt ist, abgelaufen ist.
Somit wird der Signalzustand am Eingang der Verknüpfungsschaltung für die Dauer der Bewegung des Ausscheidungsorganes bei fehlendem Gebersignal aufrechterhalten. Es erfolgt keine Störmeldung. Dauert die Bewegung des Ausscheidungsorganes jedoch länger als die eingestellte Laufzeit des Zeitgliedes, ändert sich der Signalzustand am Eingang der Verknüpfungsschaltung weil a) das Zeitglied abgelaufen, b) das Gebersignal noch nicht ausgelöst ist.
Es erfolgt Störmeldung. Dies kann z. B. darauf beruhen, daß das Ausscheidungsorgan klemmt, die Rückholfeder gebrochen, ausgehakt, oder ermüdet ist.
Die zweite Endlage (Schlecht-Seite) des Ausscheidungsorganes wird durch den zweiten Geber überwacht, der,wie bereits erläutert, mit einem Speicher verbunden ist.
Dieser zweite Geber auf der Schlecht-Seite kann nur durch das Ausscheidungsorgan bei Vorhandensein eines Metallteiles im Metaildetektor bei ordnungsgemäßer Funktionsweise des Ausscheidungsorganes, d. h. bei Erreichen der exakten zweiten Endlage aktiviert werden.
Dieser Geber führt normalerweise den entgegengesetzten Signalpegel des ersten Gebers, der auch an dem entsprechenden Eingang der Verknüpfungsschaltung aufrechterhalten werden muß, wenn keine Störmeldung erfolgen soll.
Dementsprechend wird das in dem Speicher gespeicherte Ausgangssignal des Metalldetektors durch das Ausgangssignal des Gebers bei Betätigung durch das Ausscheidungsorgan gelöscht, wenn das Ausgangssignal des Gebers noch vor Ablauf des entsprechenden, dem Speicher nachgeschalteten, Zeitgliedes durch das Ausscheidungsorgan ausgelöst wird.
Die Laufzeit dieses Zeitgliedes ist so eingestellt, daß seine Zeitsperre erst nachdem das Ausscheidungsorgan bei ordnungsgemäßer Funktionsweise aus seiner Ausgangsstellung (Gut-Seite) in die zweite Endlage (Schlecht-Seite) gewechselt ist, abgelaufen ist.
Wird der zweite Geber nicht betätigt oder erst nach Ablauf seines Zeitgliedes ruft das gespeicherte Ausgangssignal des Metalldetektors über die Zeitsperre des Zeitgliedes einen Signalwechsel am entsprechenden Eingang der Verknüpfungsschaltung hervor, an deren Ausgang dann Störmeldung erfolgt.
Durch diese erfindungsgemäße Ausbildung der Funktionskontrolle des Ausscheidungsorganes werden seine exakten Endlagen und die Zeiten für seine ordnungsgemäße Betätigung erfaßt. Werden die fixierten Positionen und Werte nicht eingehalten, erfolgt Störmeldung.
Es kann jedoch auch der Fall auftreten, daß ein Geber defekt ist und damit die getroffenen Maßnahmen zur Funktionskontrolle wirkungslos macht bzw. die Vorrichtung nicht auf Störung schaltet, obwohl ein Fehler im System selbst vorliegt.
Zur Funktionskontrolle der Geber wird deshalb vorgeschlagen, zwischen zwei Betätigungsfunktionen eines jeden Gebers diese dahingehend abzufragen, ob ein Signalwechsel stattgefunden hat.
Mit diesen Maßnahmen kann auf einfachste Weise festgestellt werden, ob die Geber ordnungsgemäß funktionieren oder einer ausgefallen ist, denn ein defekter Geber wäre nicht in der Lage, den zwangsläufigen Signalwechsel durchzuführen, ebenso wie bei Kabelbeschädigung.
Die Abfrage der Geber auf Signalwechsel findet nur statt bei Signalgabe des Metalldetektors, ausgelöst durch ein Metallteil oder durch ein weiteres Testsignal.
Die Stell-, Steuer- und Betätigungsorgane, wie der Hubmagnet, ggf.
ein elektronischer Schalter, wie Tyristor oder Triac sowie ggf. der Stabilisierungstransistor des Netzteiles, können durch die Kontrolle auch ihrer Temperatur in die Sicherungsmaßnahmen einbezogen werden.
In einfachster Weise wird die Temperatur durch einen NTC- oder PTC--Widerstand überwacht. Die Spannung beispielsweise für die Versorgung der elektrischen und elektronischen Baugruppen der Vorrichtung kann durch ei neeine Schwellwertüberwachungsschaltung erfasst werden, die die Plus-Minus-Toleranz der Spannung prüft.
Sowohl die Temperatur, als auch die Spannungsüberwachung erfolgen über Eingänge der Verknüpfungsschaltung.
Die Verknüpfungsschaltung ist mit ihrem Ausgang an ein Ruhestrom--Relais angeschlossen, das ständig Strom führt, solange keine Störmeldung erfolgt. Sobald eine Störung eintritt, oder ein Betriebsspannungsbruch erfolgt, fällt das Relais ab und signalisiert Störmeldung über seine Kontaktsätze. Das Schließen der Ruhestromkontakte stellt die Störmeldung dar.
Außer der Unterbrechung des Materialstromes, z. B. mittels einer Drossel klappe, kann mit einem anderen separaten Stromkreis, die Gesamtstromzufuhr der Vorrichtung unterbrochen werden. Ferner kann bei einer Störmeldung eine Warnleuchte oder Hupe betätigt werden.
Die Wiederinbetriebnahme der Vorrichtung erfolgt über eine Löschtaste, die Betriebsspannung an das Gerät legt und die Drosselklappe für den Materialstrom öffnet.
Auf der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt, das nachfolgend im einzelnen beschrieben wird.
Es zeigen Fig. 1 : Die Innenansicht einer Vorrichtung zum Ausscheiden von Metallteilen, mit einem als Ausscheidungsorgan ausgebildeten Schwenkrohr, welches pendelnd unterhalb des Metalldetektors aufgehängt und am unteren Ende, jeweils in den Endlagen mit Gebern zur Kontrolle der exakten Lagebestimmung des Schwenkrohres ausgerüstet ist.
Fig. 2 : Eine schematische Darstellung aller Kontroll- und Sicherungsfunktionen der Vorrichtung gemäß Fig. 1 der Zeichnung.
Fig. 3 : Eine schematische Darstellung der Schaltungsanordnung zur Funktionskontrolle des Metalldetektors und des Schwenkrohres.
Die Fig. 1 der Zeichnung zeigt den inneren Aufbau einer Vorrichtung zum Ausscheiden von Metallteilen aus einem Förderstrom von bewegtem Gut, z. B. Malgut oder Granulat. Dabei kann der Förderstrom ausgehen von einem oberhalb der Vorrichtung bzw. direkt an der Vorrichtung angebrachten trichterförmigen Behälter, in dem das zu sortierende Gut gesammelt und ;m freien Fall die Vorrichtung passiert und unterhalb des Trichters die Vorrichtung wieder verlässt, getrennt von metallischen Gegenständen, die sich während seiner Herstellung und Aufbereitung im Material angesammelt haben.
Die dem Anführungsbeispiel der Erfindung zugrundeliegende Vorrichtung besteht im einzelnen aus einem Gehäuse 4, in dem der Metalldetektor 5, das Ausscheidungsorgan 6, der Betätigungsmechanismus 7 und der Spannungs- undSteuerteil 8 für den Betätigungsmechanismus angeordnet sind.
Das Ausscheidungsorgan 6 besteht aus einem pendelnd unterhalb des Metalldetektors 5 aufgehängten Leitrohr aus Metall oder Kunststoff und wird etwa in halber Länge durch eine Feder 9 belastet.
Auf der entgegengesetzten Seite greift der Betätigungsmechanismus an, der beispielsweise aus einem Elektromagneten bestehen kann.
Das Gehäuse 4 hat an seiner Unterseite zwei Öffnungen 10, über die das Schwenkrohr 6 auf der Gut-Seite durch die Feder 9 hält und über die Schlechtseite durch den Elektromagneten gezogen wird, wenn sich ein Metallteil im Metalldetektor 5 befindet. Ist das Metallteil ausgeschieden, wird das Leitrohr 6 durch die Feder 9 wieder in die Gutstellung gezogen.
Ein im Förderstrom enthaltenes Metallteil bewirkt beim Fall durch die Öffnung des Metalldetektors und der dort angeordneten Spule des Detektors einen Stromimpuls, der über das Kabel 12 in den Steuerteil 8 gelangt,verlängert wird und über einen Relais- oder Transistor-Ausgang den Elektromagneten 7 steuert. Mit der eingebauten Zeitverzögerung 28 kann die Vorrichtung auf die Faligeschwindigkeit der Metallteile eingestellt werden, so dass ein Metallteil sicher ausgeschieden ist, bevor das Leitrohr 6 in seine Ausgangsstellung (Gut-Seite) zurückschwenkt.
Zu jeder Endstellung des Leitrohres 6 ist ein Geber 13,14 am Gehäuse 4 befestigt, der nur bei Erreichen der exakten Endlage des Leitrohres betätigt wird. Es handelt sich dabei vorteilhaft um berührungslos wirkende Geber, so daß keine mechanische Betätigung durch das Leitrohr erfolgen muß.
Jeder Geber 13,14 ist über je ein Verbindungskabel 15 mit dem Steuerteil 8 verbunden. Wie aus Fig. 1 der Zeichnung hervorgeht, können die Geber 13,14 am unteren Ende des Leitrohres angeordnet werden.
Der generell mit 8 bezeichnete Steuerteil ist in Fig. 2 der Zeichnung im Zusammenhang mit den übrigen Funktionsteilen genauer dargestellt.
Das Kernstück dieses Steuerteiles 8 besteht aus einer Verknüpfungsschaltung 16, die über mehrere Eingänge und einen Ausgang verfügt. Jeder Eingang ist mit dem Überwachungsteil des betreffenden Funktionstei les verbunden.
Zu dem Anführungsbeispiel werden der Metalldetektor 5, das Schwenkrohr 6, der Elektromagnet 7 und dessen Relais, bzw. Triac 17 sowie das Netzteil 1 bestehend aus dem Netztransformator und dem Haupttransistor überwacht.
Mit Ausnahme des Metalldetektors 5 und des Schwenkrohres 6 sind bei den übrigen Funktionsteilen 7, 17, 18 deren Temperatur bzw.
Spannungskonstanz Auswahl kriterien ihrer Überwachung.
Dementsprechend bestehen neben der zentralen Verknüpfungsschaltung 16 eine weitere Auswertschaltung 19 für Temperatur, eine weitere Auswertschaltung 20 für Spannungskonstanz, eine weitere Auswertschaltung 21 für die Funktionsprüfung des Metalldetektors 5 und eine letzte Auswertschaltung 22 für die Funktionsprüfung des Schwenkrohres 6.
Die Auswertschaltung 19 für die Temperaturüberwachung des Elektromagneten 7, des Triac 17 und ggf. des Stabilisierungstransistors des Netzteiles 18 ist mit Temperaturfühlern, z. B. NTC-Widerständen ausgestattet, die an den kritischen Stellen der Funktionsteile, wie Magnetspule, Transformatorwicklung oder Triac-Gehäuse befestigt und über Meßleistungen an die Auswertschaltung angeschlossen sind.
Sie ist mit ihrem Ausgang an die Verknüpfungsschaltung 16 angeschlossen.
Die Auswertschaltung 20 für die Überwachung der Spannungen wird durch Schwellwertgebern, z. B. Triggerstufen gebildet, die ebenfalls mit einem Ausgang an den entsprechenden Eingang der Verknüpfungsschaltung angeschlossen sind.
Die Auswertschaltung 21 wird durch einen Taktgenerator 23 gesteuert, dessen Taktsignale gleichzeitig eine künstliche Bedämpfung des Metalldetektors 5 auslösen und ein Testsignal erzeugen, das über die Leitung 24 und einen elektronischen Umschalter 25 aus dem normalen Signalpaß abgezweigt und der Auswertschaltung zugeführt werden, dessen Ausgang ebenfalls mit der Verknüpfungsschaltung 16 verbunden ist. Der genaue Aufbau der Auswertschaltung 21 wird nachfolgend noch näher beschrieben.
Die Auswertschaltung 22 wird durch die beiden Geber 13, 14 und dem Metalldetektor 5 gesteuert. Sie ist über zwei Ausgänge an zwei entsprechende Eingänge für jede Endstellung des Schwenkrohres an die Verknüpfungsschaltung 16 angeschlossen.
Zu Fig. 3 der Zeichnung sind die Auswertschaltungen 21 und 22 in ihrem Wirkzusammenhang mit den entsprechenden Funktionsteilen, Metalldetektor 5, Geber 13,14 elektronischer Umschalter 25 und Verknüpfungsschaltung 16 dargestellt.
Die Auswertschaltung 21 für die Funktionskontrolle des Metalldetektors 5 besteht aus dem Taktgenerator 23, einem Speicher 26, z. B. Flip-Flop, einem Zeitglied, z. B. monost. Kippstufe, Zeitsperre 27 und dem elektronischen Umschalter 25, der zwischen dem Metalldetektor 5 und dem Relais 17 bzw einer Zeitverzögerungsstufe 28 geschaltet ist.
Der Taktgenerator 23 löst mit jedem Taktsignal gleichzeitig vier verschiedene Funktionen aus.
1) Künstliche Bedämpfung des Metalldetektors 5 2) Betätigung des elektronischen Umschalters 25 3) Ladung des Speichers 26 4) Betätigung des Zeitgliedes Ist der Metalldetektor 5 in Ordnung, erzeugt das Taktsignal des Taktgenerators 23 ein Testsignal über den Ausgang des Metalldetektors, das durch die Betätigung des Umschalters 25 aus der Signalleitung zum Betätigungsmechanismus 6 abgezweigt wird und das in Speicher 26 gespeicherte Taktsignal löscht. Das Zeitglied 27 ist dabei so eingestellt, daß die gespeicherte Störmeldung noch innerhalb der Laufzeit des Zeitgliedes gelöscht wird. In diesem Fall findet kein Signalwechsel an dem entsprechenden Eingang der Verknüpfungsschaltung 16 statt.
Bei einem defekten Metalldetektor 5 wird kein Testsignal über seinen Ausgang abgeleitet, das die gespeicherte Störfunktion löscht.
Nach Ablauf der Zeitsperre findet am Eingang der Verknüpfungsschaltung ein Signalwechsel statt, der an dem Ausgang als Störmeldung das Ruhestromrelais 29 ansteuert. Die Auswertschaltung 22 für die Funktionskontrolle des Schwenkrohres 6 besteht an der Schlechtseite des Schwenkrohres aus einer Reihenschaltung des Gebers 13, einer Differenzstufe 30, einem Speicher 31, beispielsweise Flip--Flop und einem Zeitglied 32 mit Zeitsperre, beispielsweise monostabile Kippstufe. Der Ausgang ist an einem Eingang der Verknüpfungsschaltung 16 angeschlossen.
An der Gut-Seite des Schwenkrohres besteht die Reihenschaltung aus dem Geber 14, einer weiteren Differenzstufe 30 und einem weiteren Zeitglied 33, beispielsweise monostabile Kippstufe mit Zeitsperre, z. B. Tor, dessen Ausgang an dem anderen Eingang der Verknüpfungsschaltung liegt.
Beide Zeitglieder 32,33 und der Speicher 31 sind über den elektronischen Umschalter 25 an den Metalldetektor angeschlossen und werden durch das Ausgangssignal des Metalldetektors 5, ausgelöst durch ein Metallteil, gleichzeitig angesteuert.
Die Laufzeit des Zeitgliedes 32 ist nur wenig länger als die Zeit, die das Schwenkrohr bei ordnungsgemäßer Funktionsweise braucht, um aus seiner Ausgangslage (Gut-Seite) in die zweite Endlage (Schlecht-Seite) zu wechseln.
Die Laufzeit des Zeitgliedes 33 ist nur wenig länger als die Zeit, die das Schwenkrohr 6 bei ordnungsgemäßer Funktionsweise braucht, um aus seiner Ausgangslage (Gut-Seite) in die zweite Endlage (Schlecht--Seite) und zurück in die Ausgangslage zu wechseln.
Wird der Geber 13 noch innerhalb der Laufzeit des Zeitgliedes 32 betätigt, löscht das Ausgangssignal des Gebers 13 das im Speicher 31 gespeicherte Ausgangssignal des Metalldetektors. Es erfolgt keine Störmeldung über die Zeitsperre an die Verknüpfungsschaltung. Wird der Geber 14 innerhalb der Laufzeit des Zeitgliedes 33 nicht erneut durch das Schwenkrohr betätigt, oder erfolgt überhaupt keine Betätigung, ist im ersten Fall das verspätete Ausgangssignal des Gebers 14 durch die Zeitsperre blockiert bzw. im zweiten Fall überhaupt nicht vorhanden. Der dadurch auftretende Signalwechsel am Eingang der Verknüpfungsschaltung 16 signalisiert Störmeldung. Die den Gebern 13,14 nachgeschalteten Differenzstufen 30 erzeugen aus den Ausgangssignalen der Geber Impulse, die den Signalwechsel nach jeder Betätigung durch das Schwenkrohr 6 anzeigen.
Diese Impulse können ebenfalls in der Verknüpfungsschaltung 16 ver- arbeitet werden.
Die Verknüpfungsschaltung 16 hat nur einen Ausgang 24, der über eine Leitung mit dem Ruhestromrelais 29 verbunden ist. Das Netzteil 18 kann direkt an das Ruhestromrelais 29 angeschlossen werden, da ein Spannungseinbruch oder eine Netzunterbrechung direkt eine Störmeldung darstellen würde.
Über den Hauptschalter 35 wird im Störungsfall die gesamte Stromzufuhr unterbrochen, wobei darüberhinaus eine Unterbrechung des Materialstromes, z. B. mittels einer Drosselklappe 36, vorgesehen werden kann.
Zur akustischen oder optischen Störmeldungsanzeige wird an das Ruhestromrelais 29 noch eine Warnleuchte oder Hupe 37 angeschlossen.
Die Wiederinbetriebnahme der Vorrichtung erfolgt durch die Löschtaste 38,mit der die Betriebsspannung eingeschaltet und die Drosseiklappe betätigt werden kann.
Die erfindungsgemäße Ausbildung der Vorrichtung ist nicht auf das beschriebene Anführungsbeispiel beschränkt. Vielmehr können auch andere Vorrichtungen mit der erfindungsgemäßen Funktionsüberwachung ausgerüstet werden.
Beispielsweise können die einzelnen beschriebenen Maßnahmen ohne Änderungen auch bei Vorrichtungen vorgesehen werden, die mit einer Schwenkklappe anstelle eines Schwenkrohres arbeiten. Ferner kann die erfindungsgemäße Funktionskontrolle auch in einer der DT-AS 24 5680 entsprechenden Ausführung vorgesehen werden.
In manchen Fällen kann es zweckmäßig sein, auf eine umfassende Funktionsüberwachung aller Teile zu verzichten. Es kann schon ausreichend sein, lediglich den Metalldetektor oder das Ausscheidungsorgan in der beschriebenen Weise zu überwachen.

Claims

PATENTANSPRUCHE 1) Vorrichtung zum Ausscheiden von Metallteilen aus einem Förderstrom von bewegtem Gut, z. B. Malgut oder Granulat, bestehend aus einem Metalldetektor und einem Ausscheidungsorgan, wobei der Förderstrom sowohl durch eine von einem elektromagnetischen Feld durchsetzte öffnung des Metalldetektors als auch durch das Ausscheidungsorgan hindurchgeführt wird und ein in das elektromagnetische Feld eintretendes Metallteil ein Ausgangssignal des Metalldetektors bewirkt, das einen Betätigungsmechanismus für das Ausscheidungsorgan steuert,dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens dem Metalldetektor (5) und/oder dem Ausscheidungsorgan (6) jeweils eine Auswert-Schaltung (21), (22) mit Gebern (13), (14), (23) zugeordnet ist, deren in bestimmten Zeitabständen bzw. im Rhythmus der Betätigung des Ausscheidungsorganes erzeugten Ausgangssignale und die im Metalidetektor (5) erzeugten Ausgangssignale der Auswertschaltung (21), (22) in der Weise zugeführt werden, daß in Abhängigkeit von den Ausgangssignalen des Metalldetektors (5) ggf. über eine logische Verknüpfungsschaltung (16), Anzeige- (37), Schalt- (35) und Stellorgane (36) für die Unterbrechung der Strom- und/oder Materialzufuhr der Vorrichtung steuerbar sind.
2) Vorrichtung zum Ausscheiden von Metallteilen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an die Verknüpfungsschaltung (16i neben den Auswertschaltungen (21), (22) für die Funktionsprüfung des Metalldetektors (5) weitere Auswertschaltungen (19), (20) mit Gebern für Temperatur oder Spannung, beispielsweise für die Funktionsprüfung des Betätigungsmechanismus (7), (17) und/oder Netzteiles (18) an die Verknüpfungsschaltung (16) anschließbar sind.
3) Vorrichtung zum Ausscheiden von Metallteilen, nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Ausgang (34) der Verknüpfungsschaltung (16) an ein Ruhestrom-Relais (29) angeschlossen ist.
4) Vorrichtung zum Ausscheiden von Metallteilen nach Anspruch 1-3, dadurch gekennzeichnet, daß die Auswertschaltung (21) aus einem Taktgenerator (23), einem elektronischen Umschalter (25), einem Speicher (26), z. B. Flip-Flop und einem Zeitglied (27) mit Zeit -sperre besteht.
5) Vorrichtung zum Ausscheiden von Metallteilen, nach Anspruch 1 - 4 dadurch gekennzeichnet, daß die Auswertschaltung (21) durch den Taktgenerator (23) angesteuert wird, dessen Taktsignal im Takt der Taktfrequenz die Spule des Metalldetektor (5) von ' innen bedämpft und ein künstliches Ausgangssignal des Metalldetektors (5) hervorruft, das aus der Signalleitung für die Betätigung des Ausscheidungsorganes (6) abgezweigt und der Auswertschaltung (21) zugeführt wird.
6) Vorrichtung zum Ausscheiden von Metallteilen nach Anspruch 1-5, dadurch gekennzeichnet, daß der elektronische Umschalter (25) aus einer Torschaltung mit zwei Ein- und zwei Ausgängen besteht, von denen ein Eingang und ein Ausgang zwischen der Signalleitung des Metalldetektors (5) zum Betätigungsmechanismus (7), (17) liegen und der andere Eingang mit dem Taktgenerator (23) und der andere Ausgang mit einem Eingang des Speichers (26) verbunden ist.
7) Vorrichtung zum Ausscheiden von Metallteilen, nach Anspruch 1-6, dadurch gekennzeichnet, daß der Taktgenerator (23) an einem zweiten Eingang des Speichers (26) und an den Eingang des gliedes (27) und der Ausgang des Speichers an den Eingang der Zeitsperre z. B. Tor des Zeitgliedes (27) angeschlossen ist.
8) Vorrichtung zum Ausscheiden von Metallteilen, nach Anspruch 1-7, dadurch gekennzeichnet, daß die Taktfrequenz (23) einstellbar ist.
9) Vorrichtung zum Ausscheiden von Metallteilen, nach Anspruch 1-8, dadurch gekennzeichnet, daß das Taktsignal des Taktgenerators (23) über die Anschlußleitung des Metalldetektors (5) der Schaltung des Metalldetektors zugeführt wird und mit Hilfe einer Zusatz-Schaltstufe eine Hf-Amplidudenbedämpfung des Hf-Feldes erzeugt wird, die der Bedämpfung eines gerade noch erkennbaren, von außen " in das Hf-Feld eintretenden Metallteiles entspricht.
10) Vorrichtung zum Ausscheiden von Metallteilen, nach Anspruch 1-9, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Taktsignal des Taktgenerators (23) im Speicher (26) gespeichert und durch jedes Taktsignal das Zeitglied (27) ansteuert und der elektronische Umschalter betätigt wird, so daß eine Verbindung vom Metalldetektor (5) zur Auswertschaltung (21) hergestellt wird, über die das vom Taktsignal des Taktgenerators (23) im Metalldetektor (5) "künstlich "erzeugte Ausgangssignal des Metalldetektors, das gespeicherte Taktsignal noch innerhalb der Laufzeit des Zeitgliedes (27) löscht.
11) Vorrichtung zum Ausscheiden von Metal Itei len, nach Anspruch 1-3, dadurch gekennzeichnet, daß die Auswertschaltung (22) aus zwei parallelen Signalkreisen gebildet wird, die jeweils aus zwei in den Endlagen des Ausscheidungsorganes (6) angeordneten, durch das Ausscheidungsorgan betätigbaren Gebern (13), (14), von denen jeder mit einer von einem Zeitglied (32), (33) gesteuerten Zeitsperre, z. B. Tor, verbunden und wenigstens zwischen dem Geber (13) und dem Zeitglied (32) ein Speicher (31), z. B. Flip-Flop geschaltet ist, wobei die Eingänge der Zeitglieder (32), (33) und ein Eingang des Speichers (31) mit dem Ausgang des Metalldetektors (5) verbunden sind.
12) Vorrichtung zum Ausscheiden von Metallteilen, nach Anspruch 1-3 und 11, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Ausgang der Zeitsperre des Zeitgliedes (32), (33) mit einem Eingang der Verknüpfungsschaltung (16) verbunden ist
13) Vorrichtung zum Ausscheiden von Metallteilen, nach Anspruch 1-3 und 11,12, dadurch gekennzeichnet, daß der Speicher (31) und die Zeitglieder (32), (33) durch das Ausgangssignal des Metalldetektors (5) gleichzeitig betätigt werden.
14) Vorrichtung zum Ausscheiden von Metallteilen, nach Anspruch 1-3, 11-13, dadurch gekennzeichnet, daß das Zeitglied (32) so eingestellt ist, daß es erst, nachdem das Ausscheidungsorgan (6) bei ordnungsgemäßer Funktionsweise aus seiner Ausgangslage (10) (Gut--Seite) in die zweite Endlage (11) (Schlecht-Seite) gewechselt ist, abgelaufen ist.
15) Vorrichtung zum Ausscheiden von Metallteilen, nach Anspruch 1-3, 11-14, dadurch gekennzeichnet, daß das Zeitglied (33), z. B.

monostabile Kippstufe so eingestellt ist, daß es erst, nachdem das Ausscheidungsorgan (6) bei ordnungsgemäßer Funktionsweise aus seiner Ausgangslage (10) (Gut-Seite) in die zweite Endlage (11) (Schlecht-Seite) und zurück in die Ausgangslage (10) gewechselt ist, abgelaufen ist.
16) Vorrichtung zum Ausscheiden von Metallteilen, nach Anspruch 1-3, 11-15, dadurch gekennzeichnet, daß das Ausgangssignal des Gebers (14) am Eingang der Verknüpfungsschaltung (16) bei Bedämpfung des Ausscheidungsorganes (6) durch das Ausgangssignal des Metalldetektors (5) über die Impulsverlängerungsstufe, Zeitglied (33) z. B. monostabile Kippstufe ersetzt, bzw. aufrechterhalten wird.
17) Vorrichtung zum Ausscheiden von Metallteilen, nach Anspruch 1-3, 11-16, dadurch gekennzeichnet , daß das bei Betätigung des Gebers (13) durch das Ausscheidungsorgan (6) ausgelöste Ausgangssignal im Speicher (31) gespeichert und durch das, bei Eintritt eines Metallteiles in den Metalldetektor (5) erzeugte Ausgangssignal des Metalldetektors gelöscht wird, wenn das Ausgangssignal des Gebers (13) noch vor Ablauf des Zeitgliedes (32), gemäß Anspruch 12, ausgelöst wird.
18) Vorrichtung zum Ausscheiden von Metallteilen, nach Anspruch 1-3, 11-16, dadurch gekennzeichnet, daß den Gebern (13), (14) je eine Differenzierstufe (30) nachgeschaltet ist, deren, im Rhythmus der Betätigung der Geber (13), (14) abgreifbaren Impulse in Abhängigkeit von den Ausgangssignalen des Metalldetektors (5) über die Verknüpfungsschaltung (16) kein Störsignal erzeugen, wenn nach jeder Betätigung der Geber an deren Ausgängen ein Signalwechsel stattgefunden hat.