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Walzenmühle
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Die Erfindung betrifft eine Walzenmühle.
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Zur Zeit wird die Beschickungssteuerung von Walzen- bzw.
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Quetschmühlen (roller mills) durchgeführt, indem die Zuführung bzw.
die Beschickung des zu mahlenden Materials aufgrund von Messungen der Druckdifferenz
an der Walzenmühle gesteuert wird; diese Differenzmessung erfolgt von den Einlaßöffnungen
für die Gasströmung der Mühle zu der Auslaß- bzw. Austrittsseite der Mühle. Der
Druckabfall wird als Anzeige für die Materialmenge in der Mühle erwendet. Ein hoher
Druckanfall dient dabei als Anzeige, daß sich in der Mühle mehr Material als gewünscht
befindet. Umgekehrt dient ein geringer Druckanfall als Anzeige dafür, daß sich weniger
Material als gewünscht in der
Mühle befindet. Diese Druckdifferenz
wird jedoch durch drei Variable beeinflußt, nämlich die Materialmenge in der Mühle,
die Geschwindigkeit der Gasströmung durch die Mühle und dle-Temperatur der Gasströmung.
Dieses Verfahren zur Steuerung einer Mühle kann also nur so lange eingesetzt werden,
wie die Temperatur sowohl am Gaseinlaß als auch auf der Auslaßseite der Mühle konstant
bleibt und vorausgesetzt werden kann, daß die Strömungsgeschwindigkein; des Gases
konstant ist. Bei diesem Steuerverfahren treten jedoch verschiedene Probleme auf.
Einerseits hängt nämlich der Druckabfall davon ab, daß die Anzapfungen bzw.
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Abgriffe für die Messung der Druckdifferenz in der Mühle nicht verstopft
werden; im allgemeinen ist dies jedoch nicht sichergestellt, da die Meßstellen bzw.
Anzapfungen relativ häufig verstopft werden. Außerdem hängt auch die Strömungsgeschwindigkeit
des Gases von ähnlichen Druckabzapfungen für eine Anzeige einer bestimmten Größe
der Gasströmung ab. Wenn die Druckmeßstellen, welche die Geschwmdigkeit der Gasströmung
steuern sollen, verstopft werden, kann sich die Geschwindigkeit der Gasströmung
ändern, während die mittels der verstopften Meßstellen angezeigte Gasströmungsgeschwindigkeit
gleich bleibt. Eine solche falsche Anzeige für die Gasströmung kann weder von der
Bedienungsperson noch von der Steuerung für das Gasströmungsgeschwindigkeits-Regelsystem
festgestellt werden.
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Schwankungen in der Geschwindigkeit der Gasströmung aufgrund von einer
falschen Anzeige für die Gasströmung verursachen eine entsprechende Änderung in
der Druckdifferenz der Mühle,- von der wiederum die Beschickungsrate des Materials
für die Mühle abhängt. Wenn in ähnlicher Weise die Meßstellen bzw. Anzapfungen für
die bruckdifferenz der Mühle verstopft werden, so wird ein falsch abgelesener Wert
durch das Steuersystem für die Beschickung empfangen.
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Außerdem verursacht auhjede- Temperaturänderung an den Einlaßöffnungen
zu der Muhle od.er auf der Auslaßseite der
Mühle eine Änderung der
Druckdifferenz in der Mühle.
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Während die Auslaßtemperatur der Mühle relativ stabil ist, ist die
Einlaßtemperatur Schwankungen bzw. Änderungen aufgrund der Wärme- und Luftströmungs-Anforderungen
der Walzenmühle sowie der Menge an heißen Gasen unterworfen, die von der Wärmequelle
zur Verfügung gestellt werden. Liegen ein oder mehrere dieser Zustände bzw. Bedingungen
vor, so wird der Mühle eine Materialmenge zugeführt, die nicht dem angestrebten
Optimum entspricht und zu einer Störung und sogar einer Beschädigung der Mühle führen
könnte. Das hier erläuterte Problem betrifft also nicht die grundsätzliche Theorie,
sondern ihre Abhängigkeit von anderen Variablen sowie die Sammlung der zur Regelung
erforderlichen Daten, da die zur Zeit zur Verfügung stehenden Verfahren nicht ausreichend
zuverlässig sind.
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In der US-PS 3 459 378 wird eine Steueranordnung beschrieben, bei
der ein erstes Potentiometer eine minimale Geschwindigkeit eines Förderers einstellt,
wodurch das Material mit einer geringeren Geschwindigkeit zugeführt wird; diese
Geschwindigkeit ist für den kontinuierlichen Betrieb eines Brechers bzw. Crushers
akzeptabel; ein zweites Potentiometer stellt in ähnlicher Weise eine maximale Fördergeschwindigkeit
ein, wodurch das Material mit einer höheren Geschwindigkeit zugeführt wird, die
für den kontinuierlichen Betrieb nicht akzeptabel, jedoch für den Betrieb in kurzen
Zeitspannen akzeptabel ist. Ein Fühler bestimmt, wenn der nicht zu akzeptierende
Zustand erreicht ist, und bewirkt die Erregung eines Relais , das die Regelung von
dem zweiten Potentiometer zu dem ersten Potentiometer umschaltet; dadurch wird die
Beschickungsgeschwindigkeit allmählich verringert oder gesenkt, und zwar in Richtung
auf den akzeptablen oder kontinuierlichen Betriebszustand. Ein Zeitschaltwerk entregt
jedoch
periodisch das Relais, so daß die Regelung ohne Rücksicht
darauf, ob der nicht zu akzeptierende Zustand mittlerweile beseitigt worden ist,
wieder durch das zweite Potentjometer erfolgt. Wenn nun wieder der nicht zu akzeptierende
Zustand oder die entsprechende Bedingung zurückkehrt oder noch gar nicht beseitigt
worden ist, erregt der Fühler sofort wieder das Relais und es wird solange erregt
bleiben, bis das Zeitschaltwerk es wieder entregt; diese Funktionsweise führt zu
einer mittleren Geschwindigkeit für die Materialbeschickung, die zwischen den akzeptablen
und nicht zu akzeptierenden Betriebszuständen liegt.
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In der US-PS 3 734 659 wird eine Regelung beschrieben, bei der ein
Signalumformer für die Druckdifferenz oder eine konstante Strömung an Leitungen
geschaltet ist, die zwischen einem Motor und einer Pumpe verlaufen. Der Signalumformer
kann also etwaige Druckänderungen in diesen hydraulischen Zuführleitungen messen.
Die Druckänderungen erzeugen ein Signal, das zu einer Steuerung geleitet wird, die
wiederum den Betrieb des Motors regelt, wodurch der Pumpenhub variiert werden kann.
Der Druck des fluiden Mediums in den Leitungen, die zwischen dem Motor und der Pumpe
Verlaufen, ändert sich, wenn die von dem Motor angetriebene Schnecke wechselnden
Bedingungen unterworfen wird. Wenn beispielsweise die Dichte des Materials, das
zwischen die verdichtenden bzw. verfestigenden Walzen einyeführt wird, zunimmt,
dann nimmt auch der durch die Walzen auf das Material ausgeübte Druck zu. Das System
wird dann automatisch versuchen, diesen Zustand durch eine Verschiebung einer oder
beider Verfestigungswalzen zu beseitigen.
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Das in dieser amerikanischen Patentschrift beschriebene System vermeidet
jedoch eine wesentliche Verschiebung, indem das in dem Meßumformer bzw. Wandler
entstehende Signal
ausgenutzt wird. Das Signal führt zu einer Verringerung
des Antriebsdrucks, der durch den Motor auf die Schnecke ausgeübt wird. Diese Verringerung
des Antriebsdrucks kompensiert die Neigung zu einer Druckerhöhung zwischen den Verfestigungswalzen,
wodurch der Abstand zwischen den Walzen konstant bleiben kann.
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Obwohl in den hier erläuterten Patentschriften die Verwendung von
Wandlern bzw. Umformern für die Regelung beschrieben wird, wird in keiner der Patentschriften
der Einsatz von Wandlern erwähnt, um die Dichtedes Materials in einem Luftstrom
zu messen.
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Es ist deshalb die allgemeine Aufgabe der vorliegenden Erfindung,
eine Einrichtung zur vorherigen Lieferung von zuverlässigen Daten für die Überwachung
der Betriebs-bzw. Wirkungsgrad-Kennwerte einer Walzenmühle zu schaffen.
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Gemäß der vorliegenden Erfindung wird die Potentialspannung zwischen
einem Wandler oder einer Elektrodensonde, die durch die Wand der Walzenmühle eingeführt
wird, und der Wand der Mühle gemessen. Die Dichte des Materials in der Nähe des
Wandlers oder der Sonde erhöht die Potentialspannung, die zur Erzeugung eines Gleichstroms
verwendet werden kann, der proportional zu der festgestellten Dichte ist; das Signal
kann auf eine Auslesevorrichtung gegeben werden, so daß auswertbare Informationsdaten
erhalten werden. Der Wandler befindet sich in der Mühle in der Bahn bzw. dem Verlauf
der Gasströmung, in der verarbeitetes Material suspendiert ist. Wenn also die Dichte
des in der Luftströmungssuspendierten Materials zunimmt, nimmt auch die Potentialspannung
zu. Deshalb zeigt eine Abweichung von einem festgelegten Standard für die Potentialspannung,
und zwar entweder nach oben oder nach unten, an, daß eine Korrektur in der Geschwindigkeit
des der Mühle zugeführten Materials durchgeführt werden muß. Eine
Potentialspannung
über dem festgelegten Standard zeigt an, daß die Geschwindigkeit des zugeführten
Materials zu groß ist. Umgekehrt zeigt eine Potentialspannung unter dem festgelegten
Standard an, daß die Geschwindigkeit des der Mühle zugeführten Materials erhöht
werden sollte.
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Dieses Regelverfahren hangt nicht vpn der Temperatur oder der Gasströmung
ab und wird auch diese Parameter nicht beeinflußt. Da keine Anzapfungen für den
Differenzdruck erforderlich sind, besteht auch nicht die Gefahr einer Verstopfung
dieser Meßstellen. Darüberhinaus erfolgt die Messung und Anzeige durch den Wandler
oder die Sonde sofort ohne jede Verzögerung.
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Die Erfindung schafft also eine Walzenmühle, deren Betriebskennlinie
überwacht wird, indem die Dichte des Materials in einem Gasstrom festgestellt wird,
der durch die Mühle verläuft; dabei wird ein Gleichstrom erzeugt, der proportional
zu der Dichte des abgefühlten Materials ist; dieser proportionale Gleichstrom wird
zu einer Auslesevorrichtung übermittelt.
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Die Erfindung wird im folgenden anhand von Ausführungsbeispielen unter
Bezugnahme auf die beiliegenden, schematischen Zeichnungen näher erläutert.
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Es zeigen: Fig. 1 einen vertikalen Schnitt durch eine Walzenmühle
mit einer Darstellung der Materialbeschickung für die Mühle, wobei die Sondenregelung
in der Arbeitslage und mit einem Meßgerät an einem Steuerpult verbunden gezeigt
ist; und Fig. 2 eine Darstellung des Meßwertaufbereiters bzw.
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Signalumformers.
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Eine Walzenmühle 10 enthält Schleif- bzw. Mahlwalzen 11, die auf einer
Mahlplatte 12 laufen, die sich um eine vertikale Achse dreht. Ein Motor 14 ist durch
ein geeignetes Getriebe mit der Mahlplatte 12 verbunden und treibt diese auf die
übliche Weise an. Auf ihrem Umfang ist unter der Platte 12 ein Gasströmungs-Verteilungsring
16 angeordnet, der mit einem Einlaßrohr 17 für die Gasströmung verwunden ist. Bei
Bedarf kann das Einlaßrohr mit einem Gasauslaßrohr des Systems verbunden werden,
dem die Walzenmühle 10 zugeordnet ist; als Alternative hierzu kann der Einlaß an
eine Quelle für Umgebungsluft angeschlossen werden. Der Gasströmungs-Verteilungsring
16 ist mit mehreren, im Abstand angeordneten Öffnungen 18 versehen, welche die Gasströmung
mit relativ hohem Volumen leiten, wie durch die Richtungspfeile 19 angedeutet ist;
das Volumen der Gasströmung reicht aus, um das auf der Platte 12 verarbeitete Material
anzuheben bzw. nach oben zu bewegen.
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Die Gasströmung bewegt sich nach oben und nimmt gemahlenes Material
mit. Eine Haube oder ein Deckel 21 verschließt das obere Ende der Mühle und dient
auch als Halterung für ein angetriebenes Klassifizier- bzw. Sortiergebläse 22.
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Der mit Staub oder feinen Teilchen beladene Gasstrom passiert das
Sortiergebläse 22, das dazu dient, die von dem Gasstrom mitgenommenen groben Teilchen
zu der Mahlplatte zurückzuführen, wo sie nochmals gemahlen werden. Der Gasstrom,
der das relativ feingemahlene Material mitnimmt, tritt über einen Gasstrom-Auslaß
26 aus der Walzenmühle aus. Der Auslaß 26 ist mit einem Zyklon- bzw. Staubabscheider
27 verbunden, der mit einem Gebläse 28 in Verbindung steht, das die Gase, die nicht
durch den Zyklon extrahiertes Material enthalten, zu einer Trennvorrichtung, wie
beispielsweise einem Sackgehäuse oder einer elektrostatischen Niederschlag- bzw.
Ausfällvorrichtung (nicht dargestellt) führt. Ein Teil dieser Gase wird im Umlauf
durch die Mühle zurückgeführt, um die zur Verfügung stehende Gasströmung zu kompensieren.
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Das zu mahlenden Material wird der Walzenmühle 1o von einem Vorratsbehälter
31 über eine zugeordnete Rutsche 32 zugeführt. Der Vorratsbehälter 31 empfängt das
Material von einem Gurt- bzw. Riemenförderer 33, der über einen Motor 34 angetrieben
wird. Erhöht oder verringert man also die Drehzahl des Motors 34 des Förderers,
so kann die Geschwindigkeit des Riemenförderers reguliert werden, um die Zufuhr
der Materialien zu der Mühle io zu steigern oder zu verringern.
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Die Mahlkapazität der Mühle kann erhöht werden, indem die Gasströmung
durch die Mühle vergrößert wird. Zu diesem Zweck werden ein Schieber 37 geöffnet
und die Energiezufuhr zu einem Motor 38, der das Gebläse 28 antreibt, erhöht. Die
Leistungsaufnahme des Gebläsemotors 38 wird auf einem mit ihm verbundenen Meßgerät
39 angezeigt, das in Kilowatt die dem Motor zugeführte Leistung angibt. Die dem
Motor 14 für die Mahlplatte zugeführte Leistung wird ebenfalls auf einem Meßgerät
41 angezeigt, das dem Meßgerät 39 ähnelt.
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Bei den herkömmlichen Verfahren zur Steuerung der Mühle lo wird ein
Manometer 46 abgelesen; im folgenden soll der Grundaufbau eines solchen Instrumentes
kurz erläutert werden. Selbstverständlich kann auch ein im Handel erhältliches Manometer
eingesetzt werden. Wie sich der Darstellung entnehmen läßt, ist ein Ende des Manometers
46 über eine Druckanzapfung 47 mit dem Gasströmungs-Verteilungsring 16 verbunden,
während sein gegenüberliegendes Ende über eine Druckanzapfung 48 in der Mühle mit
der Auslaßseite der Mühle verbunden ist. Das Manometer 46 zeigt also in Zentimeter
bzw. Zoll Wassersäule die Druckdifferenz an der Mühle an. Dieser Druckabfall wird
als Anzeige für die Menge des Materials in der Mühle verwendet. Soll also der Mahlplatte
12 so viel Material zugeführt werden, daß die
Dicke des Materials
auf der Platte auf einem gewünschten Wert, beispielsweise 3 Zoll oder 7,5cm gehalten
wird, so werden die abgelesenen Werte für den Druck anfall auf diesen Dicken-Wert
als gewünschter Standard bzw. Norm eingestellt. Wird nun an dem Manometer 46 ein
Druckabfall angezeigt, der höher als der festgelegte Standardwert ist, so bedeutet
dies, daß der Riemenförderer 33 der Beschikkungsvorrichtung mit einer niedrigeren
Geschwindigkeit betrieben werden soll, um die Menge des der Mahlplatte 12 zugeführten
Materials zu verringern. Umgekehrt stellt ein Druckabfall an dem Manometer, der
unter dem festgelegten Standard liegt, eine Anzeige dafür dar, daß der Mahlplatte
keine ausreichende Materialmenge zugeführt wird. Eine zu geringe, der Mühle zugeführte
und in der Mühle enthaltene Materialmenge kann zu starken Vibrationen führen, welche
die Mahlräder und/oder die Mahlplatte beschädigen könnten. Eine zu große Materialmenge
führt zu einer Verstopfung bzw. Drosselung der Mühle. Die Genauigkeit der Anzeige
des Druckabfalls an dem Manometer 46 hängt von folgenden Bedingungen ab: die Strömungsgeschwindigkeit
des Gases von dem Verteilungsring 16 muß konstant sein; außerdem müssen an den Druckanzapfungen
47 und 48 stationäre Temperaturen, also Gleichgewichtstemperaturen, vorliegen; eine
weitere wesentliche Bedingung ist, daß die Druckanzapfungen 47 und 48 nicht verstopft
werden.
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Eine konstante Strömungsgeschwindigkeit des Gases hängt jedoch wiederum
davon ab, daß die Druckanzapfungen des Zyklon-Manometers 57 nicht verstopft werden.
Eine Verstopfung der Druckanzapfungen des Zyklon-Manometers 57 tritt jedoch relativ
häufig und insbesondere dann auf, wenn das Material mit Hilfe von Wasserstrahlen
bzw. Wassersprühen befeuchtet wird. Wenn die Druckanzapfungen des Zyklon-Manometers
57 verstopft werden, so liefert die Anzeige der Gasströmungsgeschwindigkeit keinen
korrekten Wert. Dann kann tatsächlich eine höhere Gasströmung
vorliegen,
so daß als Ergebnis der höheren Gasströmung an dem Manometer 46 für die Druckdifferenz
in der Mühle aufgrund dieser Gasströmung ein höher Druckabfall angezeigt wird. Die
Bedienungsperson für die Mühle kennt diesen Zustand nicht und würde also die Beschickungsrate
des Förderers 33 senken, um den Druckabfall auf dem eingestellten Wert zu halten.
Dies würde selbstverständlich dazu führen, daß die Mühle mit zu geringer Leistung
betrieben und damit eine zu geringe Materialmenge ausgegeben werden würde, so daß
die Innenteile der Mühle beschädigt werden könnten.
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Um die Abhängigkeit der Mühlensteuerung von den abgelesenen Werten
für den Druckabfall zu vermeiden, wurde die Überwachung der Dichte des Materials
in der Gasströmung als zuverlässigeres Verfahren zur Steuerung der Mühle entwickelt.
Zu diesem Zweck wird eine Potentialmeßeinrichtung 51, wie beispielsweise ein Kapazitäts-Wandler
bzw. -Umformer 52 vorgesehen. Wie sich der Darstellung entnehmen läßt, erstreckt
sich der Wandler 52 durch die Wand der Mühle 10 in die Gasströmung von den Öffnungen
18. Die Sonde 52 in der Mühle zeigt eine bestimmte oder vorgegebene Kapazität an,
wenn sie sich in der leeren, also nicht mit Material beschickten Mühle an der dargestellten
Stelle befindet. Ein Meßwertaufbereiter 53 kann dann so eingestellt werden, daß
er in diesem Fall die.
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Einstellung Null an einem Mikroamperemeter 56 liefert.
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Der Wandler 52 mißt die Potentialspannung von dem Wandler oder der
Sonde 52 zu der Wand der Mühle. Wenn sich die Gasströmung von dem Einlaß 17 durch
die Mühle und durch den Auslaß 26 aus der Mühle herausbewegt, nimmt sie fein verteiltes
Material, wie beispielsweise Steine, auf, das üblicherweise nicht leitend ist. Kontamination
oder Verschmutzung der Umgebung, in der sich die Sonde befindet, modifiziert die
dielektrischen Eigenschaften der Sonde. Wenn sich das Material in der Gasströmung
an
dem Wandler 52 vorbeibewegt, nimmt die von dem Wandler 52 gemessene
Potentialspannung von der Sonde zu der Wand der Mühle zu. Da die Sonde 52 in einer
sehr aggressiven und damit zu hohem Verschleiß führende Umgebung eingesetzt wird,
ist die Elektrode der Sonde mit einem dielektrischen Material, wie beispielsweise
dem unter dem Warenzeichen "Teflon" vertriebenen Polytetrafluoräthylen beschichtet.
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Ermittelt man also die durch den Wandler 52 gemessene Potentialspannung,
wenn die Kugelmühle mit den gewünschten Werten arbeitet, so kann ein Standard für
diese Potentialspannung eingestellt werden. Jede Abweichung von diesem Standard
für die Potentialspannung, und zwar entweder nach oben oder nach unten, zeigt eine
größere Materialdichte oder eine geringere Materialdichte an. Eine größere Dichteanzeige
gibt an, daß die Beschickungsgeschwindigkeit des Förderers verlangsamt werden sollte,
um der Mühle eine geringere Materialmenge zuzuführen. Umgekehrt zeigt eine Dichte
unter dem Standard an, daß die Mühle eine größere Materialmenge benötigt und daß
deshalb die Beschickungsgeschwindigkeit des Förderers erhöht werden soll te. Die
von dem Wandler 52 ermittelte Potentialspannung wird als Signal zu einem Meßwert-aufbereiter
53 übermittelt, um ein Analogsignal, beispielsweise einen Gleichstrom, zu erzeugen,
das proportional zu der abgefühlten Dichte des Materials ist.
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Die Messung der Dichte des den Wandler 52 passierenden Materials liefert
eine zuverlässigere Regelung, weil sie nicht von der Temperatur oder der Luftströmung
abhängt; außerdem kann diese Meßvorrichtung nicht verstopft werden.
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Der einfache Aufbau dieser Anordnung stellt eine sehr exakte Anzeige
des Mühlenzustandes sicher, wodurch immer mit maximalem Wirkungsgrad gearbeitet
werden kann. Der proportionale Gleichstrom wird zu einer Auslesevorrichtung 56,
wie beispielsweise einem Mikroamperemeter, übermittelt,
so daß
die Bedienungsperson wertvolle und nutzbare Daten erhält, um die notwendige Korrektur
der Beschickungsgeschwindigkeit des Förderers 33 durchführen zu können.
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Der Meßwertaufbereiter 53 kann den üblichen Aufbau haben und enthält
im allgemeinen einen Oszillator, wie beispielsweise eine Röhre 61, die zur Oszillation
der noch vorherbestimmten Frequenz angeregt werden kann. Zu diesem Zweck ist ein
Verstärker der Klasse "C", der die Röhre 61 auf weist, mit einem Rückkopplungsnetzwerk
verbunden, das einen Kondensator C3, die angezapfte Anzeige 62 und einen Kondensator
C2 enthält, der mit der Kathode der Röhre 61 verbunden ist. Diese Anordnung liefert
eine Spannung, die dem Verstärker in Phase mit ihm verläßt und zugeführt wird. Das
Rückkopplungsnetzwerk liefert auch eine Größe der dem Verstärker zugeführten Spannung,
die ausreichend hoch ist, so daß der Verstärkungsfaktor des Verstärkers mal dem
Verlust durch das Netzwerk gleich eins oder größer wird. Dadurch wird der für die
Erzeugung der Oszillationen erforderliche Zustand eingestellt. Wenn das rückgekoppelte
Signal in Phase mit dem Ausgangssignal und die Gesamtverstärkung der Regelschleife
aufgrund des Rückkopplungsnetzwerks wenigstens diese Verstärkung mal der Verstärkung
des Verstärkers und wenigstens eins ist, so wirkt die Röhre 61 als Oszillator. Diese
Bedingungen werden mittels der variablen Kondensatoren C2 und C3 erfüllt; die Phasenverschiebung
wird durch eine Drossel bzw. Spule 62 erreicht, die mit dem variablen Kondensator
zusammenwirkt und im allgemeinen als Schwing- bzw. Resonanzkreis bezeichnet wird.
Nimmt man das Ausgangssignal der Kathode der Röhre 61 an dem oberen Punkt der Resonanzschaltung
ab, so stellt dies eine Probe bzw. eine Abtastung des Stroms von der Rückkopplungsschaltung
oder Regelschleife dar.
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Verbindet man diese Schaltungsanordnung über einen Dioden-Detektor
bzw. -Gleichrichter 63 nach außen mit einem Meßgerät,
wie beispielsweise
dem Mikroamperemeter 56, so kann der abgetastete Wert als wertvolle Information
gewonnen und angezeigt werden. Dies ist darauf zurückzuführen, daß die Diode 63
die positiven Spitzen der sinusförmigen Wellenform abschneidet. Dann ist der mittlere
Wert endlich. Nimmt man nun diesen etwas negativen mittleren Wert und führt ihn
durch ein Filter, so bewirkt die an das Mikroamperemeter 56 angelegte Spannung eine
Auslenkung ihres Anzeigeelementes, welche die Dichte des Materials in dem Luftstrom
anzeigt, der sich an der Sonde 52 vorbeibewegt. Die Größe des erhaltenen Signals
hängt davon ab, wie nahe oder wie hoch der Q-Faktor des Schwingkreises ist; die
Größe kann geändert werden, indem die Kondensatoren C2 und C3 entsprechend eingestellt
werden; als Alternative hierzu können sie eingestellt und noch eine zusätzliche
Kapazität eingeführt werden, wie es bei dem hier erläuterten Beispiel der Fall ist.
Dazu wird das Gitter der Röhre 61 durch einen Kondensator mit 1OOOpF mit der damit
gekoppelten Sonde 52 verbunden, die ihre relativ kleine Kapazität auf Masse hat.
Die Gesamtkapazität oder Umgebungskapazität ist gleich dem Produkt aus C5 plus C
Sonde. Wenn C5 klein ist und C Sonde groß ist, so ergibt sich eine Zahl, die kleiner
als C Sonde ist. Die kleinere der beiden Kapazitäten wird überwiegen. Da die Kapazität
der Sonde 52 aufgrund der Umgebung in der Mühle, in der sich die Sonde befindet,
variabel ist, ändert sich das ckopplungsnetzwerk, das durch C2, C3, die Drossel
62 und den Betriebszustand des Versturkers gebildet wird.
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Durch Einführung einer gerinyen Kapazität kann die Frequenz des Oszillators
gesteuert werden. Wegen des Q-Faktors des Netzwerkes, welcher den Rückkopplungspegel
bildet, kann die Größe des Oszillationsstroms erhöht werden, indem die Resonanzfrequenz
geändert wird, die wiederum den Q-Faktor der Schaltung variiert. C2, C3 und die
Drossel 62 werden das Rückkopplungsnetzwerk, das erforderlich ist, um den Röhrenverstärker
61 in Oszillationen zu versetzen,
so daß er als Oszillator dienen
kann. Die Einführung von G5 in Reihe mit der natürlichen Kapazität der Sonde bringt
die Einleitung der Oszillationen und, falls möglich etwaige Änderungen der Oszillationen
mit sich. Die Kondensatoren C2 und C3 sind so eingestellt, daß bei minimalem Einfluß
aus der Umgebung der Sonde 52 die Oszillationen eine sehr geringe Amplitude oder
die Amplitude Null haben; nimmt die Dichte des Materials in der Umgebung der Sonde
etwas zu, so steigt auch die Oszillationsarnplitude an. Das Detektornetzwerk tastet
diese Spannung ab, führt eine Gleichrichtung durch und legt sie an das Meßgerät
56 an. Der an dem Meßgerät abgelesene Wert ist proportional zu der Spitzenamplitude.
Wenn also die Dichte des Materials in der Umgebung der Sonde zunimmt, so steigt
auch der an dem Meßgerät abgelesene Wert an.
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Legt man einen an dem Meßgerät abgeissenen Wert fest, bei dem die
Mühle auf ihrem Optimum arbeitet, so stellt eine Abweichung von diesem ermittelten
Wert eine nutzbare Information zur Steuerung der Mühle dar, d.h., dadurch kann die
Beschickung der Mühle entweder erhöht oder verringert werden.
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Selbstverständlich kann der proportionale Gleichstrom von dem Meßwertumformer
53 verstärkt und zu einer Motor steuerung (nicht dargestellt) übertragen werden,
die bei Bedarf so geschaltet wird, daß sie den Motor 34 des Förderers steuert; auf
diese Weise würde sich ein automatisch arbeitendes System ergeben.
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Die Erfindung betrifft also ein Verfahren zur Steuerung der Funktionsweise
einer Walzenmühle. Dabei wird die Arbeitskennlinie bzw. der Wirkungsgrad der Walzenmühle
10 überwacht, indem eine Potentialspannung für Material ausgebildet wird, das in
der Mühle verarbeitet werden soll; dabei wird mittels eines Wandlers 52 die Dichte
des Materials in einem Gasstrom festgestellt, der durch die Mühle
verläuft;
dieser Wandler erzeugt ein Gleichstromsignal, das proportional zu der Dichte des
überwachten Materials ist; diese proportionale Gleichstromsignal wird zu einer Auslesevorrichtung
56 weitergegeben.
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Das Signal kann dazu verwendet werden, die Arbeitsgeschwindigkeit
eines Beschickungsförderers 33 entweder von Hand oder automatisch zu steuern.
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-Patentansprüche -