DE2902901A1

DE2902901A1 - Verfahren zum ausschleusen von fremdkoerpern und vorrichtung zur durchfuehrung des verfahrens

Info

Publication number: DE2902901A1
Application number: DE19792902901
Authority: DE
Inventors: Manfred Dr Ing Knuth
Original assignee: Fried Krupp AG
Current assignee: Fried Krupp AG
Priority date: 1979-01-26
Filing date: 1979-01-26
Publication date: 1980-07-31

Description

Verfahren zum Ausschleusen von Fremdkörpern und Vor-
richtung zur Durchführung des Verfahrens Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Ausschleusen von Fremdkörpern - insbesondere von Metallteilen und Steinen - aus einem Materialstrom, bei dem der fortlaufend berührungsfrei abgetastete Materialstrom nach Auffinden eines Frendkörpers während eines vorgegebenen Zeitraums in eine andere Richtung umgelenkt wird.
Die Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens weist eine Sucheinrichtung und eine dieser nachgeschaltete, hinsichtlich ihrer Wirkbreite zumindest derjenigen des Materialstroms entsprechende Umlenkeinheit auf, die durch die Sucheinrichtung bei Auffinden eines Fremdkörpers betätigt wird und welche die Richtung des Materialstroms während eines vorgegebenen Zeitraums ändert.
Bisher ist eine Ausschleusevorrichtung mit einer Suchspule bekannt, welche als tunnelartiger Durchlaß ausgeeine blldet ist und die den abzutastenden Materialstrom transportierende Fördereinrichtung umgibt. Bei Auffinden eines Metallteils im Materialstrom wird dieser kurzzeitig in einen Sammelbehälter umgeleitet.
Der Nachteil dieser bekannten Ausschleusevorrichtung besteht darin, daß große Materialmengen insbesondere dann ausgeschleust werden und demzufolge jedenfalls ohne weiteres nicht mehr der Weiterverwendung zugeführt werden können, wenn der Materialstrom viele Metallteile enthält.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung der eingangs genannten Gattung zu entwickeln, die insbesondere das Ausschleusen größerer Metallteile, Steine und anderer Fresdkörper ermöglichen, ohne den wirtschaftlich vertretbaren Rahmen zu sprengen. Das Verfahren und die Vorrichtung sollen insbesondere so ausgestaltet sein, daß die in einem Materialstrom enthaltenen Fremdkörper gezielter als bisher auszuschleusen sind.
Erforderlichenfalls soll es auch möglich-sein, gleichzeitig Metallteile unabhängig von ihrer Größe und Steine innerhalb eines bestimmten Abmessungsbereichs gleichzeitig aus dem Material strom zu entfernen.
Die gestellte Aufgabe wird durch ein Verfahren gelöst, welches im wesentlichen die Merkmale des Anspruchs 1 aufweist.
Der dem Verfahren zugrunde liegende Grundgedanke besteht also darin, den Materialstrom in bestimmter Weise absutasten und bei Auffinden eines Fremdkörpers jeweils nur einen den Fremdkörper enthaltenden Teilstrom des Materialstroms umzulenken.
Das Verfahren kann dadurch weiter ausgestaltet sein, daß es zusätzlich zumindest die Merkmale eines der Ansprüche 2 bis 6 aufweist.
Das Abtasten des Materialstroms und das Auffinden von Fremdkörpern kann insbesondere unter Zuhilfenahme von elektromagnetischen Wellen, Schallwellen oder Teilchenstrahlen bewirkt werden, deren durch Auftreffen auf einen Fremdkörper geänderte Eigenschaften die Umlenkung des zugehörigen Teilstroms in eine andere Richtung zur Folge haben.
Die zur lösung der gestellten Aufgabe geeignete Vorrichtung weist im wesentlichen die Merkmale des Anspruchs 7 auf.
Die die Sucheinrichtung bildenden Abtasteinheiten sind dabei vorteilhaft quer zur Strömungsrichtung des Materials zumindest in einer Reihe nebeneinander so angeordnet, daß sie den Materialstrom in seiner Gesamtbreite erfassen können. Falls mehrere Abtasteinheiten - in Bewegungsrichtung des Materialstroms gesehen -hintereinander angeordnet sind, ist diesen hintereinander geschalteten Abtasteinheiten steuerungstechnisch jeweils ein bestimmter Umlenkabschnitt zugeordnet. Die Hintereinanderschal tung mehrerer Abtasteinheiten parallel zur bereits erwähnten Bewegungsrichtung - wie sie sich bei Anordnung der Abtasteinheiten nach Art einer Matrix (Anspruch 8) ergibt - ermöglicht es, die Geschwindigkeit des Materialstroms und die Geschwindigkeit mitgeführter Fremdkörper zu ermitteln und den Betätigungsseitpunkt der Umlenkabschnitte dieser Geschwindigkeit anzupassen.
Die soeben erwähnte Anordnung dEr Abtasteinheiten ist insbesondere auch dann von Vorteil, wenn sich in dem Material strom - der eine bekannte Geschwindigkeit aufweist - Fremdkörper mit davon abweichender Geschwindigkeit bewegen. Diese kann mittels der hintereinander angeordneten Abtasteinheiten ermittelt und zur Steuerung der Umlenkabschnitte herangezogen werden.
Um sicherzustellen, daß auch zwischen zwei benachbarten Abtasteinheiten bewegte Fremdkörper aufgefunden werden, ist die Sucheinrichtung so ausgebildet, daß die in Bewegungsrichtung des Materialstroms aufeinander folgenden Abtasteinheiten jeweils gegeneinander versetzt liegen (Anspruch 9).
Insbesondere bei Verwendung elektromagnetisch wirksamer Abtasteinheiten müssen diese zur Vermeidung einer gegenseitigen Beeinflussung in ausreichendem Abstand voneinander angeordnet sein. Um dennoch zu verhindern, daß ein mittig zwischen zwei benachbarten- Abtasteinheiten ein und derselben Reihe bewegter Fremdkörper nicht erfaßt wird, ist es zweckmäßig, zumindest eine weitere Reihe vorzusehen, deren Abtasteinheiten um den halben Abstand zwischen benachbarten Abtasteinheiten versetzt zur vorhergehenden Reihe liegen.
Weitere bevorzugte Ausführungsformen des Erfindungsgegenstandes weisen zusätzlich die Merkmale zumindest eines der bisher nicht erwähnten Ansprüche 10 bis 16 auf.
Bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform des Erfindungegegenstandes sind die Abtasteinheiten in einem Bereich angeordnet, in dem das mit dem Materialstrom mitgeführte Material eine Fallbewegung ausführt.
Die Abtasteinheiten können dabei insbesondere im Ubergabebereich eines Bandförderers angeordnet sein, wobei die Abtastrichtung senkrecht zur Ballrichtung liegt.
Zum Auffinden von Metallteilen kommen insbesondere Abtasteinheiten in Frage, die aus einer auf einen Ferritstab aufgebrachten Kupferdrahtwickiung bestehen.Die an der Kupferdrahtwicklung vorbeibewegten Metallteile führen zu einer Störung des elektromagnetischen Feldes, welche als Steuerimpuls für die Umlenkung des Materialstroms verwendet werden kann. Die einzelnen Abtasteinheiten müssen dabei in einem Abstand von einander angeordnet sein, der eine Beeinflussung durch benachbarte Abtasteinheiten ausschließt oder vernachlässigbar macht.
Der soeben beschriebenen elektromagnetischen Abtasteinheit kann in Bewegungsrichtung des Materialstroms eine mit Schwingungen oder mit Teilchenstrahlen arbeitende Abtasteinheit zum Auffinden andersartiger Fremdkörper, beispielsweise zum Auffinden von Steinen, nachgeschaltet sein. Eine in dieser Weise aufgebaute Sucheinrichtung - bei der die in Form einer Matrix angeordneten Abtasteinheiten von Reihe zu Reihe andersartiger Bauart sind - ermöglicht es, nebeneinander Fremdkörper mit unterschiedlichen Eigenschaften, also beispielsweise Metallteile und Steine, aufzufinden und auszuschleusen.
Das mit dem Ausgang jeder Abtasteinheit verbundene Datenverarbeitungsgerät - das insbesondere aus Mikroprozessoren bestehen kann - dient dazu, verschiedene Kenngrößen der auszuschleusenden Fremdkörper - insbesondere ihre Größe, ihre Lage, ihre Geschwindigkeit - zu erfas- sen und in Steuerimpulse zur Betätigung der jeweils zugehörigen Umlenkabschnitte umzuwandeln.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels im einzelnen erläutert.
Es zeigen: Fig. 1 in schematischer Darstellung den prinzipiellen Aufbau der Ausschleusevorrichtung, und Fig. 2a, b eine Seitenansicht bzw. eine Draufsicht auf einem Bandförderer nachgeschaltete Abtasteinheiten mit zugehörigen Umlenkblechen und zugehörigen Fördereinrichtungen.
Die neu vorgeschlagene Ausschleusevorrichtung weist als wesentliche Bestandteile in Form einer Matrix 1 angeordnete Abtasteinheiten 2 auf, die auf an sich bekannte Weise - beispielsweise mittels Schwingungen -einen in Richtung des Pfeiles 3 bewegten Materialstrom 4 fortlaufend abtasten. Die Abtasteinheiten bestehen aus einer SendeegEmpfänger-Einheit, welche die reflektierten Schwingungen einem Datenverarbeitungsgerät 5 übermitteln. Die in Steuerimpulse umgewandelten Informationen gelangen in eine nachgeschaltete Steuereinheit 6, welche ihrerseits die Betätigung des bzw. der in Frage kommenden Umlenkabschnitte 7 einer Umlenkeinheit 7 bewirkt.
Diese ist in der Weise im Bereich des Materialstroms 4 angeordnet, daß die Umlenkabschnitte 7t in den Materialstrom 4 eingreifen und jeweils einen in etwa ihrer Breite entsprechenden Teilstrom in eine andere Richtung umlenken können.
Bei der in Fig. 2 dargestellten bevorzugten Ausführungsform des Erfindungsgegenstandes bestehen die Abtasteinheiten 2 jeweils aus einem Sender 2' und einem diesem bezüglich des Materialstromes 4 gegenüber liegenden Empfänger 2". Die Sender 2t und die Empfänger 2" sind - wie in Fig. 1 dargestellt - jeweils in Matrixform angeordnet und liegen im Übergabebereich eines Bandförderers 8, d.h. in dem Bereich, in dem der Materialstrom sich zumindest im wesentlichen senkrecht nach unten bewegt. Unterhalb des Bandförderers ist eine Fördereinrichtung - insbesondere eine ransportschnecke - angeordnet, mittels welcher das Material der Weiterverwendung zugeführt wird.
Die in Matrixform angeordneten Abtasteinheiten 2 steuern über die in Fig. 1 dargestellten Teile 5 und 6 eine Umlenkeinheit 7, deren Umlenkabschnitte 7t aus dicht nebeneinander angeordneten Umlenkblechen bestehen. Die Umlenkbleche sind jeweils an der Kolbenstange 10t eines druckluftbetätigten Zylinderaggregates 10 befestigt. Der (nicht dargestellte) Kolben des Zylinderaggregates kann über Steuerleitungen 11 in der gewünschten Weise hin und her bewegt werden.
Wie aus Fig. 2a ersichtlich ist, sind die Umlenkbleche 7 und die zugehörigen Zylinderaggregate unter einem Winkel von etwa 45° zur Lotrechten geneigt angeordnet.
Falls von den Abtasteinheiten 2 im fallenden Materialstrom 4 Fremdkörper aufgefunden werden, wird das Umlenkblech 7 - in dessen Bereich der Fremdkörper festgestellt wurde - durch Betätigen des Zylinderaggregates kurzzeitig nach links verfahren, so daß der mittels des Umlenkblechs erfaßte Teilstrom des Materialstroms 4 in den Bereich einer Ausschleuse-Fördereinrichtung 12 gelangt. Der Materialstrom 4 bleibt im übrigen unbeeinflußt, gelangt also weiterhin in den Bereich der bereits erwähnten Fördereinrichtung 9.
Die Zeitdauer, während der das Umlenkblech ausgefahren bleibt und den Teilstrom in den Bereich der Ausschleuse-Fördereinrichtung 12 umlenkt, ist gleich der Zeitdauer - in welcher der Fremdkörper von der betreffenden Abtasteinheit erfaßt wird - zuzüglich einer stufenlos einstellbaren Zeitdauer oder ist gemäß einer anderen zweckmäßigen Ausführungsform mittels einer (nicht dargestellten) Verzögerungseinrichtung stufenlos einstellbar und damit an unterschiedliche Betriebsverhältnisse anpaßbar.
Die Umlenkstellung der Umlenkbleche 7' ist in Fig. 2 a strichpunktiert angedeutet.
Der mit der Erfindung erzielte Vorteil besteht insbesondere darin, daß mittels der Abtasteinheiten festgestellte Fremdkörper gezielt - und demzufolge unter Vermeidung größerer Material verluste - aus dem Materialstrom ausgeschleust werden können. Darüber hinaus ist es möglich, durch Hintereinanderschaltung von Abtasteinheiten unterschiedlicher Bauart nebeneinander Fremdkörper mit unterschiedlichen Bigenschaften aufzufinden und gezielt auszuschleusen.
Leerseite

Claims

Ansprüche: Verfahren zum Ausschleusen von Fremdkörpern - insbesondere von Metallteilen und Steinen - aus einem Materialstrom, bei dem der fortlaufend berührungsfrei abgetastete Materialstrom nach Auffinden eines Fremdkörpers während eines vorgegebenen Zeitraums in eine andere Richtung umgelenkt wird, d a d u r c h g e k e n n s e i c h n e t, daß jeweils nur der Teilstrom des Materialstroms umgelenkt wird, in dessen Bereich sich der aufgefundene Fremdkörper befindet.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennseichnet, daß der Materialstrom zum Auffinden der Fremdkörper in mehrere von einander unabhängige Abtastbereiche unterteilt wird.
3. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, daß der I4aterialstrom zum Auffinden der Fremdkörper nacheinander mehreren Abtastvorgängen unterworfen wird.
4. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Haterialstrom zum Auffinden von Fremdkörpern mit von einander abweichenden Bigenschaften nacheinander mehreren unterschiedlichen Abtastvorgängen unterworfen wird.
5. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Lage der Fremdkörper und zumindest eine weitere der Kenngrößen Abmessung, Geschwindigkeit, Art als Größe zur Steuerung der Richtung des Materialstroms verwendet werden.
6. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Materialstrom im Fallen abgetastet wird.
7. Vorrichtung, zum Ausschleusen von Fremdkörpern - insbesondere von Metallteilen und Steinen - aus einem Materialstrom, zur Durchführung des Verfahrens nach den Ansprüchen 1 bis 6, mit einer Sucheinrichtung und einer dieser nachgeschalteten, hinsichtlich ihrer Wirkbreite zumindest derjenigen des Materialstroms entsprechenden Umlenkeinheit, die durch die Sucheinrichtung bei Auffinden eines Bresdkörpers betätigt wird und welche die Richtung des Materialstroms während eines vorgegebenen Zeitraums ändert, d a d u r c h g e k e n n z e i c hnet, daß quer zur Strömungsrichtung (3) des Materialstroms (4) zumindest in einer Reihe nebeneinander von einander unabhängige Abtasteinheiten (2) angeordnet sind, deren Ausgänge mit einem Datenverarbeitungsgerät (5) zur Umwandlung der übermittelten Informationen in Steuerimpulse in Verbindung stehen, und daß dem Datenverarbeitungsgerät eine Steuereinheit (6) zur Betätigung der Umlenkeinheit (7) nachgeschaltet ist, die mehrere einzeln ansteuerbare, zumindest in einer Reihe nebeneinander angeordnete Umlenkabschnitte (7s) aufweist.
8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Abtasteinheiten (2) nach Art einer Matrix (1) angeordnet sind.
9. Vorrichtung nach den Ansprüchen 7 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die - in Bewegungsrichtung (3) des Materialstroms (4) gesehen - hintereinander liegenden Reihen zugehörigen Abtasteinheiten (2) gegeneinander versetzt angeordnet sind.
10. Vorrichtung nach den Ansprüchen 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Abtasteinheiten (2) jeweils aus einer Sender-/Empfänger-Einheit bestehen.
11. Vorrichtung nach den Ansprüchen 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Abtasteinheiten (2) jeweils aus einem Sender (2') und einem Empfänger (2") bestehen, die auf der Vorder- bzw. Rückseite des Materialstroms (4) angeordnet sind.
12. Vorrichtung nach den Ansprüchen 7 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Umlenkabschnitte (7') aus Emlenkblechen bestehen, die einzeln in den Materialstrom (4) verfahrbar sind und den dabei erfaßten Teilstrom einer Ausschleuse-Bördereinrichtung (12) zuführen.
13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Umlenkbleche (7') durch ein Zylinderaggregat (10) angetrieben sind.
14. Vorrichtung nach den Ansprüchen 7 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die in Bewegungsrichtung (3) des Materialstroms (4) aufeinander folgenden Reihen Abtasteinheiten (2) unterschiedlicher Bauart zur Erfassung von Fremdkörpern mit unterschiedlichen Eigenschaften enthalten.
15. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß den in Bewegungsrichtung (3) des Materialstroms (4) aufeinander folgenden Abtasteinheiten (2) unterschiedlicher Bauart gemeinsam jeweils ein Umlenkblech (7') steuerungstechnisch zugeordnet ist.
16. Vorrichtung nach den Ansprüchen 7 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Abtasteinheiten (2) einer den Material strom (4) transportierenden Fördereinrichtung (8) in dem Bereich nachgeschaltet sind, in dem der Materialstrom eine Fallbewegung ausführt.