DE2940568A1

DE2940568A1 - Nasssetzmaschine zur trennung von mineralien

Info

Publication number: DE2940568A1
Application number: DE19792940568
Authority: DE
Inventors: Friedhelm Hübner; Karl-Heinz 4630 Bochum Weiffen
Original assignee: Kloeckner Humboldt Deutz AG
Current assignee: Kloeckner Humboldt Deutz AG
Priority date: 1979-10-06
Filing date: 1979-10-06
Publication date: 1981-04-16
Also published as: GB2059809B; GB2059809A; JPS56158160A; DE2940568C2; US4336132A

Description

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Beschreibung

Die Erfindung betrifft eine Naßsetzmaschine zur Trennung von Mineralien, wie Kohle etc., bei der durch Druckluft, die durch Tellerventile mit Schaftführung gesteuert wird, eine Pulsation der Arbeitsflüssigkeit erzeugt wird.

Naßsetzmaschinen zur Trennung von Mineralien, die durch Tellerventile gesteuert werden, weisen in ihren bekannten Ausführungen, um die geforderten schnellen öffnungs- und Schließbewegungen trotz der Größe und des Gewichts der Tellerventile durchführen zu können, Servo-Einrichtungen, vorzugsweise pneumatische Servo-Einrichtungen, für die Ventilbetätigung auf. Bei dieser Art der Ventilbetätigung ist die Einhaltung genauer öffnungs- und Schließzeiten und gleicher Ventilöffnungscharakteristiken schwierig. Zum einen wirken sich Luftdruckschwankungen im Druckluftnetz der Aufbereitungsanlagen aus, zum anderen z. B. Unterschiede in der Feuchtigkeit oder ölbeladung der Druckluft. Es sind daher kostspielige und komplizierte Systeme zur Reinigung und zum Konstanthalten des Drucks der Servo-Luft erforderlich.

Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Betätigungsvorrichtung für die bekannten Tellerventile anzugeben, die einfach einstellbar ist und eine gute Einhaltung der vorgegebenen öffnungs- und Schließzeiten bei gleicher Ventilbetätigungscharakteristik erlaubt. - 5 -

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Die Aufgabe wird dadurch gelöst, daß die Tellerventile elektro-magnetische Antriebe, insbesondere direkt auf den Ventilschaft wirkende Elektromagnete aufweisen. Durch die Verwendung von elektromagnetischen Antrieben für die Betätigung der Tellerventile werden alle Betätigungsschwankungen vermieden, die sich sonst als Folge der Veränderungen in dem Druckluftnetz der Aufbereitungsanlage ergeben würden. Dabei ist es besonders vorteilhaft, wenn die Elektromagnete direkt an dem Ventilschaft angreifen, da so eine besonders einfache und robuste, fehlerfrei arbeitende Ausbildung des Antriebs erreicht werden kann. Das direkte Angreifen eines Elektromagneten ist überraschenderweise, trotz der notwendigen großen Kräfte zur Erzielung der gewünschten hohen Beschleunigungen, möglich.

In Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß die Elektromagnete als Hohlzylinder ausgebildet sind, in denen die als Anker wirkenden Ventilschäfte angeordnet sind. Durch diese Ausbildung wird vorteilhaft eine besonders kompakte, leichte und die zu übertragenden Kräfte besonders gut aufnehmende Antriebs-Ventileinheit geschaffen, die leicht vollständig zu kapseln ist und die so dem rauhen Betrieb einer Aufbereitungsanlage für Kohle oder Erz gewachsen ist. Die Betätigungskraft wird auf dem kürzesten Wege, der denkbar

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ist, ohne Reibungsverluste, z. B. in einem Gestänge, auf den Ventilschaft übertragen, so daß sich ein besonders guter Wirkungsgrad ergibt und auch große Setzmaschinenventile elektro-magnetisch betätigbar werden.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß die Elektromagnete zumindest zwei getrennt steuerbare Wicklungen aufweisen, deren magnetische Polaritäten vorzugsweise einander entgegengesetzt gerichtet sind. Durch diese Ausbildung wird vorteilhaft erreicht, daß das Tellerventil nicht nur hoch beschleunigt, sondern ebenso wieder abgebremst werden kann. Nach Durchlaufen des konstruktiv vorherbestimmten Weges kommt daher das Ventil ohne wesentliche zusätzliche Abbremsung im geöffneten bzw. geschlossenen Zustand zum Stillstand. Durch das Zusammenwirken des Direktantriebs mit der mittigen Anordnung des Ventilschaftes im Magneten und den getrennten Wicklungen mit entgegengesetzter Polarität ergibt sich eine für alle Steueraufgaben und Ventilgrößen geeignete Setzmaschinen-Ventilsteuerung, die in ihrer Schnelligkeit und Betätigungscharakteristik den bekannten Ventilsteuerungen mit Servo-Betätigung nicht nachsteht.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß die Elektromagnete Steuerungseinheiten zur vorzugsweise regelbaren getrennten Ansteuerung der einzelnen Wicklungen

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aufweisen. Hierdurch kann vorteilhaft der Tatsache Rechnung getragen werden, daß die öffnungs- und Schließbeschleunigung bei gleicher Betätigungskraft unterschiedlich ist, da das Eigengewicht von Ventilteller und Schaft und der in der Schließstellung anstehende Luftdruck die öffnungs- und Schließbeschleunigungen beeinflussen.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß die Steuerungseinheiten Leistungsthyristoren und elektrische Energiespeicher, insbesondere im Arbeitstakt Energie abgebende Kondensatorbatterien, aufweisen. Durch die Verwendung von Leistungsthyristoren und elektrischen Energiespeichern ist es besonders vorteilhaft möglich, nicht nur eine direkte Ansteuerung der Ventile zu erreichen, sondern auch eine stoßartige Netzbelastung zu vermeiden, die bei der Größe der Setzmaschinenventile sonst zu einer untragbaren Beeinflussung des Stromnetzes der Aufbereitungsanlage führen würde.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß der Dichtungssitz der Tellerventile als Federelement, insbesondere als PTFE-Ring mit trapezförmigem Querschnitt ausgebildet ist. Durch die Verwendung eines Federelements als Dichtungssitz des Tellerventils wird vorteilhaft erreicht, daß die Anfangsbeschleunigung des Tellerventils vergrößert werden kann.

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Analog ist vorgesehen, daß,auf den Schaft auf der dem Ventilteller gegenüberliegenden Seite ein Gegen-Federelement angeordnet ist. Auch dieses Federelement vergrößert die Anfangsbeschleunigung und verringert die von dem Elektromagneten aufzubringende Kraft, wenn, wie vorteilhaft möglich, in den Endstellungen vom Elektromagneten eine Haltekraft aufgebracht wird, die das Federelement vorspannt.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß das Tellerventil einen mit dem Schaft verbundenen Dämpfer aufweist. Durch die Verwendung eines Dämpfers werden vorteilhaft die sonst durch die großen Beschleunigungswechsel auftretenden Schwingungen verhindert und ein ruhiges Arbeiten des Ventils erreicht.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß die Elektromagnete eine Kühlung, insbesondere eine Luftkühlung, aufweisen. Durch die Kühlung wird eine Erwärmung der Elektromagnete auf zu große Werte verhindert. Besonders vorteilhaft ist eine Luftkühlung, insbesondere, wenn zur Kühlung die Arbeitsluft der Maschine verwendet wird.

Die Erfindung wird anhand von Zeichnungen näher erläutert, aus denen weitere, vorteilhafte Einzelheiten zu entnehmen

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Die Zeichnungen zeigen im einzelnen:

Fig. 1 den Ventilteil einer erfindungsgemäßen Naßsetzmaschine mit elektro-magnetisch betätigten
Ventilen,

Fig. 2 eine elektro-magnetische Magnet-Ventileinheit sowie

Fig. 3 i-^m vergrößerten Maßstab einen Elektromagneten im Schnitt.

In Fig. 1 bezeichnen die Zahlen 1 die Lufteinlaßventile und die Zahlen 2 die Luftauslaßventile, die für alle Arbeitsflüssigkeits-Erregerkammern gleich ausgebildet sind. Die
Ventile 1 und 2 sind auf den oberen Enden der Pulsluftzu- und Ableitungen 3 und 4 angeordnet. Sie sind durch elektrische Leitungen mit der Steuereinrichtung 5 verbunden, die entweder direkt an der Setzmaschine oder außerhalb des Setzmaschinenbereiches an einer geschützten Stelle, z. B. in
einer Maschinenwarte, angeordnet sein kann.

In Fig. 2 bezeichnet 13 den Ventilteller, der mit dem Ventilschaft 16 lösbar verbunden ist. Der Durchmesser eines solchen Ventiltellers beträgt z. B. 300 - A-OO mm und der Hub 30 40 mm. Die anstehende Pulsluft hat 1,4 bar.

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Der Ventilschaft 16 ist mittig in dem Elektromagneten 20 angeordnet, der über die Schraubverbindung 15 mit dem Ventilgehäuse 14 verbunden ist. Die Zuleitung 18 entspricht dem Oberteil der Pulsluftleitung 4 aus Fig. 1. Seitlich neben dem Ventilgehäuse 14 ist noch der Windkessel 19 angeordnet, der mit seinen Abluftleitungen in Fig. 1 hinter den Ventilen 1 und 2 liegt. Als Ventilsitz ist auf dem Kopf der Abluftleitung 18 ein Ring 12 angeordnet, der ein Feder- und Dichtelement 17, vorzugsweise aus Gummi oder Kunststoff trägt.

Fig. 3 zeigt nähere Einzelheiten des Elektromagneten, z. B. eines Einlaßventils. Der Stator 21a, b ist geteilt. Die Statorteile a und b sind einzeln regel- und ansteuerbar und gegeneinander gepolt. In dem als Hohlzylinder ausgebildeten Stator 21a, b ist der Ventilschaft 22 angeordnet, der an seinem unteren Ende den Ventilteller 23 trägt, der vorzugsweise durch einen Konussitz über eine Nabe 24 lösbar mit dem Ventilschaft 22 verbunden ist. Außen um den Stator 21a, b herum ist ein Gehäuse 25 aufgeschoben, das beidseitig durch die Deckel 26 und 27 verschlossen ist, die durch die Zugankerschrauben 28 zusammengehalten werden. So bildet das Gehäuse 25 mit den Deckeln 26 und 27 und den Zugankerschrauben 28 bereits eine geschlossene Einheit, in deren Inneren die Teile des elektro-magnetischen Systems sowie Feder- und Dämpfungselemente geschützt angeordnet sind.

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Während auf der Ventilsitzseite das Federelement 17 für eine Erhöhung der Anfangsbeschleunigung sorgt, ist es auf der entgegengesetzten Seite des Schaftes das Federelement 29, auf das im geöffneten Zustand die Schaftendplatte 30 aufsetzt. Die Lage des Federelements 29 kann dabei durch die Einstellspindel y\ eingestellt werden. Das Dämpfungselement 34 befindet sich auf der Anschlagseite des Ventilschaftes. Der Ventilschaft 22 trägt zur Verbesserung seiner magnetischen Eigenschaften eine Magnet-Zylinderbüchse 32; er braucht überraschenderweise nur in der unteren Verschlußplatte 26 des Zylindergehäuses geführt werden. Die Befestigung des Elektromagneten auf dem Ventilgehäuse erfolgt über die Platte 33, vorzugsweise durch Verschraubung.

Der erfindungsgemäße Setzmaschinenventilantrieb ist insbesondere für untergepulste Setzmaschinen geeignet, bei denen besonders hohe Anforderungen an die Ventilsteuerung gestellt werden. Ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen, ist jedoch auch der Einsatz bei allen Typen von Setzmaschinen möglich.

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Claims

Anlage zum Patentgesuch der H 79/4-7 Klöckner-Humboldt-Deutz Aktiengesellschaft vom 24. September 1979 Naßsetzmaschine zur Trennung von Mineralien Patentansprüche

1. Naßsetzmaschine zur Trennung von Mineralien, wie Kohle etc., bei der durch Druckluft, die durch Tellerventile mit Schaftführung gesteuert wird, eine Pulsation der Arbeitsflüssigkeit erzeugt wird , dadurch gekennzeichnet , daß die Tellerventile elektro-magnetische Antriebe, insbesondere direkt auf den Ventilschaft (16, 22) wirkende Elektromagnete, aufwe isen.

2. Naßsetzmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Llektromagnete als Hohlzylinder (21) ausgebildet sind, in denen die als Anker wirkende Ventilschäfte (16, 22) angeordnet sind.

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3. Naßsetzmaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektromagnete zumindest zwei getrennt steuerbare Wicklungen (21a,b) aufweisen, deren magnetische Polaritäten vorzugsweise einander entgegengesetzt gerichtet sind.

4. Naßsetzmaschine nach Anspruch 1, 2 oder 3i dadurch gekennzeichnet, daß die Elektromagnete Steuerungseinheiten (5) zur vorzugsweise regelbaren, getrennten Ansteuerung der einzelnen Wicklungen aufweisen.

5. Naßsetzmaschine nach Anspruch 1, 2, 3 oder 4-, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerungseinheiten (5) Leistungsthyristoren und elektrische Energiespeicher, insbesondere im Arbeitstakt Energie abgebende Kondensatorbatterien aufweisen.

6. Naßsetzmaschine nach Anspruch 1, 2, 3, ^ oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Dichtungssitz (17) der Tellerventile als Federelement, insbesondere als PTFE-Ring mit trapezförmigem Querschnitt, ausgebildet ist.

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7· Naßsetzmaschine nach Anspruch 1, 2, 3, 4, 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß,auf den Schaft (16, 22) wirkend, auf der dem Ventilteller (13» 23) gegenüberliegenden Seite ein Gegen-Federelement (29) angeordnet ist.

8. Naßsetzmaschine nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Tellerventil einen mit dem Schaft (16, 22) verbundenen Dämpfer (34) aufweist.

9- Setzmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektromagnete eine Kühlung, insbesondere eine Luftkühlung, aufweisen.

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