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Vorrichtung zum Ausscheiden von Metallteilen
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Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Ausscheiden von
Metallteilen aus einem bewegten Fördergutstrom, z.B. Mahlgut oder Granulat, mit
einem den Fördcrgutstrom berührungslos abtastenden Metalldetektor und einem durch
den Metalldetektor gesteuerten Betätiunsmechanismus für ein Ausscheidungsorgan,
welches zwischen dem Metalldetektor und einem etwa hosenbeinartigen Leitkörper mit
einem Förderstutzen und einem Auswerfstutzen, angeordnet und in zwei Endlagen überführbar
ist, so daß beim Passieren eines Metallteiles durch den Ansprechbereich des Metalldetektors
der Fördergutstrom für eine bestimmte Zeitdauer durch den Auswerfstutzen umgelenkt
wird.
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Eine derartige Vorrichtung ist durch die DE-PS 1 809 982 bekannt.
Das als Leitrohr ausgebildete Ausscheidungsorgan ist pendelnd an dem dem Metalldetektor
benachbarten Ende in einem Gehäuse gelagert und kann mit seinem unteren Ende durch
einen vom Metalldetektor angesteuerten Betätigungsmechanismus über eine Hosenbeinöffnung
hin und her geschwenkt werden. Der Metalldetektor wirkt induktiv und tastet das
Fördergut berührunglos ab. Der Metalldetektor weist eine von einem elektromagnetischen
Wechselfeld durchsetzte Durchlaßöffnung auf, die mit dem Leitrohr fluchtet, so daß
das Fördergut durch den Metalldetektor und das Leitrohr hindurchgeleitet wird. Befindet
sich in dem Fördergut ein Metallteil, spricht der D{etålldetektor an und qibt ein
Schaltsignal ab, das den Betätiqunqsmechanismus für das Leitrohr ansteuert. Das
Leltrohr wird aus seiner Ausgangslage (Gut-Seite) in die zweite Endlaqe, die Schlecht-Seite,
geschwenkt.
Nach einer gewissen Zeit, in der das Metallteil ausgeschieden ist, wird das Leitrohr
durch eine Rückholfeder in die Ausgangsposition zurückgezogen.
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Eine ähnliche Vorrichtung ist durch die DE-PS 929 046 bekam Als Ausscheidungsorgan
wird bei dieser Vorrichtung eine Klappe verwendet.
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Wenn das Fördergut mit einer bestimmten konstanten Geschwindigkeit
gefördert wird, arbeiten die bekannten Vorrichtungen sehr zuverlässig. In diesem
Fall läßt sich der erforderliche Abstand zwischen dem Metalldetektor und dem Auscheidungsorgan
sehr genau berechnen, um bei einer besti.mmten Fördergeschwindigkeit des Fördergutes
und der Ansprechverzögerung des Ausscheidungsmechanismus ein sicheres Au scheiden
von Metallteilen im Fördergut zu erreichen.
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Um sicher zu sein, daß ein Metallteil auch wirklich ausqeschieden
ist und sich nicht mehr in der Vorrichtung befindet, erfolgt die Rückstellung des
Ausseheidungsorgans nach einer bestimmten festgelegten Zeitspanne, die unabhängig
von der Fördergeschwindigkeit des Fördergutes ist. So kann beispielsweise bei relativ
hohen Fördergeschwindigkeiten das Metallteil bereits die Vorrichtung verlassen haben,
während die Zeitspanne für die Rückstellung noch nicht abgelaufen ist. Es wird also
unnötig gutes Material ausgeschieden. Es kann ferner der Fall auftreten, daß mehrere
Metallteile hintereinander in die Vorrichtung eintreten, und daß beispielsweise
das letzte Metallteil sich im Ausscheidungsorgan befindet, wenn dessen Rückstellung
erfolgt. Dieses Metallteil wird nicht ausgeschieden. Bei den bekannten Vorrichtungen
ist also keine Kontrolle darüber vorhanden, ob die in die Vorrichtung eingetretenen
Metallteile die Vorrichtung auch verlassen haben, bevor die Rückstellung des Ausscheidungsorgans
erfolgt.
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Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Vorrichtung der eingangs
beschriebenen Art zu schaffen, bei der die Rückstellung des Ausseheidungsorgans
in Abhängigkeit von den die Vorrichtung durch den uswerfstutzen verlassenden Metall-
eilen
erfolgt.
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Die Aufgabe wird bei einer Vorrichtung der eingangs näher gekennzeichneten
Art durch die im Kennzeichen des Hauptanspruches aufgeführten Maßnahmen gelöst.
Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen beschrieben.
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Der Vorteil der Erfindung besteht darin, daß unabhängig von der Fördergeschwindigkeit
des Fördergutes der Fördergutstrom stets nur solange umgelenkt wird, bis ein Metallteil
ausgeschieden ist. Das Ausscheiden von gutem Material wird also auf ein Minimum
beschränkt. Es muB lediglich darauf qeachtet werden, daß die Reaktionszeit der Vorrichtung
geringer ist als die Zeit, die ein Metallteilchen braucht, um vom Metalldetektor
zum Ausscheidungsorgan zu gelangen Unter Berücksichtigung der Ansprechverzögerunq
des Ausscheidungsorgans, des Betätigungsmechanismus und des Metalldetektors läßt
sich der geringste Abstand zwischen dem ersten Metalldetektor und dem Ausscheidungsorgan
berechnen. Ein weiterer Vorteil der Erfindung besteht darin, daß bei mehreren dicht
aufeinanderfolgenden Metallteilen, die in die Vorrichtung eintreten, das Ausscheidungsorgan
erst betätigt wird, wenn das letzte Metallteil die Vorrichtung verlassen hat.
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Gemäß Anspruch 2 ist eine Kontrolle über die in die Vorrichtung eintretenden
und über die austretenden Metallteile vorhanden. Durch einen Vergleich der Zählerstände
innerhalb eines Vergleichsintervalls läßt sich feststellen, ob die eingetretenen
Metallteile auch ausgeschieden wurden.
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Bei Zählergleichstand (Anspruch 3) wird das Ausscheidungsorgan in
seine Ausgangslage (Gut-Seite) zurückgestellt.
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Es kann jedoch der Fall eintreten, daß ein Metallteilchen in die Vorrichtung
eintritt, dessen Größe im Grenzbereich der Ansprechempfindlichkeit der Metalldetektoren
liegt und deshalb unschädlich für die Verarbeitung des Fördersutes ist. Aufgrund
der Ansprechtoleranz der Metalldetektoren kann der erste Metalldetektor ansprechen
und der zweite nicht.
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Dann würde der Förderstrom zwar durch den ersten Metalldetektor durch
den Auswerfstutzen umgeleitet, jedoch durch den zweiten Metalldetektor nicht mehr
zurückgestellt werden.
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Die Vorrichtung wäre unwirksam, bzw. würde außer Tritt kommen, da
die Zählerstände nicht gleich wären. Gemäß Anspruch 4 und 6 wird diese Fehlfunktion
verhindert. Bei Eintritt des Metallteiles in den Ansprechbereich des ersten Metalldetektors
wird das Ausscheidungsorgan betätigt und dic Zeitfunkt ion ausgelöst. Erfolqt kein
Signal vom weiten Metalldetektor, wird nach Ablauf der Zeitfunktion das Ausscheidungsorgan
zurückgeschwenkt und die Zähler gelöscht. Wenn innerhalb der Laufzeit der Zeit funktion
ein Signal vom zweiten Metalldetektor erfolgt, wird die Zeit funktion unterbrochen
und das Ausscheidungsorgan zurückgestellt. Die Steuerung des Ausscheidunasoraans
über die Zähler hat also Vorrang. Für den Fall, daß ein Metallteil in die Vorrichtuna
eintritt, bei dem der erste M(etalldetek1:or nicht anspricht, besteht keine Gefahr,
denn dieses P1etallteiS lieqt ebenfalls in einer Größenordnunq, die tür den Verarbeitungsprozeß
des Fördergutes unkritisch ist.
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Es kann aber auch der Fall eintreten, daß zwei oder mehr Metallteile
hintereinander in die Vorrichtung eintreten, von denen beispielsweise das erste
Teil wiederum im Grenzbereich der Ansprechempfindlichkeit lieqt und vom ersten Metalldetektor
nicht, jedoch vom zweiten registriert wird.
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Dann würde das Ausscheidungsorgan erst vom nächsten Metallteil betätigt,
der Fördergutstrom also durch den Auswerfstutzen umgeleitet, das Ausscheidungsorgan
aber bereits vom ersten Metallteil zurückgestellt werden. Die nächstfolaenden Metallteile
würden also nicht ausgeschieden und könnten den Verarbeitungsprozeß empfindlich
stören.
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Dieser Betriebsfall wird durch die Weiterbildung der Erfindung gemäß
Anspruch 5 vermieden. Ist nämlich der zweite Metalldetektor unempfindlicher als
der erste, kann ein Metallteil, -das der erste Metalldetektor nicht erkannt hat,
vom zweiten erst recht nicht erkannt werden. Dabei gilt, daß Metallteile, die vom
ersten Metalldetektor nicht re-
gistriert werden, für die Verarbeitung
des Fördergutes eine unkritische Größe aufweisen.
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Es kann ferner der Fall eintreten, daß zwei oder mehr Metallteile
nacheinander in die Vorrichtung gelangen; der Zähler des ersten Metalldetektors
also einen Zählerstand "n" aufweist. Die Metallteile können sich aufgrund unterschiedlicher
Geschwindigkeiten in der Vorrichtung zusammenballen, so daß der Zähler des ersten
Metalldetektors einen Zählerstand 1 oder (n-1) aufweist. Das Ausscheidungsorgan
würde wegen der verschiedenen Zählerstände in der Auswerfstellung verharren. Der
Vorteil gemäß Anspruch 7 besteht darin, daß bei diesem Betriebsfall eine Rückstellung
erfolgt.
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Ein weiterer, wahrscheinlicher Betriebsfall ist der, daß mehrere Metallteile
gemcinsam in die Vorrichtung eintreten, jedoch getrennt (nacheinander) verlassen.
Das bedeutet, daß, der erste Zähler den Zählerstand 1 aufweist und der zweite Zähler
den Zählerstand n. Nach Ablauf'der ersten Laufzeit der Zeit funktion würde also
eine Rückstellung des Ausscheidungsorgans erfolgen. Dabei wäre es möglich, daß sich
noch ein oder mehrere Metallteilchen in der Vorrichtung befänden und nicht ausgeschieden
würden. Gemäß Anspruch 8 wird deshalb nach jeder Erhöhung des Zählerstandes des
zweiten Zählers die Zeitfunktion gelöscht und neu gestartet. Wenn der Zählerstand
vom zweiten Zähler gleich dem Zählerstand tfntr des ersten Zählers ist, dann erfolgt
eine Rückstellung des Ausscheidungsorgans und ein Löschen der Zähler.
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Nachfolgend ist anhand der Zeichnung ein Ausührungsbeispiel der Erfindung
näher beschrieben.
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Die in der einzigen Figur der Zeichnung dargestellte Vorrichtung enthält
lediglich die für das Verständnis der Erfindung notwendigen Teile in schematischer
Darstellung. Die Lage und Anordnung der Vorrichtung.und dçren Einzelteile kann,
abgesehen von den erfinderischen Merkmalen, durchaus anders sein, als in der zeichnerischen
Darstellung.
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Dem Ausführungsbeispiel liegt eine Vorrichtung zum Einbau
in
ein geschlossenen Saug- oder Druckfördersystem zugrunde.
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Die Vorrichtung besteht in ihren wesentlichen Bauelementen aus einem
senkrecht verlaufenden Förderschacht 1, einem am unteren Teil des Förderschachtes
angeordneten, etwa hosenbeinartigen, Leitkörper 2 mit einem Förderstutzen 3 und
einem Auswerfstutzen 4. Im Zwickel des Leitkörpers 2 ist das als Klappe ausgebildete
Ausscheidungsorgan 5 schenkbar qelagert, so daß in einer Endstellung der Auswerfstutzen
4 und in der anderen Endstelluna der Förderstutzen 3 verschlossen ist. Das Ausscheidungsorgan
5 ist über das ebelgetriebe 6 mit dem Befestigunqsmechanismus 7 verbunden.
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Dabei kann es sich um einen Elektromagneten, oneumatik- oder Hydraulikzylinder
handeln. Am oberen Ende des Förderschachtes 1 befindet sich der erste Metalldetektor
8 und am Auswerfstutzen 4 der zweite Metalldetektor 9. Von beiden Metalldetektoren
besitzt der erste Metalldetektor 8 eine größere Ansprechempfindlichkeit als der
zweite Metalldetektor 9. Die Metalldetektoren 8,9 tasten induktiv das durch ihre
Durchlaßöffnung hindurch strömende Fördergut ab und erzeugen ein Steuersignal, wenn
sich ein Metallteil in ihren Ansprechbereichen befindet.
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Der Metalldetektor 8 ist über eine Steuerleitung mit einem Steuerteil
10 und einem ersten Zähler 11 verbunden. Der Metalldetektor 9 ist ebenfalls über
eine Steuerleitunq mit einem zweiten Zähler 12 verbunden. Beide Zähler 11,12 sind
an eine Auswerteschaltung 13 mit Zeitfunktion angeschlossen, die mit dem Steuerteil
10 verbunden ist. Der Steuerteil 10 formt die Steuersiqnale, die vom Metalldetektor
8 oder der Auswerteschaltung 13 kdmmen, in Schaltsianale um, durch die der Betätigungsmechanismus
7 angesteuert wird.
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In der Ausgangslage verschließt das Ausscheidungsorgan 5 den Auswerfstutzen
4, das Fördergut kann den Förderstutzen 3 frei passieren. Enthält das Fördergut
ein Metallteil, das in den Ansprechbereich des Metalldetektors 8 kommt, so gibt
dieser ein Steuersignal ab und das Ausscheidungsorgan 5 wird durch den Betätigungsmechanismus
aus seiner Ausgangslage in
die zweite Endlage geschwenkt, wodurch
der Auswerfstutzen 4 geöffnet und der Förderstutzen 3 qeschlossen wird. Der Förderstrom
wird durch den Auswerfstutzen umgelenkt.
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Gleichzeitig mit der Ansteuerung des Betätigungsmechanismus 7 wird
der Zähler 11 um eine Einheit vorgestellt. Kommt das Metallteil in den Ansprechbereich
des zweiten Metalldetektors 9, wird durch sein Steuersignal der nachgeschaltete
Zähler 12 um eine Einheit vorgestellt. Beide Zähler 11, 12 haben also den gleichen
Zählerstand. In der Auswerteschaltung 13 werden beide Zählerstände miteinander verglichen.
Bei Übereinstimmung wird über den Steuerteil 10 und den Betätigungsmechnismus 7
das Ausscheidungsorgan 5 in seine Ausgangslage zurückgestellt. Der Förderstrom wird
also, wenn das Metallteil durch den Auswerfstutzen 4 ausgeschieden ist, wieder zurück
durch den Förderstutzen 3 geleitet. Mit der Auswerteschaltung 13 wird geprüft, ob
alle in die Vorrichtung eingetretenen Metallteile durch den Auswerfstutzen 4 ausgeschieden
sind.
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Die beschriebene Wirkungsweise der Vorrichtung ist beispielhaft für
einen der möglichen Betriebsfälle, daß nämlich die Metallteile in relativ großen
Zeitabständen in die Vorrichtung eintreten und wieder verlassen, so daß für jedes
Metallteil ein voller Betätigungsrhythmus ablaufen kann.
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Die nachfolgende Tabelle enthält alle möglichen Betriebsfälle:
| Zählerstand von . |
| Betriebs- Zählerstand Folge der ablaufenden Funktion in |
| fall I Zähler 12 Zähler 11 der Vorrichtung |
| Betätigung des Ausscheidungsorqans, |
| Zeitfunktion auslösen, nach Ablauf |
| der Zeitfunktion Rückstellung des |
| I V 1 Ausscheidungsorgns und Tischen der |
| 11Zähler 11,12. Wenn während der Zeit- |
| funktion der Zählerstand von Zähler |
| 12 erhöht wird, dann Rückschwenk |
| des Ausscheidunqsoraans. |
| II 1 O Ignorieren, Zähler 1% Iöschen. |
| a) Zeitfunktion auslösen, nach Zeit |
| Rückstellung und Löschen Zähler |
| 11,12. |
| b) Wenn während der Zeitfunktion |
| III 1 n Zähler 12 erhöht wird, dann a). |
| c) Wenn Zählerstand von Zähler 12 |
| gleich 'n", dann Rückstellung |
| und Löschen der Zähler 11,12. |
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n = Anzahl der Metallteile Der Betriebsfall II wäre bei ordnungsgemäßer
Funktion der Metalldetektoren nur dann möglich, wenn sich aus der Vorrichtung selbst
im Bereich des Auswerfstutzens 4 ein Metallteil löst und den Metalldetektor 9 aktiviert.
Dieser Fall kann jedoch außer acht gelassen werden, da es ohne weiteres möglich
ist, keine Metallteile in diesem Bereich vorzusehen.
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