DE4422937A1 - Verfahren zur Leistungsregelung einer Brecheranlage - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Leistungsregelung einer Brecheranlage.

Sie ist insbesondere für solche Anlagen konzipiert, die mit Prall- oder Backenbrechern ausgerüstet sind und zur Aufarbeitung von Bauschutt, Betonaufbruch, Gerstein und dgl. eingesetzt werden. Ihre Anwendung ist aber auch überall dort möglich, wo Zerkleinerungsanlagen mit einer Zuführeinrichtung zusammenarbeiten.

Durch die Erfindung soll eine Überlastung des Brechers mit all seinen negativen Folgen vermieden und eine optimale Fahrweise bei möglichst hoher Auslastung ermöglicht werden.

In der Praxis sind Brecheranlagen im Einsatz, die wie folgt aufgebaut sind:
Zentrale Baugruppe ist ein Prall- oder Backenbrecher, dem das zu brechende Material aus einem Vorratsbunker- oder -trichter über eine Fördereinrichtung zugeführt wird. Letztere ist in der Regel ein Vibrationsförderer mit oder ohne Absiebung der kleinen Kornfraktion oder ein Kratzerkettenförderer.

Dieser fördert das zu brechende Gut mit konstanter, meist einstellbarer Geschwindigkeit zum Brecher.

Verfahrensseitig obliegt es der Bedienperson, die die Anlage überwacht, die Fördergeschwindigkeit so einzustellen, daß der Brecher einerseits maximal ausgelastet, aber andererseits nicht überlastet wird. Überlastung und Stillstand des Brechers haben zur Folge, daß ein extrem hoher Aufwand zu treiben ist, um diesen zu leeren und wieder in Gang zu setzen. Um das unbedingt zu vermeiden, werden die Brecher, und damit die Gesamtanlage, überwiegend nur im Teillastbereich gefahren, was unwirtschaftlich und damit nicht akzeptabel ist.

Dieser Mangel soll durch die Erfindung beseitigt werden. Bemühungen dazu sind auch im Stand der Technik nachweisbar. So wird in DE 39 36 390 vorgeschlagen, die kinetische Energie des auf eine Prallplatte auftreffenden zerkleinerten Gutes zu erfassen und daraus eine Regelgröße für die Gutzuführeinrichtung zu bilden.

Bei anderen Verfahren werden beispielsweise die Abnutzung des Prallkörpers (DE 41 36 575), der Glanz des gemahlenen Gutes (DE 37 30 426), das Gewicht der Ausgangsfraktion (DE 39 11 086), der Druck im Inneren einer Mühle (DE 27 46 831), die Geräuschentwicklung des Gehäuses (DE 39 11 271) bzw. dessen Schwingungen (DE 30 33 575) erfaßt. Eingewirkt wird überwiegend auf die Breite des Arbeitsspaltes und die Stellung der Prallelemente, aber auch auf die Drehzahl des Brecherantriebes (DE 39 20 273) und die Gutzuführung (DE 30 33 575), wie auch auf bestimmte Sicherheitseinrichtungen.

Die vorgeschlagenen Lösungen erfüllen offensichtlich dort ihren Zweck, wo das aufgegebene Gut in Art, Größe, Festigkeit und dgl. in gewissen Toleranzen bekannt ist.

Bei den in Rede stehenden Brecheranlagen ist dieser Toleranzbereich sehr groß. Daher haben sich entsprechende Regelungen, geht man davon aus, daß solche nicht im Praxiseinsatz sind, nicht durchsetzen können.

Durch die Erfindung soll nunmehr sichergestellt werden, daß bei Baustoffrecycling- bzw. Aufbereitungsanlagen, wie eingangs erwähnt, Überlastungen des Brechers vermieden und eine maximale Auslastung der Anlagen ermöglicht werden. Dazu ist eine robust arbeitende Regelung zu entwickeln, die die Nachteile des Standes der Technik überwindet, die sich durch Zuverlässigkeit auszeichnet und durch minimalen apparativen Aufwand gekennzeichnet ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß nach Maßgabe der Patentansprüche gelöst.

Die Drehzahl des Rotors der Prallmühle bzw. der Antriebswelle des Backenbrechers wird ständig gemessen.

In Abhängigkeit von der zugeführten Menge zu brechenden Gutes und von dessen Festigkeit verändert sich die Drehzahl ständig.

Bei Unterlast, d. h. Überschuß an Antriebsmoment, steigt sie bis zu einer antriebsmaschinenbedingten Maximalgröße an. Es wird Energie gespeichert. Bei Überlast sinkt die Drehzahl unter Energieabgabe ab.

Unterschreitet die Drehzahl einen definierten Wert n₁, so wird die Zufuhr des zu brechenden Gutes unterbrochen. Das geschieht vorzugsweise durch Abschaltung des Antriebes der Zuführeinrichtung. Der Brecher kann nunmehr das in ihm angestaute Gut verarbeiten und sich entleeren. Durch diese Entlastung steigt die Drehzahl wegen des nun wieder auftretenden Überschusses an Antriebsmoment wieder an. Wenn ein Wert n₂ erreicht ist, wird die Zuführeinrichtung wieder in Betrieb gesetzt.

Denkbar wäre auch, die Gutzufuhr je nach Betriebszustand zu drosseln bzw. zu steigern. Hier ist aber die Trägheit des Systems besonders in Rechnung zu stellen.

Für den Fall, daß die Drehzahl auf einen Wert n₃, der kleiner als n₁ ist, absinkt, die "Erholungsphase" des Brechers also nicht eintritt, wird der Brecherantrieb zum Schutz des Antriebsmotors ausgekuppelt bzw. dieser ganz abgeschaltet.

Am Beispiel einer mobilen Brecheranlage wird die Erfindung näher erläutert.

Ein Prallbrecher wird von einem Dieselmotor angetrieben. Die Gutzufuhr erfolgt durch eine hydraulisch angetriebene Vibrorinne.

Die Drehzahlmessung wird mittels eines induktiven Sensors an der motorseitigen Riemenscheibe des dem Rotor vorgeschalteten Keilriementriebes vorgenommen.

Zwischen Motor und Riementrieb befindet sich eine über ein Elektromagnetventil hydraulisch schaltbare Lamellenkupplung. Diese ist bei erregtem Magnet geschlossen und bei nichterregtem Magnet geöffnet.

Über diese Anordnung wird das Aus- und Einkuppeln des Antriebsmotors vorgenommen, wie bereits beschrieben.

Die Beeinflussung der Gutzufuhr erfolgt durch Ab- und Zuschalten der Vibrorinne.

Im hydraulischen Kreislauf des Vibrorinnenantriebes ist parallel zu dessen Hydromotor ein elektromagnetisch schaltbares Sperrventil als Bypaß eingebaut. Bei erregtem Magnet ist dieses Ventil geschlossen, der Hydromotor läuft. Bei Wegfall der Erregung des Magneten öffnet es, wodurch der Hydromotor ohne Abbremsung durch die Hydraulik zum Stillstand kommt.

Das drehzahlabhängige Schalten der beiden Ventilmagneten erfolgt über eine einfache elektronische Schaltung.

Durch das große Massenträgheitsmoment des Rotors arbeitet das System gut gedämpft ohne in Schwingung zu geraten.

Mit Hilfe dieser Regelung ist eine optimale Auslastung der Brecheranlage gewährleistet.

Beim Einsatz im Steinbruch kann sogar ohne Bedienpersonal gefahren werden.

Fehlbedienungen werden weitestgehend ausgeschlossen.

Claims (2)

1. Verfahren zur Leistungsregelung einer Brecheranlage, die im wesentlichen mit einem Prall- oder Backenbrecher ausgerüstet ist, dem das Fördergut mit konstanter, aber meist einstellbarer Fördergeschwindigkeit aus einem Vorratsbunker zugeführt wird, gekennzeichnet durch folgende Verfahrensschritte:

• - Ständige Messung der Drehzahl an der Brecherwelle bzw. an adäquater Stelle;
• - Auswertung und Verarbeitung der Meßergebnisse in der Weise, daß bei Unterschreitung eines Wertes (n₁) eine Abschaltung der Zuführeinrichtung erfolgt, und zwar solange, bis die Drehzahl wieder auf einen Wert (n₂) angestiegen ist, bzw. daß bei Unterschreitung einer Drehzahl (n₃) der Brecherantrieb ausgekuppelt oder abgeschaltet wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Drehzahlwerten n₁ und n₂ anstelle der Ab- und Zuschaltung der Zuführeinrichtung deren Fördermenge verändert wird.