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Regeleinrichtung für Holzschleiferantriebe Benn Antrieb von Holzschleifern
ist darauf zu achten. daß ihr Kraftverbrauch möglichst gleichbleibt, um einen möglichst
guten Holzschliff zu erzeugen. Zu diesem Zweck verwendet man selbsttätig arbeitende
Regeleinrichtungen. die den Vorschub und Anpreßdruck des Holzes gegen den Schleifstein
derart beeinflussen, daß der Kraftverbrauch auf einem gewissen einstellbaren Wert
gleichgehalten wird.
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«'erden zum Antrieb der Schleifer Dampf-oder Wasserturbinen, Kohlendainpimaschinen,
Dieselmotoren usw.. also nicht elektrische Motoren. verwendet, so kommt meistens
als Regeleinrichtung ein Flielikraftregler in Betracht, der die ''orschubgescliwindigkeit
des Holzes beeinflußt. Dabei muß eine gewisse Drehzahländerung der ganzen Schleifergruppe
in Kauf genommen werden. damit der Regler ,wirken kann. «'erden von dem 'Motor nur
Schleifer angetrieben. so ist dies belanglos. Ist die Kraftmaschine z. B. eine Dampfturbine
und treibt sie außer den Schleifern noch einen elektrischen Generator an. so würden
sich die Drehzahländerungen der Gruppe auf die vom Generator gespeisten 'Motoren
im Betrieb störend bemerkbar machen. In solchen Fällen läßt man den Turbinenregler
für die Gleichhaltung der Drehzahl sorgen und verwendet besondere Einrichtungen
für die Regelung der Belastung der Schleifer.
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In letzter Zeit werden Schleifer verwendet, bei denen der Holzvorschub
stetig, erfolgt, sogenannte stetig arbeitende Schleifer oder Dauerschleifer. Die
Vorschuborgane, die Ketten oder Schraubenspindeln sein können, «-erden vielfach
durch drehzahlregelbare Elektromotoren angetrieben; die. Geschwindigkeit dieser
Motoren muß dann vom Schleiferregler beeinflußt werden. Auch beim Ge-#enstand des
Hauptpatents handelt es sich um eine Einrichtung zur Regelung von Holze, bei denen
die Kraftmaschine (Hauptantriebsmotor) außer dem Holzschleifer noch mindestens eine
weitere, andersartige 'Maschine, z. B. einen elektrischen Generator, antreibt. Diese
Einrichtung trägt der Tatsache Rechnung, daß die Belastung des Schleifers in jedem
Augenblick gleich dem Unterschied zwischen der Turbinenleistung und der vom Generator
aufgenommenen Leitung sein soll. Deshalb steht das Regelorgan (z. B. ein elektrisches
Regelorgan) für den Schleiferdruck unter dem Einfluß einer Kraft, die sich als Resultante
mehrerer Verstellkräfte ergibt, nämlich der Verstellkraft des
vom
Hauptantriebsmotor beeinflußten Regelorganes (z. B. eines vom Öldruckregler einer
Dampfturbine beeinflußten Öldruckregelorganes) und der Verstellkraft eines unter
dem Einfluß der Generatorleistung stehenden Regelorganes (z. B. eines elektromagnetischen
Regelorganes).
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Will man nun diese im Hauptpatent beschriebene Einrichtung, die zunächst
für Pressenschleifer gedacht war, nunmehr bei Stetigschleifern mit elektromotorischem
Holzvorschub anwenden, so ergibt sich, daß die bisher verwendeten Regeleinrichtungen
für die Geschwindigkeit der V orschubinotoren auf die von der Kraftmaschine ausgehenden
Regelimpulse nicht mit der erforderlichen Genauigkeit reagieren. Durch die Erfindung
wird es nun möglich, bereits die allergeringsten Regelimpulse auf den Vorschubantrieb
zu übertragen.
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Die Erfindung besteht darin, daß das Regelorgan für den Schleiferdruck
ein Kohledruckregler ist. Auf diese Weise werden die von der Antriebsmaschine ausgehenden
Regelimpulse mit äußerst großer Genauigkeit für die Regelung der Holzvorschubgeschwindigkeit
verwertet.
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In Fig. i ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung veranschaulicht,
und zwar eine Einrichtung zum Regeln eines Holzschleifers. bei der nicht nur der
Schleifer, sondern auch ein elektrischer Generator von einer Dampfturbine angetrieben
werden. Die dargestellten Einzelteile sind weitmöglichst mit den im Hauptpatent
gewählten Bezugszeichen versehen.
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Die Dampfturbine d ist unmittelbar mit einem Drehstromgenerator b
gekuppelt. Von dem freien Wellenende des Generators b wird über ein Zahnradgetriebe
c ein stetig arbeitender Schleifer d angetrieben. Die eingelegten Holzklötze werden
durch Mitnehmerketten gegen den Stein e vorgeschoben. Der Antrieb der Ketten erfolgt
über ein Schneckengetriebe durch den Gleichstrommotor g, der von dem Leonarddynamo
t gespeist wird. Die beiden Maschinen g, t werden vom gemeinsamen Erregernetz N
fremderregt. Der Leonarddynamo t wird durch einen Drehstrommotor ic angetrieben.
Der Vorschubmotor ä erhält eine gleichbleibende Erregung, während die Erregung des
Leonarddynamo t von einem Kohlendruckregler h beeinflußt wird. Dieser seinerseits
steht unter dein Einfluß eines 01-druckreglers in, dessen Gehäuse ein an beiden
Enden geschlossenes Rohr mit wellenförmiger, dünner Zylinderwand ist. Der Öldruck
innerhalb dieses Rohres in ist der gleiche wie irn Turbinenregler l,,. Je nach dem
Öldruck im Rohr in dehnt sich dieses mehr oder weniger in axialer Richtung aus.
Der Öldruck, den der Turbinenregler k in den Steuerteilen der Düsenventile einstellt,
wird als Maß für die von der Turbine a abgegebene Leistung benützt.
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Der ungefähre Verlauf des Öldruckes P in Abhängigkeit von der Leistungsabgabe
L der Turbine a ist in Fig. 2, und zwar durch die Kennlinie v, dargestellt. Der
Druck, den das 01 auf den oberen Abschlußdeckel des Rohres in ausübt, wird
über den Hebel o von Gewichten ia ausgeglichen. Um nun den Einfluß der Belastung
des Generators b zur Wirkung zu bringen, greift an dem Hebel o noch der Leistungsregler
r an, und zwar derart, daß bei steigender Belastung des Generators b. somit auch
bei steigendem Öldruck im Rohr in, der Leistungsregler r den Hebel o nach unten
zu ziehen trachtet. Auf der linken Seite der Drehachse z des_ Hebels o befindet
sich der Kohlendruckregler lt. Dieser Regler lt besteht aus vielen dünnen,
auseinandergeschichteten Kohlenscheiben, die vom Strom durchflossen werden. Bekanntlich
hat ein derartiger Regler die Eigenschaft, daß er seinen elektrischen Widerstand
in sehr weiten Grenzen, je nach dem Druck, mit dem die Scheiben zusammengepreßt
werden, ändert. Aus Fig. 3 ist durch die Kennlinie .u der ungefähre Verlauf der
Widerstandsänderung IP7 in Abhängigkeit vom Anpreßdruck D zu ersehen. Die Länge
der Kohlensäule ändert sich beim Zusammenpressen höchstens um i inin.
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Die Wirkungsweise der Einrichtung ist wie folgt: Bei einer bestimmten
Belastung der Turbine d stellt sich ein gewisser öldruck im Turbinenregler k und
im Rohr an ein. Der auf die obere Deckplatte des Rohres na übertragene Druck wird
zum Teil durch die Gegengewichte st ausgeglichen. Der übrige Teil des Druckes wird
vom Leistungsregler r aufgenommen. Der Kohlendruckregler lt steht unter einem
gewissen Druck und stellt einen bestimmten Erregerstrom für den Leonarddvnamo t
ein. Nimmt beispielsweise bei gleichbleibender Belastung des Generators b die Turbinenleistung
ab, so ist dies ein Zeichen, daß der Schleifer d zu wenig belastet ist, d. h. daß
der Vorschub des .Holzes zu langsam erfolgt. Infolge der geringeren Belastung der
Turbine a ist der Öldruck kleiner, der rechte Arm des Hebels o bewegt sich nach
unten, der Kohlendruckregler lt. wird stärker zusammengepreßt, sein Widerstand
nimmt ab, und der Erregerstrom für den Leonarddynamo t steigt. Damit steigt auch
deren Spannung, so daß der Vorschubmotor g eine größere Geschwindigkeit annimmt.
Das Holz wird gegen den Stein e rascher vorwärts geführt, und es stellt sich ein
größerer Kraftverbrauch des Schleifers d ein. Das Unigekehrte
tritt
bei einer Belastungssteigerung der Turbine a auf, sofern die Generatorbelastung
sich nicht geändert hat.
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Hat sich die Belastung des Schleifers d nicht geändert, sondern nur
die des Generators b, ist sie z. B. größer geworden, so steigt der Öldruck im Rohr
m. Gleichzeitig aber ist der vom Leistungsregler r nach unten auf den rechten Arm
des Hebels o ausgeübte Zug wegen der größeren Belastung des Generators b größer
geworden. Ist nun der Einfluß des vermehrten Öldruckes gleich dem Einfluß des Leistungsreglers
r, so hat sich der Druck auf den Kohlendruckregler h nicht geändert, und der 'V
orschubmotor g behält seine Geschwindigkeit bei. Somit bleibt die Belastung des
Schleifers d von Belastungsänderungen des Generators b unbeeinflußt.
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llan kann die Einstellung auch so wählen, daß bei zunehmender Generatorbelastung
die Schfeiferbelastung etwas abnimmt, damit die Belastung der Turbine a bzw. der
Maschinen des Kesselhauses mit Rücksicht auf einen wirtschaftlichen Betrieb nicht
in zu weiten Grenzen schwankt.
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Die Verwendung eines Rohres in mit wellenförmiger Zylinderwand hat
den großen Vorteil, daß die Reibung, wie sie sonst bei Verwendung eines glatten
Zylinders und eines Kolbens auftreten, ausgeschaltet ist. Es genügen schon geringe
Längenänderungen des Rohres in. um mittels des Kohlendruckreglers h verhältnismäßig
große Änderungen des Erregerstromes des Leonarddynamos t herbeizuführen und damit
den Vorschubmotor - in weiten Grenzen zu regeln. Daraus ergibt sich eine 'sehr genaue
und schnelle Regelung.
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Beim Antrieb des Schleifers d durch andere Kraftmaschinen, z. B. Wasserturbinen,
kann die Bewegring des Regelgestänges zur Beeinflussung des Kohlendruckreglers h
mittelbar oder unmittelbar dienen. Die unmittelbare Beeinflussung wird man dann
wählen, wein die Kräfte im Regelgestänge groß genug sind, z. B. wenn das Gestänge
durch einen Servomotor betätigt wird. Zweckmäßig wird man dann zwischen Kohlendruckregler
h und seine Unterstützungsfläche eine Feder einschalten, um bei dein verhältnismäßig
großen Wege des Regelgestänges nur einen kleinen Weg für das Zusammendrücken des
Reglers zu erhalten. Man kann aber auch einen gewöhnlichen Feldregler mit Kontakten
unmittelbar vom Regelgestänge bewegen lassen. Renn aber der Regelimpuls vom Gesch-,vindigkeitsregler
k selbst abgeleitet wird. so wird es sich empfehlen, die mittelbare Beeinflussung
des Kohlendruckreglers Ir zu wählen. Das könnte z. B. derart geschehen, daß nur
ein kleines Ventil, das sehr geringe Verstellkräfte erfordert, einen von einer besonderen
kleinen Pumpe erzeugten Öldruck steuert, dem das Rohr in ausgesetzt ist.