DE627166C - Schwimmer zum Abtasten der Hoehe einer stroemenden Gutschicht, insbesondere fuer Nasssetzmaschinen - Google Patents

Description

• Schwimmer zum Abtasten der Höhe einer strömenden Gutschicht, insbesondere für Naßsetzmaschinen Zur Feststellung der Guthöhe in Gefäßen benutzt man vielfach Schwimmer, welche auf oder in der Gutschicht liegend den Höhenänderungen der letzteren folgen und somit Anzeige- oder Betätigungsvorrichtungen steuern können. Meistens sind die Schwimmer mittels Hebels um eine Achse oder mittels Parallelogramrnführung um zwei Achsen drehbar angeordnet. - Solange die Schwimmer nur in lotrechter Richtung von der Guthöhe beeinflußt werden, ist ihre Arbeitsweise einwandfrei. Muß jedoch die Schichthöhe .eines strömenden Gutes gleich welcher Strömungsrichtung abgetastet werden, so verursachen die Strömungskräfte vornehmlich bei Führung des Schwimmers durch Parallelogrammlenker je nach Lage des Schwimmers zur Achse eine Änderung der von dem Schwimmer auf das Gut ausgeübten Kräfte, auch wenn sein Eigengewicht ausgeglichen sein sollte. Wirkt z. B. (Abb. i) auf den Schwimmer a die Strömungskraft P., so werden in den. Gelenken b und c die Auflagerkräfte Q und P -f - Q erzeugt. Schwingt der Schwimmer in die gestrichelt gezeichnete Stellung um den Winkel a aus, so entstehen Drehmomente, die in den Gelenken lotrechte Seitenkräfte :erzeugen, die entgegengesetzt gerichtet und in großer Annäherung gleich Q . tg a bzw. (Q -f - P) # tg cc sind. D a die Seitenkraft des unteren Lenkers gegenüber derjenigen des oberen um P . tg a größer ist, so folgt daraus, daß in dem gezeichneten Fall der Schwimmer mit dieser Kraft nach unten in das Gut -tiereingedrückt wird, mithin die Höhenänderung nicht - zuverlässig anzeigen kann. Ist P :etwa = 3o kg, a = i o°, so ergibt sich eine nach abwärts gerichtete Kraft von 5,3 kg.. Schwingt das Lenkerparallelogramm nach untren .aus, so ist die Kraft -entsprechend ,nach oben gerichtet.
• Derartige Schwimmer werden für- die Steue- , rang der selbsttätigen Bergeausträge- an Naßsetzmaschinen bevorzugt.. Ihr Eigengewicht wird dann für eine Normallage derart ausgeglichen, daß sie bis auf die Schichten eines bestimmten spezifischen Gewichtes, z. B. Berge, in die Gutschicht eintauchen und beim Anwachsen öder Abnehmen der Berge die Austragvorrichtungen öffnen oder schließen. Es liegt auf der Hand, daß die oben beschriebenen Einflüsse jedoch störend auf die Genauigkeit der Anzeige einwirken müssen, da der Schwimmer ja durch die Gewichtsvermehrung bzw. -verminderung mehr oder weniger tief als beabsichtigt in das Gut eindringt.
• Dieser Nachteil bei Befestigung des Schwimmers an .einem Gelenkviereck wird nach der Erfindung dadurch behoben, daß man an Stelle einer Parallelogrammlenkerführung eine Trapez- bzw. unregelmäßige Vereckführung verwendet. Die Lösung ist in den Gesetzen der Mechanikbegründet und trotz ihrer Einfachheit aus, den obigen Gründen von der größten Bedeutung 4@ ülbW& Lerikerse,iaen des Vierecks werden nicht beliebig angenommen, sondern es muB die Bedingung erfüllt sein, daß beim Ausschwingen der Lenker aus der-Mittellage, in der an sich nur waagerechte- Kräfte in den Gelenken erzeugt werden, die .entgegengesetzt gerichteten lotrechten Seitenkräfte der Auflagerkräfte sich aufheben. Dieses ist, wie Abb.2 bzvr. 3 zeigt, dadurch in einfacher Weise möglich; daß der obere Lenker d verkürzt, der von ihm bei der Schwenkung be-_stxicheneWinkel ß mithin größer als der vom unteren Lenker b zurückgelegte Winkel. a ist. Die Beziehungsgleichung für die Wahl des Winkels und damit der Länge des Lenkers d. ist Q # tg ß = (P --j-- Q) tg a, die streng genommen nur für einen bestimmten Winkel, in sehr großer Annäherung aber auch für alle zwischenliegenden Ausschläge gilt, sofern der Winkel a etwa r5'. nicht überschreitet. Während des gesamten Regelbereiches von 3ö°, der für die - praktischen .Fälle vollkommen. ausreicht, befindet sich dann das Gelenksystem -unter Einwirkung der Kraff -P -in Ruhe, d. h. der Auftrieb - des Schwimmers ändert sich praktisch nicht. .
• Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigt die Abb: q. für den selbsttätigen Bergeaustrag-,einer Naßsetzmäschine.
• --D:ei' -Schwimmer ä ist- mit- seiner Stangev und den Gelenken f in der Höhenlage einstellbar an den. Lenkern b und d aufgehängt, -die verschieden. läng -sind: - Die -Lenker- sind -in ihrer 'hänge neinregelbar in . den Gelenkstückeng befestigt, welche sich wiederum um K2äpfen h der feststehenden Doppelhebel i drehen können:-- Die Doppelhebel sind mittels -der- Achse k an der Setzkastienwand1 befestigt. Durch das- Gewicht m ist' der`Schwimmer derart eingeregelt, daß @er durch die auf dem Setzsieb:n lagernde Kohleschicht hindurch bis zur "Bergsschicht o dringt und auf dieser lagert. Änderungen der Bergeschicht bewirken demnach eine Verschiebung der Lenker b. und d gemäß Abb. 3, welche wiederum den Hebel p entsprechend bewegen. Der Servomotor g wird in bekannter Weise in Tätigkeit gesetzt und hebt bzw. senkt den Bergeschieber y um ein bestimmtes Maß. Die in Richtung des Pfeiles auf den Schwimmer einwirkende Wasserströmung und Hubbewegung kann bei dieser Anordnung keine Gewichtsveränderungen des Schwimmers a hervorrufen, so daß also die Höhenschwankungen der Bergeschicht unverändert auf den Bergeschieber a# übertragen und somit Verluste durch ungenaues Arbeiten des Schiebers vermieden werden.

Claims (3)

1. PATENTANSPRÜCHE r. Durch ein Gelenkviereck senkrecht geführter -Schwimmer zum Abtasten der Höhe einer strömenden Gutschicht, insbesondere für Naßsetzmaschinen, dadurch gekennzeichnet, daß der obere Lenker kürzer als der untere Lenker des Vierecks ist. -
2. 2. Schwimmer mit Lenkerführung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Lenker- bei Normalhöhe des strömenden- Gutes parallel zur Strömungsrichtung, d: h. in - der Regel waagerecht sind:
3. 3. Schwimmer mit Lenkerführung nach Anspruch ä, dadurch gekennzeichnet, daß bei Auslenkung des Schwimmers aus seiner Normallage die von der Strömung in den beiden raumbeweglichen Gelenken hervorgerufenen Seitenkräfte quer zur Strömung; d. h: in der Regel in senkrechter Richtung, praktisch sich gegenseitig aufheben.