DE640549C - Verfahren zum Anzeigen und Regeln des Fuellungsstandes eines Behaelters - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Anzeigen und Regeln des Füllungsstandes eines Behälters mittels eines durch einen Motor innerhalb des Behälters für gewöhnlich in Bewegung gehaltenen Körpers, dessen Bewegung beim Ansteigen der Füllung über eine bestimmte Höhe allmählich wachsender Widerstand entgegengesetzt wird.

Bei den bekannten Verfahren dieser Art wird der sich aus dem wachsenden Bewegungswiderstand ergebende Impuls durch Vermittlung von Hebeln o. dgl. übertragen. Da die Impulskräfte nun aber regelmäßig nur eine sehr geringe Größe haben, so ist die Anzeige- und Regelgenauigkeit in Anbetracht der Trägheit des Hebelgestänges und der in ihm auftretenden Reibungserscheinungen erheblichen Verfälschungen ausgesetzt.

Erfindungsgemäß wird diesem Mangel dadurch abgeholfen, daß durch die Änderung des Bewegungswiderstandes des bewegten

' Körpers wenigstens eine Zustandsgröße des den Motor treibenden Kraftmittelstromes geändert und hierdurch die Regelung oder Anzeige bewirkt wird. Es lassen sich auf diese Weise Impulse erzeugen, welche z. B. im Vergleiche zur entsprechenden Änderung der Niveauhöhe (gemessen als spezifischer Druck) ein ioofaches betragen können. Auch eine bestimmte Zuordnung der Größe des Impulses zum Stande der Füllung ist erreichbar, da die Intensität der Bremsung eine Funktion der Überdeckung des bewegten Körpers ist. Im Falle eines flüssigen oder gasförmigen Kraftmittels kommt die Änderung der Menge, vornehmlich aber die Änderung des Druckes in Frage, im Falle eines elektrischen Stromes können Stromstärke oder Spannung in Betracht kommen. Bei der Regelung kann es sich um die Betätigung einer den Einlaß oder den Auslaß des Gutes beeinflussenden Vorrichtung oder auch beider Vorrichtungen handeln. Die einfachste Form des Erfindungsgegenstandes ergibt sich, wenn im Falle eines Flüssigkeitsbehälters z. B. die zufließende Flüssigkeit als Kraftmittel zum Antriebe des Motors benutzt wird. Wenn dieser infolge der aufsteigenden Füllung im Behälter gebremst wird, so wird dadurch die Menge der zufließenden Flüssigkeit verringert und somit unter Vermeidung weiterer Organe die erstrebte Regelwirkung erzielt.

Eine besonders wichtige Anwendung für das Verfahren gemäß der Erfindung bietet sich bei der Regelung der Füllung von Zer kleinerem für körniges Gut. Hierbei stehen die sogenannten Prallzerkleinerer im Vordergrunde. Bei diesen kann es zwar, erreicht

*j Von dem Patentsucher ist als der Erfinder angegeben worden:

Dipl.-Ing. Benjamin Graemiger in Zollikon, Schweiz.

werden, daß eine Regelung des Füllungsstandes nach Maßgabe des verarbeiteten und ausgetragenen Gutes sich von selbst ergibt, indem das Nachfließen des eintretenden Rohgutes unmittelbar durch die Höhe des Füllungsstandes beeinflußt wird. Die Erfahrung hat aber gezeigt, daß besonders in den Fällen, wo schon verhältnismäßig feines Rohgut zu verarbeiten ist, die eben erwähnte ίο Selbstregelung sich nicht einstellt. Oft liegt auch ein Rohgut vor, welches z. B. infolge großer Feuchtigkeit nicht durch einfaches Nachfließen in den Zerkleinerer eintreten kann und daher durch irgendeine FördervoriS richtung eingebracht werden muß. Dann wird eine in Abhängigkeit vom Stande der Füllung arbeitende Regelvorrichtung unumgänglich.

In der Zeichnung sind Anwendungsbeispiele des erfindungsgemäßen Verfahrens auf Prallzerkleinerer dargestellt.

In Abb. ι handelt es sich um die Betätigung einer den (im übrigen freien) Zufluß von Rohgut beeinflussenden Zunge, in Abb. 2 tun die Verstellung eines sogenannten Tellerspeisers,

in Abb. 3 um die Verstellung des sogenannten Mischrohres des Zerkleinerers und in Abb. 4 um die Beeinflussung einer teilweise pneumatischen Eintragvorrichtung.

In allen Abbildungen bedeutet 1 die Expansionsdüse für verdichtete Luft, 2 das Mischrohr, 3 den Prallkörper, 4 die Sichterschaufeln, S einen Trichter, 6 einen kegelförmigen Körper, 7 den Austrittstutzen für Luft und Feingut, 8 die Eintrittsschurre bzw. das Eintrittsfallrohr für Rohgut. Der Zerkleinerer arbeitet wie folgt: Durch den in der Düse ι expandierenden Luftstrahl wird Gut erfaßt und durch das Mischrohr gegen den Prallkörper 3 geschleudert. Die Zerkleinerung erfolgt durch Schlag und auch durch Reibung der Teilchen untereinander. Durch die zum Radius schief stehenden Schaufeln 4 wird eine umlaufende Bewegung der staubhaltigen Luft erzeugt, welche die Abscheidung und den Rückfluß zu grober Körner auf die Gutansammlung bewirkt. Eine nochmalige Abscheidung findet in dem durch 5 und 6 gebildeten Raum statt, von wo zu grobe Körner durch die Schlitze 9 zurückfallen. Der erzeugte Feinstaub entweicht mit der eingeführten Luft durch den Stutzen 7.

Bei Abb. 3 erfolgt die Erfassung des Gutes, wie ersichtlich, so, daß ein erster Teil des Luftstrahles vornehmlich abgewiesenes Umlaufgut, ein zweiter Teil des Strahles dagegen hauptsächlich Rohgut aufnimmt. Bei den übrigen Abbildungen wird eine Durchmischung von Rohgut und Umlaufgut vorausgesetzt.

In allen Abbildungen bedeutet 10 einen beispielsweiseaus einer Achse mit daran befestigten Flügeln bestehenden Körper, welcher sich im Bereiche des gewollten Standes der Füllung befindet. Er ist mit einem Motor 11 gekuppelt, im wesentlichen bestehend aus einem Gehäuse und einem Zahnräderpaar 12, 12. Bei Abb. ι ist dieser Motor zur Verdeutlichung auch in einem S chnitte senkrecht zu den Achsen gezeigt. 13 und 14 sind die Zu- bzw. Ableitung für das Kraftmittel. In den Abb. 1 bis 3 bedeutet 15 eine Drosselstrecke (Blende) in der Zuleitung 13. In allen vier Abbildungen bezeichnet 80 eine Anzeigevorrichtung für den Druck des den Motor 11 durchfließenden Kraftmittels.

Bei Abb. 1 ist die Zuleitung 13 mit dem Räume unter dem Kolben 18 im Zylinder 17 verbunden. Der Kolben 18 ist durch eine Feder 19 belastet, welche sich gegen den Deckel 20 stützt. Mit der Kolbenstange 21 ist der Hebel 22 verbunden, der mit der Zunge 24 auf einer Achse23 verkeilt ist. Solange der Körper 10 frei ist, bietet er wenig Bewegungswiderstand. Der Motor 11 läuft schnell; er bietet dem Durchfluß des Kraftmittels, welches irgendeine Flüssigkeit oder irgendein Gas sein kann, wenig Widerstand; in der Leitung 13 herrscht niedriger Druck. Der KoI-ben 18 steht tief, und die Zulaufschurre 8 ist weit geöffnet. Bei Aufsteigen der Gutansammlung werden der Körper 10 und damit der Motor 11 gebremst; der Druck in 13 steigt; ■ der Kolben 18 hebt sich und schließt die Zulaufschurre 8 mehr ab. Der Druckmesser 80 gestattet es, auf den Zustand im Innern des Zerkleinerers zu schließen.

Bei Abb. 2 erfolgt die Einführung des Rohgutes aus einem Bunker 30 vermittels eines Tellerspeisers, bestehend aus dem Gehäuse 31, dem Teller 32 und dem Abstreifer 35. Der Teller 32 wird vermittels Schneckenrad 34 und Schnecke 33 von einem nicht gezeichneten Motor in umlaufender Bewegung gehalten. Zwischen Bunkerauslauf und Tellerspeiser ist ein axial verschiebbares Rohr 29 eingeschaltet, welches durch Zapfen 2j und Gabel 28 mit dem bei 26 gelagerten zweiarmigen Hebel 25 verbunden ist. An diesem Hebel ist ein 1x0 Kolbenservomotor angeschlossen, für welchen die nämlichen Bezugszeichen gelten wie bei Abb. i. Im Falle Aufsteigens der Gutansammlung wird der Motor 11 gebremst und dadurch das Kraftmittel in der Leitung 13 gestaut. Der Kolben 18 hebt sich, und das Rohr 29 wird dadurch gesenkt. Die Menge des vom Tellerspeiser abgenommenen und in den Zerkleinerer gegebenen Rohgutes vermindert sich.

Bei Abb. 3 steht die Zuleitung 13 durch iao Leitung 16 in Verbindung mit dem Räume 40, der einerseits durch den Balg 4.x begrenzt

wird. Dieser ist durch die Feder 42 belastet, welche sich gegen den Deckel 43 stützt. · Mit dem Balg 41 steht vermittels der Stange 44 der Steuerschieber 45, 46 in Verbindung, weleher in einem Gehäuse 47 verschiebbar ist. Bei 48 tritt irgendeine Kraftflüssigkeit ein. An die Öffnungen 49, 50 sind die Leitungen 51, 5² angeschlossen, zwischen welche ein Motor 53 eingeschaltet ist, der hier beispielsweise als Zahnradmotor angenommen worden ist. Von diesem Motor wird der Zahnkolben 54 angetrieben, welcher mit dem Zahnkranz des Teiles 55 im Eingriff steht. Dieser zwischen den Kugellagern 56, 57 gehaltene Teil bildet die Mutter zu der Gewindestange 58, welche mittels Zapfen 59 und Gabel 60 mit dem bei 62 gelagerten zweiarmigen Hebel 61 verbunden ist. Dieser steht anderseits durch Gabel 63 und Zapfen 64 mit dem axial verschiebbaren Mischrohr 2 des Zerkleinerers in Verbindung. Wird beispielsweise infolge Höhersteigens der Füllung der Motor n gebremst, so steigt der Druck des Kraftmittels hinter der Blende 15. Der Balg 41 wird zusammengedrückt, der Steuerschieber 45, 46 hebt sich. Der Zufluß von Kraftmittel zu 51 wird geöffnet und ebenso der Abfluß durch 52. Der Motor 53 wird (sinngemäße Schaltung vorausgesetzt) so gedreht, daß das Mischrohr 2 sich senkt und somit der Zufluß von Rohgut in den Zerkleinerer gehemmt wird. Es ist leicht, durch Bemessung der Querschnitte im Kraftmittelfluß und der Übersetzungsverhältnisse den Regelvorgang zu beherrschen und beispielsweise unerwünschte Überregulierungen zu vermeiden.

Bei Abb. 4 ist in Verbindung mit einem Prallzerkleinerer das untere Ende 70 eines Rohstoffbunkers dargestellt, das 'mit bewegliehen Wandstücken 71, 72, 73 versehen ist. Diese haben nockenförmige Ansätze und ,werden durch eine nicht gezeichnete Vorrichtung in hin und her gehender Bewegung gehalten. Diese Bewegung verhindert die Entstehung von den Abfluß hemmenden Brücken. Solche Mittel müssen vornehmlich im- Falle feinen und zugleich feuchten Rohgutes (z. B. nasse Feinkohle) angewendet werden. An dem an den Bunkerauslauf anschließenden Gefäße ist ein düsenförmiger Spalt 74 so angebracht, daß die Bodenwand 78 des Gefäßes eine tangentiale Fortsetzung dieses Düsenspaltes bildet. Dem Spalt vorgeschaltet ist eine Kammer 75, welche durch die Leitung 14 mit dem Abfluß des Motors 11 verbunden ist. Als Kraftmittel ist hier Luft angenommen. Solange der Motor 11 bei tiefstehender Füllung ungehemmt umlaufen kann, fließt viel Luft durch den Düsenspalt 74, und demgemäß wird viel Rohgut in das Abfallrohr 8· geblasen. Wird dagegen bei höher stehender Füllung der Motor 11 gebremst, so vermindert sich der Durchfluß von Luft, und dieser schwächere Luftstrahl fördert entsprechend weniger Rohgut in das Abfallrohr 8. Es kann notwendig oder vorteilhaft sein, den Boden 78 etwas zu neigen. Ferner kann es vorteilhaft sein, die Wand "J¹J so zu stellen, daß etwa anhaftendes Gut überhängen würde und demzufolge.leicht abfällt. Es kann diese Wand auch aus Material hergestellt werden, welches für das Anhaften von Gut besonders ungünstig ist. An Stelle der hier dargestellten unmittelbaren Verwendung des den Motor 11 betreibenden Kraftmittels zur Einblasung des Rohgutes kann natürlich auch eine mittelbare Steuerung einer Einblasevorrichtung irgendwelcher Art in Frage kommen.

Die Beeinflussung des Auslasses von Gut kann z. B. bei einem Zerkleinerer in der Weise erfolgen, daß in Abhängigkeit vom Stande der Füllung die aufgewendete Mahlenergie reguliert wird. In dem besonderen Falle eines pneumatischen Zerkleinerers kommt hierbei eine Veränderung des Druckes, der Menge und der Temperatur des gasförmigen Arbeitsmittels des Zerkleinerers in Frage. Es kann der Auslaß von Gut aber auch durch Veränderungen an der zum Zerkleinerer gehörenden Sichtervorrichtung beeinflußt werden. Wenn z. B. unter sonst gleichen Umständen die Sichtervorrichtung für den Austrag feineren Staubes eingestellt wird, so bewirkt dies eine Drösser lung des Gutaustrittes.

In allgemeiner Hinsicht ist noch zu betonen, daß bezüglich der Art und der räumlichen Stellung des Körpers 10 keine Beschränkung besteht, ebensowenig betreffend der Art des Motors und der Art der dem Körper 10 ,erteilten Bewegung. Es kann z. B. auch eine hin und her gehende Bewegung in Frage kommen. Bei der Verwendung für Anzeige können z. B. Kontaktmanometer in Verbindung mit Licht- und Schallsignalen oder auch Signalpfeifen benutzt werden. Im Falle eines flüssigen oder gasförmigen Kraftmittels kann auch eine Blende hinter dem Motor 11 angeordnet und der Impuls für die Betätigung einer Anzeige- oder Regelvorrichtung hinter dem Motor entnommen werden. Ist 11 ein Elektromotor, so treten an Stelle der mechanischen Servomotoren solche elektrischer oder magnetischer Art. Der Motor 11 kann auch in den Stromkreis eines Motors eingeschaltet sein, der eine Eintragsvorrichtung autreibt und dessen Umlaufzahl durch die Beeinflussung von 11 aus verändert wird.

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Verfahren zum Anzeigen und Regeln des Füllungsstandes eines Behälters mit-

   tels eines durch einen Motor innerhalb des Behälters für gewöhnlich in Bewegung gehaltenen Körpers, dessen Bewegung beim Ansteigen der Füllung über eine bestimmte Höhe allmählich wachsender Widerstand entgegengesetzt wird, dadurch gekennzeichnet, daß durch die Änderung des Bewegungswiderstandes des bewegten Körpers wenigstens eine Zustandsgröße des den Motor treibenden Kraftmittelstromes geändert und hierdurch die Regelung oder Anzeige bewirkt wird.

   Hierzu ι Blatt Zeichnungen