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Gerät zum Aufzeichnen des an stationären, auf Drehung beanspruchten
Achsen auftretenden Reaktionsmomentes Die Erfindung bezieht sich auf ein Gerät zum
Aufzeichnen des Reaktionsmomentes einer auf Drehung beanspruchten Welle oder Achse,
wie z. B. einer mit dem feststehenden Teil eines Umlattfrädergetriebes verbundenen
Achse, sowie zum Steuern von Vorgängen in Abhängigkeit von dem aufgenommenen Reaktionsmoment.
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Das Gerät nach der Erfindung kann insbesondere zur Steuerung von Fliehkraftabscheidern
verwendet werden, die aus einer Trommel und einer konzentrisch darin angeordneten
Förderschnecke bestehen, die sich mit verschiedenen Geschwindigkeiten drehen. Derartige
Abscheider können mit einem Umlaufrädergetriebe bekannter Art ausgerüstet sein,
wobei die Trommel direkt durch einen geeigneten Antriebsmotor und die Förderschnecke
von der Trommel über das Umlaufrädergetriebe angetrieben wird. Das Reaktionsmoment
an der Welle des Umlaufrädergetriebes ist dann ein Maß für den Füllungsgrad des
Abscheiders.
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Es gibt bereits ein Steuergerät zum Aufzeichnen des Reaktionsmomentes
und zu r selbsttätigen Bel tätigung einbs Absperrschiebers, der die Materialzufuhr
zum Abscheider drosselt, wenn das Reaktionsmoment einen gegebenen- Wert übersteigt,
und die normale Materialzttfuhrmenge
wiederherstellt, wenn das Reaktionsmoment
unter diesen Wert fällt. Dieses Gerät weist einen Lastarm auf, der mit der das Drehmoment
aufnehmenden Achse, oder Welle verbunden werden kann, eii,en Druckmesser, der einen
der Belastung des Lastarmes entsprechenden Strom erzeugt, eine davon entfernt liegende
Brückenschaltun-, die mit der Druckinesserbrückenschaltung elektrisch verbunden
ist, einen Röhrenverstärker, der auf mangelnden Ausgleich zwischen den beiden Brückenschaltungen
anspricht, einen Abgleichkondensator mit einem Drehteil, der unter Einwirkung des
Verstärkers eine der Belastung des Lastarmes entsprechende Stellung einnimmt, einen
mit dem Drehkörper verbundenen Drehmomentanzeiger, eine. Anzahl von Kontaktsegmenteii,
die sich mit dem Drehkörper drehen, mit den Kontaktsegmenten zusammenwirkendeKontaktbürsten
und zugeordnete Relais zur Betätigung des Absperrschiebers, der die Materialzufuhr
zu dem Abscheider steuert.
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Dieses bekannte Steuergerät hat verschiedene Nachteile. Der Röhrenverstärker
ist gegen Erschütterungen und Schwingungen sowie gegen Temperattirschwankungen empfindlich
und kann leicht beschädigt werden. Ferner verlagert sich der Nullpunkt sehr leicht,
so daß das Gerät häufig neu eingestellt werden muß, Die Aufzeichnungsvorrichtung
muß ganz dicht an dem Lastarm angeordnet werden, da sonst die Kapazität der Leitungen
Fehler hervorruft, und die Leitungen müssen sorgfältig abgeschirmt und so verlegt
werden, daß keine Störung durch benachbarte Stromkreise eintreten kann. Das Gerät
ist außerdem gegen Schwankungen der Netzspannung und -frequenz empfindlich. Soll
der Meßbereich des Geräts verändert werden, so muß überdies der am Lastarm angeordnete
Druckmesser abgenommen und durch einen solchen mit anderer Charakteristik ersetzt
werden, was sehr mühsam und zeitraubend ist.
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Die Erfindung ist auf ein Drehmomentaufzeichnungsgerät anderer Ausführung
gerichtet, das keinen Röhrenverstärker benötigt, einfach und kräftig gebaut und
gegen Temperaturschwanku-ngen unempfindlich ist und dessen Aufzeichnungsvorrichtung
beliebig weit von dem Teil angeordnet werden kann, der durch die das Drehrnornent
aufnehmende Welle betätigt wird: Das Gerät nach der Erfindung ist gegen Erschütterungen
sowie gegen Schwankungen der Netzspannung oder -frequenz unempfindlich,- verändert
seine Einstellung nicht und arbeitet ohne Röhren. Es wird auch nicht durch die Kapazität
unct die Lage der Leitungen beeinflußt, die die beiden Teile des Geräts miteinander
verbinden. Ferner kann, wie später noch erläutert wird, der Meßbereich des Geräts
leicht verändert werden. Zudem beeinträchtigen Über-, lastungen weder die Genauigkeit
der Anzeige noch verändern sie die Einstellung des Geräts, und Stoßbela.stungen
sind unwesentlich.
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Erfindungsgemä,ß werden Drehmelder dazu benutzt, das Reaktionsmoment
einer auf Drehung beanspruchten Welle an davon entfernt liegender Stelle aufzuzeichnen.
Es gibt verschiedene Arten solcher Übertragungseinrichtungen, die alle einen Geber
und einen Empfänger mit Mehrphasenstatoren haben,- die durch elektrische Leitungen
miteinander verbunden sind, und Rotoren, gewöhnlich Einphasenrotoren, die ebenfalls
durch elektrische Leitungen miteinander verbunden sind und von einer üblichen Wechselstromquelle
gespeist werden. Eine Bewegung des Geberrotors bringt durch einen Strom, der in
den beiden miteinander verbundenen Statoren fließt, den Empfängerrotor in eine entsprechende
Stellung.
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Das Gerät nach der Erfindung kennzeichnet sich dadurch, daß die an
sich bekannte elektrornagnetische Übertragungseinrichtung (Drehmelder) mit ihrem
Empfänger die Anzeigevorrichtung betätigt, während der Geber über ein Getriebe mit
einer in einer Führung längs verschieblichen Stange verbunden ist, die mit einem
das Reaktionsmoment der Achse aufnehmenden Arm verbunden und entgegen dem an der
Achse auftretenden Reaktionsmoment durch eine Feder od. dgl. belastet ist. Ein derartiges
Gerät benötigt keine Glühkathodenröhren, und der Empfängerrotor wird nur durch den
Strom erregt, der durch die Verbindungsleitungen zwischen Geber und Empfänger fließt.
Der Meßbereich des Geräts kann leicht dadurch verändert "verden, daß die auf die
Stange einwirkende Feder gegen eine Feder mit andeller Federkonstante ausgewechselt
wird.
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Die Zeichnungen zeigen ein Beispiel für die Anwendung des Geräts nach
der Erfindung bei einem Fliehkraftabscheider der erwähnten Art, und zwar zeigt Fig.
i eine schaubildliche Ansicht des Abscheiders mit dem Geberteil des Geräts und Fig.:2
eine teils schematische, teils schaubildliche Ansicht des Empfängerteiles des Geräts.
Der Fliehkraftabscheider weist eine Trommel io auf, die über eine Riemenscheibe
ii von einem Elektromotor angetrieben wird und eine Förderschnecke 1:2 enthäft,
die von der Trommel üfber ein Umlaufrädergetriebe angetrieben wird, das sich in
einem Gehäuse 13 befindet und als Zweistufengetriebe ausgebildet ist. Die erste
Getriebestufe, weist ein mit der Trommel io =laufendes Planetenrä,d, ein an der
auf Drehung beanspruchten Achse 4o befestigtes Sonnenrad und einen Zahnkra.nz auf,
während die zweite Stufe des Getriebes aus einem mit der Trommel umlaufenden Zahnkranz,
einem fest mit dem Zahnkranz des ersten Umlaufrädergetriebes verbundenen Planetenrad
und einem auf der Welle der F5rderschnecke 1.2 sitzenden Sonnenrad besteht. Der
Geberteil des Drehmomentaufzeichnungsgeräts weist eineStange 14 auf, die
in einem Zylinder 15 gleiten kann, der mit dem Geber 16 einer Drehmelderanordn-ung
verbunden ist. Die Stange 14 weist eine Zahnstange 17 auf, in die ein Zahnrad 18
eingreift, das auf dem Rotor des Gebers 16 sitzt, lind ist an einem Ende durch einen
Abscherstift ig mit einem Arm 30 verbunden, der an der auf Drehung beanspruchten
Achse
4o des Umlaufrädergetriebes befestigt ist. Auf das andere Ende der Stange 14 wirkt
eine Druckfeder 2o.
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Der Drehmeldeempfänger 21 befindet sich in einem in den Zeichnungen
nicht dargestellten Schrank einer entfernt aufgestellten Empfangsanlage und ist
durch eine Leitung:2:2 mit dem Geber 16 verbunden. Auf der Rotorwelle :29 des Empfängers
sitzt ein Zahnrad 3 1, das in ein Zahnse-ment 32 eingreift, das durch
ein Gestänge 33
mit einer drehbar gelagerten -Schre-lbspitze23 verbunden ist,
so daß die Schreibspitze eine durch die Stellung des Empfängerrotors bestimmte Lage
auf dem Blatt des Aufzeichnungsgeräts einnimmt. Das Blatt wird ständig durch ein
Uhrwerk 25
gedreht.
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Auf der Welle :29 des Empfängerrotors sitzen eine Anzahl von
Kontaktscheiben 26, die mit Käntaktbürsten 27 eines Relaissystems
R" R21 R3 zu-
sammenwirken. Weim das Reaktionsmornent der Abscheiderwelle
einen gegebenen Wert übersteigt, so betätigt das Relais R2 einen in den Zeichnungen
nicht dargestellten Absperrschieber, der die Materialzufuhr zum Abscheider vermindert.
Hat das Reaktionsmoment den gegebenen Wert wieder unterschritten, so wird die normale
Materialzufuhr wieder hergestellt. Das Relaissystem enthält ein Überstrom:relais
R., das den Antriebsmotor des Abscheiders ausschaltet, wenn das Reaktionsmoment
übermäßig groß wird, wenn z. B. der Abscheider verstopft ist. Das Relais R3 dient
zum Einschalten eines Amperemeters in den Stromkreis, dainit die Stromstärke abgelesen
werden kann, wenn der Abscheider in Gang gesetzt worden ist und die Achse 4o ein
Reaktionsmornent aufnimmt. D#-; Strom zum Speisen des Gebers 16, des Empfär.-ers
2-i und der Relais R, bis R, wird an den Eingangsklemmen 34 über einen Trzinsformator
35 zugeführt.