DEP0010085DA

DEP0010085DA - Method and device for the automatic feeding of electrically driven mills

Info

Publication number: DEP0010085DA
Authority: DE
Inventors: Hans Dr.-Ing. Rumpf
Original assignee: Alpine AG
Current assignee: Alpine AG
Publication date: 1950-12-07

Description

Bei Mühlen ist es bereits vielfach bekannt, durch besondere Vorrichtungen dafür Sorge zu tragen, dass der der Mühle zufliessende Gutstrom möglichst gleichmässig ist und der optimalen Leistung der Mühle entspricht. So hat man beispielsweise bei Walzenstühlen recht komplizierte, mit zwei Walzen arbeitende Beschickungseinrichtungen entwickelt, bei denen automatisch auch bei verschiedener Füllhöhe im Einfülltrichter, also bei unregelmässigem Zustrom zur Aufgabeeinrichtung, die von dieser der Mühle zugeteilte Gutmenge stets gleich gross ist. Diese Einrichtungen lassen sich bei sehr gleichmässig gekörntem Gut mit Erfolg anwenden. Sie versagen aber, sobald das Aufgabegut eine ungleichmässige Körnung besitzt oder gar eine sperrige oder faserige oder klebrige Beschaffenheit hat. Aber auch bei gleichmässigen Körnern, bei denen es mit den genannten Einrichtungen möglich sein mag, einen gleichmässigen Gutstrom zu erzeugen, kann es durchaus vorkommen, dass die Mühle überlastet wird, was besonders bei häufigeren oder lang anhaltenden Fällen zu schweren Schädigungen der Mühle und des Antriebsmotors führen kann. Diese Ueberlastungen können hervorgerufen sein durch Spannungsschwankungen im elektrischen Netz oder Veränderungen in der Mühle, wie sie durch den Betrieb hervorgerufen werden können, vor allen Dingen durch verschleissbedingtes Nachlassen der Mahlwirkung, sodass die Mühle das ankommende Gut nicht mehr verarbeitet. Bei vielen Mühlentypen führt dies zu einer Ueberfütterung der Mühle und zu einer wesentlich grösseren Stromaufnahme und somit zu einer Ueberlastung und zum Durchbrennen des Antriebsmotors.In the case of mills, it is already widely known to use special devices to ensure that the flow of material flowing into the mill is as uniform as possible and corresponds to the optimal performance of the mill. For example, in the case of roller mills, quite complicated charging devices working with two rollers have been developed in which the quantity of material allocated to the mill is automatically always the same, even with different filling levels in the feed hopper, i.e. with an irregular inflow to the feeding device. These devices can be used with success with very evenly grained material. However, they fail as soon as the feed material has an uneven grain size or even a bulky, fibrous or sticky texture. But even with uniform grains, for which it may be possible to generate a uniform flow of material with the above-mentioned devices, it may well happen that the mill is overloaded, which, especially in more frequent or long-lasting cases, leads to severe damage to the mill and the drive motor can lead. These overloads can be caused by voltage fluctuations in the electrical network or changes in the mill, such as can be caused by operation, above all due to wear-related decrease in the grinding effect, so that the mill no longer processes the incoming goods. In the case of many types of mills, this leads to overfeeding of the mill and to a significantly higher current consumption and thus to overloading and to burnout of the drive motor.

Die Erfindung betrifft nun ein Verfahren zur Regelung der automatischen Beschickung von Mühlen mit Mahlgut und bezweckt, die vorstehend geschilderten Nachteile zu vermeiden.The invention now relates to a method for regulating the automatic loading of mills with grist and aims to avoid the disadvantages outlined above.

Nach der Erfindung wird die Menge des aufgegebenen Gutes in Abhängigkeit von der Stromaufnahme des Antriebsmotors derart geregelt, dass die Stromaufnahme konstant ist.According to the invention, the quantity of the goods fed in is regulated as a function of the power consumption of the drive motor in such a way that the power consumption is constant.

Mit diesem Regelverfahren ist ein vollautomatischer Betrieb der Mühle ohne jede Bedienungsmannschaft möglich, auch bei sperrigen, faserigen und sonstwie beschaffenen, schwer zu dosierenden Materialien. Wird der Antriebsmotor mit gleichmässiger Stromaufnahme belastet, die zweckmässig etwa unter der Vollbelastung gewählt wird, so ist ein solcher Motor bei sachgemässer Pflege praktisch unbegrenzt haltbar. Veränderungen, die nur von der Mühle ausgehen können, werden durch dieses erfindungsgemässe Regelverfahren ausgeglichen. Sinkt die Leistungsfähigkeit der Mühle, wobei die Stromaufnahme des Antriebsmotors ansteigt, so wird automatisch die zugegebene Mahlgutmenge entsprechend verringert, es wird aber trotzdem immer die optimal erreichbare Leistung aus der Mühle herausgeholt. Von besonderer Bedeutung ist das Verfahren bei sperrigen, faserigen und sonstigen, schwer zu dosierenden Materialien, bei denen auch bei dauernder Anwesenheit eines Bedienungsmannes eine optimale Ausnutzung der Maschine ohne Anwendung des erfindungsgemässen Verfahrens nicht möglich ist. Bei Handregelung wird es immer vorkommen, dass die Mühle von Zeit zu Zeit zu wenig Gut bekommt und dann wieder überfüttert wird, also mit starken Schwankungen bedient wird, wobei einerseits eine Ueberlastung des Motors auftritt, andererseits die Mahlleistung der Mühle nur teilweise ausgenutzt wird. Bei sehr sperrigen Materialien dürften im allgemeinen bei Handregelung nicht mehr als 50 - 60% der optimalen Leistung ausgenutzt sein.With this control method, fully automatic operation of the mill is possible without any operating team, even with bulky, fibrous and otherwise difficult-to-dose materials. If the drive motor is loaded with an even current consumption, which is expediently chosen under the full load, then such a motor can be kept practically indefinitely with proper care. Changes that can only come from the mill are compensated for by this control method according to the invention. If the performance of the mill drops, and the power consumption of the drive motor increases, the amount of ground material added is automatically reduced accordingly, but the optimally achievable output is always extracted from the mill. Of particular importance is the procedure for bulky, fibrous and otherwise difficult materials to be dosed, for which optimal utilization of the machine is not possible without using the method according to the invention, even if an operator is permanently present. With manual control it will always happen that the mill receives too little good from time to time and is then overfed again, i.e. is operated with strong fluctuations, whereby on the one hand the motor is overloaded and on the other hand the grinding capacity of the mill is only partially used. In the case of very bulky materials, no more than 50 - 60% of the optimum output should generally be used with manual control.

In weiterer Ausgestaltung des erfindungsgemässen Verfahrens kann in Abhängigkeit von den Stromschwankungen des Mühlenantriebsmotors ein Elektromagnet oder ein Elektromotor gesteuert werden, der seinerseits unmittelbar oder mittels an sich bekannter Mittel die Einstellung von Zulaufklappen oder dergleichen und damit die Gutzuführung zur Mühle regelt. Bei überhöhter Stromaufnahme des Antriebsmotors würde beispielsweise durch den Magneten oder Motor ein Schieber, eine Klappe oder ein anderes Abschlussorgan so verstellt, dass der Gutstrom verringert wird.In a further embodiment of the method according to the invention, an electromagnet or an electric motor can be controlled as a function of the current fluctuations of the mill drive motor, which in turn regulates the setting of inlet flaps or the like and thus the material feed to the mill directly or by means of known means. If the drive motor consumes too much power, the magnet or motor would, for example, adjust a slide, a flap or some other closing element in such a way that the flow of material is reduced.

Die Einstellung des Gutstromes mittels solcher Abschlussorgane hat aber noch den Nachteil, dass sie eine Gutstauung vor dem Abschlussorgan voraussetzt, die die Neigung zu Brückenbildung im Aufgabetrichter begünstigt. Um auch noch diesen Nachteil zu vermeiden, wird in weiterer Ausgestaltung der Erfindung in Abhängigkeit von den Stromschwankungen des Mühlenantriebsmotors ein die Beschickungseinrichtung antreibender Gleichstrommotor in seiner Tourenzahl durch an sich bekannte Mittel geregelt. Auf diese Weise wird jede Stauung im Aufgabetrichter vermieden und je nach der Tourenzahl der Beschickungseinrichtung eine grössere oder kleinere Menge aus dem Aufgabetrichter entnommen, wobei die Dosierung völlig kontinuierlich geregelt werden kann. Diese Einrichtung reagiert sehr feinfühlig auf jede Aenderung der Stromaufnahme des Mühlenantriebsmotors, d.h. bei nur geringer Erhöhung der Stromaufnahme über einen bestimmten Wert, wird sofort die Drehzahl des Gleichstrommotors und damit die Beschickung verringert, bis die Stromaufnahme wieder ihren Normalwert erreicht. Das gleiche gilt im umgekehrten Sinne bei Rückgang der Stromaufnahme des Antriebsmotors. Die Regelung erfolgt bei diesem erfindungsgemässen Verfahren also derart, dass der gewünschte Nennwert der Stromaufnahme konstant gehalten wird, d.h. bei Rückgang der Stromaufnahme muss die Tourenzahl der Beschickungseinrichtung so lange erhöht werden, bis die Stromaufnahme wieder auf den Nennwert angestiegen ist. Es kann sein, dass dann die Beschickungseinrichtung eine höhere Tourenzahl erreicht hat als vor Eintritt der den Stromrückgang verursachenden Störung, beispielsweise dann, wenn die Störung durch eine lockerere Schüttung im Aufgabetrichter bedingt war, wobei im Trichter weniger Gut nachrutscht, sodass sich die Beschickungseinrichtung nur mit weniger Gut füllt und entsprechend schneller laufen muss. Die höhere Tourenzahl der Beschickungseinrichtung wirkt sich dann im allgemeinen so aus, dass sich durch die etwa stärkere Vibration das Gut wieder dichter im Aufgabetrichter schüttet. Es regelt sich dann auch die Tourenzahl der Beschickungseinrichtung automatisch wieder auf einen niedrigeren Wert.The adjustment of the flow of material by means of such closing organs has the disadvantage that it requires material stowage in front of the closing organ, which favors the tendency to form bridges in the feed hopper. In order to avoid this disadvantage as well, in a further embodiment of the invention, depending on the current fluctuations of the mill drive motor, the number of revolutions of a direct current motor driving the charging device is regulated by means known per se. In this way, any congestion in the feed hopper is avoided and, depending on the number of revolutions of the feed device, a larger or smaller amount is removed from the feed hopper, with the dosing completely can be regulated continuously. This device reacts very sensitively to any change in the current consumption of the mill drive motor, i.e. if the current consumption is only slightly increased above a certain value, the speed of the DC motor and thus the load is immediately reduced until the current consumption reaches its normal value again. The same applies in reverse when the power consumption of the drive motor decreases. In this method according to the invention, the regulation takes place in such a way that the desired nominal value of the current consumption is kept constant, i.e. when the current consumption decreases, the number of revolutions of the charging device must be increased until the current consumption has risen to the nominal value again. It may be that the charging device has then reached a higher number of revolutions than before the disturbance causing the decrease in current occurred, for example if the disturbance was caused by a looser fill in the feed hopper, with less material slipping in the hopper, so that the charging device only moves with it fills less well and has to run correspondingly faster. The higher number of revolutions of the loading device then generally has the effect that, due to the somewhat stronger vibration, the material again pours more densely into the feed hopper. The number of revolutions of the loading device is then automatically regulated to a lower value again.

In der weitaus überwiegenden Zahl aller Anwendungsfälle ist es notwendig, der Mühle einen Magneten zur Ausscheidung der Eisenteile vorzuschalten. Vielfach werden Permanentmagnete benutzt, um die kostspieligere Anschaffung eines Elektromagneten zu vermeiden, doch ist ein rotierender Elektromagnet wesentlich zuverlässiger und deshalb unbedingt vorzuziehen, da der durch einen in die Mühle gelangten Eisenkörper verursachte Schaden unter Umständen weitaus grösser sein könnte als der Wert eines solchen Magneten. Zur Vereinfachung wird erfindungsgemäss in besonders vorteilhafter Weise der zur Speisung des zum Antrieb der Beschickungseinrichtung dienenden Gleichstrommotors benötigte Gleichstrom gleichzeitig zur Speisung eines der Ausscheidung von Eisenteilen dienenden Elektromagneten benutzt. Durch diese Verbindung der Magnetanlage mit der Beschickungseinrichtung können, da kein besonderer Gleichrichter erforderlich ist, die Einbaukosten erheblich vermindert und der Betrieb der Mühle einfach und übersichtlich gehalten werden. Dies gilt besonders dann, wenn man erfindungsgemäss zur Ausscheidung der Eisenteile einen rotierenden Elektromagneten benutzt, der mit der von einem Gleichstrommotor betätigten Beschickungseinrichtung angetrieben wird.In the vast majority of all applications, it is necessary to connect a magnet upstream of the mill to separate out the iron parts. In many cases, permanent magnets are used to avoid the more expensive purchase of an electromagnet, but a rotating electromagnet is much more reliable and therefore absolutely preferable, as the damage caused by an iron body getting into the mill could possibly be much greater than the value of such a magnet. For simplification, according to the invention, the direct current required to feed the direct current motor used to drive the loading device is used in a particularly advantageous manner at the same time to feed an electromagnet used to separate iron parts. As a result of this connection of the magnet system with the charging device, since no special rectifier is required, the installation costs can be reduced considerably and the operation of the mill can be kept simple and clear. This is especially true if, according to the invention, a rotating electromagnet is used to separate the iron parts, which is driven by the loading device operated by a direct current motor.

Zweckmässig wird eine Vorrichtung zur Ausführung des Regelverfahrens bei angetriebener Zubringervorrichtung so ausgeführt, dass der Gleichstrommotor den zum Ausscheiden von Eisenteilen dienenden rotierenden Elektromagneten über ein Klinkenradgetriebe antreibt. Die Achse dieses Magneten ist dabei mittels Kettenrädern mit einem über einen verlängerten waagerechten Boden des Einlauftrichters laufenden, das Mahlgut aus dem Trichter zur Mühle fördernden Kratzerband sowie gegebenenfalls mit einem mit dieser Beschickungseinrichtung zusammenwirkenden Rührwerk im Zulauftrichter verbunden ist.A device for executing the control method with a driven feeder device is expediently designed in such a way that the direct current motor drives the rotating electromagnet used to remove iron parts via a ratchet gear. The axis of this magnet is connected by means of sprockets to a scraper belt running over an extended horizontal base of the inlet funnel, conveying the material to be ground from the funnel to the mill and, if necessary, to an agitator in the feed funnel that interacts with this charging device.

Auf der Zeichnung ist eine Vorrichtung dargestellt, wie sie beispielsweise zur Verwirklichung dieses Verfahrens angewendet werden kann. Auf einer Schleudermühle 1 ist ein kastenförmiger Aufbau 2 angebracht. An diesem sind ein rotierender Elektromagnet 3, die Kettenräder 4 und 10 für das endlose Kratzerband 9, ein von der Stromaufnahme des Mühlenantriebsmotors geregelter Gleichstrommotor 5 sowie ein kleines Getriebe angebracht, das beispielsweise als vom Motor 5 betätigtes Klinkenradgetriebe 6 ausgebildet ist und den rotierenden Elektromagneten 3 und die Kettenräder 10 antreibt. Auf diesem Kasten ist ferner der Gutaufgabetrichter 7 angeordnet. Der Boden 8 des Gutaufgabetrichters ist bis zum Elektromagneten 3 auf der einen Seite und bis zu den hinteren Kettenrädern 4 auf der anderen Seite verlängert. Ueber diesen Boden 8 und die Kettenräder 4, 10 läuft ein durch den Aufgabetrichter hindurch geführtes endloses Kratzerband 9, das mit dem Elektromagneten 3 durch die auf dessen Achse befestigten Kettenräder 10 über Getriebe 6 vom Motor 5 angetrieben wird. Dieses Kratzerband 9 nimmt das Mahlgut aus dem Trichter 7 heraus und schiebt es über den Boden 8 auf die Elektromagnetwalze, von der aus es nach unten in die Mühlenöffnung rieselt, während die an dem Elektromagneten 3 anhaftenden Eisenteile von dem Kratzerband 9 über den unteren Boden 11 nach hinten gefördert werden und in den Kasten 12 hineinfallen. Um Stauungen durch sperrige Güter zu vermeiden, ist die Oeffnung des Aufgabetrichters mit einer elastisch beweglichen Klappe 13 eingestellt. Der Elektromagnet 3 wird von einem zweckmässig am Bedienungsstand angebrachten Gleichrichter gespeist, der gleichzeitig den Strom für den Elektromotor 5 liefert, dessen Drehzahl in Abhängigkeit von der Stromaufnahme des Mühlenantriebsmotors geregelt wird.In the drawing, a device is shown as it is used, for example, to implement this method can. A box-shaped structure 2 is attached to a centrifugal mill 1. A rotating electromagnet 3, the chain wheels 4 and 10 for the endless scraper belt 9, a DC motor 5 controlled by the power consumption of the mill drive motor and a small gear, which is designed, for example, as a ratchet gear 6 actuated by the motor 5, and the rotating electromagnet 3 are attached to this and drives the sprockets 10. The feed hopper 7 is also arranged on this box. The bottom 8 of the feed hopper is extended to the electromagnet 3 on one side and to the rear sprockets 4 on the other side. Over this base 8 and the chain wheels 4, 10 runs an endless scraper belt 9 which is guided through the feed hopper and which is driven with the electromagnet 3 by the chain wheels 10 attached to its axis via a gear 6 from the motor 5. This scraper belt 9 takes the ground material out of the funnel 7 and pushes it over the bottom 8 onto the electromagnetic roller, from which it trickles down into the mill opening, while the iron parts adhering to the electromagnet 3 from the scraper belt 9 over the lower bottom 11 be promoted to the rear and fall into the box 12. In order to avoid stowage due to bulky goods, the opening of the feed hopper is set with an elastically movable flap 13. The electromagnet 3 is fed by a rectifier which is expediently attached to the control station and which at the same time supplies the current for the electric motor 5, the speed of which is regulated as a function of the current consumption of the mill drive motor.

Zur Vermeidung von Brückbildungen im Trichter 7 ist in diesem ein Rührwerk 14 angeordnet, das von dem Kratzerband 9 oder den hinteren Kettenrädern 4 in pulsierende Bewegung versetzt wird.To avoid bridging in the funnel 7, an agitator 14 is arranged therein, which is set in pulsating motion by the scraper belt 9 or the rear chain wheels 4.

Claims

1. A method for the automatic loading of electrically driven mills, characterized in that the amount of the goods fed in is regulated as a function of the power consumption of the drive motor in such a way that the power consumption is constant.

2. The method according to claim 1, characterized in that depending on the current fluctuations of the mill drive motor, an electromagnet or an electric motor is controlled, which controls the setting of inlet flaps or the like and thus the material supply to the mill directly or by means of known mechanical means.

3. The method according to claim 1, characterized in that depending on the current fluctuations of the mill drive motor, a charging device (4, 9, 10) driving direct current motor (5) is regulated in its number of revolutions by means known per se.

4. The method according to claim 3, characterized in that the direct current required to feed the direct current motor (5) used to drive the loading device (4, 9, 10) is used at the same time to feed an electromagnet (3) which is used to separate iron parts.

5. The method according to claims 1 to 4, characterized in that a rotating electromagnet (3) is used for separating iron parts, which is driven by the loading device (4, 9, 10) operated by a direct current motor (5).

6. Device for carrying out the method according to claims 1 and 3-5, characterized in that the direct current motor (5) via a ratchet gear (6) drives the axis of the rotating electromagnet (3) used for separating iron parts, which in turn drives by means of chain wheels (10) with a scraper belt (9) running over a horizontally extended base (8) of the inlet funnel (7), conveying the material to be ground from the funnel (7) to the mill and, if necessary, with an agitator (14) in the feed funnel ( 7) is connected.