EP0930941B1 - Procede et dispositif de surveillance automatique de machines, notamment de broyeurs, de preference, de lames de rotor - Google Patents

Procede et dispositif de surveillance automatique de machines, notamment de broyeurs, de preference, de lames de rotor Download PDF

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EP0930941B1
EP0930941B1 EP97913090A EP97913090A EP0930941B1 EP 0930941 B1 EP0930941 B1 EP 0930941B1 EP 97913090 A EP97913090 A EP 97913090A EP 97913090 A EP97913090 A EP 97913090A EP 0930941 B1 EP0930941 B1 EP 0930941B1
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comminutable
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comminution
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EP0930941A1 (fr
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August Van Der Beek
Thomas Spiesshofer
Willi Schneider
Erwin Kaldenbach
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Metso Lindemann GmbH
Original Assignee
Svedala Lindemann GmbH
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B02—CRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING; PREPARATORY TREATMENT OF GRAIN FOR MILLING
    • B02C—CRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING IN GENERAL; MILLING GRAIN
    • B02C18/00—Disintegrating by knives or other cutting or tearing members which chop material into fragments
    • B02C18/06—Disintegrating by knives or other cutting or tearing members which chop material into fragments with rotating knives
    • B02C18/16—Details
    • B02C18/24—Drives
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B02—CRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING; PREPARATORY TREATMENT OF GRAIN FOR MILLING
    • B02C—CRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING IN GENERAL; MILLING GRAIN
    • B02C23/00—Auxiliary methods or auxiliary devices or accessories specially adapted for crushing or disintegrating not provided for in preceding groups or not specially adapted to apparatus covered by a single preceding group
    • B02C23/04—Safety devices

Definitions

  • the invention relates to a method and a device for automatic Monitoring of shredding machines like rotor shears for shredding bulky waste with two stored parallel to each other in a housing, counter-rotating, intermeshing cutting rotors, each consisting of several lined up on a shaft with cutting teeth provided rotor disks are formed.
  • Control devices for the protection of drives which are used for Overloading one of the drive elements generates signals that are sent via a control unit act on the drive.
  • These monitoring controls usually record Drive values, e.g. Current, power, speed, torque or the like ..
  • Crushers of the type described above are in operation exposed to specifically high and changing loads, their high Extreme values due to the parts of the Feed good are caused. These are in size, shape or Material quality very different, but can ultimately be in Classify crushable and non-crushable parts.
  • Sorting out destructive materials, such as heavy iron parts is after the Forward running through so-called reversing movements due to the design of the Cutting teeth and position of the rotor shear inevitably removed disruptive parts.
  • a control device for protecting an electromotive drive in particular a document shredder, which monitors the drive and generates a signal when it is overloaded, which acts on the drive via a control unit.
  • a control indicator element with a plurality of light-emitting diodes, which is controlled in stages depending on the drive values supplied to the control indicator element, the signal being generated depending on the control of one or more stages, which is a reverse run , the so-called reversing, or disengaging the drive.
  • US 4,560,110 has a hydraulic drive device for one Shredder sensing means attached to the drive means upstream in the fluid circuit are connected and to an increase in the force supplied to the pumping means respond above a predetermined value by generating a reverse signal to finally reverse the direction of rotation of the rotor shaft and thus the Remove blockage.
  • a switching unit in the power supply line to the motor a reversal of the motor in response to an increase in the Torque above a predetermined value as a result of the occurrence of a increased resistance on the cutting devices.
  • the invention is based, both from business and the task also constructive points of view when crushing in the forward run and in Reverse running, the so-called reversing movement, disruptive parts of the Comminution machines of the aforementioned type which separate out feed material Genus, despite the disruptive process of disruptive parts of the feed, which too shock-like, extremely high loads lead to the type of load on the machine recognize, continue the machine operation without interference and thereby distinguishable from comminutable and non-comminutable feed, whereby machine-related measurands are to be recorded and evaluated.
  • the invention is illustrated using exemplary embodiments of a basic type.
  • FIGS. 1, 4 and 5 show the method according to the invention on the basis of curve profiles in a coordinate system over the respective P-axis (pressure) and the respective t-axis (time) and the resulting kinematic processes with regard to the direction of rotation (arrows) of the cutting disks 8 (FIGS. 3, 4 and 5) one Rotor shear including the removal of heavy parts.
  • non-crushable feed is a relatively high amount due to the amount Rate of increase of the load (gradient) - after a possible Reversing - first the crushing process is interrupted, the non-crushable Thrown out of the feed material and then the normal, crushing movement continued (Fig. 1a).
  • the process can also be varied so that a Reversing is not absolutely necessary, but with one
  • the hydraulic motor drive is static from a standstill and starts without pressure Pressure builds up again and the shredding process is slow or steady started up, in order to either crush the goods or (re) determine that it is ultimately not crushable (Fig. 1b). It is essential that the registration of the gradient is below the set value Pmax. With practical Experiments have shown that the one shown here in FIG. 1 at M2 Peak machine load can also be above Pmax.
  • the sequence is as follows in a further embodiment of the method controlled that when a first measured variable M1 is reached at Pmax and accumulation a reversible movement of the drive, then a subsequent further movement for comminution is initiated in order to then when an adjustable second measured variable is exceeded due to the Presence of non-crushable feed the crushing process - after a possible reversal - first of all to abort the non-crushable Remove feed material and then in normal operation of a shredding to continue.
  • corresponding forces F1, F2, F3, F4 are derived, partly measured and evaluated or formed, according to one of the described embodiments of the rotor shear load.
  • the torque arm 1 is articulated on a piston rod 2 of a hydraulic cylinder 3 to absorb the force F1 from the rotary movement of the rotor shears.
  • a spring 4 is arranged to generate the force F2, which counteracts the force F1.
  • a hydraulic connection 5 to a reservoir-like container 6 is connected downstream of the piston chamber of the hydraulic cylinder 3. This is optionally filled in order to ensure the required prestressing as the base pressure for ensuring the prestressing and generating a prestressing force F3 which overlaps the force F2 and counteracts the force F1.
  • Sensors are accommodated in the hydraulic connection 5 for the generation of the measured variables M1, M2, in order to control the process sequence of the comminution process of the rotor shears typical of the method according to the invention due to the temporal differentiation of these measured variables (Fig. 1).
  • the means for the forces F1, F2 and F3 described in this way form a damping system with damping forces F4 for generating a damping decrement.
  • FIG. 4 Another variant of a device according to the invention according to FIG. 4 provides in the torque support 1, which acts as a bending beam, a measuring element 1.1 such as strain gauges for measuring the deflection of the torque support 1, which is connected to a measuring amplifier 1.2.
  • the torque arm 1 can also be supported as a further measuring element 1.3 with the interposition of a piezo element connected to another measuring amplifier 1.4, which measuring elements 1.1, 1.3 measure the force F1 corresponding to the rotor shear load.
  • the first 1.2 or the second measuring amplifier 1.4 evaluates the machine load according to FIGS.
  • a device according to the invention can also be used for implementation of the method lead when between the hydraulic motor 7 and a hydraulic pump 9 a pressure sensor 7.1 for recording the speed increase (Gradient) of the load is provided and a control 7.2 of the invention Process flow is influenced.
  • the process according to the invention and the corresponding process can be particularly effective Facilities used in practice with software installed ultimately to the shredding machine - like here the rotor shears - optimized comminution of bulky goods on the one hand and rejection on the other of non-crushable feed both highly efficient and gentle operate.

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Claims (22)

  1. Procédé de surveillance automatisée et asservie à la charge d'une cisaille rotative exécutant, en marche avant, un broyage et, en marche arrière, dit mouvement de renversement de marche, un triage des parties gênantes des matières chargées, pour faire la distinction entre matières chargées broyables et non-broyables et générer des informations concernant le cycle du processus de broyage, caractérisé en ce qu'en fonction de grandeurs mesurées (M1, M2, fig. 1), la somme de la vitesse de balayage de la tension de sortie de la charge de machine est calculée pour servir de gradient, sur cette base la distinction entre matières broyables et non-broyables est faite et, de là, en présence de matières broyables, l'exploitation de la machine est poursuivie, et en cas d'accumulation de matières broyables, on opère dans un premier stade une inversion de l'entraínement et, à la suite, un autre mouvement pour le broyage, le processus de broyage étant tout d'abord interrompu en présence de matières non broyables (fig. 1a).
  2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la machine est exploitée en permanence avec une situation de charge croissante en marche avant, sans renversement de marche à partir de l'arrêt, pour finalement broyer les matières chargées ou constater (une nouvelle fois) qu'elles ne sont pas broyables et les séparer (fig. 1b).
  3. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'à l'atteinte d'une première grandeur de mesure (fig. 2, M1) en Pmax et en cas d'accumulation de matières chargées broyables, on engage dans un premier stade une inversion de l'entraínement puis, à la suite, un autre mouvement poursuivant le broyage, pour interrompre ensuite le processus de broyage en cas de dépassement de la deuxième grandeur de mesure (M2) résultant de la présence de matières non broyables, éliminer les matières non broyables et ensuite continuer l'exploitation en mode broyage.
  4. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que :
    a) on tire de la machine, on mesure et on exploite au moins une force (fig. 3, F1, F2, F3, F4) correspondant à la charge de la machine,
    b) à l'atteinte et/ou au surpassement de grandeurs de mesure réglables (M1, M2), le déroulement cinématique du système d'éléments de la machine est modifié, à la suite de quoi :
    c) la sollicitation d'au moins un élément de la machine est calculée.
  5. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que :
    a) on dévie une force (F1) correspondant à la sollicitation de la cisaille rotative et à laquelle s'oppose une force (F2) à laquelle se superpose une force de précontrainte (F3), et une force d'amortissement (F4) est générée,
    b) en fonction de grandeurs mesurées (M1, M2, fig. 1), la somme de la vitesse de balayage de la tension de sortie de la charge de machine est calculée pour servir de gradient, sur cette base la distinction entre matières broyables et non-broyables est faite et, de là, en présence de matières broyables, l'exploitation de la machine est poursuivie, et en cas d'accumulation de matières broyables, on opère dans un premier stade une inversion de l'entraínement et, à la suite, un autre mouvement pour le broyage, le processus de broyage étant tout d'abord interrompu en présence de matières non broyables,
    c) la sollicitation d'au moins un élément de la machine broyeuse est diminuée par atténuation d'une charge du processus de broyage saccadée, due aux à-coups ou aux oscillations, qui est provoquée par les matières chargées non broyables, une précontrainte réglable dans le système d'amortissement étant assurée,
    d) les grandeurs de mesure réglables dépendantes de la pression sont influencées par amortissement.
  6. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'en présence de matières non broyables, le processus de broyage est interrompu avant le dépassement de la charge nominale.
  7. Procédé selon la revendication 5, caractérisé en ce que le réglage de la précontrainte se fait en fonction de la forme, de la grandeur ou de la constitution des matières chargées devant être broyées.
  8. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'après l'arrêt de l'entraínement, un renversement de la marche s'opère en fonction d'une valeur définie d'une troisième grandeur de mesure définie, non spécifiée, en vue du déchargement des matières non broyables.
  9. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'après le renversement de marche, au moins un nouveau mouvement est initialisé en vue du broyage, et en ce que les matières déchargées sont réacheminées sur le processus de broyage.
  10. Procédé selon la revendication 5, caractérisé en ce qu'on procède à au moins une inversion de l'entraínement lors d'un processus de broyage ultérieur.
  11. Procédé selon la revendication 8 ou 10, caractérisé en ce que la troisième grandeur de mesure est formée en fonction de l'angle de rotation des arbres principaux non spécifiés de la cisaille rotative.
  12. Procédé selon la revendication 8 ou 10, caractérisé en ce que la troisième grandeur de mesure est formée en fonction de la trajectoire/course.
  13. Procédé selon la revendication 8 ou 10, caractérisé en ce que la grandeur de mesure est formée en fonction du temps.
  14. Procédé selon la revendication 1 ou 8, caractérisé en ce qu'après le déchargement des matières non broyables, celles-ci sont éloignées du processus de broyage en fonction d'une valeur définie d'une quatrième grandeur de mesure non spécifiée.
  15. Procédé selon la revendication 10, caractérisé en ce qu'après avoir inversé l'entraínement à plusieurs reprises, et si le broyage des matières chargées est infructueux, les matières chargées sont éloignées du processus de broyage en fonction d'un nombre réglable d'essais de broyage.
  16. Procédé selon l'une des revendications 1 à 15, caractérisé par l'utilisation d'un programme assisté par ordinateur pour la mise en oeuvre des caractéristiques de l'invention en fonction des grandeurs de mesure de la charge de la machine, en vue de contrôler le déroulement cinématique du processus machine et du processus de broyage.
  17. Equipement pour la mise en oeuvre du procédé selon la revendication 1 pour la surveillance automatisée et asservie à la charge d'une cisaille rotative exécutant, en marche avant, un broyage et, en marche arrière, dit mouvement de renversement de marche, un triage des parties gênantes des matières chargées, pour faire la distinction entre matières chargées broyables et non-broyables et générer des informations concernant le déroulement du processus de broyage, caractérisé en ce que les moyens calculent la somme de la vitesse de balayage de la tension de sortie de la charge de la machine pour servir de gradient, en fonction de grandeurs mesurées (M1, M2), et en ce que les moyens font la distinction entre matières broyables et non broyables et influencent le cycle cinématique du fonctionnement de la cisaille rotative.
  18. Equipement selon la revendication 17, caractérisé par :
    a) des premiers moyens transmettant une force (F1) déduite de la machine et correspondant à la charge de la machine,
    b) des deuxièmes moyens générant une force (F2) qui s'oppose à la force (F1),
    c) des troisièmes moyens transmettant une force de précontrainte (F3) déduite de la précontrainte, qui se superpose à la force (F2) et s'oppose à la force (F1),
    d) ces moyens constituant un système d'amortissement avec des forces d'amortissement (F4) produisant un décrément de l'amortissement, et
    e) des quatrièmes moyens produisant des grandeurs de mesure (M1, M2) pour influencer le cycle cinématique du fonctionnement de la machine.
  19. Equipement selon la revendication 18, pour la surveillance de l'exploitation, en particulier d'une machine broyeuse à entraínement hydraulique, de préférence cisaille rotative, caractérisé par :
    a) un appui dynamométrique (1) encaissant des forces (F1) résultant de mouvements de rotation de la machine broyeuse, qui est articulé à la tige de piston (2) d'un vérin hydraulique (3),
    b) un ressort (4) générant la force (F2),
    c) au moins un raccord hydraulique (5) entre la chambre du piston ou la chambre du piston et chambre annulaire d'un vérin hydraulique (3) et un récipient (6) du genre accumulateur qui peut être rempli optionnellement pour garantir une précontrainte (pression de base) requise pour assurer la précontrainte,
    d) un raccord hydraulique entre la chambre de piston ou chambre de piston et chambre annulaire du vérin hydraulique (3) et un système d'approvisionnement non représenté, pour le réglage de la précontrainte (pression de base),
    e) au moins un capteur non illustré pour générer des signaux à transmettre à un analyseur non illustré pour au moins une grandeur de mesure (M1), dont au moins une valeur est générée afin de modifier le cycle cinématique de la broyeuse, et au moins une autre grandeur de mesure (M2) qui est indépendante de la première ou chronologiquement différenciée de celle-ci, qui commence par interrompre le processus de broyage et l'indique.
  20. Equipement pour la mise en oeuvre du procédé selon la revendication 19, caractérisé en ce que pour inverser le mouvement, un vérin hydraulique est raccordé à l'appui dynamométrique (1), la levée du vérin hydraulique est réglable en fonction de la grandeur de l'angle d'inversion, p.ex. 30° - 60°, d'un rotor de la cisaille rotative, la canalisation de refoulement et/ou d'aspiration d'une commande d'entraínement hydraulique étant bloquée pendant le processus d'inversion ou l'appui dynamométrique (1) étant raccordé par adhérence et/ou adaptation de forme à l'arbre non illustré de la cisaille rotative.
  21. Equipement selon la revendication 17, caractérisé en ce que dans le cas d'une cisaille rotative entraínée par un moteur hydraulique (7), un capteur (7.1) détectant la montée en pression et générant des grandeurs de mesure (M1, M2) chronologiquement différenciées est prévu pour mesurer la vitesse de balayage de la tension de sortie de la charge de la machine, lequel capteur est raccordé à une commande (7.2) en vue d'influencer le cycle cinématique du fonctionnement de la cisaille rotative.
  22. Equipement selon la revendication 17, caractérisé en ce que dans le cas d'une cisaille rotative montée sur un appui dynamométrique (1), au moins un élément de mesure (1.1, 1.3) est prévu pour mesurer la charge de la machine et raccordé à un amplificateur de mesure (1.2, 1.4).
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