FI62465B - Saett och anordning foer reglering av ett haengande redskap vi aendring av redskapets laege i foerhaollande till en upp hangningspunkt - Google Patents

Description

raSr^l [βΐ (11)KUU,LUTUSJULKAISU ^46 5 ffiTA l J 1' UTLÄGGNINOSSKRIFT O £ H O 0 4§$Ä C Patentti :r.y^nuc·. t.y 10 01 1933 *x*/r§ (*?):»tent ^ο 11 elat VÄg/ . , B 01 D 21/24 v (51) Kv.lk. /IncCI.J // G 05 D 7/00 SUOMI—FINLAND (21) NMnttllMk«niM-.Paum>meknln« 763133 (22) Hakamlipthrl—An*eknln|tdif 02.11.76 (23) AlkupUvt—GIKI(hM>d«g 02.11.76 (41) Tullrt lutklMkal — BIMt OU .05.77 hrtwttl· )m rekisterihallitus ___________ ._. . ... .

PMant- och registerstyrslsen ^ Antohan uthfd och uti.skrift«n pJbtksrad 30.09.82 (32)(33)(31) ·οιοΙΙμιμ—SsgW prtorkst 03.11.75

Ruotsi-Sverige(SE) 7512265-5 (71) Ingengorsfirman N A Sandbergs Industrikonstruktioner AB, S-28l 00 Hässleholm, Ruotsi-Sverige(SE) (72) Nils Arne Sandberg, Hässleholm, Ruotsi-Sverige(SE) (7l) Oy Jalo Ant-Wuorinen Ab (5^) Tapa ja laite riippuvan työkalun ohjaamiseksi muuttamalla työkalun asemaa suhteessa ripustuskohtaan - Sätt och anordning för regiering av ett hängande redskap vid ändring av redskapets läge i förhällande tili en upphängningspunkt

Kyseessäoleva keksintö koskee tapaa ja laitetta riippuvan, nostettavan ja laskettavan imutyökalun säätämiseksi, esimerkiksi imusuukappaleen säätämiseksi tai laitteen säätämiseksi, joka käsittää pumpun ja imusuukappaleen.

Keksintö on erityisesti, vaikkakaan ei yksinomaisesti, käyttökelpoinen täydentämään laitteistoa, jollainen on esitetty ruotsalaisessa patenttijulkaisussa 384 452, joka laitteisto on liikkuvan imu-laitteen ohjaus- ja säätölaitteisto, jollaista imulaitetta käytetään suspendoituneen aineen, kuten nesteestä sedimentottuneen aineen, esimerkiksi lietteen, hiekan tai muun kiintoaineen imemiseen.

Imulaitteena käytetään yllämainitun patenttijulkaisun mukaisesti pumppua ja imuelimenä suukappaletta, jota kannattaa liikkuva kannatinlaite vaijerin avulla ja joka on vaijerin avulla nostettava ja laskettava, jolloin imulaitteen säätämiseksi mitataan ainakin yhtä imulaitteen käytölle ominaista suuretta, joka vaihtelee suu-kappaleen kautta aikayksikössä virtaavasta ainemäärästä riippuvas-ti, ja jolloin tämän suureen vaihteluita tiettyjen rajojen yli käytetään signaaleina ainakin laitteen tiettyjen liikkeiden ohjaamiseen, kuten suukappaleen syvyyden, suukappaleen vaakatasoisen siir- 2 6/.465 tämisen ja ennaltamäärättyjen liikeohjelmien ohjaamiseen taikka imuvaikutuksen säätämiseen.

Mikäli suukappale paikasta toiseen siirrettäessä kohtaa esteen ja kannatinlaite, esimerkiksi vaunu, joka kannattaa vaijerista tai vastaavasta riippuvaa suukappaletta, siirtyy edelleen, joutuu vaijeri vinoon asentoon ennenkuin suukappale mahdollisesti pääsee esteen yli. Tämä voi aiheuttaa erilaisia haittoja. Vaijeri voi esimerkiksi katketa, suukappale voi tarttua kiinni ja vahingoittua, mikäli kannatinlaite jatkaa kulkuaan eteenpäin voi imujohto vahingoittua jne. Keksinnön kohteena on aikaansaada tapa ja laite, jolla tällaiset epäkohdat voidaan välttää ja jolla vaijerin vinoa asentoa voidaan käyttää hyväksi säätötarkoituksiin.

Keksintö sisältää senvuoksi tavan ohjata säätösignaaleilla imu-työkalun korkeusasemaa, vaaka-asemaa ja/tai liikkumisnopeutta sellaisissa kaasumaiseen tai nestemäiseen väliaineeseen aedimentoituneen aineen imulaitteissa, jotka käsittävät siirrettävässä kannatinlait-teessa riippuvan imutyökalun ja taipuvan, imulaitteen painon vuoksi normaalisti suoran elimen imulaitteen ja kannatinlaitteen välillä. Tämä tapa tunnetaan keksinnön mukaisesti siitä, että taipuisan elimen vinoasennon muutos, kuten kulmamuutos taikka kulmanopeus, mitataan suhteessa pystysuoraan suuntaan ja että tästä riippuvasti tuotetaan sähköisiä säätösignaaleja ja lähetetään ne säätölaitteille imulaitteen ohjaamiseksi.

Tunnustelemalla taipuisan elimen vinoasentoa on mahdollista yksinkertaisella tavalla suojata imulaitetta muutoin usein esiintyviltä häiriöiltä ja vahingoilta ja suorittaa säätötoimenpiteet ennaltamäärätysSä liikeohjelmassa, jotka ovat välttämättömiä ennalta havaitsemattomien syiden vuoksi, esimerkiksi silloin kun on mahdotonta täsmällisesti kartoittaa pohjaa jokaiselta kohdalta vesialueella. Mikäli imulaite siirretään pohjan kumpareen yli taikka jos se tarttuu johonkin esteeseen, kasvaa kulma pystysuoran ja taipuisan elimen välillä, esimerkiksi vaijerin välillä, jossa imulaite riippuu, ja suorittamalla tällaisen kulman kasvun avulla säätötoimenpide, joka esimerkiksi vähentää laitteen korkeutta ja/tai pysäyttää laitteen vaakasuoran liikkeen taikka vähentää liikkeen nopeutta, voidaan yksinkertaisella tavalla automaattisen ohjauksen ohjelmassa suorittaa tarpeellisia korjaustoimenpiteitä, ja jos imutyökalun kannatinlaite siirretään eteenpäin vakioisella nopeudella, kun kannatinvaijerin vinoasento esiintyy pystysuoraan nähden, tulee kulmamuutos luonnollisesti riippuvaiseksi siirtonopeu- 3 62465 desta ja senvuoksi voidaan aikaansaada myös tarpeellisia korjaustoimenpiteitä kulmanopeudesta riippuvasti. Voidaan siten valinnaisesti aikaansaada imulaitteen korkeusaseman muutos, vaaka-aseman muutos ja/tai liikenopeuden muutos joko muuttuneen kulman suuruudesta tai kulmanopeudesta riippuvasti. Toinen esimerkki kannatin-vaijerin vinoasennon muutoksista on vinoasennon muutos, joka esiintyy muutettaessa imulaitteen siirtoa vaakasuunnassa vesilietteessä. Mikäli siirtonopeus nousee, lisääntyy vaijerin vinoasennot pystysuuntaan nähden, mikä vähentää imulaitteen korkeutta. Myös tästä syystä tapahtuvaa vinoasennon muuttumista voidaan rekisteröidä ja käyttää säätöön, esimerkiksi vaakasuoran siirtonopeuden alentamiseksi tai imulaitteen laskemiseksi, niin että imulaitteen ja pohjan välinen etäisyys pidetään muuttumattomana.

Keksintö käsittää myös laitteen menettelytavan suorittamiseksi, joka laite käsittää siirrettävässä kannatinlaitteessa riippuvan imutyökalun ja taipuisan, imutyökalun painosta normaalisti suoran elimen imulaitteen ja kannatinlaitteen välillä sekä säätölaitteen imulaitteen korkeuden säätämiseksi, vaaka-aseman säätämiseksi ja/tai liikenopeuden säätämiseksi jolle on tunnusmerkillistä, että se käsittää vinoasennon ilmaisevan laitteen, joka on kytketty säätölaitteeseen ja on järjestetty tunnustelemaan vinoasennon muutosta poikkeamakulmana,tai kulmanopeutena poikkeamakulman muuttuessa taipuisan elimen ja pystysuoran välillä ja että tästä riippuvasti tuottamaan ja lähettämään ohjaussignaaleja säätölaitteelle.

Suositeltavassa toteutusmuodossa sisältää vinoasennon ilmoittava laite vinoasennon ilmaisimen, johon taipuisa elin on järjestetty vaikuttamaan mekaanisesti tämän joutuessa vinoasentoon ja elimen vinoasennosta tai kulmanopeudesta riippuvasti vaikuttamaan mainitun signaalin aikaansaamiseksi sähköiseen piiriin. Mekaanisesti vaikuttavalla vinoasennon ilmaisimella on etuna se, että se itse vinoasennon ilmaisussa on riippumaton sähköisistä tunto-laitteista, joka voi olla edullista työskenneltäessä tulenarassa ympäristössä, esimerkiksi imettäessä sellaista kaasumaiseen sus-pendoitunutta ainetta, joka on helposti syttyvää, mutta monessa tapauksessa myös työskenneltäessä kosteassa ympäristössä, kuten työskenneltäessä nesteessä.

Sovellettaessa yllämainitun patenttijulkaisun mukaista laitetta tunnustellaan esimerkiksi tietyn kulman ylittävä pumpun ja imusuukappaleen kannatinvaijerin vinoasento ainakin yhden vino-asennon ilmaisimen avuEa, esimerkiksi elektrodirenkaalla, joka 4 62465 on kytketty virtalähteeseen, ja joka on kannatinlaitteen kannattama ja joka ympäröi vaijeria, joka puolestaan on maatettu. Tämäntyyppisen vinoaseman ilmaisimen sijasta voidaan käyttää vaijeriin vaikuttavaa vinoasennon ilmaisinta, joka kuten elektrodirengas on järjestetty sähköpiirin kautta antamaan sähköisiä säätösignaaleja sää-tösysteemille, joka on edellämainitun patenttijulkaisun mukainen, säätötoimenpiteiden aikaansaamiseksi vaijerin vinoasennon vuoksi.

Mikäli käytetään elektrodirenkaita vinoasennon ilmaisijoina, voidaan säätösignaalit aikaansaada suoralla sähköisellä kosketuksella tai esimerkiksi kapasitiivisella tai induktiivisella vaikutuksella eristetyn elektrodirenkaan ja metallivaijerin välillä. Tunnusteltavien vinoasentojen lukumäärä riippuu tällöin elektrodirenkaiden lukumäärästä. Mikäli käytetään painovoimavaikutteista vinoasennon ilmaisinta (esimerkiksi heilurityyppistä), voidaan vinoasennon muutokset tunnustella jatkuvasti ja voidaan sähköisellä laitteella tai elektronisella signaalilähteellä aikaansaada joko jatkuvia tai por-taattaisia korjaavia tai säätäviä signaaleja.

Keksinnön mukaista laitetta voidaan esimerkiksi käyttää (ks. edellämainittu patenttijulkaisu säätämään kannattimen kulkunopeuden lisäämistä tai hidastamista kannatinvaijerin kulma-asennosta riippuen ja/tai nostamaan pumppua ja imusuukappaletta, esimerkiksi aikareleen välityksellä, joka määrätyn ajan kuluttua laskee pumpun uudelleen.

Erityinen käyttöalue ovat sellaiset tapaukset,missä suukappale kohtaa suuren kiven, tukin tai esimerkiksi kumpareen ja on nostettava esteen yli. Senvuoksi, että vaijeri joutuu vinoon asentoon, aikaansaadaan sähköinen signaali nostolaitteelle pumpun nostamiseksi esteen yli. Kun suukappale on ohittanut esteen, lasketaan se jälleen alas tarkoitettuun syvyyteen.

Käytettäessä elektrodirenkaita, joilla voi olla erilainen geometrinen muoto ja suuruus erilaisiin käyttötarkoituksiin, tulee renkaan olla jaettu osiin taikka olla spiraalimainen, jotta se helposti voitaisiin asentaa pumpun kannatinvaijerin ympärille. Voidaan käyttää useita renkaita, jotka ovat eri muotoisia ja eri kokoisia eri korkeustasoilla, jotka voivat olla pystysuunnassa säädettäviä niiden rajojen laajentamiseksi tai supistamiseksi, joissa vaijeri käynnistää säätötapahtuman ja useiden säätösignaalien saamisen mahdollistamiseksi. Useiden elektrodirenkaiden sijasta voidaan käyttää yhtä ainoaa vinoasennon ilmaisinta, joka voi olla sinänsä tunnetun-tyyppinen instrumentti ja joka järjestetään siten, että se tunnustelee vaijerin vinoasennon imusuukappaleen ja kannatinlaitteen vä- 5 62465

Iillä, ja niin että se vaikuttaa sähköiseen säätöpiiriin. On myös mahdollista keksinnön puitteissa tunnustella vinoasennon muutosta ajan suhteen tai toisinsanoen tunnustella kulmanopeutta, esimerkiksi liian nopeita säätötoimenpiteitä, joihin liittyy äkilliset tai erittäin nopeat kulmamuutokset. Tähän tarkoitukseen käytettäviä instrumentteja on saatavissa kauppatavarana, ja uutuus on siten käyttötavassa ja sovellutuksessa.

Keksintöä kuvataan lähemmin seuraavassa viittaamalla oheisiin piirroksiin, joissa,

Kuvio 1 on kaaviomainen esitys keksinnönmukaisella vinoasennon ilmaisimella varustetusta siirrettävästä imulaitteesta esimerkiksi lietteen imemiseksi, hiekan imemiseksi taikka muun suspendoituneen aineen imemiseksi nestealtaan pohjalta,

Kuvio 2 on kaaviomainen kuva, joka esittää imusuukappaleella varustettua pumppua sekä hissilaitetta kuvion 1 mukaisesti sekä säätösysteemin toteutusta vaijerin vinoasennon ilmaisinlaitteen keksinnönmukaista sovellutusta,

Kuvio 3 sekä kuvio 4 esittävät vaihtoehtoisia keksinnönmukaisia laitteistoja vinoasennon ilmaisimesta elektrodirenkaina,

Kuvio 5 esittää osaa säätösysteemistä, mihin sisältyy heiluri-tyyppinen vinoasennon ilmaisin,

Kuvio 6 esittää vinoasennon ilmaisinta tunnettuna kulma-asennon ilmaisinlaitteena ja

Kuvio 7 esittää esimerkkiä säätölaitteistosta, jossa käytetään kuvion 6 mukaista vinoasennon ilmaisinta.

Kuviossa 1 on esitetty suspendoituneen aineen kerros i.1, kuten esimerkiksi liete tai hiekkakerros, joka on kiinteämmällä pohjalla 2 vedessä. Siirtolaitteella 3, joka on pinnan yläpuolella, ja nostolaitteella 4 kannatetaan imulaitetta 5, joka on siirrettävissä kahdessa kohtisuorassa suunnassa siirtolaitteen 3 avulla, joka on esitetty siltanosturina 6 yhteensuuntaan tapahtuvaa liikettä varten sekä nosturivaununa 7, joka liikkuu tätä suuntaa vastaan kohtisuorassa suunnassa. Laite 3 tai 6 voi kuitenkin olla minkä tahansa laatuinen kannatinlaite, esimerkiksi alus. Nostolaitteella 4, jota siirtolaite 3 kannattaa, voidaan imulaite 5 nostaa tai laskea. Esitetyssä tapauksessa muodostuu imulaite 5 upotettavasta imu- ja painepumpusta 8, jossa on sähkömoottori sekä imusuukappa-le 9 suspendoituneen aineen suspension ja veden imemiseksi sekä suspension johtamiseksi johdon 10 kautta. Kuten kuviossa 2 on esi- 6 62465 tetty, voi imusuukappale olla järjestetty liittymään suoraan pumpun imupuolelle, jolloin pumppu 8 ja imusuukappale 9 muodostavat yksikön, jota kannatetaan riippuvasti vaijerilla taikka muulla sopivalla laitteella 11 vaunulle 7 sijoitetulla hissilaitteella 12.

Upotettavan pumpun sijasta voitaisiin käyttää siirtolaitteen 3 kannattamaa pumppua, joka on kytketty hissilaitteella nostettavaan ja laskettavaan suukappaleeseen 9 johdon 10 alapäähän.

Johdon 10 kautta kuljetettu suspensio tyhjennetään vastaanotto-laitteeseen 13 poiskuljetettavaksi tai kiintoaineen keräämiseksi ja mahdollisesti nesteen eroittamiseksi.

Erään ongelman havainnollistamiseksi esitetään pohjalla este, esimerkiksi suuri kivi 14, jota vasten pumppu ja imusuukappale 9 siirretään. Pumpun jatkaessa liikettä vasemmalle kuviossa 1, hinautuu pumppu (parhaassa tapauksessa) esteen yli, jolloin kannatinvai-jeri 11 kääntyy vinoon asentoon, mitä on merkitty katkoviivoilla. Pumppua ja imusuukappaletta voidaan verrata heiluriin, joka, kun pumppu on saavuttanut esteen huipun, pyrkii takaisin pystysuoraan asentoon. Esteen ylittävän liikkeen aikana ja alueella esteen jälkeen tulee imu tehottomaksi ja se voi esimerkiksi häiritä säätöoh-jelmia, jotka on esitetty yllämainitussa patenttijulkaisussa. Kuviossa 1 esitetty este 14 ei välttämättä ole kivi tai muu kiinteä esine, vaan se voi olla esimerkiksi paksumpi lietekerros, joka aikaansaa tietyn pumpun/suukappaleen jälkeen jäämisen pystylinjaan nähden.

Säätölaitteisto kuviossa 2 käsittää johtoon 10 kytketyn virtaus-mittarin 15, joka on edullisesti magneettinen tunnetuntyyppinen virtausmittari, sekä samoin johtoon 10 kytketyn, sähköisesti ohjattavan säätöventtiilin 16. Virtausmittari 15 voi olla järjestetty kohdassa releen välityksellä kytkettäväksi sähköiseen säätäjään 17 sähköisen käyttömoottorin 18 säätämiseksi, joka moottori käyttää hissilaitetta 12 (esimerkiksi köysirumpua) ja sähköiseen säätimeen 19 venttiilin 16 säätämiseksi.

Kannatinvaijerin 11 kanssa yhdessä vaikuttavaksi on vaijerin ympärille sijoitettu vaijerin vinoasennon ilmaiseva (vinoasennon tunnusteleva ja vinoasennon ilmaiseva) laite, joka on sähköisesti kytketty johdon 21 kautta virtalähteeseen kytkettyyn sähköiseen säätimeen, esimerkiksi taajuusmuuntimeen 22, joka sisältyy säätö-varustukseen ja jota käytetään nosturisillan 6 ja/tai vaunun 7 käyttöpyörien sähkömoottorin säätämiseen, joita on symboolisesti 7 62465 merkitty 3':11a kuviossa 2,

Haluttu virtausmäärä voidaan asettaa säätimellä 17 tai 19. Säädin 17 voidaan esimerkiksi asetella pitämään virtausmäärä vakioisessa arvossa Q1 säätämällä hissimoottoria 18 siten, että pumpun suukappale, esimerkiksi imunysä 9, joka on kumia tai muovia, pidetään tietyllä ennaltamäärätyllä etäisyydellä kiinteästä pohjasta tai ainekerroksesta ja säätimellä 19 voidaan asentaa vakioinen virtausmäärä Q2 säätämällä säätöventtiiliä 16.

Suukappale 9 voidaan siirtolaitteella 3 siirtää pohjaa pitkin esimerkiksi valitulla nopeudella v m/min. Kun suukappale kohtaa paksumman ainekerroksen (tai esteen) jää suukappale jälkeen (tai jälkeenjääminen lisääntyy mikäli siirtonopeuden oletetaan antavan vaijerille tietty alkuvinoasento) suhteessa pystysuoraan. Metallista muodostuva vaijeri M, joka on maatettu, on kuvioiden 1 ja 2 suoritusmuodoissa järjestetty yhteistoimintaan vinoasennon ilmaisimen 20 kanssa, joka muodostuu yhdestä tai useammasta elektrodirenkaas-ta. Sähköinen kosketus elektrodienkaan 20' ja vaijerin välillä tapahtuu tietyllä etukäteen määrätyllä vaijerin vinoasennolla ja tämä kosketus voi toimia pitokosketuksena, joka laskee siirtolaitteen 3 lidkenopeutta taajuusmuuttajan 22 välityksellä. Nopeuden lasku voi tapahtua tiettyyn etukäteen valitun ajonopeuden v m/min osanopeuteen. Kun elektrodienkaan ja vaijerin välinen kosketus lakkaa, katkeaa tämä pitokosketus ja ajonopeus lisääntyy alkuperäiseen nopeuteen v m/min.

Kuvioissa 1 ja 2 esitetään myös toinen elektrodirengas 20", jonka halkaisija on suurempi kuin ensinmainitulla elektrodirenkaalla 20' ja joka on sijoitettu tämän alapuolelle. Alempi elektrodirengas 20" voi olla järjestetty pysäyttämään siltanosturin ja/tai kuljetin-vaunun kun se koskettaa vaijeriin ja/tai aikaansaamaan pumpun pak-konoston tietyn matkan johtimen 21" ja releen 1*2 avulla. Tämä rele vaL olla aikarele, joka aikaansaa pumpun noston aika-asetuksesta riippuvasti. Suukappale voidaan tämän jälkeen automaattisesti laskea säätimen 17 ja hissilaitteen 12 avulla ja pumppu voidaan säätää säätimellä 19 ja venttiilillä 16 virtausmäärän palauttamiseksi vakioiseen arvoon Ql. Säätö jatkuu siksi kunnes pumppu saavuttaa ennalta asetetun alimman aseman ja virtausmäärä jälleen vastaa sitä määrää Ql, joka on ylläpidettävä, jolloin siltanosturin ajo- 8 62465 liike jälleen aloitetaan.

Aikarele 1*2 voi olla järjestetty ensin nostamaan pumppua kun se saa signaalin vinoasentoa havaitsevalta laitteelta 20 ja tietyn ajan kuluttua jälleen laskemaan pumpun, Mikäli säätölaitteistoon kuuluu säädin virtauksen säätämistä varten, kuten venttiili 16 johdossa 10, voidaan virtauksen säädintä käyttää myös tunnustelemaan tukkeutumistaipumusta johdossa 10 siten, että virtausmäärän laskiessa lähetetään säätösignaali releen R2 kautta moottorille 18 suukappaleen 9 nostamiseksi, jolloin pumppu 8 pumppaa suhteellisesti enemmän vettä ja puhdistaa putken. Suukappaleen nostamista seuraa normaalisti vaijerin 11 vinoasennon muutos (mikäli suukappale nostetaan muuttumattomalla nopeudella), ja tätä vinoasennon muutosta voidaan tunnustella laitteella 20, esimerkiksi siltanosturin tai nosturivaunun kulkunopeuden muuttamiseksi.

Vinoasennon ilmaisevaa laitetta 20 voidaan käyttää myös erityisiin säätötehtäviin erikoistyöolosuhteissa. Pumppu 8 voidaan esimerkiksi etukäteen säätää säätimellä 19 pienemmälle kapasiteetille kuin mitä maksimikapasiteetti on , esimerkiksi kapasiteetille 50-80% maksimikapasiteetista, esimerkiksi vedessä olevassa hiekka-kerroksessa työskentelemiseksi. Käyttämällä sopivasti muotoiltua imusuukappaletta 9 ja sijoittamalla suukappale sopivasti hiekka-kerroksen suhteen voidaan suukappaleen antaa imemisen aikana ero-doida biekkakerrosta. Virtausmittarilla 15 ja säätimellä 17 säädetään pumpun/suukappaleen syvyysasemaa niin, että suukappale imiessään erodoitua hiekkaa työskentelee alhaalla ja muodostaa syvennyksen hiekkakerrokseen. Pumppu säätää itsensä tällöin säätö-systeemillä, missä virtausmittari 15 tunnustelee pumpun pumppaaman tilavuuden. Mikäli tilavuus nousee, on tämä ilmaus siitä, että pumppua voidaan laskea edelleen, kun taas tilavuusvirtauksen laskiessa on pumppua nostettava. Elektromagneettisen virtausmittarin 15 avulla voidaan tilavuudesta riippuvat signaalit lähettää sääti-melle 17 pumpun (imusuukappaleen) korkeusaseman säätämiseksi sekä vaaka-aseman säätämiseksi (säätämällä hissi- ja siirtolaitetta) . Kun pumppua nostetaan ja siirretään siirtolaitteella 3 askeleen eteenpäin, minkä jälkeen suukappaleen annetaan työskennellä alas kiinteään pohjaan uudessa paikassa, voidaan suukappaleen liike hiekkakerrokseen muodostuneen kuopan reunan yli tunnustella vinoasennon ilmaisimella keksinnön mukaisesti jättämällä 9 62465 pumppu jälkeen mistä on seurauksena vaijerin 11 vinoasento liikkeessä kuopan reunan yli, Vinoasennolla aikaansaadulla signaalilla voidaan siltanosturin 6, vaunun 7 taikka muun laitteen liike nostolaitteen 4 siirtämiseksi pysäyttää, kun taas nosto aikaansaadaan esimerkiksi aikareleellä, johon elektrodirengas 20' tai 20" on kytketty, niin että pumppu 8 ja suukappale asetetaan tällöin uuteen paikkaan sopivalle etäisyydelle aikaisemmasta työskentelypaikasta, minkä jälkeen aikarele automaattisesti laskee pumpun hiekkakerros-ta kohti.

Vinoasennon ilmaisinta voidaan keksinnön mukaisesti käyttää hyödyksi siten, että siirtolaitteiston 3 siirtonopeus säädetään vaijerin vinoasennon perusteella, esimerkiksi sen liikevastuksen perustella puhtaassa vedessä. Jos vinoasento lisääntyy, vähennetään nopeutta, sekä päinvastoin, tai esimerkiksi siten, että pumppu siirretään niin lähelle pohjaa laskeutusaltaassa kuin mahdollista imettäessä laskeutunutta ainetta. Säätösysteemi kuviossa 2 yhdessä keksinnönmukaisen vinoasennon ilmaisimen kanssa voidaan järjestää siten, että laitteisto huolehtii itse tehokkaimmasta työskentelystä myös silloin kun esiintyy esteitä, joiden yli imusuukappale ja pumppu voi olla tarpeellista siirtää tai silloin kun voi olla välttämätöntä pysäyttää siirtolaite 3 tai alentaa sen nopeutta imusuu-kappaleen sallimiseksi työskennellä pidemmän aikaa paikassaan.

Mikäli käytetään elektrodirenkaita vaijerin vinoasennon ilmaisimina, voidaan yhtä rengasta käyttää nopeuden lisäämiseen ja toista rengasta nopeuden vähentämiseen, jolloin siirtolaitteen 3 (siltanosturin 6 ja/tai vaunun 7) nopeus voidaan pitää vakiona alueella, missä vaijeri 11 koskettaa joko toista tai toista elektrodi-rengasta .

Kuten jo alustavasti on mainittu, ei kosketuksen tarvitse olla fyysinen, ts. voidaan aikaansaada säätösignaaleja myös ilman fyysistä kosketusta sähköisesti elektrodirenkaiden ja kannatinvaije-rin 11 välillä (tai kannatinkettingin tai muun sähköjohtimen välillä) . Sähköinen signaalipulssi voidaan saada esimerkiksi kapasi-tiivisesti tai induktiivisesti eristettyyn elektrodirenkaaseen kosketettaessa.

Kuvioissa 3 ja 4 esitetään joitakin esimerkkejä keksinnönmukai-sista elektrodirengaslaitteistoista yhteistoiminnassa johtimen kanssa, joka voi olla maatettu kannatinvaijeri 11. Ylempi elektrodi-rengas 20a on asennettu siltavaunusta riippuvaan elektrodinpitimeen 10 62465 30a ja se ympäröi vaijeria 11. Samanlaisen pitimen 30b kannattamana on toinen elektrodirengas 20b asemassa, joka on ensinmainitun renkaan 20a alapuolella. Alempi elektrodirengas 20b voi olla (kuvio 3) halkaisijaltaan suurempi kuin ensinmainittu elektrodirengas 20a, niin että vaijeri 11 joutuu kosketukseen ylemmän elektrodi-renkaan 20a kanssa sen ollessa vinossa asennossa pystysuoraan nähden. Vaijerin 11 tullessa edelleen vinompaan asentoon joutuu se kosketuksiin toisen, alemmalle tasolle asennetun elektrodiren-kaan 20b.kanssa. Sähköisiä signaaleja, jotka saadaan kosketuksesta molempiin renkaisiin käytetään hyväksi säätötarkoituksiin edellä-esitetyn mukaisesti*

Kuviossa 4 esitetään kolme elektrodirengasta 20a, 20b, 20c, joita kannattavat jousitetut pidikkeet 30a, 30b, 30c. Periaatteessa voi mikä tahansa kolmesta renkaasta olla järjestetty tulemaan ensin kosketuksiin vaijerin 11 kanssa. Kulma-asennon lisääntyessä antaa jousitettu riippuva elektrodirengas myöten, jolloin vaijeri 11 voidaan johtaa kosketuksiin toisen kanssa jäljelläolevista renkaista, jolloin myös tämä kulkee mukana. Lopuksi tulee vaijeri kosketuksiin kolmannen elektrodirenkaan kanssa. Kosketusjärjestys voi olla esimerkiksi sama kuin tasojärjestys 20a, 20b, 20c ylhäältä alas, mutta se voi olla esimerkiksi 20b, 20a, 20c.

Kuvioissa 3 ja 4 on esitetty kuinka elektrodirenkaat ovat sähköisesti kytketyt johtimilla L sähköisiin säätimiin R, joihin sähköiset signaalit vaikuttavat kosketuksen sattuessa kyseisen elektrodirenkaan ja vaijerin 11 välillä. Säätölaitteista R lähetetään signaaleja edelleen laitteiston säädettäviin elimiin.

Elektrodirenkaat voivat olla jaettuja osiin tai esimerkiksi spiraalimaisia, jotta ne voitaisiin helposti asentaa vaijerin 11 ympärille, renkaat voivat olla myös eri muotoisia ja kokoisia. Pyöreän renkaan sijasta, joka normaalisti lienee sopivin, voidaan esimerkiksi käyttää neliömäisiä renkaita, suorakulmion muotoisia renkaita, kuusikulmion muotoisia renkaita jne.

Kuviossa 5 esitetään esimerkki, jossa käytetään vinoasennon ilmaisinta 20, joka käsittää liikkuvan elimen, esimerkiksi heilurin 40, joka elin pidetään paikallaan painovoiman vaikutuksesta, sekä statiivin 41, joka esimerkiksi putken 42 välityksellä, jonka läpi vaijeri 11 on johdettu, on johtavasti ripustettu kohdassa 43 vaunuun 7, niin että statiivi voi kääntyä vaijerin 11 vaikutuksesta, Statiivin ja pystysuoraan riippuvan heilurin 40 väliset suh- 11 62465 teelliset liikkeet vaikuttavat kapasitilvisesti, induktiivisesti tai resistiivisesti sähköiseen piiriin signaalin tuottamiseksi, joka voidaan vahvistaa vahvistimella 44. Vahvistin 44 voi puolestaan vaikuttaa laskimeen (tyyppiä ylös- ja alaslaskija ) 45, joka on kytketty säätösysteemiin 46, joka on esimerkiksi kuviossa 2 esitettyä tyyppiä, toimeenpanevien säätösignaalien antamiseksi, kun vinoasennon muutokset ylittävät tietyt, laskimeen 45 asetetut määrätyt kulma-arvot. Tämäntyyppinen laite voi toimia paljon suuremmalla herkkyydellä ja tarkkuudella kuin kuvattu elektrodirengaslai-te ja voidaan järjestää siten, että se antaa säätöimpulsseja ennal-tamäärätyillä, aseteltavilla vinoasennon kulmilla tai ylitettäessä ennaltamäärätty kulmanopeuden arvo.

Kuviossa 6 esitetään erittäin kaaviomaisesti yksi vaijerin 11 kanssa yhdessä toimiva vinoasennon ilmaisin 20, nk. kulmamuutos-instrumenttina, joka on sinänsä tunnettua tyyppiä. Tämä instrumentti käsittää vaunuun 7 ripustetun statiivin (vaunu 7 ja statiivi on jätetty esittämättä kuviossa 6, joka kannattaa kahta ketjupyörä-paria 51, 51', jotka ovat vastaavasti yhteisillä akseleilla 52, 52', Nämä akselit ulottuvat suorakulmion kahta yhdensuuntaista sivua pitkin, jonka kulmiin ketjupyörät on sijoitettu ja jonka molempia muita sivuja pitkin kulkee pari ketjuja 53, 53', jotka ulottuvat kumpikin ketjupyöräparinsa ympäri. Molempien yhdensuuntaisen, ylemmän ketjuosan välillä on ketjukuljetin 54, jossa on ohjain 55, jonka läpi vaijeri 11 voi kulkea vapaasti. Kuljetin 54 seuraa vaijerin liikettä sivusuunnassa vaijerin joutuessa vinoasentoon ja siirtää liikkeen ketjuille 53, 53', ja näiden välityksellä ketjupyörillfe ja akseleille 52, 52'. Toinen akseli 52 vaikuttaa vaihdelaittee-seen 57, joka puolestaan vaikuttaa signaaliantajaan 58 suoraan tai sinänsä tunnetun kulmatulkin välityksellä. Signaalin antaja tai kulmatulkki voivat olla järjestettyjä antamaan täyden näyttämän tai signaalitason kulmamuutoksella 0°:sta 90°:seen ja signaalin antaja voi olla järjestetty lähettämään säätösignaalin, joka on esimerkiksi suuruusluokkaa 20 mA suhteellista säätöä varten siten, että vaijerin vinoasennon määrä antaa suhteellisen signaalivirran. Kääntäen vastaa tietty signaalitaso tiettyä vinoasentoa. Luonnollisesti voidaan myös järjestää vaihesäätö, ts. laite voi olla sellainen, että sähköiset säätöpulssit, jotka ovat esimerkiksi virraltaan suuruusluokkaa mA lähetetään joka kerta kun vaijerin vino-asento ylittää määrätyt kynnysarvot, jotka voidaan asettaa instru- 12 62465 menttiin. Tällöin voi vaijerin 11 eri vinoasennot aiheuttaa joukon säätöpulsseja. Mikäli tunnustellaan kulmanopeutta ja käytetään tätä säätöön, voidaan signaalitaso järjestää siten, että nopealla kulma-muutoksella aiheutuu voimakkaampia signaaleja taikka myöskin useampia signaalipulsseja tietyssä ajassa ja nämä lähetetään esimerkiksi vahvistimen kautta kulmanopeudesta riippuvaan säätöön.

Kuviossa 7 esitetään kaaviomaisesti sähköinen säätöpiiri, missä niillä komponenteilla, joita on merkitty samoilla viitenumeroilla kuin kuviossa 2 on myös samat tehtävät eikä niitä senvuoksi selvitetä tarkemmin. Kuviossa 7 on merkitty useampia vaijerin 11 asentoja, ts. pystysuora asento ja kolme (tai useampia) erisuurta vino-asentoa ai, a2, a3, mitkä vinoasennot vaikuttavat instrumenttiin 20 ja antavat eri säätösignaaleja, mahdollisesti eri säätöpiireissä, signaaliantajalta 58, esimerkiksi siltanosturin ja/tai vaunun 7 ajonopeuden säätämiseksi nopeudeksi, joka vastaa tiettyä pumppujen jälkeenjäämistä eri vaijerin vinoasennoilla työskenneltäessä ennal-taasetetun ohjelman mukaisesti ja pumpun nostamiseksi tai'laskemiseksi, joka voi tapahtua aikareleen 1*2 välityksellä, toisen aika-releen välityksellä tai toisen säätimen välityksellä, esimerkiksi taajuuden muuttajan kaltaisella muuttajalla 22.

Signaalinlähettimeltä 58 tulevat signaalit voidaan myös siirtää säätölaitteella 16' säätöventtiilin 16 asettamiseksi, esimerkiksi laitteiden 19 ja R^ kautta kuviossa 7.

Kuviossa 7 esitetty säätöautomatiikka voi toimia esimerkiksi seuraavalla tavalla.

Pumppu ja imusuukappale ovat lähtökohdassa, jota voidaan kutsua xcyozQ:ksi. Laitetta käynnistettäessä tehdään automaattisesti seu-raavaa.

Siltanosturi kulkee asemaan, jota kutsutaan x^ksi. Tässä asemassa (vaunu 7 on asemassa y0) käynnistyy pumppu. Säädin R2 laskee tai nostaa pumpun asemasta zQ virtausmäärästä riippuvasti, jota tunnustellaan virtausmittarilla 15, niin että ennaltamäärätty vir-tausmäärä saavutetaan ja. ylläpidetään. Kun pumppu on saavuttanut oikean asemansa z, taikka alimman asemansa Z2* käynnistyy automaattisesti vaunun ja/tai siltanosturin ajoliike (signaalilla säätölaitteista 15, 17, R2 ja 22) tietyllä nopeudella maksiminopeuden ja pienimmän nopeuden välillä, joita voidaan kutsua ν^χ ja vm^n ja joka riippuu pumpun jälkeenjäämisestä lietteessä (vaijerin 11 vinoasento). Säätölaitteet 15, 17, Rj, moottori 18 ja hissilaite 12 nostavat tai laskevat pumppua virtausmäärän ylläpitämiseksi.

13 62465 Tällöin voi sattua kaksi tapausta: 1) Pumppu voidaan nostaa yli halutun, ennaltamäärätyn työsken-telyaseman senvuoksi, että lietekonsentraatio lisääntyy, Kun pumppu ohittaa ennaltamäärätyn aseman z^, pysähtyy ajoliike, ja Silläaikaa kun liike on pysäyksissä, säädetään pumppu korkeussuunnassa ylös tai alas lietekonsentraatiosta riippuen, kunnes pumppu saavuttaa ennaltamäärättyä lietesakeutta vastaavan aseman z tai mahdollisesti alimman aseman, esimerkiksi pohja-aseman z3, jolloin ajoliike jälleen alkaa.

2) Pumppu voi jäädä jälkeen, niin että vaijeri 11 vinoasentonsa vuoksi saavuttaa esimerkiksi asennon a3, joka vastaa suurta lietesakeutta, jolloin pumppu pakotetaan nousemaan aikareleellä tai toisella säätimellä R3 asetettu aika ja ohittamaan korkeusaseman z^, joka pysäyttää ajoliikkeen tai hidastaa sitä. Säätölaite 15, 17 suorittaa myös tässä tapauksessa säätötoimenpiteitä niin, että kun pumppu vähitellen jälleen saavuttaa alimman aseman z3 käynnistetään ajoliike.

Vaiheet 1) ja 2) jatkuvat siksi kunnes pumppu on päässyt lietteen läpi. Lisäämällä ja vähentämällä ajoneupeutta vinoaseman Ilmaisimen 20 avulla sekä tämän ohjaamien säätölaitteiden avulla ja nostamalla ja laskemallavpumppua virtausmittarin avulla ja tämän ohjaamien säätölaitteiden avulla kuristamalla suukappaletta pohjaa vasten tai lietettä vasten (säädön suorittavana suureena) saadaan liet-teenimulaitteisto, joka automaattisesti pumppaa lietettä ennalta-määrätyssä lieteväkevyydessä riippumatta laskeutusaltaassa olevan lietteen syvyydestä ja sakeudesta. Mikäli virtausmäärää halutaan muuttaa kuristamatta pumppua äLtaan pohjaa vasten taikka lietettä vasten, voi tämä tapahtua säätimen 19 avulla esimerkiksi erillisen, mukaaniiitetyn säätöohjelman mukaisesti.

Ylläolevassa on osaksi puhuttu pumpusta 8, joka on varustettu suukappaleella 9 ja on vaijerissa 11 riippuva ja on sen varassa laskettava, toisaalta on puhuttu liete- ja allaspohjasta, mutta tietenkin voisi pumppu 8 olla siltanosturin 7 kannattama ja suu-kappale 9 vaijerin 11 kannattama ja tietenkin voidaan imulaitteistoa käyttää keräämään muutakin fluidisoituvaa ainetta kuin lietettä, esimerkiksi soraa vesialueen pohjalta tai ilmaan suspendoituvaa ainetta, kuten viljaa taikka vastaavaa.

Edelleen on korostettava, että termi "vinoasenron ilmaisin" , jota käytetään laitteelle 20 on käytössä siinä merkityksessä, että laite 20 tunnustelee vaijerin vinoasennon jatkuvasti tai tietyssä

Claims (2)

14 62465 tai tietyissä vinoasennon rajoissa ja suhteellisesti tai myös asteettain ylitettäessä ennaltamäärätyt arvot vinoasennossa aikaansaa säätösignaalin säätötoimintaa varten. Joitain tärkeimpiä seikkoja on kuvattu, mutta on lisättävä, että laitteella voi olla lisäksi tärkeä säätötoiminta, nimittäin se, että pumpun (suukappaleen kiinnijuuttuessa) johonkin esineeseen pohjassa tai mikäli pumppu imee itsensä liian syvälle lietteeseen tai sora ja sortuma lukitsee pumpun, lähetetään pysäytyssignaali, joka pysäyttää kaiken toiminnan ja mahdollisesti laukaisee hälytyssignaalin. Tämä signaali voidaan esimerkiksi lähettää vinoasennolla a4 kuviossa 7. Tällöin varjellaan mm. letkua 10 ja estetään pumpun irtoaminen.

1. Sätt att medelst reglersignaler styra ^ett sugredskaps höjdläge, horisontalläge och/eller rörelsehastighet vid sädana anläggningar för sugning av i gas- eller vätskefas sedimenterat material som innefattar ett i en förflyttbar bäranordning (3) hängande sug-redskap (9) ooh ett böjligt, av sugredskapets tyngd normalt sträckt element mellan sugredskapet ooh bäranordningen, känneteck-n a t därav, att lutningsändring, säsom vinkelhastighet eller änd-ring av storleken av lutningsvinkeln, av det böjliga elementet (11) i förhällande tili lodlinjen avkännes medelst en lutningsindikator (20) och att i beroende därav elektriska styrsignaler alstras för nämnda styrning av sugredskapet.

1. Tapa säätösignaalien avulla ohjata imulaitteen korkeusasemaa, vaaka-asemaa ja/tai liikenopeutta sellaisissa kaasu- tai neste-faasiin sedimentoituneen aineen imulaitteistoissa, jotka käsittävät siirrettävässä kannatinlaitteessa (3) riippuvan imulaitteen (9) ja taipuisan, imulaitteen painon vaikutuksesta normaalisti suoran elimen imulaitteen ja kannatinlaitteen välillä, tunnettu siitä, että tunnustellaan vinoasennon ilmaisimella (20) taipuisan elimen (11) vinoasennon muutosta, kuten kulmanopeutta taikka vinoasennon kulman muutosnopeutta suhteessa pystysuoraan ja että tästä riippuvas-ti tuotetaan sähköisiä ohjaussignaaleja imulaitteen mainittua ohjausta varten.

2. Laitteisto patenttivaatimuksen 1 mukaisen tavan suorittami seksi imulaitteen korkeusaseman, vaaka-aseman ja/tai liikenopeuden ohjaamiseksi sellaisissa laitteistoissa, joilla imetään kaasu- tai nestemäiseen väliaineeseen sedimentoitunutta ainetta, joka laitteisto käsittää siirrettävissä kannatinlaitteessa (7) riippuvan imulaitteen (9) ja taipuisan, imulaitteen painosta normaalisti suoran elimen (11) imulaitteen ja kannatinlaitteen välillä sekä säätölaitteen (15-22, R.j, i^) imulaitteen (9) korkeuden, vaaka-asennon ja/tai liikenopeuden säätämiseksi, tunnettu siitä, että säätölaitteeseen (15-22, , Rj) kytketty vinoasennon ilmaiseva laite (20), joka on järjestetty tunnustelemaan taipuisan elimen (11) vinoasennon muutoksen, kuten vinoasennon muutoksen nopeuden taikka vinoasennon kulman 62465 suuruuden muutoksen suhteessa pystysuoraan ja tästä riippuvasti tuottamaan ja lähettämään ohjaussignaaleja säätölaitteelle.

3. Patenttivaatimuksen 2 mukainen laitteisto, tunnettu siitä, että vinoasennon ilmaiseva laite käsittää vinoasennon ilmaisimen (20 kuvioissa 5, 6 ja 7), johon taipuisa elin (11) on järjestetty vaikuttamaan joutuessaan vinoon asentoon ja elimen vinouskul-masta riippuvasti tai kulmanopeudesta riippuvasti vaikuttamaan sähköiseen piiriin mainittua signaalin aikaansaamista varten.

4. Patenttivaatimuksen 2 mukainen laittiesto, tunnettu siitä, että vinoasennon ilmaiseva laite on vinouskulman ilmaiseva laite, joka käsittää ainakin elektrodirenkaan (20, kuvioissa 3 ja 4) , jota kannattaa vaaka-asennossa kannatinlaite (7) ja joka ympäröi taipuisaa elintä (11), jolloin elektrodirengas on kytketty sähköiseen säätöpiiriin ja jolloin taipuisa elin (11) on maadoitettu.

2. Anordning för utövning av sättet enligt patentkravet 1 att styra sugredskapets höjdläge, horisontalläge och/eller rörelsehastighet vid sädana anläggningar för sugning av i gas- eller vätskeformigt medium sedimenterat material, vilken anordning innef attar ett i en förflyttbar bäranordning (7) hängande sugredskap (9) och ett böjligt, av sugredskapets tyngd normalt sträckt element (11) mellan sugredskapet och bäranordningen samt en regleranordning (15-22, , R2) för regiering av sugredskapets (9) höjdläge, horisontalläge och/eller rörelsehas-