SE411102B - Anordning for automatisk krosspaltreglering vid en kross - Google Patents

Description

73010010-1 cylindern. Hydraulsystemtrycket och motorbelastningen avkännes icke, utan krosshuvudets läge och kolvens läge i hydraulcylindern uppskat- tas med hjälp av en nivåindikator, t ex ett U-formigt rör, som är an- slutet till.hydraulvätskebehâllarens botten, eller en tryckmätare, som mäter vätskepelaren i behållaren. Tryckmätaren kan utnyttjas för att proportionellt mot vätskenivån i behållaren påverka en sig- nalgivare, som kan vara belägen på avstånd från behållaren. Hydraul- cylindern kan anslutas till behållaren dels via en ledning, som innefattar en avstängningsventil och en pump, och dels via en shunt- ledning, som innefattar en avstängningsventil. Dessa båda ventiler kan vara manuellt manövrerade eller kan manövreras medelst solenoid- ventiler i beroende av tryckmätarens utslag.

Genom dessa kända anordningar kan krosshuvudet regleras manuellt eller i beroende av vätskenivån i en hydraulvätskebehållare. En reg- lering av detta slag har emellertid nackdelen att den icke medgiver snabb inställning av krosshuvudet, och dessutom medgiver icke reg- lering i beroende av vätskenivån i en behållare en önskad inställ- ningsnoggrannhet.

Uppfinningen har till ändamål att utrusta en gyratorisk kross med en automatiskt verkande regleranordning, som oberoende av vätskenivân i hydraulvätskebehållaren strävar att hålla krosspalten inställd inom ett böromrâde för spaltvidd och därmed partikelstor- lek. _ Detta ändamål har nu uppnåtts genom anordningen enligt uppfin- ningen, vilken har erhållit de i patentkravet l angivna känneteck- nen och i föredragna utföringsformer de kännetecken, som är angivna i patentkraven 2 - 6.

Uppfinningen beskrives närmare i det följande under hänvisning till bifogade ritningar, på vilka fig l och 2 schematiskt visar två kända utföranden av regleranordningar vid gyratoriska krossar och fig 3 visar schematiskt en regleranordning enligt uppfinningen vid en gyratorisk kross. ° Vid de i fig l och 2 visade utförandena betecknar l en hydraul- cylinder med en kolv 2, som användes för höjdinställning av kross- huvudet vid en gyratorisk kross (ej visad). Hydraulcylindern l är via två parallella ledningar 3, 4 anslutbar till en hydraulvätske- källa 5. Den ena ledningen 3 omfattar en avstängningsventil 6 och en pump 7 för reglerbar pumpning av hydraulvätska till cylindern och den andra ledningen 4 är en avloppsledning med en avstängnings- ventil 8 för reglerbar tömning av cylindern. Hydraulvätskekällan 1 7300010-1 är en behållare, som är utrustad med en nivåindikator 9. Krosspalt- inställningen regleras genom höjdlägesinställning av hydraulkolven 2 och därmed krosshuvudet, och denna inställning utföres medelst pumpen 7 och de båda ventilerna 6, 8, vilka är avsedda att manövre- ras manuellt med ledning av nivåindikatorns 9 utslag. Det skulle vara möjligt att använda en elektrisk pumpmotor och elektriskt man- övrerade ventiler och att använda en nivåmätare (i fig 2 visas en mätare 10, som mäter vätsketrycket, dvs nivån, i tanken samt sole- noidmanövrerade ventiler 6, 8 och en tryckat umulator ll) för ven- tilreglering på elektrisk väg på avstånd från kretsen med ledning .av signaler från nivâmätaren. En reglering av detta slag skulle kunna förenkla regleringen av krosspalten men löser icke de pro- blem, som ligger till grund för föreliggande uppfinning.

Det i fig 3 visade utförandet enligt uppfinningen skiljer sig från de båda i fig l och 2 visade kända utförandena genom att reg- leringen av hydraulcylindern och därmed krosspalten åstadkommas i beroende av krossens arbetsbelastning. Denna reglering kan även kom- bineras med en reglering av hydraulcylindern i beroende av hydraul- trycket.

I fig 3 visas schematiskt vid 20 en gyratorisk kross, vilken innefattar en till en matartratt 21 ansluten yttre krossmantel 22 och ett krosshuvud 23 med en för samverkan med den yttre krossman- teln 22 anordnad inre krossmantel 24, vilken uppbäres på en vid den övre änden (ej visad) gyratoriskt lagrad axel 25. Axeln 25 är anord- nad att drivas på konventionellt sätt medelst en elektrisk drivmotor 26 via en transmission av konventionellt utförande, vilken i fig 3 symboliseras av en punktstreckad linje 27.

Krosshuvudet 23 är höjdinställbart relativt den yttre krossman- teln 22, och för detta ändamål uppbäres axeln 25 höj- och sänkbart på kolven 2 i en hydraulcylinder l, vilken genom en ledning 28 och en solenoidmanövrerad tvâvägsventil 29 är anslutbar till en hydraul- ledning 3, i vilken ingår en till en hydraulvätskebehållare 5 anslu- ten pump 7, som drives medelst en elmotor 30, eller till en direkt till behållaren gående ledning 4. Elmotorn 30 och ventilen 29 jämte den till hydraulmotorn l, 2 anslutna hydraulkretsen bildar ett servosystem för påverkan av hydraulmotorn 1, 2n I fig 3 användes samma beteckningar som i fig 1 och 2 för de- taljer, som i huvudsak överensstämmer med varandra, för att under- lätta jämförelse. Såsom visas innefattar hydraulkretsen dessutom en säkerhetsventil 31, som ansluter cylindern 1 direkt till avlopp 7zooo1o-1 vid otillâtet tryck, och en ventil 32, som kortsluter pumpen 7 till behållaren 5 via ledningen 4, då önskat tryck uppnåtts i hydraul- huvudledningen 28.

Anordningen enligt uppfinningen för reglering av krosspalten mellan mantlarna 22¿ 24 innefattar en signalgivare 35, som samverkar med en anordning 38 för avkänning av det elektriska tillståndet i krossmotorns 26 strömförsörjningskrets 36. Signalgivaren 35 har en signalingâng 37, som är ansluten till anordningen 38, vilken är an- ordnad att avkänna en elektrisk storhet i dfn elektriska kretsen ' 36. I det visade utförandet utgöres signalgivaren 35 av en ampere- åmeter och avkänningsanordningen 38 av en till kretsen 36 kopplad strömtransformator. Signalgivaren 35 har tvâ signalutgångar 39, 40, vilka vardera innefattar en inställbar elektrisk kontakt. Dessa kon- takter i fig 3 representeras av inställbara maximi- och minimivisare 39' resp 40' på amperemetern 35. Amperemeterns 35 rörliga visare 35' har formen av en rörlig elektrisk kontakt. När visaren 35' når endera av de inställbara visarna 39', 40', sändes genom motsvarande signalutgång 39, 40 en signal, som angiver att krossmotorns 26 strömförbrukning underskrider eller överskrider förinställda minimi- och'maximivärden.

De båda signalutgångarna 39, 40 är anslutna till var sitt. relä Rl resp R2, vilka manövrerar var sin strömställare Sl resp S2 i en ledning Ll resp L2. Den ena strömställaren S1 är ansluten till ett relä R3, medelst vilken manövreras en strömställare, som har två kontakter S3, S4, av vilka den ena kontakten S3 sluter eller bryter ledningen L2, medan den andra kontakten S4 bryter eller sluter en ledning L3. De båda utgångarna från reläet R3 är anslutna till var sitt tidrelä RTl resp RT2, som manövrerar var sin strömställare S5 resp S6 i en ledning L4 resp L5, vilka liksom ledningarna Ll, L2 och L3 är nätanslutna. Strömställarens S5 ut- gång är ansluten till en av ett programverk P manövrerad ström- ställare, som periodiskt slutes och brytes av programverket, vil- ket har en mot strömställarens S5 utgång svarande utgång PV, som är ansluten till manöverventilens 29 solenoid. Strömställarens S6 utgång är ansluten till en på liknande sätt anordnad, av program- verket P manövrerad strömställare och är via en motsvarande utgång PM hos programverket P ansluten till pumpmotorn 30.

Det framgår av det ovanstående att den ena utgången 39 från signalgivaren 35 är anordnad att via tidreläet RTl och i beroende av programverket P påverka ventilen 29 på servosystemet för ökning 7300010-1 av krosspalten genom anslutning av cylindern 1 till avlopp och att signalgivarens 35 andra signalutgång 40 på liknande sätt, dvs via tidreläet RT2 och programverkets P andra utgång PM, är anordnad att påverka pumpmotorn 30 för spaltminskning, vilket sker genom pumpning av hydraulvätska till cylindern l.

Såsom visas i fig 3 är solenoidventilen 29 försedd med inbyggd backventil, som i solenoidventilens normala läge (i vilket den hålles inställd medelst en returfjäder) avbryter förbindelsen mel- lan hydraulledningarna 28 och 3 i riktning f"ån cylindern l till - pumpen 7 men medgiver förbindelse i den motsatta riktningen. I den andra av ventilens 29 två möjliga lägen är cylindern l direkt an- sluten till den till behållaren 5 ledande avloppsledningen 4.

Till hydraulledningen 28 är ansluten en tryckvakt 42, som har formen av en tryckmätare med en skala och en rörlig visare 43 samt inställbara maximi- och minimitryckvisare 44, 44'. Tryokvakten 42 bildar en strömställare, vars båda utgångar 44, 44' medelst var sin ledning Ll' resp L2' utsänder reglerpulser till ledningarna Ll, L2 vid visarens 43 kontakt med endera av de båda inställbara visarkontakterna 44, 44'. Om tryckvaktens 42 rörliga visare 43 når maximaltryckvisaren 44 eller minimitryckvisaren 44', ger detta samma resultat som om signalgivarens 35 rörliga visare 35' når endera av de inställbara kontakterna 39), 40', dvs en spaltöknings- signal eller spaltminskningssignal sändes via tidreläet RTl eller RE2 och programverkets P endera utgång PV till solenoidventilen 29 eller pumpmotorn 30.

Programverket P användes för att dosera mängden tryckvätska, som vid ordersignal från signalgivaren 35 och tryckvakten 42 pumr pas till eller utsläppes från cylindern 1, genom att verkställa ordersignalen etappvis, varvid tiden mellan varje verkställighets- etapp utnyttjas för att avkänna om ordersignal fortfarande utsändes.

Programverket kan innefatta kamskivor, som roterar med t ex 3 varv/min och som vardera har en kamyta för att genom påverkan av strömställare sluta och bryta den elektriska kretsen till utgångar- na PV och PM periodvis, så länge ordersignal utgårn Tidreläet Rïl fördröjer verkställigheten av spaltökning, när krossmotorbelastningen och/eller hydraultrycket har överskridit inställda maximivärden, medan tidreläet RT2 fördröjer verkställig- heten av spaltminskning, när krossmotorbelastningen och hydraul- trycket har sjunkit under inställda maximivärden. Tidreläernas fördröjningstider utnyttjas för att bringa reglerkretsen att nor- malt hålla krosspalten inom ett värde, som motsvarar ett litet om- 7300010-1- råde omkring maximivärdet för krossmotorbelastningen, dvs så att krossen normalt arbetar med bästa effekt och maximalt önskat_tryck.

Reglerkretsen kan även utrustas med optisk, akustisk eller annan signalgivare, som alarmerar övervakningspersonal vid över- belastning, och med en anordning, medelst vilken automatiken kan frânkopplas och regleranordningen kan skötas manuellt.

När under automatisk övervakning och reglering krossmotorbe- lastningen eller trycket understiger det i signalgivaren 35_resp tryckvakten medelst minimivisaren 40' resp 4f' inställda minimi- värdet för krosšmotorbelastningen, sker ingen ytterligare spalt- minskning. På så sätt förhindras att innermanteln 24 går mot yttermanteln 22 vid tomgång. Minimivärdet skall alltså inställas högre än normalt tomgångsvärde. Vid intrimning av automatiken kontrolleras hur mycket strömmen minskar, när spalten ökar vid överbelastning. Därefter justeras minimivärdet, så att skillnaden mellan maximi- och minimivärdena är större än strömminskningen vid överbelastning, t ex l,5 - 2 gånger större.

Motorbelastningen kan variera av flera skäl, såsom a) kross- spaltens storlek, b) mängden material till krossen, c) typen av inmatat material, d) storleken av inmatat material, e) materialets fukthalt och f) slitaget på krossorganen (det förekommer nämligen att effektförbrukningen ökar, då mantlarna blir slitna).

Hydraultrycket följer normalt i stort sett motorbelastningen och tryckvakten 42 användes huvudsakligen som säkerhetsutrustning, medan signalgivarens 35 och motorbelastningsavkänningsanordningen 37 har den direkta, exakta reglerfunktionen. Emellertid kan tryck- vakten 42 ersätta signalgivaren 35, eftersom den automatiska regle- ringen utföres på i princip samma sätt medelst båda dessa regler- don.

Exempel på en fullständig elektrisk krets i stället för den i fig 3 schematiskt visade kretsen visas icke, men följande kan nämnas som komplettering.

Om nu krossen i ett visst ögonblick drives så, att motorström- men håller amperemeterns 35 rörliga visare 35' i det i fig 3 visa- de läget (mellan minimi- och maximikontakterna 39', 40'), varvid S2, S4 och S6 är slutna och S1, S2 och S5 är öppna, sänder program- verket P (som driver ett antal kamskivor, vilka i sin tur manövre- rar strömställarkontakter) spaltminskningssignaler etappvis till motorn 30 under t ex l sek för varje varv av programverket, varvid under lika lång tid pumpmotorn 30 drives och pumpar olja genom ven- 7300010-1 tilen 29 till hydraulcylindern l för minskning av krosspalten. Där- vid ökas successivt drivmotorns 26 strömförbrukning och vandrar visaren 35' i riktning mot maximivisaren 39', så att kontakt mellan dessa upprättas. Härvid sändes en spaltökningssignal, som magneti- serar reläet Rl, varvid S1 slutes, R3 omställes, så att S3 slutes och S4 öppnas. Emellertid måste spaltökningssignalen ha viss var- aktighet för att omställa tidreläerna RTl och RT2, och härigenom kommer krossmotorbelastningen att stiga något över det inställda maximivärdet, innan S6 öppnas och S5 slutes. “å krossmotorbelast-' ningen överskrider det inställda maximivärdet för motorströmmen, tänder kretsen Ll en signallampa (ej visad), och då S6 öppnas och S5 slutes, stoppas drivpulserna till pumpmotorn 30 samt sändes via programverket omställningspulser till ventilen 29, så länge över- belastningen kvarstår, varvid olja etappvis släppas ut från hydraul- cylindern 1. - Då S5 slutes sänder sålunda programverket P för varje varv av en kamskiva en manöverpuls av ca 2 sek varaktighet till sole- noidventilen 29 för spaltökning. När krossmotorbelastningen har sjunkit, så att kontakt ej längre förefinnes mellan kontakterna 35' och 39', upprepas efter tidreläets RT2 fördröjningstid det ovan beskrivna spaltminskningsförloppet, till dess att överbelastning inträffar och beskrivet spaltökningsförlopp upprepas. Om inget material inmatas och krossmotorbelastningen snabbt sjunker under minimivärdet, öppnas S2 och avbrytes spaltminskningssignaler samt håller reglerkretsen därefter krosspalten öppen men vid ett minsta värde. _ Det framgår härav att reglerkretsen strävar att hålla kross- motorbelastningen vid maximal belastning med de variationer, som reläernas Rml och RT2 fördröjning medgiver. Programverket P sänder öppningspulser till magnetventilen resp matningspulser till pump- motorn med en varaktighet av t ex ca 2 sek resp l sek för varje varv av programverket under förutsättning att kontakterna är in- ställda för att framsläppa signalerna. Manometern 42 (tryckvakten) är inställd så, att spaltminskningssignal utsändes, när kross- trycket (hydraultrycket) är för högt, och spaltökningssignal i detta motsatta fallet.

När sålunda krossmotorbelastningen (strömmen och hydraul- trycket) överstiger de inställda maximivärdena, sättes reläet RTI under spänning och tändes signallampan. Om överbelastningen varar längre tid än den medelst reläet RTl inställda, får solenoidventilen 7300010-1 spänning och öppnar under den medelst programverket P inställda tiden. Pâ grund av trycket i krossens hydraulcylinder strömmar då 'olja från cylindern till behållaren och ökas spalten. Programvar- ket gör sitt omlopp på t ex 20 sek, och om belastningen efter denna tid fortfarande är för stor, öppnas åter manöverventilen, så att spalten ökas ytterligare. Om krossmotorbelastningen (strömmen och hydraultrycket) understiger de inställda maximivärdena, sättes tidreläet RT2 under spänning, och om under den medelst tidreläet RT2 inställda tiden ingen överbelastning ske , sändes drivström till pumpmotorn 30 under den tid, som är inställd medelst program- verkets kamskiva P3. Olja pumpas härvid till hydraulcylindern l för minskning av spalten. Om krossmotorbelastningen efter programver- kets omloppstid fortfarande understiger det inställda maximivärdet, gives en ny puls för spaltminskning, men om krossmotorbelastningen ' sjunker under det på amperemetern inställda minimivärdet, sker, så- som redan nämnts, ingen ytterligare spaltminskning, varigenom för- hindras att innermanteln föres till beröring mot yttermanteln vid tomgång.

Reglerkretsen bör även innefatta en strömställare för brytning av den automatiska reglerkretsen och för att möjliggöra reglering medelst manuell strömställare. I detta läge bör då fortfarande automatiken för tändning av den nämnda (ej visade) signallampan vid överbelastning vara inkopplad. ' Den visade reglerkretsen skall betraktas som ett föredraget utförande, vilket kan modifieras på flera sätt inom ramen för upp- finningen vad detaljerna beträffar.

Bland tänkbara modifieringar av regleranordningen som helhet bör nämnas att hydraulcylindern l kan bytas ut mot en servomotor 1 av annat slag, i vilket fall solenoidventilen 29, pumpen 7 och pumpmotorn 30 kan bytas ut mot andra lämpliga reglerorgan för att i samverkan med den automatiska reglerkretsen reglera servomotorn l. Om som servomotor l användes en elektrisk motor med transmission (t ex domkraft), kan hydraulsystemet undvaras och pumpen 7 jämte dess motor 30 och ventilen 29 bytas ut mot elektriska manöverdon, som_bestâr av eller omfattar lämpliga strömställare. Vidare kan, såsom redan nämnts, tryckvakten 42 ersätta anordningen 38, 35 eller undvaras, ehuru företrädesvis både tryckvakten 42 och anordningen 38, 35 användas som komplement till varandra av säkerhetsskäl.

Claims (6)

1. vzoooào-1 PATENTKRAV l. Anordning för automatisk krosspaltreglering vid en kross med ett medelst en elektrisk motor (26) drivet krosshuvud (25), särskilt en gyratorisk kross, vid vilken för krosspaltregleringen krosshuvudet (25) är inställbart relativt en krossmantel (22) me- delst en hydraulmotor (hydraulcylinder l med kolv 2), ett servo-' system (29, 30) för påverkan av hydraulmotorn (l, 2) och en_ elektrisk reglerkrets (36, Ll-L7) för reglering av servosystemet' (29, 30), vilken reglerkrets innefattar en avkänningsanordning (38, 35', 42, 43) för avkänning av den elektriska motorns (26) effektförbrukning och/eller hydraultrycket i hydraulmotorn (l, 2) eller dess hydraulsystem som mått på krossbelastningen och en till avkänningsanordningen (38, 42) och en till servosystemet an- sluten ordergivarkrets (Ll-L7), k ä n n e t e c k n a d därav, att reglerkretsen (36, Ll-L7) innefattar en till ordergivarkret- sen (Ll-L7) ansluten inställbar anordning (39' och/eller 44) för förinställning av reglerkretsen på ett börvärde för krosspalten och därmed partíkelstorleken, att avkänningsanordningen innefattar en effekt- och/eller tryckföljare (3S', 43), som är anordnad att i samverkan med förinställningsanordningen (39' och/eller 44) av- känna överensstämmelse och avsteg från överensstämmelse mellan det inställda börvärdet för och ärvärdet av krosspalten, att reglerkretsen (36, Ll-L7) är anordnad att vid avsteg från börvär- det via ordergivarkretsen sända återställningssignal till servo- systemet för återställning av krosspalten till börvärdet genom påverkan av hydraulmotorn (l, 2) men innefattar en inställbar tidsfördröjningsanordning (RTl, RT2) för tidsbestämd fördröjning av utsändningen av verkställighetssignal, så att kortvariga or- dersignaler stoppas, att reglerkretsen dessutom innefattar en med avkänningsanordningen samverkande, inställbar stoppsignalgi- vare (40', 44'), som är ansluten till ordergivarkretsen och anord- nad att i händelse av att krosspalten underskrider en minsta till- låten belastning sända ordersignal, som stoppar ytterligare spalt- minskning, och att ordergivarketsen (Ll-L7) innefattar en anordning (P), som är anordnad att vidarebefordra spaltâterställningsordersig- nalerna till servosystemet (29, 30) etappvis och att vidarebefordra stoppordersignal till det hydrauliska servosystemet för att hålla krosspalten oförändrad till dess att ordersignal om spaltökning utsändes. 7300010-1 10

2. Anordning enligt patentkravet 1, k ä n n e t e c k n a d därav, att avkänningsanordningen innefattar en transformator (38), att effektföljaren är en elmätare (35) med en som rörlig elkontakt anordnad visare (35') och att förinställningsanordningen (39) och stoppsignalgivaren (40) innefattar inställbara elkontakter anord- nade i rörelsebanan för den rörliga elkontakten (35').

3. Anordning enligt patentkravet l eller 2, k ä n n e t e c k- n a d därav, att avkänningsanordningen innefattar en hydraultryck- kännare (42) med en som rörlig elkontakt anordnad visare (43) och- att förinställningsanordningen (39) och stoppsignalgivaren (44') innefattar inställbara elkontakter anordnade i rörelsebanan för den rörliga elkontakten (43). _

4. Anordning enligt patentkravet 1, k ä n n e t e c k n a d därav, att den elektriska ordergivarkretsen innefattar ett pro- gramverk (P) med ett antal strömställare, som är anordnade att periódiskt öppnas och slutas av programverket enligt ett bestämt program för framsläppning av de till i ordergivarkretsen sända reglerordersignalerna som korta verkställighetssignaler för etapp- vis påverkan av servokretsen (29, 30), så länge ordersignal sändes till programverket och i de fall dessa framsläppes av nämnda tidsfördröjningsanordning (RTl, RT2).

5. Anordning enligt patentkraven 3 och 4,^k ä-n n e t e c k- n a d därav, att tryckmätaren bildar en tryckvakt (42), som är anordnad att jämte eller som komplement till den elektriska av- känningsanordningen (35, 38) sända reglersignaler till ordersignal- kretsen via nämnda signalfördröjningsanordning (RTl, RT2) och programverket (P).

6. Anordning enligt något av de föregående patentkraven, k ä n n e t e c k n a d därav, att servosystemet innefattar en av den eiektriska reglerkretsen styrd solenoidventil (29) i en hydraulkrets mellan hydraulmotorn (l, 2) och en till en hydraul- källa (5) ansluten pump (7), varvid ventilen (29) är anordnad att medelst en återföringsfjäder hållas i ett utgångsläge, i vilket ventilen medgiver förbindelse från pumpen (7) till hydraulmotorn men stänger förbindelsen i motsatt riktning, dvs från hydraul- motorn till pumpen, och är omställbar från detta läge medelst solenoiden mot verkan av återföringsfjädern till ett andra läge, i vilket reglerventilen stänger förbindelsen mellan hydraulmotorn (l, 2) och pumpen och ansluter hydraulmotorn till hydraulkällan '(5) genom en ledning (4), som leder från reglerventilen förbi 73001110 -1 11 pumpen och direkt till hydraulkällan (5), och att pumpen (Ü) är ansluten till nämnda ledning (4) via en överströmningsventil (32); som normalt är stängd men är anordnad att öppna förbindelsen vid överskridandet av ett maximalt tillåtet pumptryck, varvid den elektriska ordersignalkretsen är anordnad att när den undre grän- sen för krossmotorns (26) strömförbrukning uppnås avmagnetisera reglerventilens solenoid, så att reglerventilen (29) omställes till nämnda utgångsläge och därigenom förhindrar fullständig stängning av krosspalten. I ' ANFÖRDA PUBLIKATIONER: Sverige 212 S33 (50 c:19/30) Tyskland 919 981 (50 c:19/30) US 3 117 734 (241~29), 3 604 646 (241-37), 3 610 541 (241-37)