-
Anordnung zur Steuerung eines Rüttelgeräts Die Erfindung betrifft
eine Anordnung zur Steuerung eines Rüttelgeräts zum Ausgleich der durch Belastungs-
oder Spannungsschwankungen hervorgerufenen Änderung der Schwingungsamplitude dieses
Geräts, dessen Rüttelantrieb über ein Thyratron mit Stromimpulsen gespeist wird,
wobei die mechanischen Schwingungen des Rüttelgeräts von einem magnetischen Aufnahmegerät
aufgenommen werden.
-
Es ist bekannt, in elektrischen Stromkreisen Schaltimpulse auszulösen,
deren Wechselspannung beliebig einstellbar ist. Es wurde auch schon eine Steuerung
der Amplitude eines Rüttelförderers mittels einer Regelung der Frequenzänderung
des den Förderer speisenden Stromes vorgeschlagen, indem eine gesteuerte veränderliche
Frequenz auf das Gitter eines Thyratrons gegeben wird, dessen Anode mit einer festen
Zeilenfrequenz gespeist wird, oder durch Steuerung der Geschwindigkeit eines Motorgenerators,
der den Strom für den Rüttelförderer direkt erzeugt, oder aber durch einen Elektronenröhrenoszillator.
Diese Methoden sind jedoch mit Nachteilen behaftet, die auf der Elektronenröhrenverstärkung
beruhen, welche an Stelle der erfindungsgemäßen magnetischen Einrichtung verwendet
wird. Mit einer Elektronenröhre kann die Zündung des Thyratrons nicht gleichzeitig
mit jedem Arbeitszyklus erreicht werden. Diese Zündung würde von einem zum anderen
Mal variieren und wäre daher unzuverlässig. Es würde kein konstantes Zünden zu einer
bestimmten Zeit mit einer Vakuumröhre dieser Art und mit den bekannten Regelschaltungen
möglich sein, wodurch der Rüttelförderer gar keine oder nur eine geringe Leistung
aufweisen würde. Außerdem bildet die Kompliziertheit derartiger Schaltungen eine
Reihe von Fehlerquellen.
-
Ein weiterer bekanntgewordener Vorschlag bezieht sich auf eine Schaltanordnung,
die einen Amplitudenwandler und eine Bezugsspannung verwendet, wobei diese Spannungen
miteinander verglichen werden. Die resultierende Spannungsdifferenz wird zur Amplitudensteuerung
des Rüttlers verwendet. Diese Vergleichsschaltung ist erforderlich, wenn irgendeine
Variable an einem bestimmten Punkt des Regelbereichs konstant gehalten werden muß.
-
Die Erfindung vermeidet die aufgezeigten Nachteile und löst auf einfache,
zweckmäßige Weise die ihr zugrunde liegende Aufgabe, nämlich ein Rüttelgerät mit
Stromimpulsen zu versorgen, die unabhängig von der Belastung des Geräts oder von
Schwankungen der Speisespannung sind, indem die von dem magnetischen ; Aufnahmegerät
aufgenommenen Schwingungen über einen mit zwei Kernen ausgestatteten magnetischen
Verstärker dem Gitter der Triode zugeführt werden, wobei dieser magnetische Verstärker
noch mit einer als Sollwertgeber wirkenden Steuerspule ausgestattet ist, die von
einem konstanten Gleichstrom durchflossen wird.
-
Die Erfindung ist nachstehend mit Bezug auf die Zeichnungen beispielsweise
beschrieben; es zeigt Fig. 1 ein Schaltschema zur Erzeugung einer konstanten Amplitude,
Fig. 2 ein Schaltschema eines weiteren Ausführungsbeispiels, bei welchem die Signalsteuerung
auf andere Weise erfolgt, Fig. 3 eine schematische Ansicht der magnetischen Einrichtung,
Fig. 4 eine Seitenansicht des Aufnahmegenerators; Fig. 5 eine Vorderansicht des
in Fig. 4 dargestellten Aufnahmegenerators, Fig. 6 einen Grundriß, welcher die Befestigung
der in den Fig. 4 und 5 dargestellten Feder zeigt, Fig. 7 eine Seitenansicht eines
Vibrationsförderers, eines Aufnahmegenerators oder einer Empfangsanordnung, die
an diesem Förderer befestigt ist.
-
Aus Fig. 1 ist ersichtlich, daß der Elektromagnet 1 des Fördermotors
im Stromkreis der Anode 2 der Triode 3 liegt, die über die Leitung 4 und den Schalter
5 mit einem Pol des Wechselstromnetzes verbunden ist, der mit L 2 bezeichnet ist,
wobei vor dem Anschluß an das Netz ein Schalter 6 vorgesehen ist. Der andere Pol
des Wechselstromnetzes
ist mit L 1 bezeichnet und über den Schalter
7 und die Leitung 8 mit einem Anschluß der Kathode 10 der Triode verbunden. In dieser
Leitung ist eine Schmelzsicherung 11 angeordnet. Ein Transformator 12 mit den Primärspulen
13 und 14 ist über die Schalter 6 und 7 und. über die Schmelzsicherung 16 mit einer
Wechselstromquelle verbunden.
-
Die Spule 13 dient als Primärspule für den Heizwandler, während die
Sekundärspule 17 über die Leitung 18 der Kathode 10 Strom zuführt. Die Primärspule
14 liegt parallel zur Primärspule 13, und die Sekundärspule 20 liefert über den
Widerstand 21 eine Wechselspannung an die Spulen 22 und 23 der magnetischen Einrichtung.
Die Leitung 8 ist mit einer Klemme der Sekundärspule 20 verbunden und steht auch
in direkter Verbindung mit dem einen Ende der Spule 23, deren anderes Ende durch
die Leitung 24 an ein Ende der Spule 22 angeschlossen ist, wodurch die Spulen 22
und 23 in Reihe geschaltet sind und das andere Ende der Spule 22 über die Leitung
25 mit dem Steuergitter 26 der Triode 3 über den Gitterbegrenzungswiderstand 27
verbunden ist.
-
Eine Dämpfungsspule 28 ist um die beiden Ringkerne 30 und 31 des magnetischen
Verstärkers gewickelt. Die Spulen 32 und 33 sind ebenfalls um diese beiden Ringkerne
gewickelt. Der magnetische Verstärker (Fig. 3) besteht aus den beiden Ringkernen
30 und 31, die vorzugsweise torusförnüg ausgebildet sind, wobei die Spulen 22 und
23 so um diese Ringkerne gewickelt und so verbunden sind, daß der durch diese Spulen
fließende Strom ein magnetisches Feld erzeugt, das in den Ringkernen 30 und 31 entgegengesetzte
Richtung hat, was durch die Pfeile 22' und 23' angezeigt ist. In gleicher Weise
erzeugen die Spulen 32 und 33 einen magnetischen Fluß in den beiden Ringkernen
30 und 31 in entgegengesetzten Richtungen, was durch die Pfeile 32' und 33' in den
beiden Ringkernen angezeigt ist.
-
Die Dämpfungsspule 28 besteht vorzugsweise aus einem Draht, dessen
Querschnitt wesentlich größer ist als bei den anderen Spulen des magnetischen Verstärkers.
Diese Dämpfungsspule dämpft jegliche Änderung des magnetischen Flusses, wodurch
ein Schaukeln der magnetischen Feldstärke vermieden wird. Je größer die Änderung
des -magnetischen Flusses ist, um so stärker widersetzt sich die Spule 28 einer
solchen Änderung des Flusses. Auf diese Weise wird eine falsche Zündung des Thyratrons
3 vermieden, und die Zündimpulse werden in Abhängigkeit von der von der Aufnahmeeinrichtung
abgegebenen Steuerleistung oder von einer Änderung der Belastung des Förderers abgegeben.
Bei Verwendung dieses magnetischen Verstärkers kann die Steuerung ohne zusätzliche
elektronische Ausrüstung mit Zwischenverstärker od: dgl. erfolgen.
-
Von einer magnetischen Abtasteinrichtung wird durch eine Bewegung
des zu steuernden Geräts, beispielsweise einer Schüttelrinne, vermittels eines Magnets
34 in der Spule 50 ein Wechselstrom induziert, der in dem Doppelweggleichrichter
60 gleichgerichtet wird. Nach Einstellung durch einen entsprechenden Spannungsteiler
64, 65 wird dieser noch pulsierende Gleichstrom im Kondensator 66 geglättet und
der Spule 32 zugeführt. Letztere liegt also an einer Gleichspannung; deren Höhe
sich mit der Größe der in der Spule 50 induzierten Wechselspannung ändert. Durch
diese Spule 32 erhalten die beiden Ringkerne 30 und 31 eine gewisse Sättigung, wobei
die Richtung der Magnetfelder in den beiden Kernen 30 und 31 gleichsinnig ist, was
aus den Pfeilen 32' in Fig. 3 hervorgeht.
-
Die Spule 33 liegt ebenfalls an einer Gleichspannung, die durch Gleichrichtung
in dem Doppelweg-5 gleichrichter 70 und durch Glättung im Kondensator 75 entsteht.
Der Doppelweggleichrichter 70 erhält seine Spannung von der Wicklung 35, die induktiv
mit der Transformatorwicklung gekoppelt ist. Die Höhe der Gleichspannung, die an
der Spule 33 liegt; > kann durch ein Regelglied 73 stabilisiert werden. Das magnetische
Feld, das durch diese Spule in den beiden Ringkernen 30 und 31 erzeugt wird, ist,
wie aus den Pfeilen 33' hervorgeht, dem magnetischen Feld der Spule 32 entgegengerichtet.
Bei gleich großen Amperewindungszahlen der Spulen 32 und 33 würden sich die entsprechenden
statischen Magnetfelder, die durch diese beiden Spulen erzeugt werden, aufheben.
Hierbei ist jedoch zu beachten, daß die Gleichspannung an der Spule 32 durch den
Stabilisator 73 konstant gehalten wird, so daß der durch die Spule 33 erzeugte Fluß
in den beiden Ringkernen einen festen Bezugswert darstellt.
-
Der Strom in der Steuerspule 33 ist dabei so bemessen, daß der von
ihr bei Betriebsbedingungen erzeugte magnetische Fluß immer stärker ist als der
von der Spule 32 erzeugte. Die Differenz der Feldstärke wird also durch die Spule
32 bestimmt. Wenn das zu steuernde Gerät gleichmäßig arbeitet, entsteht in den Ringkernen
30 und 31 ein konstantes statisches Magnetfeld, das keinerlei reduzierende Wirkungen
auf andere Spulen ausübt.
-
Die bereits erwähnte Dämpfungsspule 28 tritt nur dann in Tätigkeit,
wenn plötzliche Feldstärkeänderungen in den Kernen 30 und 31 auftreten. Solche
plötzlichen Änderungen werden durch die Spule 28 verzögert.
-
An den Ringkernen 30 und 31 sind Wicklungen 22 und 23 vorgesehen,
die beide hintereinandergeschaltet sind und an der Kathode des -Thyratrons 3 liegen.
Das Potential, das sich um den Punkt 25 einstellt, insbesondere der Potentialverlauf,
wird natürlich durch Art und Größe der Vorsättigung in den Kernen 30 und 31 beeinflußt.
Dieses Potential wirkt sich über den Gitterbegrenzungswiderstand 27 auf das Gitter
des Thyratrons 3 aus und bewirkt dort eine Zündung zu einem bestimmten Phasenzeitpunkt
der Wechselstromwelle, wobei sich dieser Zündpunkt dann je nach dem Potentialverlauf
verschiebt,- so daß dadurch die gewünschte Steuerwirkung für den Antrieb des zu
steuernden Geräts erreicht wird.
-
Der Förderer 40, der von dem Motor 41 angetrieben wird, ist an einer
mittleren Stelle der Plattfedern 42 unterstützt und gestattet eine Schwingungsbewegung
senkrecht zu letzteren, wenn der Elektromagnet 1 durch getrennte Stromimpulse erregt
wird. Der Anker 43 und dessen Feder 44 stehen senkrecht zur Schwingungsrichtung,
so daß die maximale Amplitude der Förderrinne auch eine maximale Amplitude der Feder
44 bewirkt. Letztere ist hinsichtlich ihrer Größe so bemessen und derart in den
Klemmbock 45 eingespannt (Fig.4), daß durch eine Verlängerung oder Verkürzung der
Feder ihre Abstimmung vorgenommen werden kann.
-
Wie aus Fig. 4 ersichtlich ist, kann jeder Teil der Grundplatte 57
zum Ende des Gehäuses 37 hin geschwenkt werden, und auch die Spule 50 kann bezüglich
des Magnetankers 43 vor- und zurückbewegt werden, wobei der Anker 43 - in Ruhe bleibt.
Bei dieser'
Anordnung kann der Luftspalt verändert werden. Die Schwenkung
der Polflächen des Kernes 51 kann zur Einstellung des richtigen magnetischen Flusses
dienen, so daß in der Spule 50 ein Signalimpuls erzeugt wird. Die Spule 50 ist über
die Leitungen 58 und 59 mit dem Doppelweggleichrichter 60 verbunden, der einen positiven
Strom an die Leitung 61 und einen negativen Strom an die in der Spule 32 endende
Leitung 62 abgibt. Ein Meßgerät M liegt zwischen den Leitungen 61 und 62, mit denen
es über einen einstellbaren Widerstand 63 verbunden ist, wobei bei entsprechender
Einstellung dieses Widerstands die mechanische Amplitude des Förderers abgelesen
werden kann. Die Widerstände 64 und 65 dienen zur Regulierung der Spannung, die
von dem Generator 34 erzeugt wird, der über die Leitungen 61 und 62 zu der Spule
32 führt, wobei ein Elektrolytkondensator 66 zur Glättung verwendet wird.
-
Die Sekundärspule 35 ist über die Leitungen 68 und 69 mit den Wechselstromklemmen
des Doppelweggleichrichters 70 verbunden, so daß ein positiver Strom an die Leitung
71 und ein negativer Strom an die Leitung 72 abgegeben wird, die beide- mit den
Klemmen der Spule 33 verbunden sind. Ein zur Glättung des umgewandelten Wechselstromes
dienender Elektrolytkondensator 75 liegt zwischen den Leitungen 71 und 72, und ein
Widerstand 76 liegt zwischen den Wechselstromleitungen 68 und 69 und hat die Aufgabe,
die Sekundärspule 35 zu belasten.
-
Die Leitung 71 (Fig. 2) ist durch den Wechselschalter 77 unterbrochen,
durch den der einstellbare Widerstand 73 in Reihe mit dem Widerstand 74 geschaltet
werden kann oder durch den eine andere Einstelleinrichtung 78, die ebenfalls als
Widerstand ausgebildet sein kann, oder durch die ein Gleichstromsignal überlagert
werden kann, das für die weitere Steuerung der Spule 33 erforderlich ist.
-
Fig. 2 zeigt ferner, daß die Leitung 80 mit der Primärspule 13 verbunden
ist und an dem Druckknopf 81 endet, der geschlossen ist und den Stromkreis der Leitung
82 verbindet. Ein Selbsthaltekontakt 83 gehört zu zwei unabhängigen, mit der Leitung
82 verbundenen Stromkreisen, von denen einer die Verbindung mit der Leitung 84 herstellt,
in der das Relais CR l mit seiner Spule 85 liegt, wobei die Leitung 84 von dieser
Spule 85 aus dann zur Leitung 4 führt. Der andere an diesen Druckknopf 81 angeschlossene
Stromkreis verbindet die Leitung 82 mit der Leitung 86 über den Kontakt 87 des Relais
CR 2 und die Arbeitsspule des Hauptkontaktes MC mit dem anderen Pol der Wechselstromquelle.
-
Die Arbeitsspule des Relais CR 2 ist direkt mit der Leitung
82 verbunden, und deren andere Seite hat zwei Kontakte in Parallelschaltung, von
denen jeder den Stromkreis von CR 2 mit der anderen Seite der Versorgungsleitung
4 verbinden kann. Die CR-Kontakte 88 und 89 werden so betätigt, daß sie den Stromkreis
für die Arbeitsspule von CR 2 schließen, wenn der Strom von der Leitung 61 über
den Widerstand 63 und das Meßgerät M durch die Arbeitsspule von CR I zu der Leitung
82 einen gewissen Minimalwert hat. Der andere CR 1-Kontakt 89 schließt sich, wenn
der durch CR 1 fließende Strom über einen gewissen Maximalwert ansteigt. Auf diese
Weise wird das Relais CR 2 erregt, wenn das CR 1-Relais den Minimalstrom oder einen
noch geringeren erhält, wodurch eine Betriebsbedingung vorgetäuscht wird, bei der
die Amplitude des Förderers sehr klein, und zwar in anormaler Weise klein ist, was
ein Zeichen für eine extrem hohe Belastung des Förderers bedeutet, und der andere
CR 1-Kontakt wird geschlossen, wenn der durch das CR 1-Relais fließende Strom den
Maximalwert übersteigt, was ein Zeichen dafür ist, daß der Förderer eine zu geringe
Förderungsgeschwindigkeit besitzt, also praktisch leer ist.
-
Wenn das CR 1-Relais entweder bei maximaler oder bei minimaler Strombelastung
anspricht, wird das CR 2-Relais erregt, das den hinteren Kontakt 87 der Leitung
86 öffnet und so den Hauptkontakt des Hauptsteuerrelais abschaltet, um dessen Kontakt
90 im Stromkreis der Triode 26 zu öffnen und so den Betrieb des Elektromotors des
Förderers zu unterbrechen.
-
Der Selbsthaltekontakt 83 hat einen vorderen Kontakt 91 in Parallelschaltung,
der als dessen eigener Haltestromkreis arbeitet.
-
Es ist notwendig, den Selbsthaltekontakt 83 so lange zu halten, daß
die für das Relais CR 1 dienende Relaisspule 85 die Kontakte 88 und 89 des Relais
CR 1 hält, so daß der Hauptsteuerkontakt MC über den hinteren Kontakt 87 des Relais
CR 2 erregt wird. Nachdem die zur Einstellung des Relais CR 1 dienende Relaisspule
85 so in Tätigkeit gesetzt wurde, daß die Kontakte 88 und 89 offen sind, wird der
Kontakt 83 losgelassen, und die Fördertätigkeit des Förderers ist zufriedenstellend,
so daß der Hauptarbeitsstromkreis des Relais CR 1 die -Kontakte 88 und 89 offenhält,
da er innerhalb der Grenzen der oberen und unteren Stromstärke liegt.