DE1168345B

DE1168345B - Arrangement for automatic filling monitoring of a centrifuge with the help of a speed-dependent control device

Info

Publication number: DE1168345B
Application number: DES76032A
Authority: DE
Inventors: Werner Rojek
Original assignee: Siemens Corp
Current assignee: Siemens Corp
Priority date: 1961-09-29
Filing date: 1961-09-29
Publication date: 1964-04-16
Also published as: GB979534A; BE622614A; AT240614B

Description

Anordnung zur selbsttätigen Füllungsüberwachung einer Zentrifuge mit Hilfe einer drehzahlabhängigen Steuereinrichtung Die Erfindung bezieht sich auf eine Anordnung zur selbsttätigen Füllungsüberwachung einer Zentrifuge mit Hilfe einer Steuereinrichtung, welche in Abhängigkeit von der Drehzahl, die durch das laufende Einfüllen des Schleudergutes vom Füllbeginn bzw. vom Abschalten des Antriebmotors an abnimmt, vor Erreichen des Füllungsendwertes eine Drosselung der Zufuhr des Schleudergutes bewirkt.Arrangement for automatic filling monitoring of a centrifuge with Using a speed-dependent control device The invention relates to an arrangement for the automatic filling monitoring of a centrifuge with the help a control device which, depending on the speed determined by the Continuous filling of the centrifuged material from the start of filling or from switching off the drive motor decreases, before reaching the final value of the filling, a throttling of the feed of the centrifuged material causes.

Zur selbsttätigen Steuerung des Arbeitsablaufes von im intermittierenden Betrieb arbeitenden Zuckerzentrifugen werden drehzahlabhängige Steuerschaltungen verwendet, für die meistens eine Anordnung gewählt wird, bei der die Drehzahl des Antriebes mit Hilfe eines Tachodynamos als drehzahlabhängige Spannung wiedergegeben wird, wobei dann in Abhängigkeit von den Spannungswerten jeweils die Folgestufe des Arbeitsablaufes eingeschaltet wird. Es ist bekannt, den Füllvorgang ebenfalls mit in die Steuerung einzubeziehen. Hierbei wird beim Erreichen einer vorgegebenen Drehzahl der Füllvorgang ausgelöst und nach Erreichen eines einer voreingestellten, wählbaren Drehzahl der Zentrifuge entsprechenden Ansprechwertes die Beendigung des Füllens und der Beginn der Bearbeitung des Schleudergutes eingeleitet.For the automatic control of the workflow of the intermittent Operating sugar centrifuges are speed-dependent control circuits used, for which an arrangement is usually chosen in which the speed of the Drive reproduced as speed-dependent voltage with the help of a tacho dynamometer then, depending on the voltage values, the next stage in each case of the workflow is switched on. It is known the filling process as well to be included in the control. Here, when reaching a predetermined Speed of the filling process is triggered and after reaching a preset, selectable speed of the centrifuge corresponding response value the termination of the Filling and the beginning of the processing of the centrifuged material initiated.

Für die Drehzahlüberwachung dient bei den bekannten Anordnungen ein Drehzahlmeßrelais, in dessen Meßkreis den unterschiedlichen Drehzahlen entsprechende Widerstände mit unterschiedlichen Widerstandwerten einschaltbar sind. Unter Umständen ist es zweckmäßig, den einen oder anderen Widerstand zur Anpassung an die jeweiligen Verhältnisse veränderbar zu machen. Auf die vorbeschriebene Weise kann also bei einer selbsttätigen Zentrifugensteuerung der Füllbeginn und das Füllende und damit der Füllungsgrad bestimmt werden. Es hat sich aber gezeigt, daß der sogenannte »Nachlauf« die Genauigkeit der an sich genau arbeitenden Meßanordnung erheblich herabsetzen, kann. Mit »Nachlauf« wird der Füllmasseanteil bezeichnet, der während und nach dem Schließvorgang des Füllmasseschiebers noch in die Schleudertrommel läuft, da der Schließvorgang nicht beliebig schnell vor sich gehen kann. Der Nachlauf kann zwar in groben Grenzen durch eine Vorabschaltung, d. h. durch entsprechende Voreinstellung des Endwertes berücksichtigt werden, aber es hat sich gezeigt, daß diese Meßmethode nur brauchbar ist, wenn sich die Füllbedingungen wenig ändern. Im anderen Fall und insbesondere auch, wenn zur Erhöhung der Chargenzahl kürzere Füllzeiten durch große Schieberöffnungen und schnelle Durchflußgeschwindigkeiten angestrebt werden, entspricht diese Methode nicht mehr der gewünschten Genauigkeit. Bei einem anderen Verfahren zur Bestimmung des Füllungsgrades beim Einfüllen des Schleudergutes in während des Einfüllens das Gut bewegende, motorisch angetriebene Zuckerzentrifugen wird an der vor Beginn des Einfüllens bereits mit normaler Betriebs-oder einer anderen festliegenden Drehzahl angetriebenen Zentrifuge die durch das laufende Einfüllen des Schleudergutes verursachte Abnahme der Drehzahl überwacht und diese als Maß für den Füllungszustand angenommen.A is used for speed monitoring in the known arrangements Speed measuring relay, in whose measuring circuit the different speeds correspond Resistors with different resistance values can be switched on. In certain circumstances it is advisable to use one or the other resistor to adapt to the respective To make relationships changeable. In the above-described way, can an automatic centrifuge control, the beginning and end of filling and thus the degree of filling can be determined. It has been shown, however, that the so-called "wake" considerably reduce the accuracy of the measuring arrangement, which is actually exactly working, can. The term »after-run« refers to the proportion of the filling compound that occurs during and after the Closing process of the filling compound slide is still running in the centrifugal drum because the Closing process can not go on as quickly as you like. The follow-up can within broad limits by a pre-shutdown, d. H. through appropriate presetting of the final value must be taken into account, but it has been shown that this measurement method is only useful if the filling conditions change little. In the other case and especially when shorter filling times due to large batches to increase the number of batches Slide openings and fast flow rates are aimed for, corresponds this method no longer has the desired accuracy. In a different procedure to determine the degree of filling when filling the centrifuged material in during the Filling the material moving, motor-driven sugar centrifuges is attached to the before starting the filling already with normal operating or another fixed The centrifuge, which is driven by the speed, is generated by the continuous filling of the centrifuged material caused decrease in speed is monitored and this is used as a measure of the filling level accepted.

Außerdem ist eine durch einen Fühler betätigte Steuervorrichtung zum Füllen einer Siebzentrifuge bekannt, bei der der durch den Füllring in der Siebtrommel beeinflußte Fühler im Maß seiner fortschreitenden Verstellung ein Steuerorgan betätigt, das seinerseits fortschreitend eine Schaltverrichtung für die Beschickungssperre bewegt.In addition, a control device actuated by a sensor is for Filling a sieve centrifuge is known in which the filling ring in the sieve drum influenced sensor actuates a control element in the measure of its progressive adjustment, this in turn progressively a switching device for the loading lock emotional.

Die beschriebenen Schwierigkeiten bei der Dosierung des Füllgutes können nach der Erfindung dadurch beseitigt werden, daß ein Drehzahlmeßrelais verwendet ist, dessen Meßkreis auf Meßpunkte einstellbare Widerstände, z. B. je einen Widerstand für den Füllungsbeginn und für das Füllungsende, aufweist, wobei dem Widerstand für das Füllungsende ein weiterer Widerstand für die Drosselung der Zufuhr der Füllmasse zuschaltbar ist. In vorteilhafter Weise löst die Umschaltung der Teilbereiche ein Kommando an die Beschickungsvorrichtung zur Änderung des Schleudergutstromes im Sinne einer Feindosierung aus, wobei zur Anpasung des Umschaltpunktes an die sich ändernden Füllbedingungen die Widerstände der Teilmeßbereiche einstellbar sind.The difficulties described when metering the product can be eliminated according to the invention in that a speed measuring relay is used is, the measuring circuit on measuring points adjustable resistors, z. B. one resistor each for the beginning of the filling and for the end of the filling, the resistance for the end of the filling, another resistor for throttling the supply of the filling compound is switchable. The switchover of the sub-areas is advantageously triggered Command to the loading device to change the centrifugal material flow in Meaning of a fine dosage, whereby to adapt the switchover point to the changing filling conditions the resistances of the partial measuring ranges are adjustable.

Unter Umständen kann es zweckmäßig sein, daß auch die Stärke des gedrosseltell Stromes einstellbar ist, um Änderungen der Viskosität oder des Fülldruckes berücksichtigen zu können. Darüber hinaus kann das Meßverfahren noch in der Weise erweitert werden, daß der als zusätzlicher Meßpunkt vorgesehene Umschaltpunkt in mehrere Einzelpunkte unterteilt wird, wobei jeder Meßpunkt den Schieberschließvorgang derart beeinflußt, daß ein annähernd kontinuierliches Schließen des Schiebers mit gegebenenfalls veränderlicher Schließgeschwindigkeit eintritt.Under certain circumstances it can be useful that the strength of the throttled Current is adjustable to take into account changes in viscosity or filling pressure to be able to. Furthermore can the measuring method still in the way can be extended so that the switching point provided as an additional measuring point in several individual points is subdivided, with each measuring point the slide closing process influenced in such a way that an approximately continuous closing of the slide with possibly variable closing speed occurs.

Mit der vorstehend angegebenen drehzahlabhängig beeinflußten Meßeinrichtung ist der Grad der Füllung wesentlich genauer als bisher und ohne die meist verwendeten mechanisch wirkenden Meßglieder einstellbar. Hierbei spielt die Viskosität des Füllgutes keine Rolle. denn das Ende der Füllung ist nicht zeitabhängig gesteuert. sondern es wird hierfür die Änderung der Bewegungsgröße der Schleudertrommel herangezogen. Schließlich wird noch hervorgehoben, daß mit der Einrichtung nach der Erfindung praktisch stetig bis zur Abschlußstellung des Schiebers gesteuert werden kann, sofern die Zahl der Widerstandstufen im Meßkreis sowie die Zahl der den einzelnen Stufen zugeordneten Schieberstellungen groß genug ist.With the above-mentioned speed-dependently influenced measuring device the degree of filling is much more precise than before and without the most commonly used ones mechanically acting measuring elements adjustable. The viscosity of the product plays a role here not matter. because the end of the filling is not time-controlled. but the change in the amount of movement of the centrifugal drum is used for this purpose. Finally, it is emphasized that with the device according to the invention can be controlled practically steadily up to the final position of the slide, provided the number of resistance levels in the measuring circuit and the number of the individual levels assigned slide positions is large enough.

Die Zeichnung gibt ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes wieder, wobei nur die zum Verständnis der Erfindung erforderlichen Stromläufe einer vollautomatischen Steuerung dargestellt sind.The drawing gives an embodiment of the subject matter of the invention again, with only the circuits required to understand the invention fully automatic control are shown.

Mit 1 ist die Drehzahlmeßkombination bezeichnet, die über Leitungen 2 von einer in der Zeichnung nicht dargestellten Tachometermaschine gespeist wird, welche mit der Schleudertrommel oder mit deren Antrieb gekuppelt ist und daher eine der Drehzahl proportionale Spannung liefert. Da als Tachometermaschine eine Drehstrommaschine Verwendung finden soll, ist eine Gleichrichteranordnung 3 vorgesehen. Von der drehzahlabhängigen Spannung wird ein Drehzahlmeßrelais 4 gespeist, das einen Umschaltkontakt 5 aufweist. In dem Meßkreis des Relais 4 können mit Hilfe von Schaltkontakten zur Erzielung der erforderlichen Drehzahlstufen verschiedene Widerstände eingeschaltet werden. In der Zeichnung sind nur die Widerstände 6 für den Füllbeginn und die Widerstände 7 und 8 für das Füllende eingetragen. Zum Ablauf eines vollautomatischen Arbeitspieles sind jedoch noch weitere Drehzahlstufen erforderlich, für die die benötigten Widerstände und Schalteinrichtungen der besseren übersicht wegen in der Zeichnung nicht eingetragen sind. Von dem Umschaltkontakt 5 des Drehzahlmeßrelais 4 werden zwei Hilfsschütze 9 und 10 gesteuert. Von diesen Schützen werden wieder Schütze 11 bis 17 gesteuert, deren Arbeitsweise anschließend erläutert wird.The number 1 denotes the speed measurement combination, which is fed via lines 2 from a tachometer machine, not shown in the drawing, which is coupled to the centrifugal drum or to its drive and therefore supplies a voltage proportional to the speed. Since a three-phase machine is to be used as the tachometer machine, a rectifier arrangement 3 is provided. A speed measuring relay 4 , which has a changeover contact 5, is fed by the speed-dependent voltage. In the measuring circuit of the relay 4, various resistors can be switched on with the aid of switching contacts to achieve the required speed levels. In the drawing, only the resistors 6 for the start of filling and the resistors 7 and 8 for the end of filling are entered. In order to run a fully automatic work cycle, however, additional speed levels are required, for which the required resistors and switching devices are not entered in the drawing for a better overview. Two auxiliary contactors 9 and 10 are controlled by the changeover contact 5 of the speed measuring relay 4. From these contactors contactors 11 to 17 are again controlled, the mode of operation of which will be explained below.

Die Stellung der Schaltkontakte ist so gezeichnet, wie sie sich beim Hochlaufen der Zentrifuge auf die Fülldrehzahl ergibt. Die hierfür erforderlichen Anlaßschütze sind in der Zeichnung nicht dargestellt. Das Hilfsschütz 9 liegt unter den zuvor beschriebenen Voraussetzungen zwar an Spannung, jedoch werden hierbei keine Schaltkommandos ausgelöst, da alle Stromkreise, in denen Kontakte dieses Schützes liegen (in der Zeichnung die Kontakte 91 und 92), noch offen sind. Ist die durch den Widerstand 6 einstellbare Fülldrehzahl - also die Drehzahl, bei der die Füllung beginnt - erreicht, so spricht das Drehzahlmeßrelais 4 an und schaltet mit seinem Umschaltkontakt 5 das Hilfsschütz 9 ab und das Hilfsschütz 10 ein. Dadurch erhält das Schütz 11 über den Kontakt 101 des Hilfsschützes 10 Spannung, das sich in der Folge über den Kontakt 113 selbst hält. Gleichzeitig wird durch den Kontakt 111 des Schützes 11 derMeßkreis für die Fülldrehzahl geöffnet und durch Schließen des Kontaktes 112 desselben Schützes der Meßkreis für die Füllungsendwert-Vormessung, der die beiden Widerstände 7 und 8 in Reihe enthält, eingeschaltet. Schließlich wird durch den Kontakt 114 des Schützes 11 der Stromkreis für das Schütz 12 vorbereitet, das dem nächsten Meßpunkt zugeordnet ist. Das Hilfsschütz 10 bleibt aber weiter angezogen, da der Wert der Widerstände 7 und 8 kleiner als der des Widerstandes 6 ist. Mit dem Ansprechen des Drehzahlmeßrelais 4 beim Erreichen der Fülldrehzahl ist auch der Antriebmotor vom Netz abgeschaltet und der Füllmasseschieber geöffnet worden, was in der Zeichnung ebenfalls nicht dargestellt ist.The position of the switching contacts is drawn as it results when the centrifuge runs up to the filling speed. The starting contactors required for this are not shown in the drawing. The auxiliary contactor 9 is energized under the conditions described above, but no switching commands are triggered because all circuits in which the contacts of this contactor are located (contacts 91 and 92 in the drawing) are still open. If the filling speed, which can be set by the resistor 6 - that is, the speed at which filling begins - is reached, the speed measuring relay 4 responds and, with its changeover contact 5, switches the auxiliary contactor 9 off and the auxiliary contactor 10 on . As a result, the contactor 11 receives voltage via the contact 101 of the auxiliary contactor 10 , which voltage is subsequently maintained via the contact 113. At the same time, the measuring circuit for the filling speed is opened by the contact 111 of the contactor 11 and the measuring circuit for the final value pre-measurement, which contains the two resistors 7 and 8 in series, is switched on by closing the contact 112 of the same contactor. Finally, the circuit for the contactor 12 , which is assigned to the next measuring point, is prepared by the contact 114 of the contactor 11. The auxiliary contactor 10 remains attracted, however, since the value of the resistors 7 and 8 is smaller than that of the resistor 6. When the speed measuring relay 4 responds when the filling speed is reached, the drive motor is also switched off from the mains and the filling compound slide has been opened, which is also not shown in the drawing.

Die Drehzahl der Schleudertrommel nimmt nun durch das Einlaufen der Füllmasse ab. Sobald die durch die Tachomaschinenspannung dargestellte Trommeldrehzahl bis auf den durch die Widerstände 7 und 8 vorgegebenen Widerstandswert abgesunken ist, kippt das Drehzahlmeßrelais 4 wieder in die Ruhelage zurück, so daß das Hilfsschütz 10 abfällt und das Hilfsschütz 9 wieder an Spannung gelegt wird. Über den nunmehr geschlossenen Kontakt 91 vom Hilfsschütz 9 erhält das Schütz 12 Spannung, da ja das Schütz 11 eingeschaltet geblieben ist. Das Schütz 12 hält sich über seinen Arbeitskontakt 123 selbst. Beim Ansprechen des Schützes 12 wird durch öffnen des Kontaktes 121 der Meßkreis mit den Widerständen 7 und 8 unterbrochen und durch das anschließende Schließen des Kontaktes 122 der Widerstand 7 allein in den Meßkreis eingeschaltet.The speed of the centrifugal drum now decreases as the filling compound flows in. As soon as the drum speed represented by the tachometer machine voltage has dropped to the resistance value given by the resistors 7 and 8, the speed measuring relay 4 switches back to the rest position, so that the auxiliary contactor 10 drops out and the auxiliary contactor 9 is connected to voltage again. The contactor 12 receives voltage via the now closed contact 91 from the auxiliary contactor 9, since the contactor 11 has remained switched on. The contactor 12 holds itself through its working contact 123. When the contactor 12 responds, the measuring circuit with the resistors 7 and 8 is interrupted by opening the contact 121 and the subsequent closing of the contact 122 switches the resistor 7 into the measuring circuit alone.

Mit dem Umschalten der Widerstände wird über einen Kontakt 124 auch das Schütz 13 an Spannung gelegt, das über ein Magnetventil den Schieber auf ein vorbestimmtes Maß schließt, wodurch der Strom der Füllmasse gedrosselt wird. Außerdem wird durch Schließen des Kontaktes 125 noch der Stromkreis des Schützes 14 für die nächste Messung vorbereitet.When the resistors are switched over, voltage is also applied to the contactor 13 via a contact 124, which closes the slide to a predetermined level via a solenoid valve, whereby the flow of the filling compound is throttled. In addition, by closing the contact 125 , the circuit of the contactor 14 is prepared for the next measurement.

Da nun lediglich der Widerstand 7 im Meßkreis liegt, schaltet das Meßrelais erneut in die Arbeitslage und legt das Hilfsschütz 1.0 w=ieder an Spannung. Über den Kontakt 102 des Schützes wird nunmehr das Schütz 14 an Spannung gelegt, welches sich in der Folge über den Kontakt 141 selbst hält. Hierbei wird auch der Kontakt 142 geschlossen, der aber keinen Schaltvorgang auslöst, da der Kontakt 92 des Hilfsschützes 9 noch offen ist. sondern es wird nur die nächste Messung vorbereitet. Nach einem weiteren Drehzahlabfall auf Grund der gedrosselten Zufuhr der Füllmasse wird der durch den Widerstand 7 vorgegebene Meßpunkt erreicht. Das Relais 4 kommt wieder in seine Ruhelage, wirft das Hilfsschütz 10 ab und legt das Schütz 9 an Spannung. Hierdurch wird der Kontakt 92 im Stromkreis des Schützes 15 geschlossen, welches nun über den Kontakt 142 Spannung erhält und einschaltet. Es hält sich über den Kontakt 152 selbst. Durch öffnen der Kontakte 151 und 153 wird zum einen der gesamte Meßkreis geöffnet und zum anderen das teilweise Schließen des Schiebers beendet. Weiter wird durch Schließen des Kontaktes 154 das Ventil 16 an Spannung gelegt, welches den Schließvorgang des Füllmasseschiebers vollendet. Über einen Kontakt 155 wird schließlich das Schütz 17 an Spannung gelegt, womit der weitere Bewegungsablauf der Zentrifuge eingeleitet wird, für den die notwendigen Schaltelemente in der Zeichnung jedoch nicht dargestellt sind. Es können jedoch an Stelle von nur einer Drosselstufe auch deren: mehrere verwendet werden, so daß bei ausreichender Feinstufigkeit der Schalteinrichtung eine praktisch stetige Abnahme des Füllstromes erreichbar ist.Since only the resistor 7 is now in the measuring circuit, the measuring relay switches to the working position again and puts the auxiliary contactor 1.0 w = on again. Voltage is now applied to the contactor 14 via the contact 102 of the contactor, which then holds itself via the contact 141. In this case, contact 142 is also closed, but this does not trigger a switching process, since contact 92 of auxiliary contactor 9 is still open. only the next measurement is prepared. After a further decrease in speed due to the throttled supply of the filling compound, the measuring point specified by the resistor 7 is reached. The relay 4 returns to its rest position, throws off the auxiliary contactor 10 and applies voltage to the contactor 9. This closes contact 92 in the circuit of contactor 15, which now receives voltage via contact 142 and switches it on. It holds itself through contact 152. By opening contacts 151 and 153 , on the one hand the entire measuring circuit is opened and on the other hand the partial closing of the slide is terminated. In addition, by closing contact 154, voltage is applied to valve 16, which completes the closing process of the filling compound slide. The contactor 17 is finally connected to voltage via a contact 155, whereby the further movement sequence of the centrifuge is initiated, for which the necessary switching elements are not shown in the drawing, however. However, instead of just one throttle stage, several can also be used, so that if the switching device is sufficiently fine, a practically constant decrease in the filling flow can be achieved.

Das erfindungsgemäße Verfahren ist nicht nur bei einer Füllmethode mit abfallender, sondern auch bei einer solchen mit gleichbleibender oder ansteigender Fülldrehzahl verwendbar.The method of the invention is not just about one filling method with decreasing, but also with such with constant or increasing Filling speed can be used.

Claims

Claims: 1. Arrangement for automatic filling monitoring a centrifuge with the help of a control device, which depends on the Speed, which is due to the continuous filling of the spun material from the start of filling or from the start of filling. decreases from the time the drive motor is switched off, before the final filling value is reached causes a throttling of the feed of the material to be centrifuged, characterized by a Speed relay, the measuring circuit of which can be set at measuring points with resistors such. B. each a resistance for the beginning of the filling and for the end of the filling, wherein the resistance for the filling end another resistance for the throttling of the Supply of the filling liquid can be switched on.

2. Arrangement according to claim 1, characterized in that that the switchover of the sub-areas is a command to the loading device to change the current of the filling compound in the sense of a throttling triggers.

3. Arrangement according to claims 1 and 2, characterized in that for adapting the switchover point the resistances of the Teihneß areas can be adjusted to the changing filling conditions are.

4. Arrangement according to claim 1 to 3, characterized in that the strength of the fine stream as a function of the viscosity mass, the filling pressure or the like. Is optionally automatically adjustable. Considered publications: German Auslegeschriften Nos. 1026 695, 1036 763, 1095 532.