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Vorrichtung zum Regeln des Schüttvolumens von pulver- oder kornförmigem,
elektrisch leitendem Gut auf einem hiermit beladenen Förderband Die Erfindung betrifft
eine Vorrichtung zum Regeln der Schütthöhe und damit des Volumens des mit einem
Förderband transportierten Materials.
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Diese Aufgabe tritt z. B. in Brikettfabriken auf, bei denen Kohle
über Förderbänder in genau gleichbleibenden Mengen mehreren Trocknern oder anderen
Einrichtungen zugeführt werden muß.
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Zur Lösung dieser Aufgabe hat man bisher zum Teil Waagen verwendet,
die das Gewicht der auf den Förderbändern transportierten Kohle ermitteln und Regler
steuern, um das Gewicht auf dem Soll-Wert zu halten. Solche Bandwaagen sind sehr
teuer und bedürfen einer dauernden Wartung und Pflege.
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Die erfindungsgemäße Vorrichtung zeichnet sich demgegenüber durch
große Einfachheit in Aufbau, Bedienung und Wartung aus. Zur Lösung der Aufgabe macht
die Erfindung von einer Eigenschaft, nämlich der elektrischen Leitfähigkeit und
der pulver- oder kornförmigen Struktur des zu fördernden Gutes, z. B. Kohle, in
an sich bekannter Weise Gebrauch.
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Eine bekannte Vorrichtung, die auch von dieser Eigenschaft Gebrauch
macht, dient zum Regeln der Schütthöhe. Hier hängen zwei Ketten von oben herab in
die Bahn des transportierten Schüttgutes.
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Bei Berührung mit der Oberfläche des Gutes schließt sich ein Stromkreis,
der von einem Pol eines Steuergerätes durch das Schüttgut zu den Ketten und von
dort zurück zum anderen Pol des Steuergerätes führt.
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Das Schließen des Stromkreises bedeutet also, daß das Schüttgut seine
Soll-Höhe erreicht hat. Das Steuergerät betätigt darauf ein Stellglied, das die
weitere Zufuhr des Schüttgutes unterbricht oder herabsetzt. Mit dieser bekannten
Vorrichtung läßt sich somit die Schütthöhe konstant halten. Diese Vorrichtung kann
das Schüttvolumen nicht regeln, da nur die Höhe des Schüttgutes erfaßt wird und
die Breite des von dem Schüttgut auf dem Förderband eingenommenen Raumes unbeeinflußt
bleibt.
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Eine solche Beeinflussung oder ein Festlegen der Breite des von dem
Schüttgut auf dem Förderband eingenommenen Raumes erfordert starre Leitplatten,
die in Laufrichtung des Förderbandes symmetrisch zu dessen Mittellinie angeordnet
sind. Solche starren Leitplatten sind bei einer Vorrichtung, die zum Umleiten von
Schüttgut von einem ersten auf ein zweites Förderband dient, bekanntgeworden.
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Wenn nicht nur eine einzige Schütthöhe, sondern die Schütthöhe und
damit das Schüttvolumen m mehreren Stufen geregelt werden soll, sind als Ketten
ausgebildete und damit flexible Elektroden nicht mehr brauchbar. Diese geben nämlich
nur die
Signale »kein Stroms oder »Strom«, unabhängig davon, ob das Schüttgut die
Soll-Höhe gerade erreicht hat oder diese überschreitet. Zum genauen Erkennen unterschiedlicher
Schütthöhen sind starre Elektroden erforderlich.
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Starre Elektroden, die in das Schüttgut hineinragen und zur Messung
der Schüttguthöhe dienen, sind an sich bekannt. Eine bekannte Vorrichtung, bei der
die Elektroden auf diese Weise ausgebildet sind, arbeitet jedoch auf kapazitiver
Grundlage und nicht galvanisch wie die erfindungsgemäße Vorrichtung.
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Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung soll das Schüttvolumen von
pulver- oder kornförmigem, elektrisch leitendem Gut auf einem hiermit beladenen
Förderband in mehreren Stufen geregelt werden können. Dies geschieht dadurch, daß
die Breite des von dem Schüttgut auf dem Förderband eingenommenen Raumes konstant
gehalten und die Schütthöhe geändert und geregelt wird. Hierzu verwendet die Erfindung
mehrere oberhalb des Förderbandes angeordnete und auf dieses gerichtete starre Elektroden
sowie ein Steuergerät.
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Die Aufgabe, das Schüttvolumen durch Beeinflussen der Schütthöhe
zu regeln, wird erfindungsgemäß durch die Kombination von drei Merkmalen gelöst:
daß die Elektroden in verschiedener Höhe über dem Förderband enden, daß an sich
bekannte, starre Leitplatten in Laufrichtung des Förderbandes vor den Elektroden
seitlich von und symmetrisch zur Mittellinie angeordnet sind und daß das Steuergerät
die am dichtesten an das Förderband heranerreichende Elektrode mit einer und die
übrigen Elektroden mit entgegengesetzter Polarität speist und einen Stromfluß zwischen
dieser und den anderen Elektroden feststellt und hierauf einen Stellmotor
zum
Steuern der Beschickung des Förderbandes derart betätigt, daß die Schütthöhe an
den Elektroden konstant ist.
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Die von dem Steuergerät gespeisten Elektroden tauchen in die auf
dem Förderband liegende Kohle ein und bilden mit dieser einen Stromkreis. Zur Erläuterung
der Betriebsweise sei angenommen, daß das Förderband immer bis zur untersten Elektrode
mit Kohle beladen ist. Reicht die Schütthöhe nur bis zur untersten und nicht bis
zur nächsthöheren Elektrode, ist der Stromkreis offen und das Steuergerät gibt ein
solches Signal zum Stellmotor, daß die auf das Förderband aufgegebene Kohlenmenge
erhöht wird. Bei Ansteigen der Schütthöhe bis zur nächsthöheren Elektrode tauchen
diese und die andere mit umgekehrter Polarität gespeiste Elektrode beide in die
Kohle ein, und der Stromkreis schließt sich über die Kohle. Das Steuergerät führt
darauf dem Stellmotor ein umgekehrtes Signal zu.
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Soll die Schütthöhe über den Fußpunkt der zweiten Elektrode hinaus
erhöht werden, wird die dritte Elektrode an dem Steuergerät eingeschaltet, und dem
Stellmotor werden so lange weitere Signale zugeführt, bis die Kohleschicht auf dem
Förderband auch bis zu dieser Elektrode angestiegen ist.
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Mit der Vorrichtung läßt sich damit die Schütthöhe des Förderbandes
stufenweise regeln. Die Zahl der Stufen und die Größe der einzelnen Stufen hängt
von der Zahl der Elektroden und deren Abstand von dem Förderband ab.
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Zwischen Steuergerät und Stellmotor sind Regelglieder eingeschaltet,
um die durch die Länge des Förderbandes zwischen der Beschickungsstelle und den
Elektroden entstehende Verzögerung auszugleichen.
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Damit eine Elektrode nicht in eine von einer vorhergehenden Elektrode
in dem Schüttgut ausgesparte Furche eintaucht, können die Elektroden seitlich versetzt
oder zueinander gestaffelt angeordnet sein.
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Die Elektroden können die Form von einfachen Platten oder Stäben
aufweisen. Besonders bewährt hat sich eine Umfangsform, die sich aus zwei gleichseitigen,
spitzen, in Bewegungsrichtung des Schüttgutes ausgerichteten und mit ihren Grundseiten
aufeinanderliegenden Dreiecken zusammensetzt. In Bewegungsrichtung des Schüttgutes
liegt dann eine große Berührungsfläche vor, und kurzwellige Höhenänderungen werden
ausgeglichen und führen zur Anzeige des Durchschnittswertes.
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Zu erwähnen ist noch, daß die Leitplatten das zugeführte Gut vor
den Elektroden auf die gleiche Breite drücken. Die von den Elektroden vorgenommene
Höhenmessung wird dadurch zu der gewünschten Volumenmessung.
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In der oben beschriebenen Form arbeitet die erfindungsgemäße Vorrichtung
als Regler. Selbstverständlich läßt sich die Vorrichtung auch als Meßgerät einsetzen.
Hierzu schließt man z.B. an das Steuergerät einen Schreiber an, der die von den
einzelnen Elektroden ermittelte Schütthöhe aufzeichnet.
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Bei Verwendung als Regler läßt sich mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung
jeder beliebige Soll-Wert einstellen. Zum Beispiel müssen den Trocknern in Brikettfabriken
105 0/o ihrer Nennleistung an Kohle zugeführt werden. Hierdurch wird gewährleistet,
daß die Trockner immer mit voller Leistung arbeiten, und die überschüssige Kohlenmenge
wird zurückgeführt. Erfindungsgemäß läßt sich die Zu-
fuhr und Einhaltung dieses
Wertes durch Abstimmung des Steuergerätes einhalten.
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Die Erfindung sieht weiter eine Ausführung vor, mit der die von einem
Förderband auf ein anderes Förderband abgezweigte Menge derart gesteuert wird, daß
das Schüttvolumen auf dem zweiten Förderband konstant bleibt. Hierzu sind über dem
zweiten Förderband eine Minimum- und eine Maximumelektrode angeordnet, die in kurzen
Abständen kurz unterhalb bzw. oberhalb der Soll-Höhe der Beschikkung über diesem
Förderband enden. Das zweite Förderband selbst ist elektrisch leitend. Ein Steuergerät
speist das Förderband mit einer und die beiden Elektroden mit entgegengesetzter
Polarität. Dadurch schließt sich über das Förderband und das von diesem beförderte
Gut ein Stromkreis zur Minimum-oder Maximumelektrode. An das Steuergerät ist weiter
ein Stellmotor angeschlossen, der über eine Spindel eine in die Beschickung des
ersten Förderbandes eingreifende Leitplatte verschiebt. Das Steuergerät steuert
den Stellmotor derart, daß von dem ersten Förderband eine konstante Gutmenge auf
das zweite Förderband abgezweigt wird. Bei nur bis zur Minimumelektrode reichender
Schütthöhe wird die Leitplatte weiter über das erste Förderband geschoben, während
sie bei Eintauchen der Maximumelektrode in das Gut zurückgeführt wird. Auch hier
sorgen Vor- und Nachregelglieder dafür, daß keine Schwingungen um den Soll-Wert
eintreten.
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Diese Ausführung läßt sich auch bei einem Schüttelsieb einsetzen,
das kontinuierlich beschickt werden muß. Rohe Braunkohle enthält feine Kohle und
gröbere Bestandteile, wie noch nicht vollständig verkohlte Holzreste u. dgl. Das
Verhältnis dieser beiden Bestandteile schwankt, so daß bei konstantbleibender Zufuhr
das Sieb bei Beschickung mit einem hohen Anteil an groben Bestandteilen nicht voll
ausgelastet wird. Das Sieb wird daher schräg angeordnet, und die Kohle wird von
der höheren Seite in solcher Menge über das Sieb geleitet, daß auf der tieferen
Seite immer ein überlauf stattfindet und damit ein Polster vorliegt. Bei einem solchen
Sieb werden die Maximum- und die Minimumelektrode über dem letzten Viertel der Länge
des Siebes angeordnet.
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Hierdurch wird gewährleistet, daß das Sieb immer mit Kohle bedeckt
ist und auch bei einem hohen Anfall grobstückiger, nicht durch das Sieb durchtretender
Bestandteile immer auf voller Leistung arbeitet.
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Als Beispiel für die Erfindung werden die beiden Ausführungen in
den Zeichnungen dargestellt. Dabei ist Fig. 1 schematisch eine perspektivische Darstellung
der ersten Ausführung, F i g. 2 ein Schnitt entlang der Linie 2-2 in Fig. 1, F i
g. 3 eine Draufsicht auf die Ausführung in Blickrichtung der Pfeile 3-3 in F i g.
2, Fig.4 schematisch die Draufsicht auf eine bestimmte Ausführung einer Elektrode,
F i g. 5 schematisch die Draufsicht auf ein Förderband mit seitlich versetzten Elektroden,
F i g. 6 schematisch eine Draufsicht auf die zweite Ausführung der Erfindung, F
i g. 7 ein Schnitt entlang der Linie 7-7 in F i g. 4, Fig.8 schematisch eine Seitenansicht
auf eine spezielle Anwendung der in F i g. 6 und 7 gezeigten Ausführung.
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Fig. 1 zeigt ein Förderband 10 üblicher Bauart, das auf Stützen 12
läuft. Auf dem Förderband 10 liegt die Kohleschicht 14. Im gezeigten Beispiel weist
die Vorrichtung vier Elektroden 16, 18, 20 und 22 auf, von denen nach der Darstellung
in Fig. 2 die drei hinteren Elektroden in die Kohleschicht 14 eintauchen. Die Elektroden
sind an das Steuergerät 24 angeschlossen. Die Elektrode 22, die am dichtesten über
dem Förderband 10 endet, wird z. B. mit negativer Polarität gespeist, während den
Elektroden 16 bis 20 positive Polarität zugeführt wird. Fig. 3 zeigt die Leitplatten
26, die die Kohleschicht 14 auf konstante Breite drücken.
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F i g. 4 zeigt als Beispiel für eine Elektrodenform eine in Bewegungsrichtung
der Kohle stromlinienförmig ausgebildete Elektrode 16, die gleichzeitig in Laufrichtung
der Kohle eine große Berührungsfläche aufweist. Fig. 5 zeigt schematisch, wie mehrere
solcher Elektroden seitlich gegeneinander versetzt angeordnet sind.
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Fig. 6 zeigt das erste Förderband 28, von dem Kohle auf das zweite
Förderband 30 abgezweigt wird.
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Über dem Förderband 30 stehen die Minimumelektrode 32 und die Maximumelektrode
34. Die beiden Elektroden und das Förderband 30 sind an das Steuergerät 36 angeschlossen.
Dieses steuert einen Stellmotor 38, der über eine Spindel 40 auf eine Leitplatte
42 einwirkt.
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Das Förderband 30 ist über eine Leitung 44 an das Steuergerät 36
angeschlossen. Sinkt die Kohleschicht unter den Fußpunkt der Minimumelektrode 32,
wird der Stromkreis über die Leitung 44, das Förderband 30, die Kohleschicht, die
Minimumelektrode 32 und das Steuergerät 36 unterbrochen und dem Stellmotor 38 ein
solches Signal zugeführt, daß er die Leitplatte 42 - in Blickrichtung auf F i g.
6-nach links verschiebt. Dadurch wird eine größere Kohlenmenge von dem Förderband
28 auf das Förderband 30 abgezweigt. Bei Ansteigen der Kohleschicht bis zum Fußpunkt
der Maximumelektrode 34 schließt sich ein weiterer Stromkreis über diese Elektrode,
und auf ein erneutes Signal schiebt der Stellmotor 38 die Leitplatte 42 über die
Spindel 40 nach rechts. Damit läßt sich die Höhe der Kohleschicht auf dem Förderband
30 auf einen Wert zwischen der Minimumelektrode 32 und der Maximumelektrode 34 einregeln.
Auch hier sorgen Verzögerungsglieder dafür, daß die Soll-Höhe nicht zwischen einem
Minimum- und Maximumwert hin- und herpendelt, sondern praktisch auf einem Wert konstant
gehalten wird.
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Fig. 7 zeigt diese Ausführung im Schnitt. In gleicher Darstellung
zeigt Fig. 8 eine Ausführung, bei der die Zufuhr von Kohle zu einem Schüttelsieb
46 auf konstanter Höhe gehalten wird. Die beiden Elektroden 32 und 34 sind am Ende
des schrägliegenden Siebes 46 angeordnet. Dadurch wird gewährleistet, daß das Sieb
46 immer mit Kohle bedeckt ist und gesiebte Kohle in konstantem Maß durch den Trichter
48 abgeführt wird. Die überschüssige, von dem Sieb 46 nicht aufgenommene Kohle läuft
an dem Überlauf 50 über und wird zur weiteren Bearbeitung zurückgeführt.
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Die erfindungsgemäße Vorrichtung läßt sich zum Messen und Regeln
der Schütthöhe von jeglichem Gut verwenden, das elektrisch leitend ist und eine
solche Struktur aufweist, daß es beim Vorbeilauf an
den Elektroden elektrisch Kontakt
gibt und diese nicht beschädigt.