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Vorrichtung zur selbsttätigen Regelung der Förderleistung von Schwingförderrinnen
Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur selbsttätigen Regelung der Förderleistung
von Schwingförderrinnen mit umlaufender Antriebswelle, die über elastische Körper
mit der Arbeitsmasse in Verbindung steht.
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An Schwingförderrinnen, insbesondere Bunkerabzugsrinnen, werden in
vielen Fällen hohe Anforderungen hinsichtlich ihrer Dosiergenauigkeit gestellt.
Die Voraussetzung hierfür ist eine möglichst konstante Schwingungszahl, die einen
gleichmäßigen Fördereffekt der Rinne hervorruft. Die Schwingbewegungen werden bei
einer bekannten Förderrinne mit Hilfe einer Kurbelwelle erzeugt, die durch einen
Elektromotor angetrieben wird. Die Schwingungszahl der Rinne stimmt also mit der
Drehzahl der Kurbelwelle überein. Die Drehzahl der Kurbelwelle wird aber durch Spannungsschwankungen
im Netz und durch eine unterschiedliche Belastung, insbesondere bei Bunkerabzugsrinnen
die Belastung durch den Bunkerinhalt, beeinträchtigt. Die Genauigkeit der Dosierung
des Fördergutes mit Hilfe der Rinne ist daher nicht in allen Fällen ausreichend,
da schon die vorkommenden Abweichungen in der Antriebsdrehzahl eine zu große Änderung
der Förderleistung zur Folge haben.
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Die Schwingungsweite der Förderrinne ändert sich dagegen über einen
weiten Bereich der Förderleistung nur wenig. Daraus ergeben sich gewisse Schwierigkeiten,
wenn bei Schwingförderern mit unveränderlicher Schwingungsfrequenz (mit Netzfrequenz
gespeiste elektromagnetische Schwingantriebe, wie z. B. in der deutschen Auslegeschrift
1 111 720 beschrieben) eine Beeinflussung der Förderleistung durch Beherrschung
der Schwingungsweite erfolgen soll.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bekannte Nachteile zu vermeiden
und eine Vorrichtung zu schaffen, die aus einfachen robusten Elementen besteht,
mit deren Hilfe eine beliebige vorgegebene Schwingungszahl unabhängig von Netz-
oder Lastschwankungen konstant gehalten werden kann, so daß eine genaue Dosierung
des Gutes mit Hilfe der Rinne möglich ist.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Antriebswelle
mit einem Drehzahlgeber (Tachogenerator) gekoppelt ist, der seinerseits über ein
Regelorgan mit einer zwischen Antriebswelle und Antriebsmotor angeordneten Induktionskupplung
in Verbindung steht, und daß an das Regelorgan ein Sollwertgeber angeschlossen ist.
Die Antriebswelle der Rinne läuft also stets mit der dem eingestellten Sollwert
entsprechenden Drehzahl. Hierdurch werden an der Rinne Schwingbewegungen mit konstan-
ter
Schwingungszahl erzeugt, so daß eine genaue Dosierung des Gutes mit Hilfe der Rinne
gewährleistet ist.
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Die jeweilige Drehzahl der Antriebswelle wird mit Hilfe des Drehzahlgebers
in einen bestimmten elektrischen Spannungswert (Istwert) umgewandelt, der im Regelorgan
mit dem am Sollwertgeber eingestellten Wert für die Drehzahl verglichen wird, wobei
das Regelorgan in Abhängigkeit von der Abweichung des Istwerts vom Sollwert die
Erregung der Induktionskupplung verändert. Diese Änderung der Erregung bewirkt eine
Zunahme oder Abnahme des Schlupfes in der Induktionskupplung, durch den eine Angleichung
der tatsächlichen Drehzahl der Kurbelwelle an den eingestellten Sollwert der Drehzahl
erreicht wird, so daß die Drehzahl auf dem Sollwert konstant gehalten wird.
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Der besondere Vorteil der erfindungsgemäßen Vorrichtung besteht darin,
daß sie unabhängig von der Höhe der konstruktiv festliegenden günstigsten Schwingungsfrequenz
der Förderrinne Anwendung finden kann, da ja die Auslegung des zwischen Rinne und
Motor befindlichen Triebes (z.B. Rinnentrieb) und die Wahl der Motordrehzahl keinerlei
Beschränkungen unterworfen sind. Daß die Bestandteile der Vorrichtung in ihrer Robustheit
und Unempfindlichkeit gegen Verschleiß und Verschmutzung den Anforderungen des rauhen
Betriebes voll und ganz entsprechen, ist von großem wirtschaftlichem Nutzen, der
bei weitem den Aufwand für den Energieverlust in der Induktionskupplung überwiegt.
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Nachstehend ist die Erfindung an Hand eines in der Zeichnung schematisch
dargestellten Ausführungsbeispieles beschrieben.
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Dieses zeigt eine Förderrinne 1, die mittels Konsolen 2 und Schubgummifedern
3 auf einem Maschinengestell 4 schwingfähig abgestützt ist. Zur Erzeugung
der
Schwingbewegungen der Rinne ist eine im Maschinengestell 4 drehbar gelagerte Kurbelwelle
5 vorgesehen. Der gekröpfte Teil 6 der Kurbelwelle steht über Gummifedern 7 mit
der Rinne in Verbindung. Die Gummifedern 7 haben die Aufgabe, die Bewegungen der
Kurbelwelle elastisch auf die Rinne 1 zu übertragen. Zum Antrieb der Kurbelwelle
5 dient ein Motor 8. Dieser ist mit einer Induktionskupplung 9 gekoppelt, die ihrerseits
mit Hilfe von KeilriemenlO an der Kurbelwelle 5 angreift. Ferner ist die Kurbelwelle
5 über Keilriemen 11 mit einem Drehzahlgeber 12 (Tachogenerator) verbunden. Von
dem Drehzahlgeber führt eine Leitung 13 zu einem mit Wechselstrom gespeisten Regelorgan
14. Dieses ist mittels einer Leitung 15 an einen Sollwertgeber 16 angeschlossen,
an dem der Sollwert der Drehzahl für die Kurbelwelle 5 eingestellt werden kann.
Das Regelorgan 14 und die Induktionskupplung 9 sind über eine Leitung 17 miteinander
verbunden.
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Im Betrieb wird die Kurbelwelle 5 mit Hilfe des Motors 8 über die
Induktionskupplung 9 und die Keilriemen 10 angetrieben. Dabei erhält die Induktionskupplung
den für die Erregung erforderlichen Erregerstrom vom Regelorgan 14. Der Erregerstrom
ist bei normalen Betriebsbedingungen so bemessen, daß die Induktionskupplung einen
bestimmten Schlupf der Motorwelle gegenüber der Kurbelwelle zuläßt. Infolge der
Umlaufbewegung der Kurbelwelle 5 werden an der Rinne Schwingbewegungen erzeugt,
deren Schwingungszahl von der Drehzahl der Kurbelwelle bestimmt wird. Gleichzeitig
mit der Kurbelwelle 5 wird über die Keilriemen 11 der Drehzahlgeber 12 (Tachogenerator)
angetrieben. Der Drehzahlgeber ist so eingerichtet, daß er die jeweilige Drehzahl
der Kurbelwelle 5 in einen bestimmten elektrischen Spannungswert (Istwert) umwandelt.
Mit Hilfe der Leitungl3 wird dieser elektrische Spannungswert auf das Regelorgan
14 übertragen und hier mit dem eingestellten Sollwert für die Drehzahl der Kurbelwelle,
der vom Sollwertgeber 16 über die Leitung 15 auf das Regelorgan 14 übertragen wird,
ver-
glichen. In Abhängigkeit von der Abweichung. des Istwertes vom Sollwert wird
der Erregerstrom gesteuert, der vom Regelorgan 14 über die Leitung 17 zum Erregerkreis
der Induktionskupplung geleitet wird.
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Wenn also die Drehzahl der Kurbelwelle 5 beispielsweise infolge einer
Spannungsschwankung im Netz von dem festgesetzten Sollwert abweicht, so ändert sich
gleichzeitig die vom Drehzahlgeber erzeugte elektrische Spannung. Im Regelorgan
14 wird der elektrische Spannungswert mit dem eingestellten Sollwert für die Drehzahl
der Kurbelwelle verglichen, wobei der vom Regelorganl4 durch den Erregerkreis der
Induktionskupplung fließende Strom entsprechend dem Vergleich zwischen elektrischem
Spannungswert und Sollwert so verändert wird, daß in der Kupplung eine Zunahme bzw.
Abnahme des Schlupfes in der Weise erfolgt, daß die Drehzahl der Kurbelwelle und
damit die Schwingungszahl konstant gehalten werden. Auf diese Weise ist im Betrieb
der Rinne ständig für eine Angleichung der tatsächlichen Drehzahl der Kurbelwelle
an den eingestellten Sollwert der Drehzahl gesorgt. Hierdurch ergibt sich eine gleichmäßige
Förderleistung der Rinne und somit die Möglichkeit einer genauen Dosierung des Gutes
mit Hilfe der Rinne.