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EP0930941B1 - Verfahren und einrichtung zur automatischen überwachung von maschinen, insbesondere für zerkleinerungsmaschinen, vorzugsweise rotorscheren - Google Patents

Verfahren und einrichtung zur automatischen überwachung von maschinen, insbesondere für zerkleinerungsmaschinen, vorzugsweise rotorscheren Download PDF

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Publication number
EP0930941B1
EP0930941B1 EP97913090A EP97913090A EP0930941B1 EP 0930941 B1 EP0930941 B1 EP 0930941B1 EP 97913090 A EP97913090 A EP 97913090A EP 97913090 A EP97913090 A EP 97913090A EP 0930941 B1 EP0930941 B1 EP 0930941B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
machine
comminutable
charging material
fact
comminution
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
EP97913090A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP0930941A1 (de
Inventor
August Van Der Beek
Thomas Spiesshofer
Willi Schneider
Erwin Kaldenbach
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Metso Lindemann GmbH
Original Assignee
Svedala Lindemann GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Svedala Lindemann GmbH filed Critical Svedala Lindemann GmbH
Publication of EP0930941A1 publication Critical patent/EP0930941A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP0930941B1 publication Critical patent/EP0930941B1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B02—CRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING; PREPARATORY TREATMENT OF GRAIN FOR MILLING
    • B02C—CRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING IN GENERAL; MILLING GRAIN
    • B02C18/00—Disintegrating by knives or other cutting or tearing members which chop material into fragments
    • B02C18/06—Disintegrating by knives or other cutting or tearing members which chop material into fragments with rotating knives
    • B02C18/16—Details
    • B02C18/24—Drives
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B02—CRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING; PREPARATORY TREATMENT OF GRAIN FOR MILLING
    • B02C—CRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING IN GENERAL; MILLING GRAIN
    • B02C23/00—Auxiliary methods or auxiliary devices or accessories specially adapted for crushing or disintegrating not provided for in preceding groups or not specially adapted to apparatus covered by a single preceding group
    • B02C23/04—Safety devices

Definitions

  • the invention relates to a method and a device for automatic Monitoring of shredding machines like rotor shears for shredding bulky waste with two stored parallel to each other in a housing, counter-rotating, intermeshing cutting rotors, each consisting of several lined up on a shaft with cutting teeth provided rotor disks are formed.
  • Control devices for the protection of drives which are used for Overloading one of the drive elements generates signals that are sent via a control unit act on the drive.
  • These monitoring controls usually record Drive values, e.g. Current, power, speed, torque or the like ..
  • Crushers of the type described above are in operation exposed to specifically high and changing loads, their high Extreme values due to the parts of the Feed good are caused. These are in size, shape or Material quality very different, but can ultimately be in Classify crushable and non-crushable parts.
  • Sorting out destructive materials, such as heavy iron parts is after the Forward running through so-called reversing movements due to the design of the Cutting teeth and position of the rotor shear inevitably removed disruptive parts.
  • a control device for protecting an electromotive drive in particular a document shredder, which monitors the drive and generates a signal when it is overloaded, which acts on the drive via a control unit.
  • a control indicator element with a plurality of light-emitting diodes, which is controlled in stages depending on the drive values supplied to the control indicator element, the signal being generated depending on the control of one or more stages, which is a reverse run , the so-called reversing, or disengaging the drive.
  • US 4,560,110 has a hydraulic drive device for one Shredder sensing means attached to the drive means upstream in the fluid circuit are connected and to an increase in the force supplied to the pumping means respond above a predetermined value by generating a reverse signal to finally reverse the direction of rotation of the rotor shaft and thus the Remove blockage.
  • a switching unit in the power supply line to the motor a reversal of the motor in response to an increase in the Torque above a predetermined value as a result of the occurrence of a increased resistance on the cutting devices.
  • the invention is based, both from business and the task also constructive points of view when crushing in the forward run and in Reverse running, the so-called reversing movement, disruptive parts of the Comminution machines of the aforementioned type which separate out feed material Genus, despite the disruptive process of disruptive parts of the feed, which too shock-like, extremely high loads lead to the type of load on the machine recognize, continue the machine operation without interference and thereby distinguishable from comminutable and non-comminutable feed, whereby machine-related measurands are to be recorded and evaluated.
  • the invention is illustrated using exemplary embodiments of a basic type.
  • FIGS. 1, 4 and 5 show the method according to the invention on the basis of curve profiles in a coordinate system over the respective P-axis (pressure) and the respective t-axis (time) and the resulting kinematic processes with regard to the direction of rotation (arrows) of the cutting disks 8 (FIGS. 3, 4 and 5) one Rotor shear including the removal of heavy parts.
  • non-crushable feed is a relatively high amount due to the amount Rate of increase of the load (gradient) - after a possible Reversing - first the crushing process is interrupted, the non-crushable Thrown out of the feed material and then the normal, crushing movement continued (Fig. 1a).
  • the process can also be varied so that a Reversing is not absolutely necessary, but with one
  • the hydraulic motor drive is static from a standstill and starts without pressure Pressure builds up again and the shredding process is slow or steady started up, in order to either crush the goods or (re) determine that it is ultimately not crushable (Fig. 1b). It is essential that the registration of the gradient is below the set value Pmax. With practical Experiments have shown that the one shown here in FIG. 1 at M2 Peak machine load can also be above Pmax.
  • the sequence is as follows in a further embodiment of the method controlled that when a first measured variable M1 is reached at Pmax and accumulation a reversible movement of the drive, then a subsequent further movement for comminution is initiated in order to then when an adjustable second measured variable is exceeded due to the Presence of non-crushable feed the crushing process - after a possible reversal - first of all to abort the non-crushable Remove feed material and then in normal operation of a shredding to continue.
  • corresponding forces F1, F2, F3, F4 are derived, partly measured and evaluated or formed, according to one of the described embodiments of the rotor shear load.
  • the torque arm 1 is articulated on a piston rod 2 of a hydraulic cylinder 3 to absorb the force F1 from the rotary movement of the rotor shears.
  • a spring 4 is arranged to generate the force F2, which counteracts the force F1.
  • a hydraulic connection 5 to a reservoir-like container 6 is connected downstream of the piston chamber of the hydraulic cylinder 3. This is optionally filled in order to ensure the required prestressing as the base pressure for ensuring the prestressing and generating a prestressing force F3 which overlaps the force F2 and counteracts the force F1.
  • Sensors are accommodated in the hydraulic connection 5 for the generation of the measured variables M1, M2, in order to control the process sequence of the comminution process of the rotor shears typical of the method according to the invention due to the temporal differentiation of these measured variables (Fig. 1).
  • the means for the forces F1, F2 and F3 described in this way form a damping system with damping forces F4 for generating a damping decrement.
  • FIG. 4 Another variant of a device according to the invention according to FIG. 4 provides in the torque support 1, which acts as a bending beam, a measuring element 1.1 such as strain gauges for measuring the deflection of the torque support 1, which is connected to a measuring amplifier 1.2.
  • the torque arm 1 can also be supported as a further measuring element 1.3 with the interposition of a piezo element connected to another measuring amplifier 1.4, which measuring elements 1.1, 1.3 measure the force F1 corresponding to the rotor shear load.
  • the first 1.2 or the second measuring amplifier 1.4 evaluates the machine load according to FIGS.
  • a device according to the invention can also be used for implementation of the method lead when between the hydraulic motor 7 and a hydraulic pump 9 a pressure sensor 7.1 for recording the speed increase (Gradient) of the load is provided and a control 7.2 of the invention Process flow is influenced.
  • the process according to the invention and the corresponding process can be particularly effective Facilities used in practice with software installed ultimately to the shredding machine - like here the rotor shears - optimized comminution of bulky goods on the one hand and rejection on the other of non-crushable feed both highly efficient and gentle operate.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Food Science & Technology (AREA)
  • Crushing And Pulverization Processes (AREA)
  • Disintegrating Or Milling (AREA)
  • Shovels (AREA)
  • Crushing And Grinding (AREA)
  • Selective Calling Equipment (AREA)

Description

Technisches Gebiet
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Einrichtung zur automatischen Überwachung von Zerkleinerungsmaschinen wie Rotorscheren zum Zerkleinern von sperrigen Abfällen mit zwei parallel zueinander in einem Gehäuse gelagerten, gegenläufig angetriebenen, miteinander kämmenden Schneidrotoren, die jeweils aus mehreren im Abstand auf einer Welle aneinandergereihten, mit Schneidzähnen versehenen Rotorscheiben bestehen, ausgebildet.
Stand der Technik
Allgemein bekannt sind Steuerungseinrichtungen zum Schutz von Antrieben, die bei Überlastung eines der Antriebselemente Signale erzeugen, die über ein Steuergerät auf den Antrieb einwirken. Diese überwachenden Steuerungen erfassen in der Regel Antriebswerte, wie z.B. Strom, Leistung, Drehzahl, Drehmoment oder dgl..
Zerkleinerungsmaschinen der oben beschriebenen Gattung sind in ihrem Betrieb spezifisch hohen und wechselnden Belastungen ausgesetzt, deren hohe Extremwerte durch die den Zerkleinerungsprozeß blockierende Teile des Aufgabegutes verursacht werden. Diese sind hinsichtlich ihrer Größe, Form oder Materialbeschaffenheit sehr unterschiedlich, lassen sich jedoch letztlich in zerkleinerbare und nicht zerkleinerbare Teile einordnen. Um bei Rotorscheren den Zerkleinerungsprozeß blockierende und insbesondere die Schneidwerkzeuge zerstörende Materialien wie Schwerteile aus Eisen auszusondern, werden nach dem Vorwärtslauf durch sogenannte Reversierbewegungen infolge der Gestaltung der Schneidzähne und Lage der Rotorschere störende Teile zwangsläufig entfernt.
Für eine so arbeitende Rotorschere wurde nach der WO-PCT/JP95/01538 bekannt, den Vorwärtslauf und die Reversierbewegung zeitlich aufeinander abzustimmen, ohne jedoch die Zeit für den Vorwärtslauf und die Reversierbewegung auf Belastungsdaten der Maschine zu beziehen.
Nach der DE 34 12 306 C2 ist auch eine Steuerungseinrichtung zum Schutz eines elektromotorischen Antriebs, insbesondere eines Aktenvernichters, bekannt, die den Antrieb überwacht und bei seiner Überlastung ein Signal erzeugt, welches über ein Steuergerät auf den Antrieb einwirkt. Zur größtmöglichen Schonung der elektrischen und mechanischen Antriebsteile wird das Problem durch ein Aussteuerungsanzeigeelement mit mehreren Leuchtdioden gelöst, welches in Abhängigkeit von dem Aussteueranzeigeelement zugeführten Antriebswerten stufenweise hintereinander angesteuert wird, wobei in Abhängigkeit von der Ansteuerung einer oder mehrerer Stufen das Signal erzeugt wird, welches einen Rückwärtslauf, das sogenannte Reversieren, oder ein Auskuppeln des Antriebs bewirkt. Für Aktenvernichter ist dies eine wirkungsvolle und praktikable Lösung, die jedoch nicht allgemein zur lastabhängigen Überwachung von Maschinen übertragbar und speziell für Zerkleinerungsmaschinen der oben beschriebenen Gattung anwendbar ist.
Auch ist es schon bekannt nach DE 29 37 846, bei einer Maschine zum Zerkleinern von sperrigem Material eine Hochlaufzeit auf eine Mindestdrehzahl fest vorzugeben, so daß die jeweiligen Drehzahlen des Schneidwerkantriebes überwacht werden und derselbe aus dem Vor- bzw. Rücklauf abgestellt wird, wenn er innerhalb der Vorgabezeiten nicht auf die betreffende Mindestdrehzahl gekommen ist.
Damit kann keine lastabhängige Überwachung durch Erkennung der Belastungsart realisiert werden, um zerkleinerbares von nicht zerkleinerbarem Aufgabegut zu unterscheiden.
Die weitere Analyse des einschlägigen Standes der Technik zeigt folgendes Ergebnis, ohne daß daraus Lösungen für die im folgenden zu offenbarende Erfindung übernommen werden können.
Gemäß der US 4,560,110 besitzt eine hydraulische Antriebseinrichtung für einen Shredder Abtastmittel, die an die Antriebsmittel stromaufwärts im Flüssigkeitskreis angeschlossen sind und auf einen Anstieg der an die Pumpmittel gelieferten Kraft über einen vorbestimmten Wert reagieren, indem sie ein Umkehrsignal erzeugen, um schließlich die Rotationsrichtung der Rotorwelle umzukehren und damit die Blockierung zu beseitigen.
Bei der ebenfalls hydraulischen Antriebsvorrichtung nach der gleichen, wie vorstehend beschriebenen Gattung entsprechend der US 4,793,561 reagieren die Blockierungs-Abtastmitttel auf eine vorbestimmte Mindestgeschwindigkeit, die einer Blockierungsbedingung im Shredder entspricht.
Nach der WO 80/00128 bewirkt eine Schalteinheit in der Stromversorgungsleitung zum Motor eine Umkehrung des Motors als Reaktion auf ein Ansteigen des Drehmomentes über einen vorbestimmten Wert als Ergebnis des Auftretens eines erhöhten Widerstandes an den Schneidvorrichtungen.
Der Gegenstand der in der NL 83 03 051 beschriebenen Erfindung reduziert sich auf eine reine Überlastabschaltung, die nicht zur Lösung des hiesigen Problems beitragen kann.
Schließlich ergibt sich auch aus der Schrift US 4,034,918 keine Anregung, die zur Lösung nachstehender Aufgabe beiträgt.
Darstellung der Erfindung
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, sowohl aus betriebswirtschaftlichen als auch konstruktiven Gesichtspunkten bei im Vorwärtslauf zerkleinernden und im Rückwärtslauf, der sogenannten Reversierbewegung, störende Teile des Aufgabegutes aussondernden Zerkleinerungsmaschinen der eingangs genannten Gattung, trotz den Zerkleinerungsprozeß störender Teile des Aufgabegutes, die zu stoßartigen, extrem hohen Belastungen führen, die Belastungsart der Maschine zu erkennen, den Maschinenbetrieb ohne Störungen weiterzuführen und dabei zerkleinerbares und nichtzerkleinerbares Aufgabegut zu unterscheiden, wobei maschinenbezogene Meßgrößen aufzunehmen und auszuwerten sind.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch die Merkmale der Ansprüche 1 bis 22 gelöst.
Die Erfindung zeigte in der Erprobung überraschend den vorteilhaften Effekt, daß
  • eine automatische Überwachung für einen wirkungsvollen, hocheffizienten Betrieb der Zerkleinerungsmaschine realisierbar ist und
  • die Funktionsteile der Maschine optimal dimensionierbar werden, d.h. der konstruktionsbedingte Materialeinsatz minimiert werden kann.
Bei der Anwendung der Erfindung für Rotorscheren ist besonders vorteilhaft, daß mit der Erfindung eine Kontrolle der Zusammensetzung des zu zerkleinernden Materials zum Schutz und zur Sicherung nachfolgender Prozesse, wie z.B. die Aufbereitung und Verwertung zerkleinerten Papiers, zerkleinerter Kunststoffe und anderer Materialien, die dann frei von störenden Materialien wie Schwerteile aus Eisenmetallen sind, gewährleistet ist.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen In den zugehörigen Zeichnungen zeigen
Fig. 1
das Schema einer erfindungsgemäßen Verfahrensvariante für eine Rotorschere, dargestellt anhand der Kurven gemäß der Maschinenbelastung sowie der Drehrichtung mit schematischer Darstellung des Entfernens eines nichtzerkleinerbaren Teils,
Fig. 2
das Schema einer weiteren erfindungsgemäßen Verfahrensvariante für eine Rotorschere, dargestellt anhand analoger Bedingungen gemäß Fig. 1,
Fig. 3
eine Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens für eine Rotorschere in schematischer Darstellung,
Fig 4
eine weitere Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens für eine Rotorschere in schematischer Darstellung und
Fig. 5
eine dritte Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens für eine Rotorschere in schematischer Darstellung.
Bester Weg zur Ausführung der Erfindung
Die Erfindung wird an Ausführungsbeispielen prinzipieller Art dargestellt.
Die Fig. 1 und 2 zeigen das erfindungsgemäße Verfahren anhand von Kurvenverläufen in einem Koordinatensystem über die jeweilige P-Achse (Druck) und die jeweilige t-Achse (Zeit) und die daraus resultierenden kinematischen Abläufe hinsichtlich der Drehrichtung (Pfeile) der Schneidscheiben 8 (Fig. 3, 4 und 5) einer Rotorschere einschließlich das Entfernen der Schwerteile.
Aus Fig. 1 ist zu entnehmen, daß in Abhängigkeit einer einstellbaren, zeitlich differenzierten Meßgrößenkombination M1, M2 der Betrag der Anstiegsgeschwindigkeit der Maschinenbelastung über den Druckanstieg als Gradient erfaßt wird. Bei zerkleinerbarem Aufgabegut läuft der Maschinenbetrieb in der zerkleinernden Drehrichtung der Rotorschere. Bei Anhäufung von zerkleinerbarem Aufgabegut und dem daraus resultierenden Betrag einer relativ geringen Anstiegsgeschwindigkeit der Belastung (Gradient) bis Pmax erfolgt zuerst eine Reversierbewegung des Antriebs, wonach die Schneidscheiben 8 entgegengesetzt den in den Fig. 3, 4 und 5 angegebenen Richtungen (Pfeile) drehen, um dann wiederum die ursprüngliche Richtung für die zerkleinernde Bewegung einzunehmen. Bei anscheinend nichtzerkleinerbarem Aufgabegut wird aufgrund des Betrages einer relativ hohen Anstiegsgeschwindigkeit der Belastung (Gradient) - nach einer eventuellen Reversierung - zunächst der Zerkleinerungsprozeß unterbrochen, das nichtzerkleinerbare Aufgabegut herausgeworfen und dann der normale, zerkleinernde Bewegungsablauf fortgesetzt (Fig. 1a). Dabei ist der Ablauf auch so variierbar, daß eine Reversierung nicht unbedingt erforderlich wird, sondern bei einem Hydromotorantrieb wird aus dem Stillstand und drucklos beginnend statisch der Druck wieder aufgebaut und der Zerkleinerungsvorgang langsam bzw. stetig hochgefahren, um dann das Gut entweder zu zerkleinern oder (erneut) festzustellen, daß es letztlich nicht zerkleinerbar ist (Fig. 1b). Wesentlich hierbei ist, daß die Erfassung des Gradienten unterhalb des eingestellten Wertes Pmax liegt. Bei praktischen Versuchen hat sich herausgestellt, daß der hier in der Fig. 1 bei M2 dargestellte Spitzenwert der Maschinenbelastung auch oberhalb Pmax liegen kann.
Entsprechend der Fig. 2 ist in weiterer Ausbildung des Verfahrens der Ablauf so gesteuert, daß beim Erreichen einer ersten Meßgröße M1 bei Pmax und Anhäufung von zerkleinerbarem Aufgabegut zuerst eine Reversierbewegung des Antriebs, dann eine anschließende weitere Bewegung für die Zerkleinerung eingeleitet wird, um dann beim Überschreiten einer einstellbaren zweiten Meßgröße aufgrund des Vorhandenseins von nichtzerkleinerbarem Aufgabegut den Zerkleinerungsprozeß - nach einer eventuellen Reversierung - zunächst abzubrechen, das nichtzerkleinerbare Aufgabegut zu entfernen und danach im Normalbetrieb einer Zerkleinerung weiterzufahren.
Die Fig. 3, 4 und 5 zeigen drei prinzipielle Lösungsvarianten von Einrichtungen zur Durchführung des Verfahrens.
In diesen sind die Schneidrotoren 8 einer nicht dargestellten Rotorschere mit dem hydraulischen Antrieb wie Hydromotor 7 und die Drehmomentstütze 1 als für das Erfindungsprinzip wesentliche Wirkungselemente für die Abnahme der Belastungsdaten herausgestellt.
Gemäß Fig. 3 werden nach einer der beschriebenen verfahrensgemäßen Ausführungsform der Rotorscherenbelastung entsprechende Kräfte F1, F2, F3, F4 abgeleitet, z.T. gemessen und ausgewertet bzw. gebildet. Dazu ist die Drehmomentstütze 1 zur Aufnahme der Kraft F1 aus der Drehbewegung der Rotorschere an einer Kolbenstange 2 eines Hydraulikzylinders 3 angelenkt. Zwischen der Drehmomentstütze 1 und dem Hydraulikzylinder ist eine Feder 4 zur Erzeugung der Kraft F2 angeordnet, die der Kraft F1 entgegenwirkt. Dem Kolbenraum des Hydraulikzylinders 3 ist eine hydraulische Verbindung 5 zu einem speicherartigen Behälter 6 nachgeschaltet. Dieser wird wahlweise zur Sicherstellung einer jeweils erforderlichen Vorspannung als Basisdruck für die Gewährleistung der Vorspannung und Erzeugung einer Vorspannkraft F3, die die Kraft F2 überlagert und der Kraft F1 entgegenwirkt, gefüllt. In der hydraulischen Verbindung 5 sind nicht dargestellte Sensoren untergebracht für die Erzeugung der Meßgrößen M1, M2, um infolge der zeitlichen Differenziertheit dieser Meßgrößen (Gradient) den erfindungstypischen verfahrensgemäßen Ablauf des Zerkleinerungsprozesses der Rotorschere zu steuern (Fig. 1).
Bei dieser Einrichtung bilden die so beschriebenen Mittel für die Kräfte F1, F2 und F3 ein Dämpfungssystem mit Dämpfungskräften F4 zur Erzeugung eines Dämpfungsdekrements.
Eine andere Variante einer erfindungsgemäßen Einrichtung nach Fig. 4 sieht in der als Biegebalken wirkenden Drehmomentstütze 1 ein Meßelement 1.1 wie Dehnmeßstreifen zur Messung der Durchbiegung der Drehmomentstütze 1 vor, das mit einem Meßverstärker 1.2 verbunden ist. Alternativ dazu kann sich die Drehmomentstütze 1 auch unter Zwischenschaltung eines mit einem anderen Meßverstärker 1.4 verbundenen Piezo-Elementes als weiteres Meßelement 1.3 abstützen, welche Meßelemente 1.1, 1.3 die der Rotorscherenbelastung entsprechende Kraft F1 messen.
Der erste 1.2 oder der zweite Meßverstärker 1.4 wertet die Maschinenbelastung gemäß der Fig. 1 und 2 zur Erzeugung der Meßgrößen M1, M2 und/oder den Betrag der Geschwindigkeit des Belastungsanstiegs als Gradient aus, um den kinematischen Ablauf des Betriebs der Rotorschere - verfahrensgemäß wie oben beschrieben - zu steuern.
Schließlich kann nach Fig. 5 eine erfindungsgemäße Einrichtung auch zur Realisierung des Verfahrens führen, wenn zwischen dem Hydromotor 7 und einer Hydropumpe 9 ein Drucksensor 7.1 zur Aufnahme des Geschwindigkeitsanstiegs (Gradient) der Belastung vorgesehen und über eine Steuerung 7.2 der erfindungsgemäße Verfahrensablauf beeinflußt wird.
Gewerbliche Anwendbarkeit
Besonders wirksam können das erfindungsgemäße Verfahren und dementsprechende Einrichtungen in der Praxis mit einer installierten Software eingesetzt werden, um letztlich die Zerkleinerungsmaschine - wie hier die Rotorschere - bei einerseits optimierter Zerkleinerung von Sperrgut und andererseits Aussonderung von nichtzerkleinerbarem Aufgabegut sowohl hocheffizient als auch schonend zu betreiben.
Bezugszeichenliste
1 =
Drehmomentstütze
1.1 =
erstes Meßelement
1.2 =
erster Meßverstärker
1.3 =
zweites Meßelement / Piezo-Element
1.4 =
zweiter Meßverstärker
2 =
Kolbenstange
3 =
Hydraulikzylinder
4 =
Feder
5 =
hydraulische Verbindung
6 =
speicherartiger Behälter
7 =
Hydromotor
7.1 =
Drucksensor
7.2 =
Steuerung
8 =
Schneidscheibe
9 =
Hydropumpe
F1 =
Kraft (Reaktion)
F2 =
Kraft (Aktion)
F3 =
Vorspannkraft
F4 =
Dämpfungskraft
M1 =
erste Meßgröße
M2 =
zweite Meßgröße
Pmax =
eingestellter Belastungswert

Claims (22)

  1. Verfahren zur automatischen, lastabhängigen Überwachung einer im Vorwärtslauf zerkleinernden und im Rückwärtslauf, der sogenannten Reversierbewegung, störende Teile des Aufgabegutes aussondernden Rotorschere zur Unterscheidung von zerkleinerbarem und nicht zerkleinerbarem Aufgabegut und Erzeugung von Informationen für den Ablauf des Zerkleinerungsprozesses, dadurch gekennzeichnet, daß in Abhängigkeit von Meßgrößen (M1, M2, Fig. 1) der Betrag der Anstiegsgeschwindigkeit der Maschinenbelastung als Gradient erfaßt, daraus zerkleinerbares oder nicht zerkleinerbares Aufgabegut unterschieden und danach bei zerkleinerbarem Aufgabegut der Maschinenbetrieb fortgesetzt wird und bei Anhäufung von zerkleinerbarem Gut zuerst eine Reversierbewegung des Antriebs sowie dann eine anschließende weitere Bewegung für die Zerkleinerung eingeleitet werden, wobei bei nichtzerkleinerbarem Aufgabegut zunächst der Zerkleinerungsprozeß abgebrochen wird (Fig. 1a).
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ohne Reversierung aus dem Stillstand stetig mit wachsendem Belastungszustand im Vorwärtslauf die Maschine betrieben wird, um das Aufgabegut schließlich zu zerkleinern oder (erneut) festzustellen, daß es nicht zerkleinerbar und auszusondern ist (Fig. 1b).
  3. Verfahren nach Anspruch1, dadurch gekennzeichnet, daß beim Erreichen der ersten Meßgröße (Fig. 2, M1) bei Pmax und Anhäufung von zerkleinerbarem Aufgabegut zuerst eine Reversierbewegung des Antriebs, dann eine anschließende weitere Bewegung für die Zerkleinerung eingeleitet wird, um dann beim Überschreiten der zweiten Meßgröße (M2) aufgrund des Vorhandenseins von nichtzerkleinerbarem Aufgabegut den Zerkleinerungsprozeß zunächst abzubrechen, das nichtzerkleinerbare Aufgabegut zu entfernen und danach im Zerkleinerungsbetrieb weiter zu fahren.
  4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
    a) aus der Maschine mindestens eine der Maschinenbelastung entsprechende Kraft (Fig. 3, F1, F2, F3, F4) abgeleitet, gemessen und ausgewertet wird,
    b) beim Erreichen und/oder Überschreiten von einstellbaren Meßgrößen (M1, M2) der kinematische Ablauf des Systems von Elementen der Maschine verändert wird, wobei
    c) die Beanspruchung mindestens eines Maschinenelementes erfaßt wird.
  5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
    a) eine der Belastung der Rotorschere entsprechende Kraft (F1) abgeleitet wird, der eine Kraft (F2) entgegenwirkt, welche von einer Vorspannkraft (F3) überlagert ist, und eine Dämpfungskraft (F4) gebildet wird,
    b) in Abhängigkeit der Meßgrößen (M1, M2, Fig. 1) die Anstiegsgeschwindigkeit der Maschinenbelastung erfaßt, daraus zerkleinerbares oder nicht zerkleinerbares Aufgabegut unterschieden und danach bei zerkleinerbarem Aufgabegut der Maschinenbetrieb fortgesetzt wird und bei Anhäufung von zerkleinerbarem Gut zuerst eine Reversierbewegung des Antriebs sowie dann eine anschließende weitere Bewegung für die Zerkleinerung eingeleitet werden, wobei bei nichtzerkleinerbarem Aufgabegut zunächst der Zerkleinerungsprozeß abgebrochen wird.
    c) die Beanspruchung mindestens eines Elementes der Zerkleinerungsmaschine durch Dämpfung einer vom nichtzerkleinerbaren Aufgabegut verursachten ruck-/stoßartigen oder schwingungsbedingten Belastung im Zerkleinerungsprozeß heruntergesetzt wird bei Gewährleistung einer im Dämpfungssystem einstellbaren Vorspannung und
    d) die einstellbaren druckabhängigen Meßgrößen durch Dämpfung beeinflußt werden.
  6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei nichtzerkleinerbarem Aufgabegut zunächst der Zerkleinerungsprozeß vor dem Überschreiten der Nennbelastung abgebrochen wird.
  7. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Einstellung der Vorspannung in Abhängigkeit von der Form, Größe oder Materialbeschaffenheit des zu zerkleinernden Aufgabegutes erfolgt.
  8. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß nach der Stillsetzung des Antriebs zum Lösen des nichtzerkleinerbaren Aufgabegutes eine Reversierbewegung in Abhängigkeit von einem definierten Wert einer definierten dritten, nicht bezeichneten Meßgröße erfolgt.
  9. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß nach der Reversierbewegung mindestens eine erneute Bewegung für die Zerkleinerung eingeleitet und das gelöste Aufgabegut erneut dem Zerkleinerungsprozeß zugeführt wird.
  10. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine Reversierung des Antriebs mit einem anschließenden weiteren Zerkleinerungsprozeß erfolgt.
  11. Verfahren nach Anspruch 8 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß die dritte Meßgröße in Abhängigkeit von dem Drehwinkel der nicht bezeichneten Hauptwellen der Rotorschere gebildet wird.
  12. Verfahren nach Anspruch 8 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß die dritte Meßgröße in Abhängigkeit von einer/einem Strecke/Weg gebildet wird.
  13. Verfahren nach Anspruch 8 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß die dritte Meßgröße in Abhängigkeit von der Zeit gebildet wird.
  14. Verfahren nach Anspruch 1 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß nach dem Lösen des nichtzerkleinerbaren Aufgabegutes in Abhängigkeit von einem definierten Wert einer nichtbezeichneten vierten Meßgröße das nichtzerkleinerbare Aufgabegut aus dem Zerkleinerungsprozeß entfernt wird.
  15. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß nach mehrmaliger Reversierung des Antriebs bei erfolglosem Zerkleinern des Aufgabegutes in Abhängigkeit einer einstellbaren Anzahl der Zerkleinerungsversuche das Aufgabegut aus dem Zerkleinerungsprozeß entfernt wird.
  16. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 15, gekennzeichnet durch die Verwendung eines rechnergestützten Progamms zur Ausübung der Verfahrensmerkmale in Abhängigkeit der Meßgrößen der Maschinenbelastung zur Steuerung des kinematischen Ablaufs des Maschinenprozesses wie des Zerkleinerungsprozesses.
  17. Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 zur automatischen, lastabhängigen Überwachung einer im Vorwärtslauf zerkleinernden und im Rückwärtslauf, der sogenannten Reversierbewegung, störende Teile des Aufgabegutes aussondernden Rotorschere zur Unterscheidung von zerkleinerbarem und nicht zerkleinerbarem Aufgabegut mit Mitteln zur Erzeugung von Informationen für den Ablauf des Zerkleinerungsprozesses dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel in Abhängigkeit von Meßgrößen (M1, M2) den Betrag der Anstiegsgeschwindigkeit der Maschinenbelastung als Gradient erfassen und die Mittel zerkleinerbares oder nicht zerkleinerbares Aufgabegut unterscheiden sowie den kinematischen Ablauf des Betriebs der Rotorschere beeinflussen.
  18. Einrichtung nach Anspruch 17, gekennzeichnet durch
    a) erste Mittel zur Übertragung einer aus der Maschine abgeleiteten, der Maschinenbelastung entsprechenden Kraft (F1),
    b) zweite Mittel zur Erzeugung einer Kraft (F2), die der Kraft (F1) entgegenwirkt,
    c) dritte Mittel zur Übertragung einer aus der Vorspannung abgeleiteten Vorspannkraft (F3), die die Kraft (F2) überlagert und der Kraft (F1) entgegenwirkt, wobei
    d) diese Mittel ein Dämpfungssystem mit Dämpfungskräften (F4) zur Erzeugung eines Dämpfungsdekrements darstellen und
    e) vierte Mittel zur Erzeugung der Meßgrößen (M1, M2) für die Beeinflussung des kinematischen Ablaufs des Betriebs der Maschine.
  19. Einrichtung nach Anspruch 18 zur Überwachung des Betriebs insbesondere einer hydraulisch angetriebenen Zerkleinerungsmaschine, vorzugsweise Rotorschere, gekennzeichnet durch
    a) eine Drehmomentstütze (1) zur Aufnahme von Kräften (F1) aus Drehbewegungen der Zerkleinerungsmaschine, die an einer Kolbenstange (2) eines Hydraulikzylinders (3) angelenkt ist,
    b) eine Feder (4) zur Erzeugung der Kraft (F2),
    c) mindestens eine hydraulische Verbindung (5) zwischen dem Kolbenraum oder Kolben- und Ringraum eines Hydraulikzylinders (3) zu einem speicherartigen Behälter (6), der wahlweise zur Sicherstellung einer jeweils erforderlichen Vorspannung (Basisdruck) für die Gewährleistung der Vorspannung füllbar ist,
    d) eine hydraulische Verbindung zwischen dem Kolbenraum oder Kolben- und Ringraum des Hydraulikzylinders (3) zu einem nicht dargestellten Versorgungssystem zur Einstellung der Vorspannung (Basisdruck),
    e) mindestens einen nicht dargestellten Sensor zur Erzeugung von Signalen zur Überleitung in ein nicht dargestelltes Auswertegerät für mindestens eine Meßgröße (M1), von der mindestens ein Wert zur Veränderung des kinematischen Ablaufes der Zerkleinerungsmaschine erzeugt wird, und mindestens eine weitere Meßgröße (M2), die von der ersten unabhängig oder in Reihenfolge zeitlich differenziert ist, und die den Zerkleinerungsprozeß zunächst unterbricht und dies anzeigt.
  20. Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 19 dadurch gekennzeichnet, daß zur Durchführung der Reversierbewegung ein Hydraulikzylinder mit der Drehmomentstütze (1) verbunden, der Hub des Hydraulikzylinders in Abhängigkeit von der Größe des Reversierungswinkels, z.B. 30 ° - 60 °, eines Rotors der Rotorschere einstellbar, wobei während des Reversiervorganges die Druck- und/oder Saugleitung eines Hydroantriebs abgesperrt oder die Drehmomentstütze (1) kraft- und/oder formschlüssig mit der nicht dargestellten Welle der Rotorschere verbunden ist.
  21. Einrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß bei einer Rotorschere mit Antrieb durch Hydromotor (7) ein den Druckanstieg erfassender und zeitlich differenzierte Meßgrößen (M1, M2) erzeugender Drucksensor (7.1) für die Messung der Anstiegsgeschwindigkeit der Maschinenbelastung vorgesehen ist, welcher mit einer Steuerung (7.2) zur Beeinflussung des kinematischen Ablaufs des Betriebs der Rotorschere verbunden ist.
  22. Einrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß bei einer Rotorschere an einer Drehmomentabstützung (1) mindestens ein Meßelement (1.1, 1.3) zur Messung der Maschinenbelastung angebracht und mit einem Meßverstärker (1.2, 1.4) verbunden ist.
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