DE1815400B2

DE1815400B2 - Anordnung an bearbeitungsmaschinen z b an schleifstuehlen fuer holz zur ermittlung des spezifischen energieverbrauchs

Info

Publication number: DE1815400B2
Application number: DE19681815400
Authority: DE
Inventors: Henry Västeraas Sandblom (Schweden)
Original assignee: Allmänna Svenska Elektriska AB, Västeraas (Schweden)
Priority date: 1967-12-19
Filing date: 1968-12-18
Publication date: 1971-12-30
Also published as: FR1596192A; DE1815400A1; SE326627B; GB1241330A; NO126600B

Description

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Die Erfindung lieirilli eine Anordnung bei Be- Signale oder eines dieser Signale dem Zähler nicht

arbeitimgsniasehinen, /. B. Schleifstühlen für Hol/. zugeführt weiden, wenn das DilTercn/signal einen ge-

mit einem Bearbeitungswerkzeug und einer Förder- wissen Wert überschreitet.

vorrichtung mit je einem Antriebsmotor, bei der Das erhaltene Signal ist ein korrekter Wert des

Strom. Leistung. Geschwindigkeit. Drehmoment oder 5 Füllungsgrades, d. h. des eingeiülleii Materials je

ein anderer von der Belastung des betreuenden Mo- lördcr-Längeneinheii od. dgl., der geförderten Menge

tors oder der helreHenden Antriebswelle abhängiger an Holz oder Material, der Ar.zuhl kWh Bearhei-

Werl je einem Geber zur Angabe eines dem gemesse- Hilfsenergie je geförderter Volumeneinheit oder des

neu Wert analogen Signals oder Impulszuges züge- Wertes, den man in einem solchen Zusammenhang

führt wird. ίο messen will. Man braucht also keine Rücksicht aiii

Bei Arbeitsmaschinen, z. B. bei Sehleilslühlen in die obengenannten Fehlerfaktoren beim Fördern zu

der l'apierhreündusirie, ist erwünscht, den spezili- nehmen, sondern kann den erhaltenen Wert direkt

sehen Energieverbrauch, z. B. die Anzahl der kWli verwenden.

Schleifenenergie je geförderte Menge Holz zu Es ist bekannt, /..'i. aus den -IBM-Nachrichten messen. Die geförderte Holzmenge wird gewöhnlich 15 Dezember 1964«, S. 2442 bis 2449, die jeweiligen an Hand der Wegstrecke bestimmt, die die Förder- Überwachungswerte eines Motors, wie- Strom. Etiketten während der Meßperiode zurückgelegt haben. stung. Geschwindigkeit und Drehmoment abzutasten. Dies ist hei Keitenschleifwerken der Fall, bei Rollen- zu verarbeiten und mit einem Sollwerl zu vergleichen schleifwerken isi in entsprechender Weise die ver- Diese so erhaltenen Meßwerte können dann angebrauchte Holzr.i-.nge aus der Anzahl eingeführter 20 zeigt oder auch zu Regelzwecken verwendet werden. Speieher berechnet worden. Es gibt auch andere Aber auch diese korrigierten Meßwerte sind für eine Schleifstühle mit andersartiger Holzzufuhr, bei die- genaue Anzeige, z. B. des spezifischen Energieversen können bei entsprechenden Berechnungen andere brauches bei Schleifstühlen für Holz nicht geeignet. Faktoren benutzt werden, aber gemeinsam für alle da ein sieh kurzzeitig ändernder Füllungsgrad nicht diese Meßmethoden ist der Unsicherheitsfaktor, der 25 erfaßt wird. Auch durch eine aus der deutschen in einem variierenden Füllgrad des zu schleifenden Patentschrift 936 915 bekannte Anordnung zur oder zu bearbeitenden Materials besteht. Bei Holz- Warnung bzw. A'iarmierung, die bei Annäherung an füllung können z. B. solche Variationen entweder einen Meßwert ein Warnsignal sich ändernder Fredurch klobiges Holz, ungleichmäßige Füllung oder quenz abgibt, können die aus einem unterschiedstark variierende Größen der verschiedenen FIoIz- 30 liehen Füllungsgrad der Beschickungsvorrichung herseheile entstehen. rührenden Fehler des Meßwertes nicht vermieden

Bei Kettenschleifwerkei. z. B. .reibt man gewöhn- oder beseitigt werden.

lieh die Förderketten mi. einem oder mehreren Die Erfindung ist im folgenden an Hand der

Gleichstrommotoren an. Man versucht normaler- Zeichnung erläutert, in dieser zeigt

weise, einen solchen Motor durch Regelung der 35 Fig. 1 eine Anordnung, bei" der Abweichungen

Spannung auf konstante Fördergeschwindigkeit zu der Bearbeitungsleistung als Sperrlaktor für den

regeln, wobei die Spannung normalerweise ein Maß Zähler verwendet werden.

der Fördergeschwindigkeit ist. Dabei ergibt sich ρ j g. 2 eine Momentmcssun».. bei einem Bearbei-

aber, daß ein der Spannung entsprechendes Signal tungsmotor. bei dem ein Signal für geförderte Menge

von stärken Oberwellen überlagert ist. Untersucht ₄₀ zwecks Erhalten einer Sperrvviikung mit einem SuI!-

niiiii die Spannimgskurve, so findet man bei ori- wert verglichen wird.

nungsgemälkm Schleifen eine Kurveniorm. die eine |-jg. 3 _cj,_lc Anordnung mit einer Schaltuhr, wobei

besondere Art von Oberwellen hat. In dieser Kurven- das Fördersignal mit einem Sollwert im Sperrkreis

form kommen hohe und recht schnell vorüber- verglichen wird und

gehende Spitzen (Maximalwerte) der Geschwindigkeit 45 f j g. 4 _ci,_1c Spannungskiirve des Eördermotors. des Fördermoiors vor. Di· se Spitzen entstehen, wenn In V ig. i ist cm Schlcifwcrk für Holz gezeigt, ein leerer Raum oberhalb des Arbeitswerkzeuges dessen Schleifstein 12 z.B. von einem Asynchro'n-(Schleifstein) entsteht. Die Geschwindigkeit des Mo- antriebsmotor 11 und dessen Eörderketten 14 von tors erreicht dann den höchsten Wert. Auch beim einem Gleichstrommotor 13 angetrieben werden. Antriebsmotor für das Werzeug können ent- _so Ober einen Transformator 15 wird die Spannung gesprechende Beobachtungen gemacht werden. /. B. messen und über einen Stromwandler 16 der Ankerin der Form von schnellem Ausbleiben von Leistung strom des Motors 11. Diese Weile werden einem odei Moment. I.eistiingsgeber 17 zugeführt (beispielsweise einem

Der Erfindung liegt die Ausgabe zugrunde, unter Kontaktgabemesser), welcher ein analoges Signa! Ausnutzung dieser Umstände eine Meßmethode und 55 _oclcr einen Impulszug mit einer von der Moloreine Meßanordnung zu schallen, mit denen e.sakte leistung bei !1 abhängigen Frequenz abgibt. Das Meßsignale der geförderten Menge, der Schleif- Leistungssignal von 17" wird im Summierungsgeräi energie je geförderte Mengeneinheit usw. erhalten 18 mit einem Sollwertsiunal für die Leistung des· werden. Motors 11 (normale Schleifleistung) kombiniert, und

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß erfin- 60 das DifTerenzsignaU wird einem Leistungsregler 19

dungsgemäß das Signal des Bcarbeitungs- oder _zur Regelung der Geschwindigkeit des Fördermotors

Fördermotors oder ein aus diesen Signalen zusam- 13 zugeführt. Das DifTcrenzsignal r wird mit einer

mengcsetztes Signal einem Zähler für die Anzeige von der Bearbeitungsleistung abhängigen Frequenz

der verbrauchten Energie je geförderter Menge zu- _oder Größe einem Summicrungsorgan 20 zugeführt,

geführt wird, daß eines dieser Signale und oder das 65 in dem es mit einem gewissen Referenzwert von 21

zusammengesetzte Signal mit einem Sollwert ver- kombiniert wird, was im folgenden näher bcschrie-

glichcn und hieraus ein DifTerenzsignal gebildet b_cn ist.

wh-il. und daß die von den Motoren kommenden I_n F i g. 4 ist die Spannungskurve (F) für den

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dielizahlgeiegelien Föidernioioi 13 gezeigt. Wenn grainr 35 cihiili man einen linpuls/iig mit einei Iu-

kein Holzscheit am Schleifstein 12 anliegt, erhall qiieuz I₁,/' F df. wobei F die AnUispannung des

man eine Spannungsspitze 22. die somit anzeigt, daß Fördermoiors 13 ist. Das iriu-gnerie Signal wird iibei

das Zählen hier unterbrochen werden muß. bis die ein Und-Glied 33 mil einem Sperrkreis 52 derselben

Spannung wieder gefallen ist. Der Spaniningsweri f> An wie in Fig. I einem Miitelweriunnsandlci 34

des Fördermoiors 13 (oder der entsprechende Wen mit einem von diesem angetriebeneu Potentiometer

der Leistungskurve des Antriebsmotor·, 11), hei dem 38 /ugelühiι, dessen Ausgangssignal proportional dei

das Zählen unterbrechen werden und Sperrung er- I lolznicnge,Zeiteinheit wird, wie m^:|. h (für Leeilau!

folgen seil, wird am Relerenzoigan 21 eingestellt. In korrigiert). Mittels einer Schaltuhr 37 wird die Lange

diesem Fall (Fig. 1) wird also die aktuelle Abwei- io einer Meßperiode eingestellt und werden auch

cluing von der gewünschten Leistung mk der höchst NullsicHungsimpulsc für erneutes Messen erhal-

z.Ligelassenen Leistung verglichen, bei welcher die ten.

Berechnung erfolgen soll, und über einen Diskrimi- Das vom Divisionskreis 31 erhaltene Signal wird

nator 23, der normalerweise ein gewisses Signal an einem anzeigenden oder registrierenden Instrument,

zwei Und-GHedern 24. 25 sendet, wird bei über- 15 z.B. einem Schreiber 36, zugeführt, der verwendete

schritlener. zugelassener DilTerenz das Ausgangs- Bearbeitungsenergie kWh m^:l je gefördertes Hol/

signal vom Diskriminator 23 geändert und kein Aus- zeigt. Dieser Wert ist somit für Leerlauf des

jiaiigssigiuil (keine Impulse) wird von den Und- Bearbeitungsmoiors bzw. hohe Geschwindigkeit

Gliedern 24, 25 erhalten, solange kein normales Aus- des Fördermoiors korrigiert. In diesem Fall

jumgssignal vom Diskriminator 23 wieder erhalten 20 kann auch ein Spcrsignal erhalten werden,

wird das von dem bercJmelen Momentwert für

Die Spannung und Geschwindigkeit (oder den spezifischen Energieverbrauch (kWh'nv¹) stau

Leistung) des Fördermotors 13 werden gemessen, von der Spannung des Fördermotors gesteuert

und dieses Signal (hei 26) wird eventuell von analo- wird.

iger Form in einen Impulszug (bei 27) umgewandelt, -.3 In F i g. 3 sind zwei Mittelwertinstrumente 39. 40 der eine Frequenz, erhält, die von der Motorspan- je mit einem Potentiometer 4L 42 benutzt. Die Leinung oder Leistung abhängt. Dem Und-Glied 24 stung des Bearbeitungsmotors 53 wird über einen wird somit ein Signal zugeführt, das der geförderten Kontaktgabemesser 50 als ein Impulszug mit einer nicht korrigierten Holzmenge je Zeiteinheit ent- der Leistung proportionalen Frequenz erhallen, und spricht. 30 die Spannung oder Geschwindigkeit des Förder-

Bei abgetastetem Leerlauf des Motors il (oder motors 43 (über einen nicht gezeigten Tachometerhoher Geschwindigkeit des Motors 13, wenn ein generator) wird in einen Impulszug mit einer der anderer Sperrkreis verwendet wird), wird das Aus- Förderung proportionalen Frequenz, umgewandelt, gangssignal vom Und-Glied 24 blockiert, andernfalls Die Impulse können auch direkt von einem Impulswird das Ausgangssignal von demselben dem Zähler 35 geber für die Geschwindigkeit erzeugt werden. Das 28 zugeführt und in diesem integriert, und ein ein Meßgerät 44 für diese Spannung treibt den Schleikorrigiertes Maß der geförderten Holzmenge aus- fer eines Potentiometers 45 dessen Ausgangssigna! maulendes Signal (z. B. in m^:! gemessen) wird er- (Ausgangsspannung) somit proportional der Förderhalten. geschwindigkeit oder -spannung ist. Dieses Ausgangs-

Dem Und-Glied 25 wird ein Signal zugeführt, das 40 signal wird einem Integrator 46 zugeführt, der in der aktuellen Leistung entspricht, und in derselben einer gewissen Zeitperiode 1 integriert, und das Si-Weise wie beim Und-Glied 24 wird sein Ausgangs- gnal bestellt aus einem Impulszug mil einer Fresignal bei einem Leerlaufstop blockiert. Der korri- quenz, die proportional der in der genannten Zeitgierte, dem Zähler 28 zugelührtc Wert bei einem einheit t geförderten Holzmenge ist. Das lclztniciil blockierten Und-Glied wird integriert und 45 genannte Ausgangssignal wird dem Mitlelwertmacht hierbei ein Maß der verwendeten Schleif- instrument 40 über ein Und-Glied 48 zugeführt, das energie (z. B. kWh) aus. Die verschiedenen, dem gesperrt wird, wenn das Fördergeschwindigkcils-Zähler 28 zugeführten Werte können auch in zweck- signal (am Potentiometer 45) von einem eingestellten mäßiger Weise zum F.rhalten von Mittelwcrtsignalen Wert (bei 47) abweicht. Der Impulszug vom I.eigeändert werden. 50 stungssignalgebcr 50 wird dem Mittrlwertinsirument

Dem Zähler 28 kann hierbei ein Wert für d'-.i 39 über ein Und-Glied 49 mit demselben Sperrkreis Füllungsgrad. m^:1 (korr.). kWh nv^l (korr.) und ein wie dem Und-Glied zugeführt. Die Ausgangsspan-Alarmsignal für abnormale Bctricbsverhältnisse usw. innigen von den Potentiometer 41 und 42 sind somit entnommen werden, diese Ausgangssignale können proportional dem Durchschnitt der korrigierten für Anzeige. Computerbehandlimg. Regelung usw. 55 Werte für die Bcarbeitungsleistung kW bzw. geför- \erwendet werden. derte Holzmenge Zeiteinheit (m"ii). In einem elek-

In Fi g. 2 ist die Entnahme von Leerlauf-Leistung Ironischen Divisionskreis 31 (derselben Art wie in

(kWh) aus dem Bcarbeitungs-Antriebsmotor 29 mit- Fig. 2) wird die verwendet Energie geförderte HoIz-

tels eines Momentmessers 30 von bekannter Art ge- mcngencinheit (kWh/m») ausgerechnet, dieses Signal

zeim. dieses Leistungssignal (analog oder nach Um- 60 für mVh (vom Potentiometer 42) wird einem Schrci-

wandlung digital) wird mit einem Signal für gc- ber 51 oder anderem anzeigenden Instrument zu-

fördertes FIoIz zusammengesetzt durch Division in geführt.

einem konventionellen elektronischen Divisions- Bei den genannten Berechnungen sind elektrische

kreis 31, der aus einem elektronischen Multiplikator Signale und Apparate benutzt worden, aber es kön-

und einem Verstärker besteht. Das Holzfördcrsignal 65 nen auch pneumatische, hydraulische usw. Signale

wird über einen Digitalumwandlcr 32 und einen Inte- bzw. Apparate oder Kombinationen derselben ver-

grator 35 zum Ausrechnen der Holzmenge bei einer wendet oder die genannten Berechnungen in anderer

cewissen Zeiteinheit. z.B. m³ h. erhalten. Im Inte- Weise ausgeführt werden, z. B. in Computern od. dgl.

Claims

Patentansprüche:

1. Anordnung hei Bearbeitungsmaschinen, ζ. Β. Schleifstühlen für Holz, mit einem Bearbeitungswerkzeug und einer Fördervorrichtung mit je einem Antriebsmotor, bei der Strom. Leistung. Geschwindigkeit, Drehmoment oder ein anderer \on der Belastung des betreffenden Motors oder der betreffenden Antriebswelle abhängiger Wert je einem Geber zur Angabe eines dem gcmesse- »o nen Wert analogen Signals oder Impulszuges zuführbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Signal des Bearbeitungs- oder Fördermotores (11. 13) oder ein aus diesen Signalen zusammengesetztes Signal einem Zähler (28) für die Anzeige der verbrauchten Energie je geförderter Menge zugeführt wird, daß eines dieser Signale und/oder das zusammengesetzte Signal mit einem Sollwert (21) verglichen und hieraus ein Differenzsignal gebildet wird, und daß die von den Motoren (11. 13) kommenden Signale oder eines dieser Signale dem Zähler (28) nicht zugeführt werden, wenn das Differenzsignal einen gewissen Wert überschreitet.

2. Anordnung nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, daß das Differenzsignal und eventuell ein Bezugssignal einem Diskriminator (23) (Amplitudenbegrenzer) zugeführt wird, der bei Überschreiten eines gewissen Wertes des Differenzsignals die dem Zähler (28) zugeführten Eingangssignale für Förderung und Bearbeitung blockiert.

3. Anordnung nach einem oder einigen der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß Leistung. Strom. Geschwindigkeit oder Moment des Bcarbeitungsmotors (11) gemessen werden, das Meßsignal nach Verstärkung und/oder Umwandlung in einen Impulszug zwecks Erhalten eines DifTerenzsignals mit einem Sollwert und dieses Signal wiederum mit einer Bezugsgröße verglichen wird, und daß bei einer gewissen Abweichung zwischen beiden die L^:ingangssignalc zum Zähler (28) oder eines dieser Signale blockiert werden.

4. Anordnung nach einem oder einigen der Ansprüche 1 bis 3. dadurch gekennzeichnet, daß Leistung. Strom. Geschwindigkeit. Moment oder ein anderer von der Belastung abhängiger Wert des Fördermotors (13) oder der Fördermotoren gemessen wird, daß das Meßsignal nach Verstärkung und oder Umwandlung in einen Impulszug. eventuell auch Integrierung, mit einem Sollwert zwecks Erhalten eines DifTerenzsignals verglichen wird, das wiederum mit einer Bezugsgröße (21) verglichen wird und bei einer gewissen Abweichung von dieser die Eingangssignale zum Zähler (28) oder eines dieser Signale blockiert.

5. Anordnung nach einem oder einigen der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Eingangssignale dem Zähler (28) in Intervallen zugeführt werden, die mit einer Schaltuhr (37) od. dgl. eingestellt werden.

6. Anordnung nach einem oder einigen der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Signale und Apparate elektrisch, pneumatisch, hydraulisch oder mechanisch ausgebildet oder Kombinationen davon sind.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen