DE2823140A1

DE2823140A1 - Verfahren und vorrichtung zur einstellung einer definierten ruheposition eines drehrohres

Info

Publication number: DE2823140A1
Application number: DE19782823140
Authority: DE
Inventors: Jakob Dipl Ing Ansen; Helmut Duill
Original assignee: Kloeckner Humboldt Deutz AG
Current assignee: Kloeckner Humboldt Deutz AG
Priority date: 1978-05-26
Filing date: 1978-05-26
Publication date: 1979-11-29
Also published as: US4272710A

Description

NACKOiiRCiCHT

Anlage zum Patentgesuch der
KlÖckner-Humboldt-Deutz
Akti ongesel!schaft

vom 24. Mai 1978

3 -

H 78/40 Gr/Wr

Vorfahren und Vorrichtung zur Einstellung einer definierten Ruheposition eines Drehrohres

Die Erfindung betrifft ein Verfahren sowie eine Vorrichtung zur Einstellung einer definierten Ruheposition eines Drehrohres, insbesondere einer Rohrmühle durch Abschalten des Antriebes.

Die Einstellung einer definierten Ruheposition eines Drehrohres, insbesondere einer Rohrmühle, wird im Falle der Stillsetzung' zum Zwecke der Begehung und Wartung der Mühle, insbesondere des .Mühleninnenraumes erforderlich. Außerdem ist die Einhaltung einer definierten Position beim sogenannten Intervalldrehen im Abfahrzustand zur Vermeidung von teinparatur- und spannungsbedingten Verformungen des Rohres bedeutungsvoll. Wird nämlich eine Mühle aus dem normalen Betrieb abgestellt, dann treten Spannungen im Mühlenrohr auf, die bei langen Mühlen (z.B. Zementmühleti) zu erheblichen Schaden führen können, indem die Mahlkörperfüllung über längere Zeit ihre aus dem Mahlprozeß stammende Temperatur behält, während die nicht von Mahlkörpern bedeckte Fläche des Rohres ihre Wärme verhältnismäßig rasch an die Umgebung abgibt. Zwischen

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dem oberen und dem unteren Teil des Rohres stellt sich unter diesen Umständen ein Temperaturunterschied ein, der zusammen mit der einseitigen Belastung zur bleibenden Deformation des Rohres führen kann.

Um eine gleichmäßige schonende Abkühlung des Mühlenrohres zu erreichen, muß dieses daher nach Abstellen aus dem normalen Betrieb über einen längeren Zeitraum, beispielsweise von 6 Stunden in Intervallen von beispielsweise je 30 Minuten um einen Winkel gedreht werden. Beim Stand dei* Technik ist es üblich, die Mühle eigens zu diesem Zwecke mit einem sogenannten Hilfsantrieb auszustatten. Vorzugsweise wird dabei der Kraft- · fluß des Hilfsantriebes durch den Hauptantrieb hindurchgeleitet, weil in diesem Falle der Hilfsantrieb infolge der relativ hohen Gesamtübersetzung nur für ein relativ geringes Drehmoment auszulegen ist, weshalb dessen Kosten etwa 10 % des Hauptantriebes nicht übersteigen.

Abgesehen von diesem lediglich für unproduktive Maßnahmen notwendigen Aufwand des Hilfsantriebes wird als weiterer Nachteil empfunden, daß dessen Bedienung und überwachung beim Ein- und Ausschaltvorgang sowie dessen Wartung dem Personal besondere Sorgfaltspflichten auferlegt.

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Darüberhinaus ergeben sich aber für den Hilfsantrieb weitere Schwierigkeiten bei langsamlaufenden Antriebemotoren, wie diese zur Zeit häufiger anzutreffen sind. Denn dabei erhöhen sich im Verhältnis der Drehmomente Aufwand und Kosten für einen Hilfsantrieb bei vergleichbarer Leistung ura ein Vielfaches.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Verfahren und entsprechende Vorrichtungen zur Verfügung zu stellen, um zu erreichen, daß der Hauptantrieb die Funktion des Hilfeantriebs voll mit übernimmt, unter Überwindung bisher bestehender Schwierigkeiten, die .darin bestanden, daß es nicht möglich war, mit dem Hauptantrieb zielsicher eine definierte Position der Mühle im Stillstand anzusteuern, weil außer der schwer abschätzbaren Leerlaufbewegung auch noch die Schwerpunktlage des Massensystems ein sogenanntes "Nachschwingen" verursacht, dessen korrekte Kompensation beim Abschalten von Hand nicht möglich ist. Außerdem bestand keine Möglichkeit, ohne Sichtverbindung mit der Mühle, beispielsweise von einem Fernbedienungspult aus, den richtigen Abschaltzeitpunkt zu erfassen oder zu bestimmen.

Die Aufgabe der Erfindung soll darin bestehen, diese Schwierigkeiten auf unkomplizierte Weise "narrensicher", ohne größeren Aufwand zu lösen, Fernbedienung zu ermöglichen und die Möglichkeit eines Intervalldrehens durch automatische Steuerung

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ohne manuellen Eingriff zu ermöglichen. Zur Verwendung sollen dabei möglichst nur handelsübliche, einfache Schaltelemente und/oder elektronische Bausteine gelangen.

Die Lösung der Aufgabe besteht darin, daß zu einem Zeitpunkt T₀ die Winkelstellung des Drehrohres oder eines Antriebsteiles bezogen auf eine Vergleichsebene erfaßt .wird und daß die Leerlaufbewegung der Trommel zwischen Abschalten und endgültigem Stillstand festgestellt und der Berechnung der Winkelstellung des Drehrohres und/oder des Zeitpunktes T zum Abschalten zugrundegelegt wird.

Dabei ergeben sich folgende Vorteile:

1. Das Rohr kommt bei Stillsetzung nach Auslauf und Ausschwingen des Massensystems ohne Nachdrehen in einer vorgegebenen Position 7.um Stillstand,

2. Wegfall des Investitions- und Betriebsaufwandes vom Hilfsantrieb,

3. Vereinfachung von Bedienung und Wartung der Mahlanlage,

h. Möglichkeit einer definierten Information und dadurch Fernsteuerung ohne Sichtverbindung,

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5. Einhaltung exakter Bewegungsspiele - beispielsweise beim Intervalldrehen - innerhalb beliebig enger Toleranzen, sowie Automatisierungsrnöglichkeit.

In Ausgestaltung des Verfahrens ist vorgesehen, daß bei der Leerlaufbewegung sov/ohl der Nachlauf als auch das Zurückschwingen des Drehrohres entsprechend dem Massenschwerpunkt in der endgültigen Ruhelage des Systems berücksichtigt.wird.

Auf diese Weise wird zielsicher und unkompliziert die Einstellung einer definierten, vorgegebenen Winkelstellung des Drehrohres gewährleistet.

Eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, daß das Drehrohr und/oder ein Teil des

drehenden Antriebes mindestens eine vorzugsweise berührungslose Kontaktanordnung aufweist, welche mit einer ortsfesten Kontaktanordnung zusammenwirkt und in einer definierten Winkelstellung des Rohres einen Steuerimpuls auslöst, welcher über eine Steuerleitung einer vorzugsweise mit einer Logikeinheit ausgestatteten Steuereinheit aufgeschaltet wird, die mit einem einstellbaren Verzögevungsglied ausgestattet ist und über eine Logik- und Summiereinheit mit dem Leistungsschalter des Antriebsmotors in übergeordneter Verbindung steht.

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In weiterer Ausgestaltung der Vorrichtung ist vorgesehen, daß die Kontaktanordnungen Teile eines mechanischen, elektrischen, optischen oder akustischen Kontaktsystems sind. Dabei kann es sich beispielsv/eise um berührungslose Magnetschalter oder induktiv oder kapazitätiv erregte Schalter, um Lichtschranken, ebenso wie um mechanische Schalter handeln, mithin um Geräte, welche handelsüblich sind und deren Y/ahl im Ermessen des Fachmannes liegt.

In weiterer Ausgestaltung ist vorgesehen, daß das Drehrohr und/oder ein Teil des Antriebes mit einer Mehrzahl von Kontaktanordnungen ausgestattet ist.

Und schließlich kann eine Logikeinheit mit einer Eingabeeinheit für die Eingabe von Betriebsdaten ausgestattet sein. Diese Einrichtung dient der vorzugsweise digitalen Eingabe von Informationen bezüglich des Leerlaufverhaltens des Drehrohres, wobei die durch Versuche oder Betriebserfahrung ermittelten Winkel oder Zeiten der Auslaufbewegung im Leerlauf zur Berücksichtigung des Abschaltzeitpunktes oder einer Winkelstellung im Augenblick der Abschaltung dem Rechner mitgeteilt werden.

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Im weiteren wird die Erfindung anhand eines Blockschaltbildes, dem nähere Einzelheiten zu entnehmen sind, erläutert und ihre Funktion beschrieben.

Da;-; Drehrohr 1 ist, wie Fig. 1 zeigt, am Umfang mit einer Kontaktanordnung 2 ausgestattet. Diese kann entweder ein mechanischer Schaltnocken sein, es kann sich aber auch um einen Teil eines Magnetschalter handeln. Die Kontaktanordnimg 2 bewirkt bei Näherung an die ortsfest angeordnete Kontaktanordnung 3 einen Schaltimpuls im Kontaktsystem 4. Die Impulse dieses Kontaktsystems 4 werden vorzugsweise verstärkt und durch die Steuerleitung 5 der mit einer Logikeinheit 6' ausgestatteten Steuereinheit 6 aufgeοehaltet. Diese Logikeinheit 6' berechnet aufgrund der festgestellten Leerlaufbewegungen der Trommel die Winkelstellung und/oder die Abschaltzeit T für den Absehaltimpuls und stellt diese über ein einstellbares Verzögerungsglied 6'· entsprechend ein. Die von diesem Verzögerungsglied 6¹· ausgehenden Steuersignale wirken über die Leitung 7 auf die Logik- und Sumraiereinheit 8, und mit Hilfe der Steuerleitung 9 auf das Ein/ Ausschalt-Relais 10 des Motors 12 mit Getriebe 13 ein. Dabei ist in an sich bekannter Weise eine übergeordnete Schaltung in dem Sinne vorgesehen, daß die Steuerimpulse der Ein/Ausschaltanordnung 11 verdrängen, daß heißt bei Eintreffen eines übergeordneten Steuerimpulses unwirksam machen.

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Zur Erläuterung der Funktion wird zusätzlich auf Fig. 2 hingewiesen, welche das Drehrohr 1 im Schnitt zeigt. Dieses weist ein Mannloch 14 auf. Man erkennt ferner die Füllung 15» bestehend aus Mahlkörpern und Mahlgut.sowie den Kontaktgeber und den Empfänger 3 des Kontaktsystems 4. Von diesem führt die Steuerleitung 5 zu der in Fig. 1 dargestellten Steuereinheit 6. .

In der gezeigten Position stehen die Kontaktanordnungen 2 und 3 in Kontaktstellung und lösen einen Impuls aus, wobei sich das Mannloch 14, beispielsweise im Zenith des Drehrohres befindet. Das Drehrohr ist dabei noch in voller Bewegung, wie durch den Pfeil 16 angedeutet.

Durch einen Vorversuch stellt nun der Betrieb beispielsweise fest, daß das Drehrohr 1 nach Abschalten des Antriebes (12, 13) noch eine Auslauf- und Schwingbewegung um einen bestimmten Winkel vollzieht, bis es stillsteht. Dieser Wert wird der Logikeinheit 6' mit der Eingabeeinheit 14 mitgeteilt. Daraus errechnet nach Erhalt eines vom Kontaktsystem 4 ausgehenden Schaltimpulses die Logikeinheit 6¹ die notwendige Verzögerung zwischen dem Kontaktzeitpunkt T_n und dem Abschaltzeitpunkt T , und stellt für den errechneten Betrag der Verzögerungs-Zeitspanne das Verzögerungsglied 6¹' entsprechend ein. Dieses wartet die eingestellte Zeit T_Q +· A T = Τ_χ ab und löst

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im Zeitpunkt T den Abschaltbefehl in Form eines elektrischen Impulses aus. Dieser gelangt in die Steuer- und Summiereinheit 8, welche den vorgegebenen Befehl des digitalen Ein/ Ausschalters 11 unwirksam macht und über das Relais 10 den Motor 12 ausschaltet.

Nach Auslauf und Auspendeln kommt dann das Drehrohr 1 in der vorgegebenen Position - beispielsweise mit dem Mannloch am untersten Punkt - zum ,.Stillstand.

Das geschilderte Verfahren und die gezeigte Vorrichtung sind lediglich beispielhaft aufzufassen, das heißt, daß dem Fachmann bei Kenntnis von Aufgabenstellung und Lehre der Erfindung eine Reihe von weiteren Ausgestaltungen zur Verfügung stehen, welche mechanische oder steuerunßstechnische Abwandlungen zum Gegenstand haben, die jedoch in den Wissensbereich des Fachmannes und damit unter die Erfindung fallen.

Beispielsweise kann der Schaltimpuls - wie bereits erwähnt gemäß Darstellung auf der linken Seite in Fig. 1 an der Ritzelwelle 17 des Antriebes 12* u'mit Hilfe einer Nockenscheibe 18 mit dem Schaltnocken 2¹ sowie der Kontaktanordnung 3¹, 4¹ abgegriffen werden. Darüberhinaus kann ein Abgriff

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der Winkelstellung des Drehrohres /an jeder anderen Stelle des Antriebes oder der Transmission erfolgen, ohne daß hierdurch von der Erfindung abgewichen wird.

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Leerseite

Claims

NACHQKREiCHT

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Patentansprüche 2823140

Λ) Verfahren zum Einstellen einer definierten Ruheposition eines Drehrohres, insbesondere einer Rohrmühle, durch Abschalten des Antriebs, dadurch gekennzeichnet, daß zu einem Zeitpunkt T_Q die Winkelstellung des Drehrohres oder eines Antriebsteiles, bezogen auf eine Vergleichsebene v/ährend der Drehbewegung erfaßt'"wird, und daß die Leerlaufbeweguag der Trommel zwischen Abschalten und endgültigem Stillstand festgestellt und der Berechnung der Winkelstellung des Drehrohres und/oder des Zeitpunktes T zum Abschalten zugrundegelegt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei der Leerlaufbewegung sowohl der Nachlauf als auch das Zurückschwingen des Drehrohres entsprechend dem Massenschwerpunkt in der endgültigen Ruhelage des Systems berücksichtigt wird.
3. Vorrichtung zur Durchführung ties Verfahrens nach den Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Drehrohr (1) und/oder ein Teil des drehenden Antriebes (12, 13) mindestens eine vorzugsweise berührungslose Kontaktanordnung (2) aufweist, welche mit einer ortsfesten Kontaktanordnung (3) zusammenwirkt und in einer definierten Winkelstellung des Rohres (1) einen Steuerimpuls auslöst, welcher über eine

ORIGINAL INSPECTED

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Steuerleitimg (5) einer vorzugsweise mit einer Logikeinheit (6¹) ausgestatteten Steuereinheit (6) aufgeschaltet wird, die mit einem einstellbaren Verzögerungsglied (6*^f) ausgestattet ist und über eine Logik- und Suramiereinhe.it (8) mit dem Leistungsschalter (10) des Antriebsmotors (12) in übergeordneter Verbindung steht.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktanordnungen (2, 3) Teile eines mechanischen, elektrischen, optischen oder akustischen Kontaktsysteins (2, 3, 4) sind.
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Drehrohr (1) und/oder ein Teil des Antriebes (12, 13) mit einer Mehrzahl von Kontaktanordnungen (2, 3) ausgestattet ist.
6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Logikeinheit (6^f) mit einer Daten-Eingabeeinheit (14) ausgestattet ist.

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