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Steuereinrichtung für die Verteilerklappen von Walzenstühlen Bei Getreidemühlen
fließt das Mahlgut den Walzenstühlen im allgemeinen nicht in konstantem Strome zu.
Es werden deshalb regelbare Klappen im Wege des Mahlgutes angeordnet, die die Aufgabe
haben, das Mahlgut möglichst gleichmäßig auf die ganze Länge des zusammen arbeitenden
Walzenpaares zu verteilen. Bei stärker werdendemi Zustrom wird die Klappe angehoben,
tun Stauungen des Mahlgutes zu vermeiden; wird der Zustron-b schwächer, so wird
die Klappe gesenkt, um allen Stellen auf der ganzen Länge der Walzen einet Teil
des zuströmenden Mahlgutes zuzuführen. Die Bewegung der Einlaufklappe soll selbsttätig
in Abhängigkeit vom Zustrom geregelt werden. Hierzu kann man eine Einrichtung zur
Messung des Mahigutdurchflusses oder der im Einlaufraum vorhandenen Mahlgutmenge
vorsehen. Bei bekannten Anordnungen wird ein im Einlaufzylinder angeordnetes mechanisches,
vom Strom des Mahlgutes berieseltes Fühlorgan mit einer Gestalt ähnlich etwa einem
Tannenbaum verwendet, das über eine hydraulische Steuerung die Bewegung der Verteilerklappe
bewirkt. Diese Art der Steuerung arbeitet zwar hinreichend genau, sie bedeutet aber
einen verhältnismäßig hohen Aufwand, auch ist eine hydraulische Anlage bei Erschütterungen
unter Umständen störungsanfällig und bedarf einer häufigen und zuverlässigen Wartung.
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Eine wirtschaftlich günstigere und auch ohne häufige Wartungsarbeiten
zuverlässige Lösung besteht erfindungsgemäß darin, daß elektrische Steuermittel
vorgesehen sind, die unter Einwirkung des Fühlorgans stehen und das Antriebsorgan
der Verteilerklappe beeinflussen.
Im folgenden ist die Erfindung
an Hand der in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiele erläutert.
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In Fig. i ist i der Einlaufzylinder, 2 der tannenbaumförmige Fühler,
die Pfeilrichtung deutet den Zustrom des Mahlgutes an. Der Fühler 2 wirkt auf -einen
druckabhängigen Widerstand (Kohlesäule) 3, in dessen Stromkreis die Spule eines
Elektromagneten 4 und ein regelbarer Widerstand $ zum Einstellen angeordnet sind.
Der Elektromagnet 4, der zweckmäßig eine Rückzugsfeder besitzt, ist zugleich Antrieb
der Verteilerklappe 6. Je nachdem, ob das Mahlgut in stärkerem oder. schwächerein
Strom über das Fühlorgan 2 rieselt, wird der Widerstandswert des druckabhängigen
Widerstandes 3 erhöht oder erniedrigt. Dementsprechend bewegt der Hubmagnet 4 die
Klappe 6. An Stelle eines druckabhängigen Widerstandes kann das Fühlorgan 2 auch
mit einem Spannungsteiler (Potentiometer) gekuppelt sein. Die Anordnung kann mit
Gleich-, Wechsel- oder Drehstrom betrieben werden. Es kommen daher auch reger bare
Blindwiderstände als Steuerorgan in Betracht.
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Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 steuert der tannenbatunartige
Fühler 2 über Gelenkstäbe den Abgriff eines Potentiameters 13. Dieses liegt mit
,einem zweiten Potentiometer 14 in Brückenschaltung, dessen Abgriff mit einem in
Abhängigkeit von der Störung des Brückengleichgewichts gesteuerten Servomotor 15
und mit der Verteiler# klappe 16 gekuppelt ist. Der Motor wird durch ein Relais
17 gesteuert, das einen Kontakt 18 mit zwei Arbeitsstellungen und einer mittleren
Ruhestellung besitzt und an dessen Arbeitskonetakten die Richtungsschütze i9, 2o
des Servomotors 15 angeschlossen sind. 21 ist die Feldwicklung des Motors 15, die
durch die Kontakte der Schütze i g, 20 jeweils der erforderlichen Drehrichtung entsprechend
gepolt wird. Die Brücke wird mit der Spannung U, einer Gleich- oder Wechselspannung,
betrieben. Die Spannungsklemmen des Motorstromkreises sind gleichfalls mit U bezeichnet.
Es kann ein Gleichstrom-, Drehstrom- oder EinphasenwechseIstrommotor verwendet werden.
Bewegt sich das Fühlorgan 2 beispielsweise infolge verstärkten Zustroms nach abwärts,
so geht der Abgriff des Potentiometers 13 in die gestrichelte Lage nach aufwärts.
Das Relais 17 schaltet mit seinem Anker mittels des Kontaktes 18 das eine Richtungsschütz
i9 des Motors 15 ein. Der Motor läuft an und führt den Abgriff des Potentiometers
14 nach aufwärts in die gestrichelt gezeichnete Lage und hebt damit gleichzeitig
die Verteilerklappe 16 an. Der Spalt zwischen der Klappe und ihrer Unterlage wird
also breiter gemacht, solange der verstärkte Zustroms der das Fühlorgan 2 herabgedrückt
hat, anhält. Ist das Brückengleichgewicht erreicht, so geht der Anker 18 des Relais
17 in die Ruhestellung, und der Motor 15 wird stillgesetzt. Um ein Pendeln der Steuerung
zu unterdrücken, das dadurch verursacht werden könnte, daß der Motor 15 nicht rechtzeitig
zum Stillstand kommt, ist es vorteilhaft, dem Relais eine zusätzliche Gegenerregung
durch eine Hilfsspannung zu geben, die proportional der Geschwindigkeit des Servoantriebs
bzw. proportional der zeitlichen Änderung der Spannung an dem mit der Verteilerklappe
gekuppelten Potentiometer ist. Man kann auch das Relais, wie bei dem Ausführungsbeispiel
gezeigt, mit einer zweiten Wicklung 22 versehen, an der eine der Geschwindigkeit
des Servomotors proportionale Gegenspannung liegt. Diese Gegenspannung ist bei dem
Ausführungsbeispiel mittels eines RC-Gliedes erzeugt, das in Reihe mit der zweiten
Relaiswicklung zwischen dem Abgriff und dem oberen Ende des Fühlerpotentiometers
14 liegt. Statt dessen kann man die Gegenspannung auch mittels eines Tachometerdynamos
erzeugen, die 'mit dem Motor 15 gekuppelt werden kann. Eine weitere Möglichkeit
zur Bereitstellung einer solchen der Motorgeschwindigkeit proportionalen Gegenspannung
besteht darin, eine von der Gegen-EMK des Servomotors abgenommene Spannung zu verwenden.
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Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig.3 ist die Stillsetzung der Verstellbewegung
der Verteilerklappe 16 auf eine andere Art sichergestellt. Die Verteilerklappe wird
hier über einen Exzenter oder Hebel 23 und eine Übersetzung 24 von einem Servomotor
15 angetrieben, der in Abhängigkeit von der Bewegung des Fühlerorgans 2 durch eine
Schalteinrichtung mit Quecksilberschaltröhren 26 ein- und ausgeschaltet wird. Die
Stellung der Klappe 16 wird nun fortlaufend mit der Stellung des Fühlerorgans 2
auf mechanischem Wege verglichen, derart, daß die Kontaktbetätigung in Abhängigkeit
von der Differenz der Arbeitswege beider Kontakte erfolgt. Hierzu dient eine sowohl
finit der Verteilerklappe als auch mit dem Fühlerorgan gekuppelte mechanische Meßeinrichtung,
deren Anzeigeorgan mit der Schalteinrichtung des Klappenantriebes gekuppelt ist.
Auf der Arbeitswelle 27 der Verteilerklappe sitzt zu diesem Zweck eine Scheibe 28,
deren Bewegung durch einen Seiltrieb 29 auf eine zweite Scheibe 30 übertragen
wird. Diese sitzt lose auf einer zur Arbeitswelle 31 des Fühlorgans in einer Flucht
liegenden Achse 31 or: Der Hebel 33 ist mit der Arbeitswelle 31 des Fühlorgans fest
verbunden. An ihm ist ein Sei134 befestigt, das auf dem äußeren Rand der Scheibe
30 abgewickelt wird und über eine von der Scheibe 3c1 getragene Rolle 35, sowie
eine Rolle 36 auf der Arbeitsachse 31o läuft und über Federn 37, 38 an einem Nocken
39 auf der Arbeitswelle 25 der Schalteinrichtung mit den Schaltröhren 26 angreift.
Hiermit wird erreicht, daß eine positive oder negative Differenz der Stellungen
der Verteilerklappe 16 und des Fühlerorgans 2 den Servomotor 15 im Sinne einer Aufwärts-
bzw. Abwärtsbewegung der Verteilerklappe 16 in Bewegung setzt. Es empfiehlt sich
außerdem auch hier, mechanische oder elektrische Glieder, die von der Geschwindigkeit
abhängen, einzuführen, um ein Pendeln des Klappenantriebs zu verhindern.
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Die Anwendung einer solchen, die Stellungsdifferenz von Klappe und
Fühlorgan feststellenden Meßeinrichtung ermöglicht es, auch noch andersartige
Antriebe
für die Verteilerklappe anzuwenden, So zeigt Fig. 4 einen Antrieb einer Welle 48
mit Reibrad 49, die mittels elektromagnetischer Kupplungen 40, 47 mit einer von
zwei in verschiedenen Drehrichtungen dauernd umlaufenden Wellen 4i, 42 kuppelbar
ist. Die elektromagnetischen Kupplungen sind schematisch durch je zwei aneinandergesetzte
Zylinderscheiben etwas verschiedenen Durchmessers veranschaulicht. Die größere,
mit dem Reibrad 49 im Eingriff stehende Scheibe ist als lose Kupplungsscheibe der
Magnetkupplung anzusehen, die kleinere Scheibe als feste Kupplungsscheibe, die mit
der zugeordneten, dauernd umlaufenden Welle starr verbunden ist. Die Betätigung
der Elektromagnetkupplungen erfolgt über nicht mit dargestellte Schleifringe, die
an die im Innern der Kupplung angeordneten Elektromagnetwicklungen angeschlossen
sind. Die Welle 48 treibt bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel die Verteilerklappe
16 an.
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Die Betätigung der Elektromagnetkupplungen kann beispielsweise durch
Schaltstütze erfolgen. Eine andere Möglichkeit besteht darin, sie in den Stromkreis
von Kohledruckwiderständen 43, 44 zu legen, die über einen Nocken 45 von einer Betätigungswelle
46 (entsprechend der Arbeitswelle 25 bei der Anordnung nach Fig.3) betätigt werden.
Die Arbeitswelle 46 wird durch den Nocken 39 (entsprechend dem Nocken 39 bei der
Anordnung nach Fig.3) von einer mechanischen Meßeinrichtung über Federn 37, 38 betätigt,
die die gleiche Funktion haben und in der gleichen Weise mit dem Fühlorgan 2 in
Verbindung steht wie bei der Anordung nach Fig.3.
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Man kann bei einer Anordnung, wie sie in Fig. 3 als Ausführungsbeispiel
gezeigt ist, auch noch andere Abwandlungen vorsehen, beispielsweise insofern, als
man die elektrischen Kontakte in Vorkontakte und Hauptkontakte unterteilt, denen
verschiedene Verstellgeschwindigkeiten für den Antrieb der Verteilerklappe zugeordnet
sind. Hierfür zeigt Fig. 5 ein Ausführungsbeispiel. Das auf der Welle 25 mit dem
Nocken 39 sitzende Quecksilberschaltrohr 5o ist in beiden Richtungen mit Vorkontakten
5 i, 52 und Hauptkontakten 53, 54 versehen, wobei den Vorkontakten ein Langsamlau£
des Servomotors und den Hauptkontakten ein Schnellauf zugeordnet ist. 5 5 ist die
geteilte Feldwicklung des Motors 15; in den Stromkreisen der Hauptkontakte
53, 54 liegen Feldschwächungswiderstände 56, 57. Bei einer geringen Bewegung der
Welle 25 wird der Ruhekontakt 58 des Quecksilberschaltrohrs mit einem der Vorkontakte
ver-) bunden, bei 'einer stärkeren Bewegung ein Vorkontakt mit einem Hauptkontakt.
Dadurch wird beispielsweise erreicht, daß bei plötzlichem starkem Zunehmen des Mahlgutstromes
eine rasche Folgebewegung der Verteilerklappe sichergestellt ist, bei allmählicher
Zunahme dagegen eine langsame Folgebewegung.
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Eine weitere Verbesserung besteht darin, zusätzliche Steuermittel
vorzusehen, die bei vollständigern Schließen der Verteilerklappe das einseitige
oder gegenseitige Abheben der Mahlwalzen bewirken. Fig.6 zeigt hierfür ein Ausführungsbeispiel.
6o, 61 sind die beiden Mahlwalzen, 62 ein Lagerhebel der Mahlwalze bi, der durch
einen im Linksdrehsinn um seine Drehachse 64 drehbaren Nocken 63 bewegt werden kann.
Zum Antrieb des Nockens kann ein Elektromagnet 65 dienen, dessen Anzugsbewegung
den Nocken 63 entsprechend steuert. Der Elektromagnet wird beispielsweise durch
einen Endkontakt des bei den übrigen Ausführungsbeispielen erwähnten Fühlerorgans
oder der Klappe gesteuert. Es ist außerdem möglich, an Stelle eines solchen Arbeitsmagneten
die Servokraft umlaufender Massen des Walzenstuhles zu verwenden, indem man sie
im geeigneten Zeitpunkt mit der Arbeitswelle des Nockens 63 durch eine elektrische
Steuerung kuppelt.
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Beim Wiedereinsetzen des Mahlgutstromes sollen die Walzen wieder aneinandergerückt
werden. Dies kann in ähnlicher Weise wie das Abheben durch; Elektromagnete, durch
einen Servomotor oder eine mechanische Servokraft, beispielsweise unter Vermittlung
von Nocken, geschehen. Es können dieselben elektrischen und mechanischen Glieder,
die zum Abheben verwendet werden, auch das Andrücken besorgen.
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An Stelle eines Ausrückens bzw. Abhebens der Walzen kann man auch
den Antrieb der Walzen ,stillsetzen. Dies kann entweder durch Betätigung einer elektromechanischen
Kupplung, oder, bei Einzelantrieb, dadurch geschehen, daß man den Motor stillsetzt.
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Man kann weiterhin die Drehzahl der Hauptmahlwalzen und auch gegebenenfalls
vorgeschalteter Einlaufwalzen derart regeln, daß bei stärkerem Zufluß des Mahlgutes
die Drehzahl der Walzen zunimmt, beispielsweise dadurch, daß die Walzenstücke Einzelantrieb
erhalten und mit Gleichstrom-, Drehstrom oder Einphasenstrom versehen werden, die
in der Drehzahl regelbar sind. Diese Regelung kann gleichfalls in Abhängigkeit von
dem vorzugsweise tannenbaumartigen Fühlerorgan entweder in direkter Abhängigkeit
vom Anzeigeorgan im Getriebeeinlauf oder auch unter Vermittlung der Verteilerklappen
erfolgen.