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Bandförderanlage
Bei Bandförderanlagen, die mit einem Fördermotor zur
Bewegung des Bandes und einem Aufgabemotor zum Antrieb der das Gut zuführenden Einrichtung,
z. B. einer Förderschnecke, arbeiten, kann der Aufgabemotor über eine Bandwaage
derart beeinflußt werden, daß das eingestellte Gewicht innerhalb eines bestimmten
Toleranzgebietes konstant gehalten wird.
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Bei den bekannten Bandförderanlagen dieser Art findet zur Steuerung
des Aufgabemotors von der Bandwaage eine von dieser beeinflußte elektrische Schalteinrichtung
Verwendung, die bei Abweichung von ihrer Mittelstellung die Drehgeschwindigkeit
des Aufgabemotors erhöht oder vermindert. Die Schalteinrichtung besteht im wesentlichen
aus einem veränderbaren Widerstand, dessen Abgriff in Abhängigkeit von der Bandwaage
elektromagnetisch gesteuert wird. Diese veränderbaren Widerstände stellen infolge
der beweglichen Gleitkontakte ständig eine Störungsquelle dar und bedürfen daher
einer laufenden Überwachung.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, unter Vermeidung der obenerwähnten
Nachteile dafür zu sorgen, daß eine möglichst genaue Einregelung des Aufgabemotors
auf die zu fördernde Sollgewichtsmenge ohne große Überkorrekturen gewährleistet
ist. Bei einer Bandförderanlage mit einem Fördermotor zur Bewegung des Bandes und
einem Aufgabemotor zum Antrieb der das Gut zuführen den Einrichtung, z. B. einer
Förderschnecke, bei welcher der Aufgabemotor über eine Bandwaage derart beeinflußbar
ist, daß das voreingestellte Gewicht
innerhall> eines vorbestimmten
Toleranzbereiches konstant gehalten wird, wird dies dadurch erreicht, daß erfindungsgemäß
unter Verwendung eines durch die Bandwaage gesteuerten polarisierten Mittelstellungsrelais
welches dieDrehgeschwindigkeit des Aufgabemotors beeinflußt, und unter Verwendung
einer zwischen Bandwaage und Aufgabe motor befindlichen Zeitrelaiskombination, welche
die Zeitdifferenz ausgleicht, die zwischen der Geschwindigkeitsänderung des Aufgabemotors
und der Auswirkung dieser Geschwindigkeitsänderung an der Bandwaage besteht, die
Zeitrelaiskombination mindestens zwei wechselseitig zur Wirkung kommende Zeitrelais
enthält, von denen das eine beim Ansprechen des Mittelstellungsrelais kurzzeitig
den Aufgabemotor im Sinne einer Drehzahlberichtigung beeinflußt, während das andere
eine weitere Drehzahländerung des Aufgabemotors so lange sperrt, bis sich die veränderte
Fördergutmenge auf die Bandwaage auswirkt.
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Ist die Umdrehungszahl des Aufgabemotors durch das polarisierte Mittelstellungsrelais
verändert worden, so vergeht eine gewisse Zeit, beispielsweise 6 Sekunden, bis die
veränderte Fördermenge von der Zuführeinrichtung über das Förderband auf die Bandwaage
einwirkt. Während dieser Zeit würde das Mittelstellungsrelais die Drehgeschwindigkeit
des Aufgabemotors immer weiter verändern, und zwar weit über den erforderlichen
Wert hinaus. Der Motor würde also in seiner Drehgeschwindigkeit um die Solldrehzahl
schwanken. Diese Schwankungen wären um so größer, je größer die Zeitdifferenz zwischen
der Geschwindigkeitsänderung des Aufgabemotors und der Auswirkung dieser Geschwindigkeitsänderung
an der Bandwaage ist. Diese Zeitdifferenz wird gemäß der Erfindung durch die Zeitrelaiskombination
ausgeglichen, wobei das eine Zeitrelais beispielsweise auf 0,5 Sekunden und das
andere Zeitrelais beispielsweise auf 6 Sekunden eingestellt ist. Die beispielsweise
angeführten Zeiten sind nur als grobe Hinweise anzusehen. Die Ansprechdauer von
0,5 Sekunden des ersten Zeitrelais ist abhängig von dem zulässigen Toleranzbereich.
Sie muß um so kleiner gewählt werden, je kleiner der Toleranzbereich sein soll.
Sie ist jedoch begrenzt durch die Schaltdauer der einzelnen Relais. Außerdem wird
die Einstellzeit bei größeren Gewichtsabweichungen um so größer, je kleiner die
Ansprechzeit wird.
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Ferner kann es vorteilhaft sein, im Erregerkreis der einen Spule
des polarisierten Mittelstellungsrelais ein zur Istwerteinstellung von der Bandwaage
gesteuertes Verstellglied, z. B. ein Potentiometer, anzuordnen, während die Erregung
der anderen Spule konstant gehalten wird. Um eine möglichst einfache Einstellung
der gewünschten Gewichtsmenge zu erreichen, kann der Wickelkörper des Potentiometers
vorzugsweise über einen Motor verstellbar sein. Ein Flattern des polarisierten Mittelstellungsrelais
kann in bekannter Weise dadurch vermieden werden, daß zusätzlich eine oder zwei
Hilfserregerspulen angeordnet sind.
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Weiterhin kann es vorteilhaft sein, dieselbe Zeitrelaiskombination
gleichzeitig für die Erhöhung und für die Erniedrigung der Drehzahl des Aufgabemotors
zu verwendet. Als Aufgabemotor kann ein Drehstromnebenschlußmotor mit Bürstenverstelleinrichtung
verwendet werden und der Bürstenverstellmotor entsprechend der Solldrehzahl des
Aufgabemotors beeinflußbar sein. Es können aber auch andere drehzahlveränderliche
Motoren verwendet werden.
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Bei der Verwendung eines Drehstromnebenschlußmotors kann es vorteilhaft
sein, in den Ankerkreis in an sich bekannter Weise einen Anlaß widerstand einzuschalten,
welcher nach erfolgtem Anlauf kurzgeschlossen wird. Dadurch ist -es möglich, die
Bürstenstellung so beizubehalten, wie sie sich aus -dem letzten Betrieb ergab.
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Die Erfindung ist an Hand der Zeichnungen an einem Ausführungsbeispiel
erläutert. In den Zeichnungen stellt dar Fig. I eine schematische Zusammenstellung
einer Bandförderanlage, Fig. 2 die Schaltung der Regeleinrichtung, Fig. 3 den Verlauf
der prozentualen Drehzahl abweichung bzw. des davon abhängigen Gewichtes des zu
fördernden Gutes in Abhängigkeit von der Zeit.
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Das Förderband I' wird von den Walzen 2' und 3' geführt, von denen
beispielsweise die eine, 2', von dem Fördermotor 4' angetrieben wird. Die Zuführung
des Gutes erfolgt mittels der Förderschnecke 5', welche von dem Aufgabemotor 6'
angetrieben wird. Im Zuge des Förderbandes befindet sich die Bandwaage 7'. Die Regeleinrichtung
8' ist zwischen den Aufgabemotor 6' und die Bandwaage 7' geschaltet. Weicht das
Gewicht des Fördergutes auf der Bandwaage von dem Sollgewicht al>, so wird iiber
die Regeleinrichtung8' der Aufgabemotor 6' in seiner Drehzahl verändert.
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Es ist an Hand dieser Figur deutlich zu erkennen, daß sich die durch
die veränderte Drehzahl bedingte Gewichtsänderung nicht sofort auf der Bandwaage
7' auswirkt, sondern daß die veränderte Fördergutmenge erst von der Austrittsstelle
aus der Förderschnecke 5' zur Meßstelle der Bandwaage 7' befördert werden muß.
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Weicht die Istwertanzeige an der Bandwaage I vom Sollwert ab, so
wird die Größe des Widerstandes 2 geändert. Damit ist das Verhältnis der Widerstände
2 und 3 gestört, so daß von dem Transformatorgleichrichter 4 über eine der Spulen
6 oder 7 des polarisierten Mittelstellungsrelais ein größerer Strom fließt und das
Relais nach der entsprechenden Seite angezogen wird. Dadurch wird der Stromkreis
von dem Transformatorgleichrichter 5 über das entspechende Relais 10 oder II geschlossen,
von denen das eine, z. B. I0, eine Beschleunigung und das andere, z. B. 11, eine
Verzögerung des Materialaufgabemotors bewirkt. In diesen Stromkreis sind noch die
beiden Hilfserregerspulen8 und 9 geschaltet, welche ein Flattern des Relais vermeiden.
Durch die Arbeitskontakte oder ii b erhält das Relais 12 Span-
nulig
über den Ruhekoutakt des Relais I3. Da gleichzeitig die Arbeitskontakte ioa oder
IIa geschlossen sind, wird durch das Relais I2 der Stromkreis für die Schütze I6
und I7 geschlossen, welche den Bürstenversteilmotor IS in Rechts- oder Linkslauf
an das Netz legen.
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Zum Ausgleich der Zeitdifferenz, die zwischen der Geschwindigkeitsänderung
des Aufgabemotors und der Auswirkung dieser Geschwindigkeitsänderung an der Bandwaage
besteht, dienen die Zeitrelais I und 15 in Verbindung mit den Relais I2 und 13.
Das Zeitrelais 14 möge beispielsweise nach 0,5 Sekunden, das Zeitrelais 15 nach
6 Sekunden ansprechen. Dauert also die Kontaktgabe durch eines der beiden Relais
10 oder 11 länger als 0,5 Sekunden, so spricht das Zeitrelais 14 an, welches dem
Relais 12 parallel geschaltet ist. Durch den Arbeitskontakt des Relais 4 erhält
das Relais 13 Spannung, welches sich über seinen Arbeitskontakt 131 und den Ruhekontakt
des Relais 15 selbst hält, während der Ruhekontakt I3b öffnet und damit die Relais
12 und 14 spannungslos werden. Der Arbeitskontakt I2O öffnet und unterbricht dadurch
den weiteren Stromfluß zu den Relais I6 oder I7, so daß der Bürstenverstellinotor
vom Netz abgeschaltet und damit die Drehzahländerung zunächst beendet ist. Das Zeitrelais
14 läuft in seine Anfangsstellung zurück.
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Parallel zum Relais 13 liegt das Zeitrelais 15. welches also ungefähr
nach 0,5 Sekunden (zusätzlich der Schaltzeit der Relais) zu laufen I,cginnt und
nach weiteren 6 Sekunden anspricht. Damit unterbricht sein Ruhekontakt den Stromkreis
des Relais 13, welches ebenfalls abfällt und durch das Öffnen des Kontaktes r3a
auch das Relais 15 wieder zum Abfallen bringt. Damit haben alle Kontakte wieder
die Ruhelage erreicht. Ein Öffnen der Kontakte des Relais 10 oder 11 nach 0,5 Sekunden
ändert am weiteren Ablauf des obigen Schaltvorganges nichts.
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Durch den Bürstenverstellmotor I8 ist am Materialaufgal,emotor eine
neue Umdrehungszahl eingestellt worden, welche eine veränderte Fördergutmenge auf
das Band bringt. Dadurch ändert sich die Anzeige der Bandwaage I und damit das Verhältnis
der Widerstände 2 und 3. Ist der Sollwert erreicht, so sind diese beiden Widerstände
gleich; das polarisierte Mittelstellungsrelais mit seinen Spulen 6 bis 9 fällt ab.
Ist der Sollwert noch nicht erreicht oder bereits überschritten, so beginnt der
oben geschilderte Regelvorgang von vorn.
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Wird eine neue Sollwerteinstellung verlangt, so betätigt man einen
der Druckknöpfe 19 oder 20, von denen der eine, z. B. I9, einen höheren, der andere
einen niedrigeren Sollwert einstellen soll.
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Über die Arbeitskontakte Iga bzw. 201 wird das Schütz I6 oder I7 betätigt,
welches den Bürstenverstellmotor I8 entsprechend an Spannung legt.
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Gleichzeitig erhält das Schütz 21 über die Arbeitskontakte 19 b oder
20 b Spannung und schaltet den Sollwertverstellmotor 22 parallel zum Bürstenverstellmotor
I8. Der Sollwertverstellmotor 22 läuft also gleichsinnig und genauso lange wie der
Biirstcnverstellmotor 18, so daß dadurch bereits ein grober Angleich an die neue
Solldrehzahl erfolgt. Der Sollwertverstellmotor 22 dreht über ein Getriebe 23 das
Gehäuse des Potentiometers 2 unter dem Schleifkontakt hinweg. Die beiden Nockenkolltakte
24 und 25 verhindern eine zu weite Drehung des Gehäuses.
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Zum Zeitpunkt Null möge an der Bandwaage eine Gewichtsabweichung
voll dem Sollwert und damit eine Drehzahlal>weichung des Aufgabemotors von 21/2°/o
bestehen. Die Zeitdifferenz, die zwischen der Geschwindigkeitsänderung des Aufgabemotors
und der Auswirkung dieser Geschwindigkeitsänderung an der Bandwaage besteht, möge
6 Sekunden betragen. Ohne den vorgesehenen Ausgleich dieser Zeitdifferenz würde
also wie in Kurve A die Drehzahl noch nach Erreichen der Solldrehzahl 6 Sekunden
von dem abweichenden Wert heruntergeregelt und dabei die Solldrehzahl unterschreiten.
In der Fig. 3 ist die Solldrehzahl nach z. B. I1/4 Sekunden erreicht, was durch
die Verstellgeschwindigkeit des Aufgabemotors bedingt ist. Zu dieser Zeit hefindet
sich also die Sollmenge an der Aufgabestelle und braucht, bedingt durch die Bandgeschwindigkeit,
z. B. 6 Sekunden bis zur Meßstelle. Nach Il/4 + 6 = 71/4 Sekunden ist jedoch die
Solldrehzahl um I20/o unterschritten. In diesem Moment, also nach 71/4 Sekunden,
wird also die Bandwaage das Sollgewicht, im näcllstell Moment aber bereits ein zu
niedriges Gewicht anzeigen und damit eine Vergrößerung der Solldrehzahl bewirken.
Nach weiteren 6 Sekunden, also nach I31/4 Sekunden vom Beginn des Regelvorganges
all gerechnet, wird wieder die Solldrehzahl erreicht sein.
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Nach abermals 6 Sekunden, also nach In'/4 Sekunden vom Beginn des
Regelvorganges an, ist der Sollwert an der Bandwaage angekommen, die Drehzahl des
Aufgabemotors aber schon um I20/( zu hoch. Damit beginnt der Regelvorgang voll vorn.
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Der vorgesehene Ausgleich der Zeitdifferenz ist in der Kurve B dargestellt.
Hier wird die Drehzahl nur 0,5 Sekunden in der gewünschten Richtung, in diesem Falle
geschwindigkeitsvermindernd, geregelt. Nach diesen 0,5 Sekunden möge die Drehzahl
auf Il/2°/o des Sollwertes abgefallen sein. Nun wird eine weitere Regelung der Drehzahl
während der Dauer von 6 Sekunden verhindert. Nach insgesamt 6,5 Sekunden wird die
Drehzahl wiederum während der Dauer von 0,5 Sekunden verändert. In dieser Zeit wird
eine Drdizahlabweichung auf beispielsweise 0,5 0/0 erreicht. Damit wird im allgemeinen
die Genauigkeit der Regeleinrichtung erreicht sein, so daß nunmehr keine weiteren
Regelungen eintreten, bevor eine größere Abweichung des Gewichtes an der Bandwaage
verzeichnet wird.
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Sollte jedoch die Regelgenauigkeit größer sein, so wird nach weiteren
6 Sekunden, d. h. nach insgesamt I3 Sekunden vom Beginn des Regelvorganges gerechnet,
abermals ein Nachregeln der Drehzahl erfolgen. 0,25 Sekunden nach Beginn dieses
Regelvorganges würde die Solldrehzahl erreicht sein. Da aber die Drehzahländerung
0,5 Sekunden andauert,
wird die Drehzahl unter den Sollwert hinunter
bis auf 0,50/0 unter der Solldrehzahl geregelt werden.
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Nach weiteren 6 Sekunden würde nun wieder die Drehzahl erhöht werden,
aber infolge des 0,5 Sekunden dauernden Regelvorganges wiederum nicht genau die
Sollzahl erreichen, sondern um 0,50/0 über die Solldrehzahl hinausgehen. An diesem
Beispiel ist deutlich zu erkennen, daß die Genauigkeit der Regeleinrichtung von
der Einschaltdauer des Regelvorganges abhängig ist. Die durch die Zeitrelaiskoinbination
bedingte Pause zwischen zwei Regelvorgängen ist lediglich durch die Zeit bestimmt,
welche das Gut benötigt, um von der Zuführeinrichtung zur Bandwaage zu gelangen.
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PATENTANSPRtJCHE: I. Bandförderanlage mit einem Fördermotor zur Bewegung
des Bandes und einem Aufgabemotor zum Antrieb der das Gut zuführenden Einrichtung,
z. B. einer Förderschnecke, bei welcher der Aufgabemotor über eine Bandwaage derart
beeinflußbar ist, daß das voreingestellte Gewicht innerhalb eines vorbestimmten
Toleranzbereiches konstant gehalten wird, dadurch gekennzeichnet, daß unter Verwendung
eines durch die Bandwaage gesteuerten polarisierten Mittelstellungsrelais, welches
die Drehgeschwindigkeit des Aufgabemotors beeinflußt, und unter Verwendung einer
zwischen Bandwaage und Aufgabemotor befindlichen Zeitrelaiskombination, welche die
Zeitdifferenz ausgleicht, die zwischen der Geschwindigkeitsänderung des Aufgabemotors
und der Auswirkung dieser Geschwindigkeitsänderung an der Bandwaage besteht, die
Zeitrelaiskombination mindestens zwei wechselseitig zur Wirkung kommende Zeitrelais
enthält, von denen das eine beim Ansprechen des Mi ttelstellungs relais kurzzeitig
den Aufgabemotor im Sinne einer Drehzahlberichtigung beeinflußt, während das andere
eine weitere Drehzahländerung des Aufgabemotors so lange sperrt, bis sich die veränderte
Fördergutmenge auf die Bandwaage auswirkt.