Einrichtung zum selbsttätigen Gewichtsdosieren von Schüttgütern mit veränderbarer
Gemischzusammensetzung
Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zum selbsttätigen Gewichtsdosieren von Schüttgutera mit veränderbarer Gemischzusammensetzung, mit neigbaren, als Wiegevorrichtung ausgebildeten Förderbändern, je einem zu, geordneten Vorratsbehälter mit einem die Auslassmenge pro Zeiteinheit bestimmenden, durch einen Motor verstellbaren Schieber.
Die einzelnen Komponenten für solche Mischungen befinden sich im allgemeinen in Vorratsbehältern, die meist als Silos ausgebildet sind und unten eine Entnahmeöffnung aufweisen, die durch einen Schieber je nach Bedarf in grösserem oder geringerem Masse geöffnet werden kann. Für Betongemische sind beispielsweise verschiedene Zement-, Kies- und Sandsilos vorgesehen.
Das Dosieren der einzelnen Komponenten einer Betonmischung erfolgte ursprünglich durch Abwiegen derselben. Nach dem Abwiegen der jeweils vorgeschriebenen Mengen der einzelnen Komponenten wurden diese satzweise in Mischmaschinen gegeben.
Diese Art der Herstellung von Beton ist aber einerseits umständlich und zeitraubend, anderseits bietet sich keine Gewähr, dass das Mischungsverhältnis stets genau gleich bleibt.
Es sind zwar bereits Vorrichtungen mit Förderbändern zum Gewichtsdosieren von Schüttgütern, beispielsweise von Sand und Kies, bekanntgeworden, bei denen veränderliche Schüttgutmengen durch Anderungen der Förderbandgeschwindigkeit erzielt werden. Dies hat den Nachteil, dass die geförderte Schüttgutmenge pro Zeiteinheit ein Variationsverhält- nis von höchstens etwa 1 : 10 zulässt, da die Förderbandgeschwindigkeit nicht in beliebigem Ausmass erhöht werden kann. In vielen Fällen sind die praktischen Anforderungen aber so, dass ein weit höherer Variationsbereich unerlässlich ist. Ein weiterer Nachteil solcher bekannten Vorrichtungen besteht darin, dass die Dosiergenauigkeit namentlich in der Nähe der obern und untern Grenzwerte der Bandgeschwindigkeit unbefriedigend ist.
Anderseits sind auch bereits Gewichtsdosiervor- richtungen für Schüttgüter bekanntgeworden, bei welchen eine Schieberanordnung für den Durchgang unterschiedlicher Schüttgutmengen vorhanden ist. Das Einregulieren auf die gewünschte Dosiermenge und die Sollwertänderung war jedoch entweder nicht selbsttätig oder dann sehr kompliziert und störanfällig.
Ein weiterer Nachteil bestand darin, dass die gesamte Verstelleinrichtung direkt beim Schüttgut-Vor ratsbehälter, respektive bei der Waage angeordnet wer den musste und deshalb in starkem Masse den Erschütterungen, Verunreinigungen und der Witterung ausgesetzt war. Zudem war die Überwachung und Sollwertänderung für das Bedienungspersonal mühsam, da beispielsweise in Kieswerken die einzelnen Dosierstellen weit auseinander liegen können.
Das Ziel der Erfindung ist darauf gerichtet, ein sehr genau dosiertes, durch fortwährende Gewichts überprüfung überwachtes, kontinuierliches Mischen verschiedener Komponenten zu ermöglichen, wobei die Möglichkeit bestehen soll, die Sollwerte in weiten Grenzen an einer Zentralstelle einzustellen und ihre Einhaltung laufend zu überprüfen.
Dies wird gemäss der Erfindung dadurch erreicht, dass die neigbaren Wiegevorrichtungen je mit einem deren Neigungsausschiäge abtastenden Geber in Verbindung stehen, ferner an einer zentralen Stelle je ein Empfänger vorhanden ist, wobei die vom Geber festgestellten Ausschläge elektrisch auf einen Empfänger übertragen werden und der Empfänger mit t Kontakten versehen ist, welche im Stromkreis des Schieber motores liegen und eine der einstellbaren Sollförderleistung entsprechende Schieberstellung bewirken.
Gegenüber den bekannten Anlagen zur Herstellung von Mischungen bestimmter Zusammensetzung hat die erfindungsgemässe Einrichtung den wesentlichen Vorteil, dass ständig die genau gleiche vorbestimmte Mischung mit den richtigen Komponentenverhältnissen anfallen. Die einzelnen Komponenten können dabei stufenlos verändert und die eingestellten Werte konstant gehalten werden.
Bei einer praktisch ausprobierten Anlage betrug der Variationsbereich der einzelnen Komponenten 0-3500 kg pro Minute.
Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemässen Vorrichtung besteht darin, dass die Anlage mit verhältnismässig geringem Aufwand automatisiert ist.
Zur Veranschaulichung des Erfindungsgegenstan- des bringt die Zeichnung ein Ausführungsbeispiel desselben.
Fig. 1 zeigt schematisch, zum Teil im Schnitt, die hintereinander angeordneten Vorratsbehälter mit den Wiegevorrichtungen und den verschiedenen Fördervorrichtungen.
Fig. 2 stellt in grösserem Massstab eine Seitenansicht des Regelschiebers mit seiner Betätigungsvorrichtung dar.
Fig. 3 ist eine Ansicht einer zentralen Schalttafel.
Fig. 4 ist eine schematische Darstellung, teils im Schaubild, teils mit Seitenansicht und mit Schaltschema, der gesamten Steuerung der Einrichtung.
Die schematisch dargestellten Vorratsbehälter bzw. Silos 1 und 2 enthalten je eine Komponente der herzustellenden Mischung. Im Boden jedes Silos ist ein Austrittskanal 3 mit einer Entnahmeöffnung 4 vorgesehen, welche durch einen Regelschieber 5 mehr oder weniger weit, je nach dessen Einstellung, geöffnet oder geschlossen wird. Der Regelschieber 5 wird von einem Motor 6 über ein Getriebe 7, ein Zahnritzel 8 und ein Zahnsegment 9 betätigt. Das Zahnsegment 9 ist fest mit der Seitenwandung 10 des Regelschiebers 5 verbunden und gemeinsam mit diesem um einen Achsbolzen 11 schwenkbar.
Wenn der Motor 6 das Ritzel 7 entgegen dem Uhrzeigersinn antreibt, so wird das Zahnsegment 9 im Uhrzeigersinn verschwenkt und die Verschlussplatte 12 des Schiebers 5 hochgeschwenkt, so dass die Entnahmeöffnung 4 entsprechend dem Mass des Hochschwenkens der Abdeckplatte 12 des Regelschiebers 5 freigegeben wird.
Das aus der Entnahmeöffnung 4 austretende Gut fällt jeweils auf eines der Transportbänder 13. Dieses wird von einer Waage 14 abgestützt (Fig. 4), die mittels des Zeigers 15 auf dem Zifferblatt 16 das Gewicht der jeweils auf dem Transportband 13 befindlichen Menge des zu transportierenden Gutes anzeigt. Natürlich kann bei konstanter Fördergeschwindigkeit die Skala des Zifferblattes 16 direkt auf das Gewicht je Zeiteinheit abgestellt sein.
Die aus den Entnahmeöffnungen 4 der verschiedenen Silos, z. B. der Silos 1 und 2, auf die darunter befindlichen Transportbänder 13 austretenden Mengen der einzelnen Komponenten werden alle auf ein Sammelförderband 17 geschafft, das diese in Schichten aufgebrachten Komponenten zu einem Mischbehälter oder einer Mischtrommel bringt, aus der ständig eine Mischung von gleichbleibendem Kom ponentenverhäitnis entnommen werden kann.
Entsprechend den Zeigern 15 und den Zifferblättern 16 sind auf einem zentralen Steuerpult 18 Anzeigevorrichtungen mit Zeigern 19 und Zifferblättern 20 angebracht, die die Anzeige jedes ent sprechenden Zeigers 15 wiedergeben. Die Zeiger r 15 und 19 werden mit Hilfe einer Potentiometervorrichtung oder eines magnetischen Drehfeldsystems vollkommen synchron bewegt. Auf dem Steuerpult 18 ist also für die Wiegevorrichtung jedes einzelnen Silos ein Anzeigeorgan vorhanden, das ständig das Gewicht je Zeiteinheit der aus jedem Silo zugeführten Menge angibt. Das als Beispiel dargestellte Steuerpult weist drei derartige Zifferblätter mit Zeigern auf, ist also zur Überwachung und Einstellung der Austrittsmengen aus drei verschiedenen Silos eingerichtet.
Die Fig. 4 lässt Einzelheiten eines bei der Einrichtung nach der Erfindung verwendbaren Steuerungssystems erkennen.
Auf der Fig. 4 ist unten ein Transportband 13 schematisch angedeutet, das von einem Motor 21 mit konstanter Geschwindigkeit angetrieben wird. Dieses neigbare Förderband 13 wird, wie schematisch dargestellt, von dem Wiegebalken 22 der Waage 14 abgestützt, deren anderer Wiegebalken 23 über einen in einer Führung 24 geführten Stift 25 eine Zahnstange 26 bewegt, die ihrerseits ein Ritzel 27 dreht.
Das Ritzel 27 ist fest auf einer Welle 28 angebracht, die auch den Zeiger 15 trägt, welcher sich über einem Zifferblatt 16 bewegt. Mit der Welle 28 ist ferner als Geber ein Anker 29 eines Drehfeldsystems fest verbunden, dessen Polschuhe 30 und 31 derart elektrisch mit einem Empfänger mit Polschuhen 32 und 33 verbunden sind, dass die Bewegung des Ankers 29 auf den Anker 34 zwischen den Polschuhen 32 und 33 synchron übertragen wird.
Der Anker 34 sitzt fest auf einem Achsbolzen 35, der auch den Zeiger 19 über dem Zifferblatt 20 trägt.
Über dem Zifferblatt 20 ist ferner ein einstellbarer Sollzeiger 36 drehbar angebracht, der auf einer Hülse 37 befestigt ist, welche, gleichachsig mit dem Achsbolzen 35 angeordnet, diesen Achsbolzen umgibt. Die Einstellung des Sollzeigers 36 erfolgt über einen nicht dargestellten Schaltgriff, eine Welle 39 und ein Ritzel 40, das in ein auf der Hülse 37 befestigtes Zahnrad 38 eingreift.
Auf dem Achsbolzen 35 sind zwei Nockenscheiben 41 und 42 feststellbar und relativ zueinander in gewünschter Winkelstellung einstellbar angebracht, so dass sie die Drehung des Achsbolzens 35 und des Zeigers 19 mitmachen.
An dem zugleich mit dem Sollzeiger 36 eingestellten Zahnrad 38 sind zwei Mikroschalter 43 und 44 derart angebracht, dass sie mit den beiden Nockenscheiben 41 und 42 zusammenarbeiten können. Gegen den Umfang der Nockenscheibe 41 ist ein Schalthebel 45 des Mikroschalters 43, gegen den Umfang der Nockenscheibe 42 ein Schalthebel 46 des Mikroschalters 44 durch eine Feder oder durch sonstige Mittel angedrückt. Wenn der Zeiger 19 oder der Sollzeiger 36 verstellt wird, so schleifen die Schalthebel 45 und 46 auf dem Umfang der Nockenscheiben, bis sie in eine Vertiefung 47 der Nockenscheibe 41 oder in eine Vertiefung 48 der Nockenscheibe 42 einlaufen.
Wenn dies geschieht, schaltet der entsprechende Mikroschalter über ein Relais 49 den Motor 6 zur Betätigung des Regelschiebers 5 in der einen oder anderen Drehrichtung ein. Übersteigt das auf dem Transport- band ruhende Gewicht die verlangte Einstellung, so wird der Antriebsmotor 6 in der einem Schliessen des Regelschiebers 5 entsprechenden Richtung gesteuert, so dass weniger Gut aus der Entnahmeöffnung auf das Transportband fällt. Ist das auf dem Transportband aufliegende Gewicht zu niedrig, so dreht sich der Antriebsmotor 6 in entgegengesetztem Sinne, um die Entnahmeöffnung zu vergrössern. Sobald der Zeiger 19 und der Sollzeiger 36 übereinanderliegen, das heisst einander decken, wird der Schaltstromkreis unterbrochen und dadurch der Motor 6 ausgeschaltet, so dass der Regelschieber 5 die dann eingenommene Lage beibehält.
Beim dargestellten Ausführungsbeispiel ist ferner noch ein Trennschalter 51 vorgesehen, der von einem Anzeigegerät 50 aus betätigt wird und die Anlage bei Erreichen einer Höchstbelastung ausschaltet.