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.
Device for automatic weight dosing of bulk goods with changeable
Mixture composition
The invention relates to a device for automatic weight dosing of bulk goods with variable mixture composition, with inclinable conveyor belts designed as a weighing device, each with an assigned storage container with a slide that determines the outlet quantity per unit of time and is adjustable by a motor.
The individual components for such mixtures are generally located in storage containers, which are mostly designed as silos and have a removal opening at the bottom which can be opened to a greater or lesser extent by a slide as required. For example, various cement, gravel and sand silos are provided for concrete mixes.
The individual components of a concrete mix were originally dosed by weighing them. After weighing the prescribed amounts of the individual components, these were added in batches to mixing machines.
This type of concrete production is on the one hand cumbersome and time-consuming, on the other hand there is no guarantee that the mixing ratio will always remain exactly the same.
It is true that devices with conveyor belts for weight metering of bulk materials, for example sand and gravel, have become known, in which variable quantities of bulk material are achieved by changing the conveyor belt speed. This has the disadvantage that the conveyed quantity of bulk material per unit of time allows a ratio of at most about 1:10, since the conveyor belt speed cannot be increased to any desired extent. In many cases, however, the practical requirements are such that a much higher range of variation is essential. A further disadvantage of such known devices is that the metering accuracy is unsatisfactory, particularly in the vicinity of the upper and lower limit values of the belt speed.
On the other hand, weight metering devices for bulk goods have already become known in which a slide arrangement is available for the passage of different quantities of bulk goods. The adjustment to the desired dosing quantity and the change in the setpoint value was either not automatic or was very complicated and prone to failure.
Another disadvantage was that the entire adjustment device had to be arranged directly next to the bulk material storage container or by the scales and was therefore heavily exposed to vibrations, contamination and the weather. In addition, monitoring and changing the setpoint was laborious for the operating personnel, as the individual metering points in gravel plants, for example, can be far apart.
The aim of the invention is aimed at enabling a very precisely dosed, continuous mixing of various components monitored by constant weight checks, with the possibility of setting the setpoint values within wide limits at a central point and continuously checking compliance.
This is achieved according to the invention in that the inclinable weighing devices are each connected to a transmitter that scans their inclination deflections, and a receiver is also present at a central point, the deflections detected by the transmitter being transmitted electrically to a receiver and the receiver with it t contacts are provided, which are in the circuit of the slide motor and cause a slide position corresponding to the adjustable target delivery rate.
Compared to the known systems for the production of mixtures of a certain composition, the device according to the invention has the essential advantage that exactly the same predetermined mixture with the correct component ratios is always obtained. The individual components can be changed continuously and the set values can be kept constant.
In a system that has been tried out in practice, the range of variation of the individual components was 0-3500 kg per minute.
Another advantage of the device according to the invention is that the installation is automated with relatively little effort.
To illustrate the subject matter of the invention, the drawing shows an exemplary embodiment of the same.
1 shows schematically, partially in section, the storage containers arranged one behind the other with the weighing devices and the various conveying devices.
Fig. 2 shows, on a larger scale, a side view of the control slide with its actuating device.
Fig. 3 is a view of a central control panel.
Fig. 4 is a schematic representation, partly in a diagram, partly with a side view and with a circuit diagram, of the entire control of the device.
The storage containers or silos 1 and 2 shown schematically each contain one component of the mixture to be produced. In the bottom of each silo there is an outlet channel 3 with a removal opening 4, which is opened or closed more or less by a control slide 5, depending on its setting. The control slide 5 is actuated by a motor 6 via a gear 7, a pinion 8 and a toothed segment 9. The toothed segment 9 is firmly connected to the side wall 10 of the control slide 5 and can be pivoted together with it about an axle bolt 11.
When the motor 6 drives the pinion 7 counterclockwise, the toothed segment 9 is pivoted clockwise and the locking plate 12 of the slide 5 is pivoted up, so that the removal opening 4 is released according to the degree of pivoting up the cover plate 12 of the control slide 5.
The goods emerging from the removal opening 4 fall onto one of the conveyor belts 13. This is supported by a scale 14 (FIG. 4) which, by means of the pointer 15 on the dial 16, the weight of the amount to be transported on the conveyor belt 13 Indicates good. Of course, with a constant conveying speed, the scale of the dial 16 can be based directly on the weight per unit of time.
The from the removal openings 4 of the various silos, for. B. the silos 1 and 2, on the underlying conveyor belts 13 escaping quantities of the individual components are all created on a collecting conveyor belt 17, which brings these components applied in layers to a mixing container or a mixing drum, from which constantly a mixture of constant components can be taken.
Corresponding to the pointers 15 and the dials 16 18 display devices with pointers 19 and dials 20 are mounted on a central control panel, which reproduce the display of each corresponding pointer 15. The pointers r 15 and 19 are moved completely synchronously with the aid of a potentiometer device or a magnetic rotating field system. On the control panel 18 there is a display element for the weighing device of each individual silo, which constantly indicates the weight per unit of time of the quantity supplied from each silo. The control panel shown as an example has three such dials with pointers, so it is set up to monitor and adjust the quantities discharged from three different silos.
4 shows details of a control system which can be used in the device according to the invention.
At the bottom of FIG. 4, a conveyor belt 13 is indicated schematically, which is driven by a motor 21 at constant speed. This inclinable conveyor belt 13 is, as shown schematically, supported by the weighing beam 22 of the balance 14, the other weighing beam 23 of which moves a rack 26 via a pin 25 guided in a guide 24, which in turn rotates a pinion 27.
The pinion 27 is fixedly mounted on a shaft 28 which also carries the pointer 15, which moves over a dial 16. An armature 29 of a rotating field system is also firmly connected as a transmitter to the shaft 28, the pole pieces 30 and 31 of which are electrically connected to a receiver with pole pieces 32 and 33 in such a way that the movement of the armature 29 on the armature 34 between the pole pieces 32 and 33 is transmitted synchronously.
The armature 34 is firmly seated on an axle pin 35 which also carries the pointer 19 above the dial 20.
Furthermore, an adjustable reference pointer 36 is rotatably mounted above the dial 20 and is fastened to a sleeve 37 which, arranged coaxially with the axle bolt 35, surrounds this axle bolt. The setting of the reference pointer 36 takes place via a switching handle (not shown), a shaft 39 and a pinion 40 which engages in a gearwheel 38 fastened on the sleeve 37.
Two cam disks 41 and 42 can be fixed on the axle bolt 35 and are attached so that they can be adjusted relative to one another in the desired angular position, so that they join in the rotation of the axle bolt 35 and the pointer 19.
Two microswitches 43 and 44 are attached to the gear 38, which is set at the same time as the reference pointer 36, in such a way that they can work together with the two cam disks 41 and 42. A switching lever 45 of microswitch 43 is pressed against the circumference of cam disk 41, and a switching lever 46 of microswitch 44 is pressed against the circumference of cam disk 42 by a spring or by other means. When the pointer 19 or the target pointer 36 is adjusted, the shift levers 45 and 46 slide on the circumference of the cam disks until they run into a recess 47 of the cam disk 41 or a recess 48 of the cam disk 42.
When this happens, the corresponding microswitch switches on the motor 6 via a relay 49 to actuate the control slide 5 in one or the other direction of rotation. If the weight resting on the conveyor belt exceeds the required setting, the drive motor 6 is controlled in the direction corresponding to closing the control slide 5, so that less material falls from the removal opening onto the conveyor belt. If the weight lying on the conveyor belt is too low, the drive motor 6 rotates in the opposite direction in order to enlarge the removal opening. As soon as the pointer 19 and the target pointer 36 lie on top of one another, that is to say overlap, the switching circuit is interrupted and the motor 6 is thereby switched off, so that the control slide 5 maintains the position then assumed.
In the illustrated embodiment, a circuit breaker 51 is also provided, which is actuated by a display device 50 and switches off the system when a maximum load is reached.