CH429214A - Verfahren und Vorrichtung zur Überwachung eines Stromes von fliessfähigem, insbesondere pulverförmigem oder körnigem Gut - Google Patents

Description

  



  Verfahren und Vorrichtung zur Überwachung eines Stromes von fliessfähigem, insbesondere pulverförmigem oder körnigem Gut
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Überwachung eines Stromes   von fliess-    fähigem, insbesondere pulverförmigem oder körnigem Gut.



   Bei vielen automatisch und kontinuierlich   ablaufen-    den Herstellungs-, Misch-, Trocken-und Abfüllvorgängen in der Industrie ist es   notwendig, das Schütt-    gewicht oder das Volumen eines   Sollgewichtes    von fliessfähigen Gütern laufend zu überwachen, um mit den Messresultaten Vorgänge vor oder nach der   Mess-    stelle steuern zu können.



   Bis jetzt werden für solche Zwecke hauptsächlich Waagen verwendet, welche in den zu messenden Strom oder einen   Tellstrom. desselben eingeschaltet werden.   



  Im ersten Fall wird die Kontinuierlichkeit des Ma  terialflusses unterbrochen,    im   zweiten Fall zum minde-    sten reduziert, da immer ein Volumen aufgefüllt, dann der Zufluss abgestellt und das Material erst nach der Wägung wieder abgelassen wird. Ist nun die zu prüfende Menge gross, müssen mehrere Waagen eingesetzt oder es muss ein grosses Messvolumen verwendet werden, welche Lösung einen oftmals zu stark integrierten   Mess-    wert   ergibt. Wägt man hingegen, um mit nur    einer Waage auszukommen, nur periodisch abgezweigte Proben eines Teilstromes, muss man in Kauf nehmen, dass das Resultat für den Hauptstrom nich unbedingt re  präsentativ    ist.

   Alle diese Systeme bedingen Schieber, Klappen oder sonstige störungsanfällige Absperrorgane m, it unter Umständen komplizierten und teuren me  chanischen    Antrieben.



   Um einen kontinuierlichen Betrieb zu ermöglichen, werden oftmals Bandwaagen eingesetzt, wobei ein gan  zes Förderband    samt Antriebsmechanismus oder auch nur ein freies Teilstück des Bandes gewogen wird.



  Dieses   Sys : tem hat die Nachteile, dass entweder bei    der Beschickung der Waage zusätzlich kinematische Kräfte auf die Waage einwirken oder dass es bei freifliessenden Schüttgütern sehr schwierig ist, das   gewogene    Volumen zu kontrollieren. Bei den Systemen, bei welchen nur ein Teilstück des Bandes gewogen wird, kommt zusätzlich noch ein Fehler dazu, welcher von der. Sbarrheit des Förderbandes herrührt.



   Es sind. auch Versuche bekanntgeworden, das Volumengewicht von fliessfähigen Gütern mit Hilfe von   Beta-und Gammastrahlen    zu messen. Die   Messge-      nauigkeit    ist jedoch meistens undb3efridigend, da die Geometrie des Strahlenganges nicht genügend konstant bleibt. Aussderedem herrscht in vielen Betrieben eine   Abneigung gegenüber    der Verwendung von radioaktiven Isotopen und Röntgenandlgen.



   Durch die vorliegende Erfindung sollen die genann  ten    Nachteile behoben werden. Sie bezweckt, ein Verfahren und eine   Vorrichtung zu schafren, die gestattet,    mit einfachen Mitteln laufend einen Strom von   fliess-      fähigem    Gut überwachen und die Geschwindigkeit des Gutstromes zu bgeinflussen.



   Das erfindungsgemässe Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, dass man den Strom flissfähigen Gutes durch ein rhrartiges Messglied leitet und laufend die auf dasselbe vom fdurchfleissenden Gut ausgeübete vom geweiligen spezifiscehen Gewicht abhängige resultierende Kraft ermittelt und aufgrund desselben die Geschwindigkeit des Gutstromes so beeinflusst, daj die pro Zeiteinhei durchfliejende Gewichtsmenge des Gutes unsbhängig von Veränderungen des spezifischen Gewichtes stets im Bereich des Sollwertes verbleibt.



   Die erfindungsgemässe Vorrichtung ist   gekennzeich-    net durch ein mit einer Einrichtung zum Messen der Kraft verbundenes rohrartiges Messglied, dessen Inhalt in Abhängigkeit von der ermittelten kraft verknderbar ist, und durch Mittel, mit denen die Geschwindigeit des Gutstromes ebenfalls in Ahängeigkeit von der er  mittelten    Kraft beeinflusst werden kann.



   Die Zeichnung zeigt in schematischer Darstellung zwei Ausführungsbeispiele der erfindungsgememässen Vorrichtung. Anhand derselben wird das erfindungsgemässe Verfahren beispielsweise erläutert. Es zeigen : 
Fig.   1    eine Seitenansicht einer Anlage zum auto  matischen Abfüllen    einer bestimmten Menge von pulverförmigem oder körnigem Gut in Pakete und
Fig. 2 eine Variante der Anlage nach Fig. 1.



   An einem Silo 1 mit trichterförmigem Auslass ist ein senkrechtes Einlaufrohr 2 befestigt. An dieses schliesst sich ein axial   bewegliches Messrohr 4    an, des sich über eine Arm 4a auf eine Waage 3 abstützt, so dass in axialer Richtung auf das Messrohr wirkende Kräfte'die Waage 3 beeinflussen. An das Messrohr r schliesst sich ein ortsfester   Austaufteil    5 in Form eines Rohres an, das in   eine beispielsweise vohimetrisch      ar-      beitende Dosieranlage    6 mündet. Am unteren Ende des   Rohres 5.    ist eine Drosselstelle 12 angeordnet. Diese kann jedoch auch durch das in der Dosieranlage 6. an  gehäufte Gut. gebildet werden.

   Dsr    Auslaufteil 5 könnte auch anstatt rohrförmig sich nach oben verjüngend,   z.      B. kegelförmig ausgebildet sein,    so   dlass    er teilweise von unben in das Messrohr 4 hineinragt. Durch axiale Verschiebung der Teile 5 kann   Idann,    die Drosselwirkung beeinflusst werden. Aus der Dosieranlage 6, welche nach irgendeinem an sich bekannten Prinzip arbeiten kann, werden z. B. auf einer Förderanlage durchlaufende Pakete   9    mit Gut von konstantem Sollgewicht abgefüllt.



  Die Waage 3 wird unter Umständen mit Vorteil als   Kompensationswaage ausgebildet.   



   Anstelle einer Waage könnten auch andeere geeignete Messrichtungen, z. B. elektrische Druckmessdosen,   Deh-      nungsmessstreifen und dergleichen,    verwendet werden.



   Theoretische Überlegungen und praktische   Vensuche    haben gezeigt, dass bei kontinuierlich durch. die Rohre 2, 4, 5 durchlaufendem Gut, sofern dieses zwischen Anfang und Ende des Messrohres 4   gleichfömnig fliesst    und den ganzen Rohrquerschnitt ausfüllt, die auf die Waage 3 wirkende Kraft eine bestimmte Funktion des Produktes aus Schüttgewicht des Gutes und Volumen des Messrohres 4 ist.



   Der von der Waage 3 gemessene   Wert kann z.    B. zur Regelung einer Produktionsanlage 7 vor, dem Silo 1 benützt werden. Der Weg der Information A ist in Fig. 1 gestrichelt dargestellt.



   Man   kans aber    auch mittels des von der Waage 3 gemessenen Wertes über Weg B ein Stellglied 8, z. B. das Dosiersystem derart steuren, dass die Pakete 9 mit konstantem Sollgewicht abgefüllt werden. Dies kann z.   B.    auch durch entsprechende Einwirkungen auf die Drosselstelle 12   geschehen,wodurchdieerforderliche    Veränderung der zeitlichen   Durchflussmenge errelicht    wird. Für die meisten Systeme ist dazu noch ein nicht    linsares Zwischengleid    10 notwendig, welches zu einer festgestellten Schüttgewichtsänderung die für die richtige Korrektur benötigte Volumenänderung vorschreibt.



   Diese Anordnung lässt sich somit. gut für die Regelung von volumetrischen Dosieranlagen verwenden. S, ie hat jedoch. den Nachteil, dass Nichtlinearitäten der Waage bei der Auslagerung des Zwischengliedes 10   berück-       sichtigt    werden müssen.



   Bei dem in Fig. 2 gezeigten Ausführungsbeispiel
Tritt dieser nachteil nicht auf. Sein Aufbau entspricht    gmindsätzlich demjenigen    nach Fig. 1. Der Unterschied liegt darin, dass das Einlaufrohr 2 tecleskopartig in das    Messrohr 4 eingrift.    Zudem ist sein unterer Teil über ein Gestänge 2a mit dem Stellglied 8 verbunden und von   diesel.    aus axial   verstellbiar.    Ein Faltendbalg 11 verbindet den starren Teil mit dem beweglichen Teil des   Einlaufrohres    2.

   Bei dieser Ausführungsform ist es möglich, die durch die Waage 3 gemessene Abweichung vom Sollwert, die dem Stellglied 8 über Weg B   über-    mittelt wird, durch eine entsprechende Änderung des Messvolumens des Messrohres. 4, durch. axiales Verstellen des   Rohnes    2 zu kompensieren. Fü diese Verschiebung wird bei einer Verpackungsanlage vorteilhaft derselbe Antriebsmechanimus wie für die Volumen   verstell. ung des Dosiersystams verwendet, wobei ledig-    lich das   Übersetzungsverhältnis der Verstellhübe,    z. B. durch Verändern von hebelarmverhälnissen, angepasst werden muss.



   Bei beiden Ausführungsformen kann es notwendig werden, dass in die   Tell-un    Regelkreise zusätzliche Glieder eingebaut werden müssen, z. B. zur zeitlichen Verzögerung des Signals oder zur Dämpfung desselben.



   Ein Materialverlust bei den Übergängen auf das und vom Teilstück 4 kann durch elastische   Manschet-    ten, Fatbälge oder Treichter und dergleichen vermieden werden.



   Das Messvolumen, d.   h.    die Grösse des Volumes des   Teilstückes 4 muss den Verhältnissen entsprechend    gewählt werden. Bei Abfüllvorrichtungen von Ver  packungsanlagen wird man    es vorteilhaft gröss als das   Paketvolumen    wählen, um einen zuverlässigen Mit  telwert    für die Regelung zu erhalten. Das Volumen kan, wesentlich vergrössert werden, wenn man das Teilstück 4 ausgebaucht. ausbildet.

Claims (1)

1. PATENTANSPRÜCHE I. Veràhren zur Überwachung eines Stromes von Siessfäbigem, insbesondere pulverförmigem oder körni- gem Gut, dadurch gekennzeichnet,. dass man den Strom durch ein rohrartiges Messglied leitet und laufend die auf dasselbe vom durchfliessenden Gut ausgeübte, vom jeweiligen spezifischen Gewicht abhängige resultierende Kraft ermittelt und aufgrund desselben die Geschwin- digkeit des Gutstromes so beeinflusst, dass die pro Zeiteinhei. durchfliessende Gewichtsmenge des Gutes unabhängig von Veränderungen des spezifischen Gewichtes stets im Beich des Sollwertes verbleibt.

   II. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Patentanspruch I, gekennzeichnet durch ein mit einer Einrichtung zum Messen der Kraft verbundenes rohrartiges Messglied, dessen Inhalt in Abhängigkeit von der ermittelten Kraft veränderbar ist, und durch Mittel, mit denen die Geschwindigkeit des Gustromes ebenfalls in Abhängigkeit von der ermittelten Kraft beeinflusst werden kann.

   UNTERANSPRÜCHE 1. Verfahren nach Patensanspruch I, daurch gekennzeichnet, dass man den Inhalt des Messgiledes in Abhängigkeit von. der ermittelten Kraft verändert.

   2. Vorrichtung nach Patentanspnuch II, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein teleskopartig in das messglied 94) eingreifendes Rohrstück (2) vorgesehen ist, welches gegenüber dem Messgleicht (34) axial verstellbar ist.

   3. Vorrichtung nach Patentanspruch II und Unteranspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das in das Messglied (4) eingreifende Rohrstück (2) auf der Zuführseite und/oder Auslaufseite des Messgliedes (4) angeordnet ist.

   4. Vorrichtung nach Unteranspruch 23, dadurch gekennzeichnet, dass das in das Messgliced (4) eingreifende Rohrestücl sich auf einem festen Teil der Vorrichtung verstellbar abstützt.

   5. Vorrichtung nach Patentanspruch II, dadurch gekennzeichnet, dass zur Beeinflussung der Geschwindig- keit des Gutstromes einstellbare Drosselmittel vorgesehen sind, die den Durchfluss durch das Messglied steuern.

   6. Vorrichtung nach Patentanspruch II und Unteranspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Dnossel- mittel, dem Auslaufstück nachgeschaltet sind.

   7. Vorrichtung nach Patentanspruch II, dadurch gekennzeichnet, dass die zum Messen der auf das Mess- glied wirkende Kraft. bestimte Einrichtung als Kom pensationswaage ausgebildet ist.