CH659709A5

CH659709A5 - Vorrichtung zum kontinuierlichen gravimetrischen dosieren und pneumatischen foerdern von schuettfaehigem gut.

Info

Publication number: CH659709A5
Application number: CH1864/83A
Authority: CH
Inventors: Hans Haefner
Original assignee: Pfister Gmbh
Priority date: 1982-05-08
Filing date: 1983-04-06
Publication date: 1987-02-13
Also published as: US4528848A; GB2121551A; JPH047453B2; FR2526541B1; DE3217406A1; AT389167B; JPS58204325A; ATA154083A; GB2121551B; GB8312680D0; DE3217406C2; FR2526541A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum kon-20 tinuierlichen gravimetrischen Dosieren und pneumatischen Fördern von schüttfähigem Gut, in welcher ein Gutstrom mit einer Fördereinrichtung über eine Messstrecke unter Beaufschlagung einer Kraftmesseinrichtung gefördert und das Produkt aus Momentlast und Fördergeschwindigkeit ermittelt 25 wird.

Vorrichtungen zum kontinuierlichen gravimetrischen Dosieren von schüttfähigem Gut sind beispielsweise als Dosierbandwaagen bekannt. Diese werden im wesentlichen zur Bildung eines gewichtskonstanten Materialstromes in 30 Anlagen zur Gemengebildung verwendet, beziehungsweise zur gravimetrischen Bestimmung einer Fördermenge zum Beispiel bei Beladung oder Entladung eines Behälters oder Fahrzeuges.

Zur Erzeugung eines gewichtskonstanten Materialstro-35 mes, beispielsweise bei konstanter Gemengebildung aus mehreren Komponenten, kann eine Bandwaage geschwindigkeitsgeregelt oder gewichtsgeregelt eingesetzt werden.

(Betriebshütte, 6. Auflage, Band III, Seite 237 bis 246.)

Ausser Dosierbandwaagen sind auch andere Vorrichtun-40 gen zum kontinuierlichen gravimetrischen Dosieren von schüttfähigem Gut bekannt, beispielsweise Gurttaschenförderer als kontinuierliche integrierende Becherwerkswaagen. Desgleichen ist eine gewichtsgeregelte Dosierschnecke bekannt. Der Einsatz dieser Dosierschnecke ist vorzugsweise 45 der gravimetrischen Förderung und/oder Dosierung von staubförmigem Gut vorbehalten.

Dosierbandwaagen eignen sich infolge der offenen Bauart ihrer Fördereinrichtung nur bedingt zur Verwendung bei staubförmigem, annähernd fliessfähigem Gut. Auch bei sorg-50 fältiger Einkastung lässt sich Staubentwicklung bei Aufgabe und/oder Abwurf nicht vermeiden. In eine pneumatische Fördereinrichtung für staubförmiges Gut lässt sich ausserdem eine Dosierbandwaage nicht unmittelbar integrieren. Ähnliche Nachteile gelten auch für andere bekannte dosierende 55 Fördersysteme, wie beispielsweise Gurttaschenförderer und/ oder Dosierschnecken. Infolgedessen eignen sich diese bekannten gravimetrischen Dosiervorrichtungen nicht zur Beschickung mit beispielsweise brennbaren, giftigen, oxida-tionsgefährdeten, der Lebensmittelherstellung dienenden 60 oder aus stofflichen Gründen empfindlichen staubförmigen Substanzen.

Vorrichtungen zum kontinuierlichen, gravimetrischen Dosieren von feinkörnigem Gut, die sich zugleich auch problemlos und unmittelbar zum Einfügen in ein pneumatisches 65 Fördersystem eignen, sind im Stand der Technik nicht bekannt.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Vorrichtung zum kontinuierlichen gravimetrischen Dosieren von

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schüttfähigem Gut zur Verfügung zu stellen, die sich insbesondere zur Verwendung bei pulverförmigen, zur Staubbildung neigenden gefährlichen oder empfindlichen Stoffen mit annähernd fliessfähigem Verhalten eignet und die als geschlossenes System unmittelbar in eine pneumatische Fördereinrichtung integriert werden kann. Die Vorrichtung soll druckdicht und staubdicht sein und als regelbare addierende oder integrierende dynamische Wäge- und/oder Dosiervorrichtung Verwendung finden können.

Die Lösung der Aufgabe gelingt mit der im Patentanspruch 1 definierten Vorrichtung.

Die Vorrichtung nach der Erfindung eignet sich infolge ihrer geschlossenen, druckdichten Bauweise sehr vorteilhaft zum kontinuierlichen gravimetrischen Dosieren von pulverförmigen, zur Staubbildung neigenden, insbesondere gefährlichen oder empfindlichen Stoffen mit annähernd fliessfähigem Verhalten. Sie kann mit Vorteil ohne Probleme unmittelbar in eine pneumatische Fördereinrichtung integriert werden.

In einer Ausgestaltung der Vorrichtung kann zum Zweck der Regelbarkeit nach der Geschwindigkeit der Antrieb vorzugsweise stufenlos regelbar und mit einem Tachogenerator ausgestattet sein.

Als Kraftmesseinrichtung kann eine im wesentlichen weglos arbeitende statische Wägeeinrichtung, wie DMS-Geber, verwendet werden. Mit einer solchen Wägeeinrichtung, die annähernd weglos funktioniert, können mit Vorteil Lageveränderungen der Fördereinrichtung unter Last und damit Messwertverfälschungen vermieden weden.

Um die Verwendbarkeit der Vorrichtung bei sehr feinkörnigen und zur Staubbildung neigenden Stäuben zu begünstigen, können nach einem weiteren Vorschlag die Oberseite und die Unterseite des Rotors als vorzugsweise ebene Flächen ausgebildet sein, die sich an die Wände des Gehäuses dicht anschmiegen können. Hierdurch kann mit Vorteil eine gute Abdichtung zwischen Gehäuse und Rotor erreicht werden. Um diese noch weiter zu verbessern, können gegeneinander bewegliche Wände des Gehäuses mittels einer Federanordnung mit Vorspannung an den Rotor angelegt sein. Damit kann diese Abdichtung unter Betriebsbedingungen, wie sie insbesondere bei einem pneumatischen Fördersystem gegeben sind, stets gleichbleibend funktionsfähig erhalten werden.

Um eine von äusseren Kräften sowie von Druckkräften des pneumatischen Fördersystems unbeeinflusste und damit fehlerfreie Erfassung der Momentlast zu erreichen, können die Beschickungs- und die Entleerungsöffnung des Gehäuses, in senkrechter Projektion auf eine horizontale Ebene gesehen, nebeneinander am Gehäuse angeordnet und mittels gelenkiger und/oder elastischer Verbindungen, wie Leitungsgelenke oder Kompensatoren, mit je einer stationären Beschickungsund/oder Entleerungseinrichtung beziehungsweise mit pneumatischen Leitungen verbunden sein. Dabei kann das Gehäuse an einer Seite um eine Achse schwenkbar angeordnet sein, welche durch die elastischen Verbindungen und vorzugsweise durch deren Schwenkmittelpunkt verläuft, und kann die gegenüberliegende Seite des Gehäuses an die Kraftmesseinrichtung angelenkt sein.

Dabei kann mit Vorteil das Gehäuse in Federkreuzgelenken gehalten sein, wodurch eine reibungslose Gelenkfunktion erzielt werden kann.

Um eine problemlose, unmittelbare Integrierung der Vorrichtung in ein pneumatisches Fördersystem zu erreichen, kann die Entleerungsöffnung des Gehäuses über eine elastische und/oder nachgiebige, durckbelastbare Verbindung an eine pneumatische Förderleitung angeschlossen sein und kann der Entleerungsöffnung am Gehäuse gegenüberliegend ein Anschlussstutzen zum Einleiten von Fördergas vorgesehen und mit einer vorzugsweise elastischen, druckbelastbaren

Verbindung an eine stationäre Fördergasleitung angeschlossen sein, wobei auch diese elastische Verbindung im Bereich der Gehäuseschwenkachse angeordnet sein kann.

In weiterer zweckmässiger Ausgestaltung kann zwischen dem Rotor und dem Gehäuse, insbesondere zwischen den Fördertaschen und dem Gehäuse, eine Anordnung von Dichtelementen, vorzugsweise halbelastischer oder elastischer Dichtungen, vorgesehen sein. Als halbelastische Dichtungen kommen beispielsweise solche aus Tetrafluoräthylen in Frage, beziehungsweise Polyurethan-Dichtungen mit etwa 90° Shore Härte. Als elastische Dichtungen kommen weichere Kunststoffe, Gummi, Naturkautschuk, Vinyl-Kaut-schuk oder auch Filzdichtungen in Frage.

Weiter kann die Vorrichtung insbesondere zur Verwendung bei explosionsgefährdeten Stäuben in explosionsgeschützter Ausführung mit einem druckstosssicheren, doppel-wandigen Gehäuse ausgestattet sein, dessen äussere, mit den Innenwänden fest verbundenen Wände bombiert ausgeführt sind und die mit den Innenwänden Hohlräume bilden, welche mit einer inkompressiblen Flüssigkeit, vorzugsweise Wasser, gefüllt sein können. Mit einem doppelwandigen Gehäuse, dessen Wandzwischenräume mit Wasser gefüllt sind, ergibt sich eine vorteilhafte Lösung für eine höchsten Ansprüchen genügende druckfeste Bauart bei relativ niedrigem Gewicht. Eine solche explosionsgeschützte Ausführung ist besonders vorteilhaft zur Erfüllung gesetzlicher Sicherheitsbestimmungen bei Verwendung der Vorrichtung zur gravimetrischen Dosierung feinster, insbesondere brennbarer, explosionsgefährdeter Stäube, wie zum Beispiel Kohlenstaub.

Weil im Gegensatz zu bekannten Vorrichtungen zum kontinuierlichen, gravimetrischen Dosieren von schüttfähigem Gut mit der Vorrichtung nach der Erfindung eine hermetisch geschlossene, druckdichte, zur unmittelbaren Einfügung in ein pneumatisches Fördersystem geeignete gravimetrische Dosiervorrichtung vorliegt, eignet sich diese nicht nur zur Dosierung explosionsgefährdeter Stoffe, sondern auch für giftige oder empfindliche Stäube, wie oxidationsgefährdete oder in der Nahrungsmittelbranche beziehungsweise in der Chemie verwendete empfindliche und/oder wertvolle Substanzen. Hierzu gehören beispielsweise Arnzeimittelsubstan-zen, Kakaopulver, Mehl, Milchpulver und ähnliche Stoffe.

In einer zweckmässigen Ausgestaltung kann der Antrieb des Rotors an der Unterseite des Gehäuses angeordnet sein. Damit können sehr vorteilhaft übersichtliche und günstige Platzverhältnisse geschaffen werden, die eine Anordnung insbesondere der Anschlusselemente für die Gutaufgabe, der Austragsleitung, der Gelenke sowie der Anschlüsse an ein pneumatisches Fördersystem sowie an die Kraftmesseinrichtung erheblich erleichtern.

Im folgenden wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen, die in den Zeichnungen dargestellt sind, näher erläutert. Es zeigen :

Fig. 1 eine Vorrichtung nach der Erfindung im Schnitt, Fig. 2 ein Funktionsschema der Vorrichtung,

Fig. 3 eine Ansicht aus Richtung des Pfeiles III in Fig. 1, Fig. 4 eine Teilansicht des Rotors in Draufsicht mit unterschiedlich ausgebildeten Fördertaschen,

Fig. 5 eine Vorrichtung in explosionsgeschützter Ausführung, in Ansicht aus einer Blickrichtung senkrecht zur Gehäuseschwenkachse,

Fig. 6 die Vorrichtung gemäss Fig. 5 in Ansicht aus der Blickrichtung des Pfeiles VI in Fig. 5 und

Fig. 7 eine in das pneumatische Fördersystem eines Kohlenstaubbrenners integrierte Vorrichtung im Blockschaltbild beziehungsweise in Ansicht.

Die in Fig. 1 gezeigte Vorrichtung 15 zum gravimetrischen Dosieren von staubförmigem Gut umfasst eine Fördereinrichtung mit einem Rotor 1 und einem Gehäuse 2, welches den

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Rotor 1 dicht umschliesst. Der Rotor 1 ist mit einer Welle 3 drehbar und antreibbar gelagert. Als Antriebsanordnung ist eine Motor/Getriebe-Einheit 4 vorgesehen, die über Drehmomentstützen 5 mit dem Gehäuse 2 verbunden ist. Dieses umfasst einen oberen Gehäusedeckel 6, einen zylindrischen Gehäuseteil 7, einen daran befestigten, nach innen kragenden Flansch 8 sowie einen unteren Gehäusedeckel 9. Innerhalb des zylinderförmigen Gehäuseteiles 7 ist der untere Gehäusedeckel 9 in axialer Richtung beweglich angeordnet und wird durch eine am Flansch 8 abgestützte Federanordnung 10 elastisch gegen den Rotor 1 in Richtung auf den oberen Gehäusedeckel 6 angedrückt. Auf diese Weise wird erreicht, dass die Innenwände des oberen Deckels 6 und des unteren Deckels 9 mit elastischer Vorspannung am Rotor 1 anliegen. Dieser umfasst zwei mit der Welle 3 fest verbundene Scheiben 11 und 12 mit Fördertaschen 13. Diese können gemäss Darstellung in Fig. 4 entweder als zylinderförmige Behälter 13' oder als zellenartige Boxen 13" ausgebildet sein. In den oberen Gehäusedeckel 6 beziehungsweise den unteren Gehäusedek-kel 9 sind vorzugsweise kreisringförmige Dichtungen 14,14' eingelassen, die gegenüber den Fördertaschen 13 beziehungsweise 13', 13" einen dichten Abschluss bilden. Die Dichtwirkung wird durch die erwähnte Wirkung der Federanordnung 10 infolge des vom unteren Gehäusedeckel 9 ausgeübten elastischen Anpressdruckes wesentlich unterstützt. Das Gehäuse 2 ist, wie auf der rechten Seite der Darstellung in Fig. 1 erkennbar, in einem Federkreuzgelenk 16 schwenkbar aufgehängt und an der linken Gehäuseseite von einer Kraftmesseinrichtung 17 gehalten.

Das gravimetrisch zu dosierende Gut 18 ist in einem oberhalb des Gehäuses 2 angeordneten Behälter 19 gelagert. Falls es sich bei diesem, wie beispielsweise bei Kohlenstaub, um ein sehr feinkörniges, gegebenenfalls zum Verklumpen beziehungsweise zur Brückenbildung neigendes Gut handelt, sind, wie durch die Pfeile 20 symbolisch angedeutet, Auflockerungseinrichtungen bekannter Art vorgesehen, wie Luftschockeinrichtungen, Bewegungsgestänge, Rührwerke, Rüttler oder dergleichen. Der stationär angeordnete Behälter 19 besitzt an seiner Spitze 21 einen Flansch 22 mit einem Auslauftrichter 23. Gegenüber ist im Gehäuse 2 eine Beschik-kungsöffnung 29 im Bereich der Bewegungsbahn der Fördertaschen 13 des Rotors 1 angeordnet. Zur hermetisch dichten Verbindung zwischen dem oberen Gehäusedeckel 6 mit der Beschickungsöffnung 29 und dem Flansch 22 des Behälters 19 ist ein elastischer Kompensator 24 vorgesehen. In entspre-:hend ähnlicher beziehungsweise gleicher Anordnung ist zwi-ichen einer Austragsöffnung 30 des unteren Gehäusedeckels 1 und einer ortsfesten Auslassleitung 25 ein elastischer Kom-oensator 26 vorgesehen. Zur Verstärkung des Gehäuses 2 sind iuf der Oberseite des Gehäusedeckels 6 Rippen 27 vorgese-îen, desgleichen auf der Unterseite des Gehäusedeckels 9 Rippen 27'.

Ein Funktionsschema der Dosiervorrichtung ist aus Fig. 2 ersichtlich. Bei einer Drehbewegung des Rotors 1 innerhalb des feststehenden, in Fig. 2 nicht gezeigten Gehäuses 2 in Richtung des Pfeiles 28 füllen sich die Fördertaschen 13 an der mit dem Pfeil 29 angedeuteten Beschickungsöffnung bei hrer Fortbewegung unterhalb des aus Fig. 1 ersichtlichen \uslauftrichters 23 mit pulverförmigem Gut. Die gefüllten 'ördertaschen 13 bewegen sich sodann von der Beschik-;ungsöffnung 29 zur Entleerungsöffnung 30 auf einer Kreis-Dahn durch die mit dem gestrichelten Linienzug 31 angedeu-:ete Messstrecke. Dabei erzeugt das Gewicht des Gutes in den rördertaschen 13 ein Lastmoment um die von den Kreuzge-enken 16,16' gebildete Schwenkachse II-II der Vorrichtung 5. Die hierbei wirksame Last aller in der Messstrecke 31 lefindlichen Fördertaschen 13 wird von der Kraftmessein-ichtung 17 als Momentlast erfasst. Der gravimetrisch dosierbare Mengenstrom, der bei der erfindungsgemässen Vorrichtung geschwindigkeitsgeregelt einstellbar ist, wird als Produkt von Geschwindigkeit und Momentlast rechnerisch ermittelt.

Aus der Darstellung in Fig. 3 geht die Anordnung der ein-5 zelnen Funktionselemente aus der Blickrichtung des Pfeiles III in Fig. 1 hervor. Die Ansicht zeigt den Behälter 19 mit Spitze 21 und Flansch 22, und ferner den elastischen Kompensator 24. Die Vorrichtung 15 ist um die Achse II-II, die durch den Schwenkpunkt der Kreuzgelenke 16,16' bestimmt io wird, schwenkbar befestigt und, wie in Fig. 1 gezeigt, am entgegengesetzten Gehäuseende von der Kraftmesseinrichtung 17 gehalten. Aus der Darstellung ist der seitliche Abstand bei der Anordnung der Beschickungsöffnung 29 sowie der Entleerungsöffnung 30 in der Projektion der Öffnungen auf eine 15 durch II-II verlaufende horizontale Ebene ersichtlich. Die Darstellung zeigt ferner der Entleerungsstelle 30 gegenüberliegend an der Stelle 32 des Gehäusedeckels 6 einen Anschluss 33 für eine pneumatische Leitung 34. Ein Kompensator 35 aus elastischem Material stellt die hermetisch dichte, 20 nachgiebige Verbindung zwischen der stationären Leitung 34 und dem Gehäuseanschluss 33 her. Die pneumatische Leitung 34 dient zum Zuführen von Druckluft, angedeutet durch einen Pfeil 36, und ist ein Teil eines pneumatischen Fördersy-stemes, das die erfmdungsgemässe Dosiervorrichtung 15, den 25 Behälter 19 und die Förderleitung 25 umfasst.

Im Betrieb der Dosiervorrichtung dreht sich der Rotor 1 unter der Einwirkung seines Antriebes mit vorgegebener Geschwindigkeit. Der Antrieb, bestehend aus der Motor/Getriebe-Einheit 4, ist stufenlos regelbar. Er besitzt 30 zur Rückmeldung der Geschwindigkeit einen mit der Welle des Motors verbundenen Tachogenerator 37. Bei der Drehbewegung des Rotors gemäss Pfeil 28 in Fig. 2 gelangt jeweils eine Fördertasche 13 beziehungsweise 13', 13" in den Bereich der Beschickungsöffnung 29 und wird während der Fortbe-35 wegung unterhalb des Auslauftrichters 23 mit Gut 18, beispielsweise Kohlenstaub, aus der Spitze 21 des Behälters 19 gefüllt. Die gefüllte Fördertasche 13 bewegt sich mit den anderen gefüllten Fördertaschen 13, oben und unten unter Abschluss durch die Gehäusewände 6 und 9 beziehungsweise 40 die Dichtungen 14,14', über die in Fig. 2 als unterbrochener Linienzug 31 angedeutete Messstrecke auf einer Kreisbahn von annähernd 345°. Dabei erzeugt das Gewicht der Gutfüllungen in den wandernden Fördertaschen 13 zu jeder Zeit eine Momentlast. Diese wirkt über das Gehäuse 2 auf die 45 Kraftmesseinrichtung 17 und wird von dieser in ein gewichtsproportionales elektrisches Signal umgewandelt. Bei ihrer Bewegung durch die Messstrecke 31 gelangen Fördertaschen 13 schliesslich zur Entleerungsöffnung 30 und entleeren sich durch den Entleerungsstutzen 38 in die Auslassleitung 25. Im so Falle einer Druckluftanordnung gemäss Fig. 3 mit der Leitung 34, dem elastischen Kompensator 35 sowie Gehäuseanschluss 33 mit der Eintrittsöffnung 32 wird der Inhalt einer Fördertasche 13 mittels Druckluft 36 in die Auslassleitung 25 ausgeblasen und darin durch Förderluft 36 zu einer Ver-55 brauchsstelle (nicht gezeigt) pneumatisch gefördert.

Mit dieser Anordnung ist es erstmals möglich, eine Vorrichtung zur kontinuierlichen gravimetrischen Dosierung von pulverförmigem Schüttgut unmittelbar in ein pneumatisches Fördersystem zu integrieren.

60 Mit der Vorrichtung kann, wie auch von anderen kontinuierlichen gravimetrischen Dosierungsvorrichtungen bekannt, das geförderte Gut nach einem Soll/Ist-Vergleich durch eine bekannte Regeleinrichtung geregelt werden. Dabei werden die mittels elektrischer Signale ermittelten Werte von Mo-65 mentlast und Geschwindigkeit zur Ermittlung der Förderstromdichte multipliziert und das Ergebnis mit einem Sollwert verglichen. Zur Konstanthaltung der Förderstromdichte wird bei einer auftretenden Soll/Ist-Differenz die Geschwin

digkeit des Rotors so geregelt, dass das Produkt aus Geschwindigkeit und Momentlast konstant bleibt.

Ausführungsbeispiele unterschiedlicher Ausgestaltungen der Fördertaschen 13', 13" zeigt Fig. 4. Aus der Draufsicht auf einen Teil des Rotors 1 beziehungsweise die den Körper des Rotors 1 bildenden Scheiben 11,12 sind mit 13' zylinderförmig ausgebildete Fördertaschen und mit 13" zellen- oder boxenförmige Fördertaschen dargestellt. Mit Anordnung der letzteren ergibt sich ein sehr gleichmässiger, stossfreier Gutdurchsatz, während die zylinderförmigen Fördertaschen 13' sehr vorteilhaft bei Anwendung höherer Drücke und höchsten Anforderungen an die Abdichtungsverhältnisse zwischen den Gehäusedeckeln 6 und 9 sind, beispielsweise im Falle relativ hoher pneumatischer Förderdrücke.

Eine Ausführung der Vorrichtung 15 in explosionsgeschützter Bauweise ist aus den Fig. 5 und 6 in Ansicht aus verschiedenen Richtungen erkennbar. Das besondere Merkmal dieser explosionsgeschützten Bauweise ist die Verstärkung des oberen und unteren Gehäusedeckels 6,9 durch aus-geschweisste bombierte Böden 6' und 7'. Wie der Teilausschnitt an der linken Gehäuseseite in Fig. 6 erkennen lässt, bildet der bombierte Doppelboden 6' mit dem oberen Gehäusedeckel 6 einen Hohlraum 39, welcher mit Wasser gefüllt ist. Durch diese Ausgestaltung des Gehäuses 2 wird erreicht, dass der ebene Gehäusedeckel 6 einer Flächenbelastung von beispielsweise 10 bar und mehr ohne Formveränderung und bei absoluter Dichtheit zu widerstehen vermag. Dies wird erreicht durch die doppelbödige Ausführung und dadurch, dass der äussere Verstärkungsboden 6' ein kugelförmiges oder elliptoi-disches Profil aufweist und dass zur Abstützung des ebenen Deckels 6 gegenüber dem bombierten Doppelboden 6' eine inkompressible Flüssigkeit den Hohlraum 39 ausfüllt. Fig. 5 zeigt ferner die durch die Gelenke 16,16' festgelegte Schwenkachse II-II und die in den Bereich dieser Achse II-II verlegten elastischen, druckbelastbaren Kompensatoren 24 sowie 35 und 35'. Man erkennt ferner aus den beiden Fig. 5 und 6 die Anlenkung des Gehäuses 2 an die Kraftmesseinrichtung 17.

Bei der explosionsgeschützten Ausführung der Vorrichtung 15 ist der Beschickungsbehälter 19 mit einer Zellenrad-schleuse 40 druckdicht abgeschottet. Wie die Darstellung weiter erkennen lässt, ist die Anordnung des Antriebes 4 mit dem Tachogenerator 37 an der Unterseite der Vorrichtung 15 besonders zweckmässig, weil dadurch genügend Platz für eine übersichtliche Anordnung der notwendigen Zuteilorgane und insbesondere eine problemlose Anordnung der Leitungen 25 und 34 des pneumatischen Fördersystems, sowie der Gelenkanordnung und Anlenkung der Kraftmesseinrichtung gegeben ist. Hierzu lässt die Anordnung in Fig. 5 sehr deutlich die Drehmomentstütze 5 zwischen Gehäuse 2 und Antrieb 4 erkennen. Die Darstellung zeigt ferner die Lage der pneumatischen Förderleitung 25 sowie der Leitung 34 für die Förderluft, wobei die Anordnung dieser beiden Leitungen in Abweichung von der in Fig. 3 gezeigten Ausführung so gewählt ist, dass die Entleerung der Fördertaschen 13 von unten nach oben, das heisst über Kopf, mittels Duckluft vorgenommen wird. Funktionswesentlich ist in jedem Fall bei dieser und ähnlichen Anordnungen, dass alle elastischen, druckbelastbaren Verbindungen zwischen stationären Leitungen und/oder Zufuhr- beziehungsweise Auslass- oder Förderorganen und dem Gehäuse 2 mit flexiblen, gegebenenfalls druckbelastbaren Anschlüssen 24,35,35' ausgeführt sind und dass diese bezüglich ihrer Anordnung mit dem Verlauf der Schwenkachse II-II übereinstimmen, wie dies deutlich aus den Fig. 5 und 6 hervorgeht.

Infolge der so beschaffenen Anordnung flexibler, druckbelastbarer Anschlüsse im Verlauf der Schwenkachse und vorzugsweise in der Art, dass die Schwenkachse annähernd

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durch den Bewegungsmittelpunkt der flexiblen Anschlüsse verlegt ist, eignet sich die Vorrichtung zur unmittelbaren regelbaren Dosierung eines pulverförmigen Stoffes im Zusammenwirken mit einem oberhalb des Gerätes angeordneten Vorratsbehälter, ohne dass es zur regelbaren Einstellung für ein vorgegebenes Förderleistungssoll der Vorschaltung eines volumetrisch dosierenden Zuteilgerätes bedarf, wie dies beispielsweise bei gravimetrischer Dosierung pulverför-mig-fliessfähiger Stäube mit einem offenen System, wie Bandwaage, unbedingt erforderlich ist. Dort dient die Bandwaage lediglich zur gravimetrischen IST-Bestimmung des geförderten Mengenstromes, währenddessen der Regeleingriff für eine Veränderung desselben über einen Stellimpuls der Regeleinrichtung dem der Bandwaage vorgeschalteten volumetri-schen Zuteilorgan aufgeschaltet wird, welches nach Massgabe des Regelimpulses den Förderstrom vergrössert oder verringert, was wiederum von der dynamischen Wägevorrichtung lediglich kontrolliert wird.

Wie gesagt, wird die Notwendigkeit einer Vorschaltung einer mechanischen, von der Regeleinrichtung gesteuerten volumetrischen Zuteileinrichtung vor die gravimetrische Dosiervorrichtung infolge deren erfindungsgemässer Ausgestaltung vermieden beziehungsweise überflüssig.

Ein Beispiel für den unmittelbaren Einsatz der Vorrichtung nach der Erfindung als gravimetrische Dosiereinrichtung bei voller Regelbarkeit ohne Vorschaltung einer gesteuerten, volumetrischen Dosiervorrichtung sowie den gleichzeitigen Einsatz der gravimetrischen Dosiervorrichtung als Teil eines pneumatischen Fördersystems zeigt Fig. 7. Der geschlossene Behälter 19 enthält das zu fördernde pulverför-mige Gut. Er weist im Bereich seines Deckels 40' einen geschlossenen Ent- und Belüftungsfilter 41 auf sowie eine Revisionsöffnung 42 mit Explosionsklappe als Verschluss.

Im Bereich der Auslaufspitze 21 des Behälters 19 ist eine beispielsweise luftbetriebene Auflockerungsvorrichtung 20 angeordnet. Der Behälter 19 ist weiterhin mit Füllstandsanzeigern 43, 43' in bekannter Weise ausgestattet. Das gravimetrische Dosiergerät 15 ist unmittelbar am Behälterflansch 22 mit dem Kompensator 24 flexibel angeschlossen. Es ist mit Gelenken 16, 16' in der Schwenkachse II-II in der vorgängig beschriebenen Weise schwenkbar angeordnet und kraftübertragend mit der Kraftmesseinrichtung 17 abgestützt.

Die Vorrichtung 15 ist ferner als integrierendes Element einer pneumatischen Fördereinrichtung angeordnet, welche einen Kompressor 44, die Druckluftleitung 34, die Kompensatoren 35 und 35' sowie die pneumatische Förderleitung 25 umfasst. Am Ende der Förderleitung 25 ist ein Brenner 45 in einem Ofen 46 angeordnet, der zur Ausbildung einer Flamme durch einen Kompressor 47 mit Brennluft versorgt wird.

Am Gehäuse 2 der Vorrichtung 15 befindet sich der mit dem Buchstaben «M» bezeichnete Motor 4 und diesem zugeordnet auf gleicher Welle der mit «T» bezeichnete Tachogenerator 37. Von diesem führt eine Signalleitung 48 mit Abzweig 49 zu einem Thyristorgerät 50 und mit Abzweig 49' zu einer Multipliziereinheit 51. Am Signalausgang der Kraftmesseinrichtung 17 ist eine Signalleitung 52 angeschlossen, die über einen Messverstärker 53 einen gewichtsproportionalen Messimpuls ebenfalls auf die Multipliziereinheit 51 überträgt. Die von der Multipliziereinheit errechnete Grösse der Förderstromdichte wird mittels einer Signalleitung 54 einerseits zum Soll-Ist-Vergleich über einen Impulsgeber 55 auf ein Leitgerät 56 aufgeschaltet und darin mit einem digital eingegebenen Sollwert verglichen. Dies geschieht mit Hilfe einer Signalleitung 57 und einer Logikeinheit 58, wobei diese im Falle einer Abweichung mit einer Signalleitung 59 den Differenzbetrag einem Integral-Proportional-Regler 60 aufschaltet. Dieser errechnet eine Korrekturstellgrösse und übermittelt einen der errechneten Stellgrösse proportionalen Stellimpuls

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mit einer Steuerleitung 61 an das Thyristorgerät 50, welches mit einer Steuerleitung 62 die Geschwindigkeit des Motors «M» korrigiert.

Im unteren Teil des Leitgerätes 56 befindet sich eine Integriereinheit 63, welche die insgesamt geförderte Menge in Gewichtseinheiten an einer dort sichtbaren Skala 63 anzeigt. In einem oberen Anzeigefeld 64 erscheint die Anzeige der digital eingestellten, pro Zeiteinheit zu fördernden gravimetrischen Menge, welche die Sollmengen darstellt. In einer linken vertikalen Skala 65 erfolgt die sichtbare Anzeige von Soll-und Istwert. Wenn die beiden dort sichtbaren Zeiger ohne vertikale Abweichung einander gegenüberstehen, stimmen Soll- und Istwert überein.

Die vorgängig beschriebene Vorrichtung 15 zum kontinuierlichen gravimetrischen Dosieren und pneumatischen Fördern von schüttfähigem Gut mit der in Fig. 7 gezeigten Einbausituation im unmittelbaren regeltechnischen Zusammen-5 wirken mit der vom Behälter 19 gebildeten Füllstation und einer pneumatischen Fördereinrichtung 34,35,35', 44 sowie der pneumatischen Förderleitung 25 und der Regeleinrichtung 66 in unmittelbarer Dosierung ohne Vorschaltung eines gesteuerten volumetrischen Zuteilorganes ist bezüglich io unkomplizierter Anordnung, Übersichtlichkeit der Regelung sowie Minimierung des apparativen Aufwandes eine optimale Lösung der gestellten Aufgabe.

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4 Blatt Zeichnungen

Claims

659709 PATENTANSPRÜCHE

1. Vorrichtung zum kontinuierlichen gravimetrischen Dosieren und pneumatischen Fördern von schüttfähigem Gut, in welcher ein Gutstrom mit einer Fördereinrichtung über eine Messstrecke unter Beaufschlagung einer Kraftmesseinrichtung gefördert und das Produkt aus Momentlast und Fördergeschwindigkeit ermittelt wird, gekennzeichnet durch die Ausbildung der Fördereinrichtung in Form eines Rotors (1) mit im wesentlichen vertikaler Achse und mit Fördertaschen (13) in Form von Kammern (13') oder Zellen (13"), die mit dem Rotor (1) auf einer Kreisbahn (31) durch die Messstrecke bewegbar sind, ein den Rotor (1) druckdicht umschliessendes Gehäuse (2) mit einem Antrieb (4) für den Rotor (1), je eine Beschickungs- (29) und Entleerungsöffnung (30) am Gehäuse (2), eine mit dem Gehäuse (2) verbundene Kraftmesseinrichtung (17), eine Einrichtung (37) zum Messen der Winkelgeschwindigkeit des Rotors (1) und Anschlüsse (35,35') für Leitungen (34,25) eines pneumatischen Fördersystems.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Antrieb (4) regelbar ist, vorzugsweise stufenlos regelbar, und zum Messen der Winkelgeschwindigkeit des Rotors mit einem Tachogenerator (37) ausgerüstet ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass als Kraftmesseinrichtung (17) eine im wesentlichen weglos arbeitende statische Wägeeinrichtung, z.B. ein Dehnungsmessstreifen-Geber, vorgesehen ist.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberseite und die Unterseite des Rotors (1) als ebene Flächen (11,12) ausgebildet sind, die sich an Wände (6,9) des Gehäuses (2) dicht anschmiegen, und dass wenigstens eine dieser Wände (9) beweglich angeordnet ist und mittels einer Federanordnung (10) unter elastischer Spannung an den Rotor (1) angelegt ist.

5 explosionsgeschützter Ausführung, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (2) als druckstosssicheres, doppelwandiges Gehäuse ausgebildet ist, dessen äussere, mit den Innenwänden (6,9) fest verbundene Wände (6', 7') bombiert ausgeführt sind und mit den ebenen Innenwänden (6,9) Hohlräume (39) 10 bilden, welche mit einer inkompressiblen Flüssigkeit, vorzugsweise Wasser, gefüllt sind.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Beschickungsöffnung (29) und die Entleerungsöffnung (30), in senkrechter Projektion auf eine horizontale Ebene gesehen, nebeneinander am Gehäuse (2) angeordnet und mittels gelenkiger und/oder elastischer Verbindungen, wie Leitungsgelenke oder Kompensatoren (24, 26), mit je einer stationären Beschickungs- (19 bis 23) beziehungsweise Entleerungseinrichtung (38,25) verbunden sind.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (2) an einer Seite um eine Achse (II-II) schwenkbar gelagert ist, wogegen die gegenüberliegende Seite des Gehäuses (2) mit der Kraftmesseinrichtung (17) verbunden ist.

7. Vorrichtung nach den Ansprüchen 5 und 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Gehäuseschwenkachse (II-II) durch die gelenkigen und/oder elastischen Verbindungen (24,35, 35') verläuft.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Gehäuseschwenkachse (II-II) mindestens annähernd durch den Bewegungsmittelpunkt der gelenkigen und/oder elastischen Verbindungen (24,35,35') verläuft.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Entleerungsöffnung (30) des Gehäuses (2) über eine elastische und/oder nachgiebige, druckbelastbare Verbindung (35') an eine pneumatische Förderleitung (25) angeschlossen ist, dass der Entleerungsöffnung (30) am Gehäuse (2) gegenüberliegend ein Anschlussstutzen (33) zum Einleiten von Fördergas angeordnet und mit einer elastischen, druckbelastbaren Verbindung (35) an eine stationäre Fördergasleitung (34) angeschlossen ist und dass die elastischen, druckbelastbaren Verbindungen (35,35') im Bereich einer bzw. der Gehäuseschwenkachse (II-II) angeordnet sind.

10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Rotor (1) und dem Gehäuse (2), insbesondere zwischen den Fördertaschen (13, 13', 13") und dem Gehäuse (2), Dichtelemente (14, 14') vorgesehen sind.

11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, in

12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Antrieb (4) des Rotors (1) an der Unterseite des Gehäuses (2) angeordnet ist.