CN111213038B - 用于测量物料流的质量流量的测量设备、测量系统、配料系统、用于运行测量设备的方法和用于运行测量系统的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用于根据科里奥利原理测量物料流(48)、尤其是松散物料流的质量流量的测量设备(3、50、55)，其包括：以可旋转的方式支承的、装有叶片的、用于使物料流(48)转向的测量轮(14)；用于驱动测量轮(14)的驱动轴(16)；与测量轮(14)刚性连接的从动轴(22)；包围从动轴(22)的至少一部分的并且用于以可旋转的方式支承该从动轴(22)的支承套筒(26)；测力装置(7)；和传动机构(36)，该传动机构具有与驱动轴(16)刚性连接的第一传动元件(37)；与从动轴(22)刚性连接的第二传动元件(38)；以及用于将扭矩从所述第一传动元件(37)传递至所述第二传动元件(38)的中间元件(39)。根据本发明，测量设备(3、50、55)包括与支承套筒(26)刚性连接的连接杆(40)，在该连接杆处支承传动机构(36)的中间元件(39)，其中测力装置(7)与连接杆(40)连接，从而借助测力装置(7)可以测量传递至连接杆(40)的力。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于测量物料流的质量流量的测量设备以及一种用于运行这种测量设备的方法。此外，本发明还涉及一种具有这种测量设备的测量系统以及一种用于运行这种测量系统的方法。此外，本发明还涉及一种具有这种测量设备的配料系统。
背景技术
在实践中还使用传送带秤、测量滑槽或冲击板来查明物料流、例如松散物料流的质量流量。
尤其是为了高精度地测量物料流的质量流量，优选地使用根据科里奥利原理工作的测量设备。这些测量设备利用科里奥利力来确定物料流的质量流量，当物料流借助以恒定角速度旋转的、装有叶片的测量轮径向向外加速时，出现科里奥利力。科里奥利力引起作用到测量轮上的制动力矩，该制动力矩与质量流量成比例。
例如由DE 102 53 078 B4已知一种用于根据科里奥利原理测量物料流的质量流量的测量设备。该测量设备包括装有叶片的、用于使物料流转向的测量轮，与测量轮刚性连接的从动轴，用于驱动测量轮的驱动轴，包围从动轴的支承套筒，测力装置，以及传动机构；该传动机构具有与驱动轴刚性连接的第一传动元件，与从动轴刚性连接的第二传动元件，以及用于将扭矩从第一传动元件传递至第二传动元件的中间元件。第一传动元件和第二传动元件以及中间元件分别构造为圆柱齿轮。根据科里奥利原理在测量运行中作用到从动轴上的反作用力经由第二传动元件传递到中间元件上。借助以可转动的方式支承在测量设备的壳体中的、其上支承有中间元件的力传递臂，作用到中间元件上的力被传递至测力装置。此外，该测量设备包括带有多个另外的圆柱齿轮的附加的传动机构，其中一个圆柱齿轮与支承套筒刚性连接。为了使由摩擦引起的干扰力最小化，支承套筒借助附加的传动机构以与从动轴的转速相应的转速被驱动。
DE 102 53 078 B4中的测量设备的缺点是，该测量设备在结构上非常复杂，从而其制造需要高成本和高能量消耗。
发明内容
本发明的目的在于，在用于根据科里奥利原理测量物料流的质量流量的测量设备中实现一种结构简单的构造，其中该测量设备包括：以能旋转的方式支承的、装有叶片的、用于使物料流转向的测量轮；用于驱动测量轮的驱动轴；与测量轮刚性连接的从动轴；包围从动轴的至少一部分的并且以能旋转的方式支承从动轴的支承套筒；测力装置；和传动机构，传动机构具有：与驱动轴刚性连接的第一传动元件、与从动轴刚性连接的第二传动元件以及用于将扭矩从第一传动元件传递至第二传动元件的中间元件。
该目的通过根据本发明的测量设备来实现。
此外，本发明的目的在于，给出一种用于运行这种测量设备的方法。
该目的通过根据本发明的方法来实现。
本发明的其它目的在于，提供一种具有这种测量设备的测量系统，一种用于运行这种测量系统的方法以及提供一种具有这种测量设备的配料系统。
这些目的通过根据本发明的测量系统、根据本发明的方法以及根据本发明的配料系统来实现。
在其它技术方案以及下面的说明书中给出本发明的有利的改进方案。
根据本发明的用于按照科里奥利原理测量物料流、尤其是松散物料流的质量流量的测量设备包括：以可旋转的方式支承的、装有叶片的、用于使物料流转向的测量轮；用于驱动测量轮的驱动轴；与测量轮刚性连接的从动轴；包围从动轴的至少一部分的并且以可旋转的方式支承从动轴的支承套筒；测力装置；和传动机构，该传动机构具有与驱动轴刚性连接的第一传动元件、与从动轴刚性连接的第二传动元件以及用于将扭矩从第一传动元件传递至第二传动元件的中间元件。此外，根据本发明的测量设备包括与支承套筒刚性连接的连接杆(Schwinge)，在该连接杆处支承传动机构的中间元件，其中测力装置与连接杆连接，从而借助测力装置可以测量传递至连接杆的力。
在根据本发明的测量设备中，可以放弃驱动支承套筒，以避免支承套筒和从动轴之间的摩擦力。因此，用于驱动支承套筒的附加的传动机构不是必要的。这能实现测量设备结构简单且紧凑的构造。
术语“驱动轴”和“从动轴”中的词汇“驱动”和“从动”用于区分两个轴。对于测量轮而言，从动轴是驱动元件，因为测量轮可以通过从动轴驱动。从动轴本身(在中间连接传动机构的情况下)可以通过驱动轴驱动。
与支承套筒刚性连接的连接杆例如能够构造成罐状，其中原则上除了罐状的设计方案之外支承套筒的其它设计方案也是可能的。
优选地，分别将第一传动元件、第二传动元件和中间元件构造为齿轮、尤其是圆柱齿轮。此外优选的是，中间元件与第一传动元件和第二传动元件啮合。
相应的传动元件可以构造成外啮合或内啮合的齿轮。此外，中间元件可以构造成外啮合或内啮合的齿轮。如果第一传动元件和中间元件分别构造为外啮合的齿轮而第二传动元件构造为内啮合的齿轮，则测量设备可以特别紧凑地构成。
有利地，测量设备包括至少一个布置在从动轴与支承套筒之间的轴承，从动轴借助该轴承以可转动的方式支承在支承套筒中。有利地，该轴承构造为径向轴承、尤其构造为径向滚动轴承。
此外有利的是，测量设备具有至少一个用于以可转动的方式对支承套筒进行支承的轴承。有利地，该轴承构造为径向轴承、尤其构造为径向滚动轴承。
优选地，连接杆由测力装置固定保持。这不必理解为，测力装置完全不允许连接杆旋转。更确切地说，“连接杆由测力装置固定保持”可以理解为，连接杆的可转动性被测力装置限制。
如果连接杆由测力装置固定保持，则连接杆和与连接杆刚性连接的支承套筒优选地仅以如测力装置的弹性变形允许的那样小的程度旋转，该弹性变形在力作用到测力装置上时出现。这种旋转例如可以是具有+/-0.5°的最大转动角度的旋转。
此外有利的是，测量设备具有至少一个密封元件，该密封元件对支承套筒和从动轴之间的间隙进行密封。该密封元件可以用于保护测量设备的传动机构和/或其轴承免受污物颗粒、尤其是松散物料颗粒的影响。有利地，该密封元件布置在支承套筒和从动轴之间。
优选地，测量设备包括与连接杆刚性连接的轴元件，传动机构的中间元件借助该轴元件支承在连接杆上。此外有利的是，测量设备配备有布置在轴元件和中间元件之间的轴承，中间元件借助该轴承以可围绕该轴元件转动的方式比支承。该轴承优选是径向轴承，尤其是径向滚动轴承。
此外优选的是，第二传动元件具有的有效直径为中间元件的旋转轴线相对于从动轴的旋转轴线的间距的四倍或基本上四倍。由此可以实现，在测量设备的测量运行中作用到测力装置上的力仅通过根据科里奥利原理(基于物料流转向)作用到测量轮上的制动力来确定，并且与可能的由摩擦引起的干扰力无关。特别是通过上述几何关系可以实现，在测量运行中作用到测力装置上的力与由摩擦引起的干扰力无关，该干扰力归因于在从动轴和必要时布置在从动轴和支承套筒之间的轴承和/或密封元件之间的摩擦。
有利地，测量设备包括壳体。连接杆、传动机构和支承套筒尤其可以布置在壳体中。支承套筒可以完全地或仅部分地布置在壳体内。此外，测量设备的一个或多个其它元件可以布置在壳体中。有利地，用于以可转动的方式支承该支承套筒的前述轴承布置在壳体的包围支承套筒的壁与支承套筒之间。
优选地，壳体具有开口，从动轴被引导穿过该开口。壳体的内腔能够通过该开口与壳体的周围环境连接。
此外优选的是，测量设备配备有用于将保护气体引入壳体中的保护气体装置。有利地，借助保护气体装置将具有升高的压力、例如具有2bar的压力的保护气体引入壳体中。被引入到壳体中的保护气体优选地用于防止污物颗粒、尤其是松散物料颗粒经由上述开口侵入到壳体中。
在本发明的一个有利的变型方案中，所述装置包括用于密封壳体的上述开口的悬浮环。该悬浮环尤其可以用于在保护气体供应中断或失效的情况下密封上述开口。
在一种有利的改进方案中，连接杆具有柱形的突起。优选地，突起与从动轴同轴地布置。
此外，测量设备可以具有至少一个用于将连接杆以可转动的方式支承在壳体中的径向轴承，该径向轴承布置在壳体的壁和连接杆的柱形的突起之间。此外有利的是，测量设备具有轴向轴承，连接杆的柱形突起支承在该轴向轴承上。轴向轴承例如可以构造为球体。
在一种优选实施方式中，测量设备具有交叉弹簧元件，该交叉弹簧元件具有多个交叉的弹簧。有利地，测量设备还包括用于点状地支承连接杆的支承元件。优选地，连接杆借助交叉弹簧元件和支承元件被支承在壳体中。
尤其地，前面提到的交叉弹簧元件可以尤其如DE 103 30 947 B4所描述的交叉弹簧元件那样构造。交叉弹簧元件的弹簧尤其可以是板簧。有利地，交叉弹簧元件的每两个弹簧形成由两个交叉弹簧组成的弹簧对。有利地，交叉弹簧元件的弹簧在从动轴的旋转轴线处交叉，特别是以直角交叉。
本发明还涉及一种用于运行根据本发明类型的测量设备的方法。在根据本发明的方法中，测量轮借助与驱动轴连接的驱动单元被驱动，并且测量轮由物料流、尤其是松散物料流加载，其中物料流由测量轮转向，在该测量轮上反作用力起作用，该反作用力经由传动机构的中间元件传递至连接杆，并且由测力装置产生与反作用力相关的测量信号，借助该测量信号可以查明物料流的质量流量。
如开头所述，本发明还涉及一种测量系统。根据本发明的测量系统包括根据本发明类型的测量设备以及评估单元，该评估单元被配置用于，在使用测量设备的测力装置的测量信号的情况下查明了对测量设备的测量轮加载的物料流的质量流量。
有利地，测量系统的评估单元配备有用于存储软件的数据存储器以及用于执行软件的处理器。优选地，在评估单元的数据存储器中存储软件，该软件可由评估单元的处理器执行。有利地，该软件使评估单元能够在使用测力装置的测量信号的情况下查明物料流的质量流量。
本发明还涉及一种用于运行根据本发明类型的测量系统的方法。在根据本发明的方法中，测量轮借助与驱动轴连接的驱动单元驱动，并且测量轮由物料流、尤其是松散物料流加载，其中物料流由测量轮转向，在测量轮上反作用力起作用，该反作用力经由传动机构的中间元件传递至连接杆，并且由测力装置产生与反作用力相关的测量信号，并且其中由测量系统的评估单元根据测量信号查明物料流的质量流量。
有利地，对测量轮的转速进行测量。优选地，评估单元在使用测量轮的所测量的转速的情况下查明物料流的质量流量。
此外如开头所述，本发明涉及一种配料系统。根据本发明的配料系统包括：根据本发明的测量设备；用于将物料流引入测量设备中的输送单元；以及评估单元，该评估单元被配置用于，在使用测量设备的测力装置的测量信号的情况下通过控制或调节输送单元的调整参量来调整物料流的限定的质量流量。在此，调整参量例如可以是输送元件、螺旋输送器、蜂窝轮或输送带的转速，排出槽的频率和/或振动强度或者输送单元的旋转滑阀的开度角度。
有利地，配料系统的评估单元配备有用于存储软件的数据存储器以及用于执行软件的处理器。有利地，存储在配料系统的评估单元的数据存储器中并且可由评估单元的处理器执行的软件使评估单元能够在使用测力装置的测量信号的情况下通过控制或调节输送单元的调整参量来调整物料流的限定的质量流量。
附图说明
下面借助附图详细解释本发明。只要是合适的，在此相同的或起相同作用的元件就配有相同的附图标记。本发明不限于在附图中示出的实施方案，也不受限于关于功能性的特征。之前的描述和以下的附图描述包含大量特征，所述特征在技术方案中或多或少地进行了总结描述。然而，本领域技术人员也可以单独地考虑这些特征并且将其组合成有意义的其它组合。尤其是这些特征可以分别单独地和以任意合适的组合与根据本发明的测量设备、根据本发明的测量系统、根据本发明的配料系统和/或根据本发明的方法组合。
附图中：
图1以示意图示出了具有输送单元、测量设备、评估单元、压缩机和驱动单元的配料系统；
图2示出了图1的配料系统的测量设备的示意性纵截面图；
图3示出了图2的测量设备的示意性横截面图；
图4示出了用于配料系统的测量设备的另一实施方案变型的示意性纵截面图；
图5示出了图4的测量设备的示意性横截面图；
图6示出了用于配料系统的测量设备的另一实施方案变型的示意性纵截面图。
具体实施方式
图1以示意图示出了配料系统1。
配料系统1包括测量系统2，该测量系统具有用于根据科里奥利原理测量物料流的质量流量的测量设备3。物料流尤其可以是松散物料流。因此，借助测量设备3尤其可以测量由松散的松散物料颗粒、例如煤粉构成的物料流的质量流量。
此外，测量设备3包括入口4和出口5。测量设备3的入口4连接到配料系统1的输送单元6处。此外，测量设备3配备有测力装置7、例如双弯梁传感器和转速测量装置8。
配料系统1还包括用于驱动测量设备3的驱动单元9。驱动单元9例如可以构造成电动机。
除了测量设备3之外，测量系统2包括评估单元10，其与驱动单元9、测力装置7和转速测量装置8相连接。
借助存储在评估单元10中的软件，评估单元10被配置用于处理测力装置7和转速测量装置8的测量信号。此外，借助存储在评估单元10中的软件，评估单元10被配置用于控制驱动单元9的转速以及输送单元6的调整参量，尤其是根据测力装置7和转速测量装置8的测量信号来控制驱动单元9的转速以及输送单元6的调整参量。
此外，配料系统1配备有压缩机11，该压缩机与评估单元10连接并且可由该评估单元控制。压缩机11连接到测量设备3处。
图2以示意性的纵截面图示出了图1中的测量设备3。
测量设备3包括用于引导物料流的第一壳体12。该壳体12具有前面提到的入口4和前面提到的出口5(参见图1)。此外，第一壳体12具有测量轮室13，在该测量轮室中布置有测量设备3的装有叶片的测量轮14。
此外，测量设备3包括第二壳体15，该第二壳体部分地布置在第一壳体12内。测量轮14定位在第二壳体15上方。
此外，测量设备3包括驱动轴16，其可借助图1中的驱动单元9驱动并且部分地布置在第二壳体15内。驱动轴16的一部分被第二壳体15的空心筒状的内壁17包围。
在驱动轴16和第二壳体15的上述内壁17之间的间隙18内，测量设备3具有两个构成为径向滚动轴承的轴承19，驱动轴16借助所述轴承以可旋转的方式被支承。此外，测量设备3在驱动轴16和第二壳体15的内壁17之间的间隙18内具有密封元件20，该密封元件对间隙18进行密封。
为了驱动轴16更好地平稳运转，测量设备3在第二壳体15中具有润滑剂填充部21。优选地，使用油作为润滑剂。
此外，测量设备3配备有从动轴22，该从动轴与测量轮14刚性连接。从动轴22部分地布置在第二壳体15内，其中从动轴22被引导穿过第二壳体15的开口23，该开口位于第一壳体12的测量轮室13内。此外，从动轴22具有对称轴线24，该对称轴线同时也是从动轴22和测量轮14的共同的旋转轴线25。
此外，测量设备3包括用于以可转动的方式支承从动轴22的轴对称的支承套筒26，该支承套筒26包围从动轴22的一部分并且布置在第二壳体15内。
在本实施例中，测量设备3包括两个构造为径向滚动轴承的轴承27，该轴承用于以可转动的方式支承所述支承套筒26。这两个轴承27布置在第二壳体15的包围支承套筒26的、空心筒状构造的壁29与支承套筒26之间的间隙28中。
此外，在本实施例中，测量设备3具有另外的两个构造为径向滚动轴承的轴承30，这两个轴承布置在支承套筒26与从动轴22之间。借助这两个轴承30，从动轴22以可转动的方式支承在支承套筒26中。
此外，测量设备3包括两个密封元件31，所述密封元件布置在从动轴22和支承套筒26之间并且对从动轴22和支承套筒26之间的间隙32以防尘和气密的方式进行密封。
此外，测量设备3具有柔性的密封元件33，其固定在第二壳体15处并且与从动轴22接触。该密封元件33具有朝向测量轮14的前侧以及背离测量轮14的背侧，并且以气密和防尘的方式将第二壳体15的内腔划分为与密封元件33的前侧邻接的第一分室34和与密封元件33的背侧邻接的第二分室35。借助该密封元件33对支承套筒26与包围支承套筒26的壁29之间的间隙28进行密封。
此外，测量设备3包括布置在第二壳体15中的传动机构36，该传动机构用于将扭矩从驱动轴16传递至从动轴22。该传动机构36包括与驱动轴16刚性连接的第一传动元件37、与从动轴22刚性连接的第二传动元件38以及用于将扭矩从第一传动元件37传递至第二传动元件38的中间元件39。
第一和第二传动元件37、38以及中间元件39分别构造为齿轮、更确切地说构造为圆柱齿轮，其中中间元件39与第一和第二传动元件37、38啮合。在本实施例中，第一传动元件37和中间元件39分别构造为外啮合的齿轮，而第二传动元件38构造为内啮合的齿轮。
此外，第一传动元件37和中间元件39在本实施例中具有相同的尺寸。第一传动元件37和中间元件39因此尤其具有相同的有效直径(也称为节圆直径)。而第二传动元件38具有比第一传动元件37和中间元件39更大的有效直径。
除了传动机构36的三个所述齿轮(即第一和第二传动元件37、38以及中间元件39)之外，测量设备3不包括其它齿轮。
此外，测量设备3在第二壳体15中具有与支承套筒26刚性连接的连接杆40。测量设备3的前面提到的测力装置7与连接杆40连接，从而借助测力装置7可以测量传递至连接杆40的力。
此外，测量设备3包括与连接杆40刚性连接的轴元件41以及布置在轴元件41和中间元件39之间的轴承42，中间元件39借助轴元件被支承在连接杆40处，中间元件39借助轴承以可围绕轴元件41转动的方式被支承。最后提到的轴承42构造为径向滚动轴承。上述轴元件41平行于从动轴22布置，其中轴元件41的对称轴线59相对于从动轴22的旋转轴线25具有间距S，该间距相应于第二传动元件38的有效直径D的四分之一。
连接杆40由测力装置7固定保持。由此，支承套筒26和连接杆40仅能以与测力装置7的弹性变形所允许的程度一样小的程度旋转，该弹性变形在力作用到测力装置7上时出现。
此外，测量设备3配备有用于将保护气体引入第二壳体15中的保护气体装置43。保护气体装置43包括用于将保护气体引入第二壳体15的第一分室34中的第一保护气体入口44以及用于将保护气体引入第二壳体15的第二分室35中的第二保护气体入口45。在本实施例中，第二保护气体入口45具有用于过滤保护气体的可选的过滤元件46。借助过滤元件46可以防止，经由第二保护气体入口45将污物带入润滑剂填充部21中。
此外，测量设备3包括悬浮环47，测量设备3的从动轴22被引导穿过该悬浮环。悬浮环47用于尤其是在保护气体供应中断或失效的情况下密封第二壳体15的布置在测量轮室13中的开口23，从动轴22被引导穿过该开口。
在图1的配料系统1的运行时，测量设备3的驱动轴16借助配料系统1的驱动单元9被驱动，使得测量轮14以恒定的转速旋转。测量设备3的传动机构36在此将扭矩从驱动轴16传递至从动轴22，该从动轴本身驱动测量轮14。
如果借助配料系统1的输送单元6将物料流48、例如松散物料流引入测量设备3的入口4中，那么物料流48从上方冲击到测量轮14上。
物料流48通过测量轮14径向向外转向。在此，基于科里奥利原理，与质量流48的质量流量成比例的反作用力作用到测量轮14上。该反作用力经由第二传动元件38传递至传动机构36的中间元件39。反作用力经由中间元件39传递至连接杆40。传递至连接杆40的反作用力作用到与连接杆40连接的测力装置7上，该测力装置产生与反作用力相关的测量信号并且将该测量信号传输给图1中的评估单元10。
作用到测力装置7上的力不受由摩擦引起的干扰力的影响，该干扰力归因于在从动轴22与布置在从动轴22与支承套筒26之间的轴承30和密封元件31之间的摩擦。换言之，由测力装置7仅检测相关的反作用力，该反作用力由于物料流48的转向而作用到测量轮14上。
由测量轮14转向的质量流48从第一壳体12被引导至其出口5，物料流48从该出口离开第一壳体12。
由(在图2中未示出的)转速测量装置8产生一与测量轮14的转速有关的测量信号并且将该测量信号传输给评估单元10。
根据评估单元10由测力装置7和转速测量装置8获得的测量信号，评估单元10查明物料流48的质量流量。
为了获得物料流48的限定的、能由使用者预设的质量流量，由评估单元10将图1中的输送单元6的调整参量调整为合适的值。
借助图1的压缩机11，保护气体49被供应至测量设备3。经由第一保护气体入口44，保护气体49以升高的压力、例如以2bar的压力被引入第二壳体15的第一分室34中。例如可以使用空气作为保护气体49。
被引入到第一分室34中的保护气体49经由第二壳体15的开口23从第一分室34沿测量轮14的方向从第二壳体15流出，从动轴22被引导穿过所述开口23。以这种方式防止或至少减少颗粒、尤其是松散物料颗粒侵入到第二壳体15中。在此，保护气体49在从动轴22处不产生摩擦力或者仅产生可忽略的摩擦力。
保护气体49的压力可以根据在测量轮室13中存在的压力来调整。有利地，保护气体49的压力被调整为高于测量轮室13中的压力。由此，即使在物料流48的受压力作用的输送的情况下也可以避免(松散物料)颗粒侵入到第二壳体15中。
对第二壳体15与支承套筒26之间的间隙28进行密封的柔性密封元件33的、由于第一分室34中的被升高的保护气体压力引起的可能的变形可能导致密封元件33贴靠到支承套筒26上，使得密封元件33在测量设备3的运行中将不期望的摩擦/制动力矩施加到支承套筒26上，这种摩擦/制动力矩会导致测量误差。为了避免柔性密封元件33由于第一分室34中升高的保护气体压力而变形，保护气体49也经由第二保护气体入口45被引入到第二分室35中。以这种方式，柔性密封元件33的前侧和背侧被加载相同的保护气体压力，从而避免了柔性密封元件33的由压力引起的变形。
借助对第二壳体15与支承套筒26之间的间隙28进行密封的柔性密封元件33能够防止，在保护气体供给中断或失效的情况下，(松散物料)颗粒侵入所述间隙28中。因此，柔性密封元件33特别是用于保护布置在第二壳体15与支承套筒26之间的间隙28中的轴承27。
如果第一分室34中的压力和测量轮室13中的压力构成的压力差高于预设的压力值，则保护气体49可以经由所述开口23从第一分室34中溢出。在此，悬浮环47通过溢出的保护气体保持“悬浮”状态。通过溢出的保护气体49，防止或至少减少(松散物料)颗粒侵入位于支承套筒26和第二壳体15的包围支承套筒26的壁29之间的间隙28中。
如果第一分室34中的压力和测量轮室13中的压力构成的压力差低于预设的压力值(例如由于保护气体供应的中断或失效)，则悬浮环47自动地封闭第二壳体15的所述开口23，并且由此防止(松散物料)颗粒侵入位于支承套筒26和第二壳体15的包围支承套筒26的壁29之间的间隙28中。
图3示出了图2的测量设备3的示意性横截面图。
在图3中示出了传动机构36的第一和第二传动元件37、38以及中间元件39。此外，在图3中示出了测量设备3的测力装置7、连接杆40、从动轴22和第二壳体15。
此外，在图3中绘出了第一和第二传动元件37、38以及中间元件39的示例性的转动方向。当第一传动元件37被驱动使得第一传动元件37(在图3的视角中)沿顺时针方向旋转时，则中间元件39沿逆时针方向旋转。因为第二传动元件38构造为内啮合的齿轮，所以第二传动元件38和与第二传动元件38刚性连接的从动轴22在这种情况下同样沿逆时针旋转。这就是说，中间元件39与第二传动元件38和从动轴22具有相同的转动方向，而第一传动元件37的转动方向与第二传动元件38、中间元件39和从动轴22的转动方向相反。
图4示出了用于根据科里奥利原理测量物料流、尤其松散物料流的质量流量的测量设备50的另一实施方案变型的示意性纵截面图。该测量设备50例如可以代替图2中的测量设备3用在图1中的配料系统1中。
下面关于图4中的测量设备50的实施方案主要涉及与图2中的测量设备3的区别，关于相同的特征和功能参见图2中的测量设备3即可。
在图4的实施方案变型中，传动机构36的第一传动元件37和中间元件39尺寸不同。也就是说，第一传动元件37和中间元件39具有不同的有效直径。
此外，连接杆40具有柱形的突起51。连接杆40的突起51布置在从动轴22之下。此外，突起51与从动轴22同轴地布置。因此，从动轴22的对称轴线24同时形成了突起51的对称轴线。此外，第二壳体15具有空心筒状的内壁52，该内壁包围连接杆40的突起51。
代替在所述轴承布置在支承套筒26和第二壳体15的包围支承套筒26的壁29之间布置两个轴承27，图4的测量设备50具有仅一个这样的轴承27。然而，该测量设备50具有构造为滚动轴承的用于以可转动的方式支承连接杆40的径向轴承53，该径向轴承布置在突起51和第二壳体15的包围突起51的内壁52之间。
额外地，图4中的测量设备50在第二壳体15中具有构造为球体的轴向轴承54，连接杆40的突起51支承在所述轴向轴承上。连接杆40的突起51、轴向轴承54和布置在突起51和包围突起51的内壁52之间的径向轴承53位于润滑剂填充部21内，这对径向轴承53和轴向轴承54的平稳运转产生有利的影响。
所述轴向轴承54点状地承受在从动轴22的旋转轴线25处施加的轴向力。由此在第二壳体15与连接杆40之间或者说在第二壳体15与支承套筒26之间的可能的摩擦力没有有效的杠杆臂。因此，在突起51和包围突起51的内壁52之间的径向轴承53以及在支承套筒26和包围支承套筒26的壁29之间的轴承27不必承受轴向力，而是仅承受径向力。
图5示出了图4的测量设备50的示意性的横截面图。
与图3类似地，在图5中示出了图4的测量设备50的第一和第二传动元件37、38、中间元件39、测力装置7、连接杆40、从动轴22和第二壳体15。同样在图5中绘出了第一和第二传动元件37、38以及中间元件39的示例性的转动方向。
如由图5可见，第一传动元件37在本实施方案变型中具有比中间元件39和第二传动元件38更大的有效直径。
图6示出了用于根据科里奥利原理测量物料流、尤其松散物料流的质量流量的测量设备55的另一实施方案变型的示意性纵截面图。该测量设备55例如可代替图2中的测量设备3安装在图1中的配料系统1中。
下面关于图6中的测量设备55的实施方案主要涉及与图2中的测量设备3的区别，关于相同的特征和功能参见图2的测量设备3即可。
在图6的实施方案变型中，第一传动元件37具有比中间元件39和第二传动元件38更大的有效直径。
此外，代替在所述轴承布置在支承套筒26和第二壳体15的包围支承套筒26的壁29之间布置两个轴承27，图6中的测量设备55具有仅一个这样的轴承27。
在本实施方案变型中，测量设备55具有构造为球体的支承元件56，连接杆40在从动轴22的旋转轴线25上点状地被支承在该支承元件上。此外，测量设备55包括双重作用的交叉弹簧元件57，支承元件56被支承在该交叉弹簧元件上，并且该交叉弹簧元件如在DE103 30 947 B4中描述的交叉弹簧元件那样构造。交叉弹簧元件57包括两个板簧对，其分别具有两个板簧58，其中每个板簧对的两个板簧58在从动轴22的旋转轴线25处交叉，特别是以直角交叉。
连接杆40借助支承元件56和交叉弹簧元件57被支承在第二壳体15中。这种支承类型的特点在于，对于润滑剂填充部21中的污物颗粒的高度不敏感性和连接杆40的基本上无摩擦的可移动性。
本发明借助所示的实施例进行了详细描述。然而，本发明不限于所公开的示例或未受到所公开的示例限制。本领域技术人员可以从这些实施例中推导出其它变型方案，而不偏离本发明所基于的构思。
附图标记列表
1 配料系统
2 测量系统
3 测量设备
4 入口
5 出口
6 输送单元
7 测力装置
8 转速测量装置
9 驱动单元
10 评估单元
11 压缩机
12 壳体
13 测量轮室
14 测量轮
15 壳体
16 驱动轴
17 内壁
18 间隙
19 轴承
20 密封元件
21 润滑剂填充部
22 从动轴
23 开口
24 对称轴线
25 旋转轴线
26 支承套筒
27 轴承
28 间隙
29 壁
30 轴承
31 密封元件
32 间隙
33 密封元件
34 分室
35 分室
36 传动机构
37 传动元件
38 传动元件
39 中间元件
40 连接杆
41 轴元件
42 轴承
43 保护气体装置
44 保护气体入口
45 保护气体入口
46 过滤元件
47 悬浮环
48 物料流
49 保护气体
50 测量设备
51 突起
52 内壁
53 径向轴承
54 轴向轴承
55 测量设备
56 支承元件
57 交叉弹簧元件
58 板簧
59 对称轴线
S 间距
D 有效直径。
Claims (20)
1.用于根据科里奥利原理测量物料流(48)的质量流量的测量设备(3、50、55)，包括：以能旋转的方式支承的、装有叶片的、用于使所述物料流(48)转向的测量轮(14)；用于驱动所述测量轮(14)的驱动轴(16)；与所述测量轮(14)刚性连接的从动轴(22)；包围所述从动轴(22)的至少一部分的并且以能旋转的方式支承所述从动轴(22)的支承套筒(26)；测力装置(7)；和传动机构(36)，所述传动机构具有：与所述驱动轴(16)刚性连接的第一传动元件(37)、与所述从动轴(22)刚性连接的第二传动元件(38)以及用于将扭矩从所述第一传动元件(37)传递至所述第二传动元件(38)的中间元件(39)，
其特征在于，
设有与所述支承套筒(26)刚性连接的连接杆(40)，在所述连接杆处支承所述传动机构(36)的所述中间元件(39)，其中所述测力装置(7)与所述连接杆(40)连接，从而借助所述测力装置(7)能测量传递至所述连接杆(40)的力。
2.根据权利要求1所述的测量设备(3、50、55)，其特征在于，所述第一传动元件(37)、所述第二传动元件(38)和所述中间元件(39)分别构造为齿轮，其中所述中间元件(39)与所述第一传动元件(37)和所述第二传动元件(38)啮合。
3.根据权利要求2所述的测量设备(3、50、55)，其特征在于，所述第一传动元件(37)、所述第二传动元件(38)和所述中间元件(39)分别构造为圆柱齿轮。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的测量设备(3、50、55)，其特征在于，所述第一传动元件(37)和所述中间元件(39)分别构造为外啮合的齿轮，并且所述第二传动元件(38)构造为内啮合的齿轮。
5.根据前述权利要求1至3中任一项所述的测量设备(3、50、55)，其特征在于，设有至少一个布置在所述从动轴(22)与所述支承套筒(26)之间的轴承(30)，所述从动轴(22)借助所述轴承以能转动的方式支承于所述支承套筒(26)。
6.根据前述权利要求1至3中任一项所述的测量设备(3、50、55)，其特征在于，设有至少一个用于以能转动的方式支承所述支承套筒(26)的轴承(27)。
7.根据前述权利要求1至3中任一项所述的测量设备(3、50、55)，其特征在于，所述连接杆(40)由所述测力装置(7)固定保持。
8.根据前述权利要求1至3中任一项所述的测量设备(3、50、55)，其特征在于，设有至少一个密封元件(31)，所述密封元件对位于所述支承套筒(26)和所述从动轴(22)之间的间隙(32)进行密封。
9.根据前述权利要求1至3中任一项所述的测量设备(3、50、55)，其特征在于，设有与所述连接杆(40)刚性连接的轴元件(41)和布置在所述轴元件(41)和所述中间元件(39)之间的轴承(42)，所述传动机构(36)的中间元件(39)借助所述轴元件支承在所述连接杆(40)处，所述中间元件(39)借助所述轴承以能围绕所述轴元件(41)转动的方式支承。
10.根据前述权利要求1至3中任一项所述的测量设备(3、50、55)，其特征在于，设有壳体(15)，所述连接杆(40)、所述传动机构(36)和所述支承套筒(26)布置在所述壳体中。
11.根据权利要求10所述的测量设备(3、50、55)，其特征在于，设有用于密封所述壳体(15)的开口(23)的悬浮环(47)，所述从动轴(22)被引导穿过所述开口，其中所述从动轴(22)被引导穿过所述悬浮环(47)。
12.根据权利要求10所述的测量设备(3、50、55)，其特征在于，设有用于将保护气体(49)引入所述壳体(15)中的保护气体装置(43)。
13.根据权利要求10所述的测量设备(50)，其特征在于，设有至少一个径向轴承(53)和轴向轴承(54)，所述径向轴承布置在所述壳体(15)的壁(52)和所述连接杆(40)的柱形的突起(51)之间并且用于将所述连接杆(40)以能转动的方式支承在所述壳体(15)中，所述连接杆(40)的柱形的突起(51)支承在所述轴向轴承上。
14.根据权利要求10所述的测量设备(55)，其特征在于，设有交叉弹簧元件(57)，所述交叉弹簧元件包括多个交叉的弹簧(58)，以及用于点状地支承所述连接杆(40)的支承元件(56)，其中所述连接杆(40)借助所述交叉弹簧元件(57)和所述支承元件(56)支承在所述壳体(15)中。
15.根据权利要求1至3中任一项所述的测量设备(50)，其特征在于，所述物料流(48)是松散物料流。
16.用于运行根据前述权利要求1至15中任一项所述的测量设备(3、50、55)的方法，其中借助与所述驱动轴(16)连接的驱动单元(10)驱动所述测量轮(14)，并且所述测量轮(14)由物料流(48)加载，其中所述物料流(48)由所述测量轮(14)转向，在所述测量轮(14)上反作用力起作用，所述反作用力经由所述传动机构(36)的中间元件(39)传递至所述连接杆(40)，并且由所述测力装置(7)产生与所述反作用力相关的测量信号，借助所述测量信号能查明所述物料流(48)的质量流量。
17.测量系统(2)，包括根据权利要求1至15中任一项所述的测量设备(3、50、55)以及评估单元(10)，所述评估单元被配置用于，在使用所述测量设备(3、50、55)的测力装置(7)的测量信号的情况下查明对所述测量设备(3、50、55)的测量轮(14)加载的物料流(48)的质量流量。
18.用于运行根据权利要求17所述的测量系统(2)的方法，其中所述测量轮(14)借助与所述驱动轴(16)连接的驱动单元(9)驱动，并且所述测量轮(14)由物料流(48)加载，其中所述物料流(48)由所述测量轮(14)转向，在所述测量轮(14)上反作用力起作用，所述反作用力经由所述传动机构(36)的中间元件(39)传递到所述连接杆(40)上，并且由所述测力装置(7)产生与所述反作用力相关的测量信号，其中由所述测量系统(2)的所述评估单元(10)根据所述测量信号查明所述物料流(48)的质量流量。
19.根据权利要求18所述的方法，其特征在于，对所述测量轮(14)的转速进行测量，并且所述物料流(48)的质量流量由所述评估单元(10)在使用所述测量轮(14)的所测量的转速的情况下查明。
20.配料系统(1)，包括：根据权利要求1至15中任一项所述的测量设备(3、50、55)；用于将物料流(48)引入所述测量设备(3、50、55)中的输送单元(6)；以及评估单元(10)，所述评估单元被配置用于，在使用所述测量设备(3、50、55)的测力装置(7)的测量信号的情况下通过控制或调节所述输送单元(6)的调整参量来调整所述物料流(48)的限定的质量流量。
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