CZ285506B6 - Dávkovací váha - Google Patents

Abstract

Váha sestává ze dvou odměrných nádob (1, 3). Vnitřní odměrná nádoba (3) je uspořádána uvnitř vnější odměrné nádoby (1) soustředně. Vnější odměrná nádoba (1) je prostřednictvím konsol uložena na vážicím zařízení (8). Alespoň jedna z obou odměrných nádob (1, 3) je opatřena objemovým měřicím zařízením (4) ke stanovení objemu sypkého materiálu nebo kapaliny v příslušné odměrné nádobě (1, 3).ŕ

Description

Dávkovači váha

Oblast techniky

Předložený vynález se týká dávkovači váhy s odměmou nádobou pro sypké materiály nebo kapaliny, u níž je odměmá nádoba uložena na vážícím zařízení.

Dosavadní stav techniky

Dávkovači váhy k vážení sypkých materiálů a kapalin jsou známy např. z mísících zařízení k míchání směsí. Rovněž tak jsou známá dávkovači zařízení k objemovému dávkování sypkých materiálů a kapalin. Jsou pracovní způsoby plnění míchacích zařízení, u kterých některé míchané komponenty jsou dávkovacími váhami odváženy gravimetricky, zatímco u ostatních komponentů je jejich objem odměřen pomocí odměmé nádoby.

Jako příklad lze uvést mísící zařízení pro suchou maltovou směs. Zde zrnité přísady, pojivá aaditiva jsou dávkovány prostřednictvím vah, tj. gravimetricky, zatímco lehké plnivo jako polystyren, perlit ajiné obdobné materiály musí být vzhledem kjejich objemu dávkovány objemově. Specifické váhy materiálů zde mohou silně kolísat, což znamená, že materiály mají často velmi rozdílné objemy.

Rovněž v průmyslu pro výrobu ohnivzdorných materiálů je známo dávkování směsí a mísící zařízení, u kterých jsou např. sypké materiály dávkovány gravimetricky, zatímco kapaliny jsou dávkovány objemově. Při odděleném uspořádání dávkovačích vah a zařízení pro objemové dávkování se často nepříznivě projevují problémy s místem, jakož i problémy s oddělenými přiváděcími žlaby, potřebnými k zavážení materiálu k míchacímu zařízení.

Podstata vynálezu

Předložený vynález si vytkl za základní úkol vytvořit dávkovači váhu s kompaktně sestavenými prvky, které umožňují přesné dávkování jak libovolných sypkých materiálů, tak kapalin.

Tento úkol je vyřešen tím, že na jedné odměmé nádobě, nebo uvnitř této odměmé nádoby dávkovači váhy, je uspořádána druhá odměmá nádoba, přičemž alespoň jedna z těchto dvou odměmých nádob je opatřena zařízením pro objemové měření uvedených materiálů.

Namísto jedné jediné odměmé nádoby jsou tak ve vzájemné kombinaci dvě odměmé nádoby, přičemž druhá odměmá nádoba, uspořádána bezprostředně na, nebo uvnitř prvé odměmé nádoby je tak nepřímo uložena na vážícím zařízení. K alespoň jedné z odměmých nádob lze dodatečně uspořádat zařízení pro objemové měření, takže vedle gravimetrického zjištění obsahů těchto odměmých nádob mohou být také zjištěny i objemy vybraných sypkých materiálů nebo kapalin.

Namísto dvou oddělených zařízení, ze kterých jedno dávkuje objemově a druhé gravimeticky, se tak stává jediné zařízení se dvěma odměmými nádobami, jejichž obsahy mohou být stanoveny gravimetricky, přičemž obsah v alespoň jedné z odměmých nádob lze také dodatečně zjistit s ohledem na jeho objem.

Pro uspořádání obou odměmých nádob existuje řada rozličných možností a způsobů provedení, které jsou dále popsány. Ke spojení může dojít ve větší odměmé nádobě pouze vhodnou dělicí stěnou, přičemž se předpokládá, že pro takto oddělené objemy odměmých nádob je uspořádáno

ČZ 285506 B6 zařízení pro objemové měření. Rozumí se rovněž, že odměmá nádoba je uložena na vážícím zařízení.

Jednou z výhodných možností způsobu provedení podle vynálezu je uspořádání jedné odměmé nádoby zcela nebo částečně v jiné odměmé nádobě, přičemž je kladena přednost obzvláště takovému způsobu provedení, při kterém jsou obě odměmé nádoby uspořádány rotačně symetricky tak, že menší (druhá) odměmá nádoba je ve větší (prvé) odměmé nádobě uspořádána soustředně.

V axiálním směru přitom může druhá odměmá nádoba prvou odměmou nádobu převyšovat. Je rovněž účelné opatřit prvou odměmou nádobu víkem, přičemž druhá odměmá nádoba může být buď na tomto víku zavěšena, nebo procházet otvorem, vytvořeným ve víku. V případě, že prvá odměmá nádoba je otevřená, může být druhá odměmá nádoba v prvé odměmé nádobě zavěšena pomocí nosníků upravených na okraji prvé odměmé nádoby.

Je rovněž účelné alespoň první odměmou nádobu opatřit vjejí spodní části vypouštěcím zařízením. Rovněž druhá odměmá nádoba má obvykle ve spodní části vypouštěcí otvor, který ovšem podle účelu použití nemusí být úplně uzavíratelný. Pro řadu případů použití je ale účelné, aby nejen první, ale i druhá odměmá nádoba byla ve spodní části opatřena vypouštěcím zařízením s uzavíracím agregátem, přičemž vypouštěcí zařízení druhé odměmé nádoby může být do prvé odměmé nádoby otevřeno.

V následující části jsou popsány postupy dávkování v souvislosti s formou uspořádání, kdy menší odměmá nádoba je uspořádána soustředně ve větší odměmé nádobě, přičemž uvedené postupy dávkování jsou bez dalšího použitelné i u jiných forem uspořádání.

Při dávkování dvou sypkých materiálů může být příkladným způsobem dodáván jeden sypký materiál do vnější (prvé) odměmé nádoby, přičemž váha obou odměmých nádob, včetně obsahu vnější odměmé nádoby je registrována vážícím zařízením. U automatického dávkovacího zařízení mohou být stanoveny váhové mezní hodnoty, při jejichž dosažení bude další dodávka sypkého materiálu do prvé odměmé nádoby automaticky zastavena. Dále následuje objemové dávkování sypkého materiálu do vnitřní (druhé) odměmé nádoby. Objemové měřicí zařízení přitom zjišťuje stav plnění vnitřní odměmé nádoby tak, že z geometrického tvaru odměmé nádoby a z úrovně hladiny plněného materiálu stanoví automaticky jeho objem. Také zde může být při použití automatického dávkovacího zařízení samočinně zastavena další dodávka sypkých materiálů v případě dosažení mezních hodnot plnění.

Obě odměmé nádoby nyní obsahují potřebná množství sypkých materiálů ke smíchání, přičemž některé komponenty jsou stanoveny gravimetricky, zatímco jiné objemově. Sypké materiály s dobře rozlišitelnými váhovými podíly, mohou být dávkovány objemově. Zároveň je však účelné dodatečné stanovení váhy těchto materiálů, neboť v případě obzvláště nízkých váhových podílů některých látek, lze volit poněkud vyšší objemové dávkování. Tímto způsobem tak může být volen výsledek z váhového a objemového zjištění sypkých materiálů jako dávkovači parametr. Jestliže druhá odměmá nádoba je uspořádána v prvé odměmé nádobě, která je uložena na vážícím zařízení, lze rovněž zjistit i váhu objemově dávkovaných hmot, čímž je možno volit parametiy ke stanovení množství sypkého materiálu i ve druhé odměmé nádobě. Potom se do míchacího zařízení, které je obvykle uspořádáno pod dávkovacím zařízením, po otevření uzavíracího agregátu, vyprázdní obsah prvé odměmé nádoby. Současně při otevření uzavíracího agregátu prvé odměmé nádoby může být otevřen i uzavírací agregát druhé odměmé nádoby, čímž se vyprázdní prostřednictvím obou vypouštěcích zařízení obsahy obou odměmých nádob do míchacího zařízení.

Navržené řešení tedy umožňuje, aby oba uzavírací agregáty byly více nebo méně otevřeny současně, nebo aby byl otevřen nejprve uzavírací agregát vnitřní odměmé nádoby. Při současném

-2CZ 285506 B6 otevření obou uzavíracích agregátů se provádí míchání v míchacím zařízení až po vyprázdnění obsahu obou odměmých nádob, zatímco je-li nejprve otevřen uzavírací agregát vnitřní odměmé nádoby, může nastat míchání již v prvé odměmé nádobě, což je obzvlášť výhodné, jsou-1 i oběma míchanými komponenty kapaliny.

Podle jiného způsobu provedení může být prvá odměmá nádoba opatřena odděleným vypouštěcím zařízením. Podle toho způsobu je pak pořadí, ve kterém jsou jednotlivé složky z obou odměmých nádob dodávány do míchacího zařízení, zcela libovolné a na ničem nezávislé.

Současné zjištění jak objemu, tak také váhy sypkého materiálu nebo kapaliny v alespoň jedné z obou odměmých nádob pak umožňuje výhodným způsobem, např. výpočtem, stanovení váhy ostatních dávkovaných látek. Především je výhodný způsob provedení podle vynálezu, při kterém objemové měřicí zařízení, nebo zařízení k měření stavu plnění, která jsou sama o sobě známá, jsou pohyblivá mezi dvěma polohami. V případě stanovení hladiny pomocí vodoměru, lze jednoduchým způsobem použít jako snímače plovák. Lze však také použít i jiná zařízení na měření stavu plnění, spočívající na optických, nebo jiných fyzikálních principech. Zde však nemusí vždy následovat objemové dávkování. Tato měřicí zařízení stavu plnění oproti mechanickým mohou působit citlivěji a nezpůsobují zkreslování výsledků vážení, pokud nejsou montována na odměmé nádobě. Zařízení pro měření stavu plnění může být rovněž z příslušné odměmé nádoby odstraněno, jestliže dosud není ponořeno do sypkých látek nebo kapalin v odměmé nádobě.

Do odměmé nádoby je zařízení pro měření stavu plnění instalováno jen když má být určen stav plnění. Přitom je nutno dbát na to, aby byla vždy přesně zaujata opakovatelná měřicí poloha.

Další výhody možnosti využití předloženého vynálezu jsou podrobně popsány v následujícím popisu způsobů provedení a k nim příslušných vyobrazení.

Přehled obrázků na výkrese

Předložený vynález je blíže osvětlen pomocí obrázků, kde na obr. 1 až 6 jsou znázorněny různé formy provedení podle vynálezu se vzájemně soustředně uspořádanými odměmými nádobami 1,

3.

Obr. 7 představuje řez v rovině A-A u obr. 3 a řez v rovině B-B u obr. 4.

Ve všech vyobrazeních dávkovači váhy podle vynálezu jsou podstatné prvky znázorněny pouze schematicky. Vzhledem k zevrubnému provedení, může být pro odborníka zřejmé vytvoření více variací.

Příklady provedení vynálezu

Na obr. 1 je znázorněna odměmá nádoba 1, kónicky se zužující ve směru ke spodní části, opatřená na spodním konci vypouštěcím zařízením 2 s uzavíracím agregátem. V odměmé nádrži 1 je ve vertikálním směru uspořádána další odměmá nádoba 3, která se rozkládá asi od poloviny výšky prvé odměmé nádoby 1 a dosahuje buď pod víko 10 prvé odměmé nádoby 1, nebo nad toto víko 10 přečnívá. Vnitřní odměmá nádoba 3 může být např. válcového tvaru, uspořádána soustředně s kónicky se zužující odměmou nádobou 1, nebo může být rovněž vytvořena dvěma rovnými paralelními deskami, upravenými mezi protějšími kónickými stěnami odměmé nádoby 1, jak je znázorněno na obr. 7, řez A-A. Efektivnost tohoto způsobu provedení spočívá v uspořádání třech oddělených komor, a to centrální vnitřní komory, vytvořené z odměmé nádoby 3 a dvou vedlejších komor, pravé a levé komory Γ, 1, uspořádaných vedle vnitřní

-3 CZ 285506 B6 odměmá nádoby 3, ve vnější odměmé nádobě L Obě vnější komory jsou pod odměmou nádobou vzájemně spojeny. Rovněž odměmá nádoba 3 je ve své spodní části otevřena a tak i zde dojde ke spojení vnitřní komory s oběma vnějšími komorami. Nad oběma odměmými nádržemi 1, 3 opatřenými víky 10. 14 s plnicími otvory, jsou uspořádána plnicí zařízení 11, .12. 13. kterými mohou být např. šnekové dopravníky. Plnicí zařízení 11. 12, 13 přitom nejsou v žádném mechanickém spojení s víky 10, 14, čímž vlivem jejich vlastní váhy a váhy v nich obsažených sypkých materiálů nedochází ke zkreslování výsledků vážení.

Sypké materiály nebo kapaliny jsou dodávány do odměmých nádob J, 3 z plnicích zařízení H, 12, 13 v podstatě prostřednictvím otvorů ve víkách JO, 14. V příkladu provedení podle obr. 1 je schematicky znázorněno plnění tří různých sypkých materiálů. Nejdříve je sypký materiál dodáván prostřednictvím plnicího zařízení 11 do levé komory Γ odměmé nádoby 1, až ke spodnímu okraji odměmé nádoby 3. Vlivem vnitřního tření sypkých materiálů nestoupá další množství dodávaného materiálu do levé komory Γ ve větší míře do odměmé nádoby 3, ani do pravé komory Γ. Váha celého zařízení a s tím i váha dodaného sypkého materiálu je registrována vážícím zařízením 8, na kterém je odměmá nádoba 1 uložena prostřednictvím vhodných konzol. Současně je registrována i váha odměmé nádoby 3 pevně spojené s víkem 10 odměmé nádoby 1, včetně jejího obsahu. Dále je prostřednictvím plnicího zařízení 12 dopravován další sypký materiál do pravé komory 1 odměmé nádoby 1, přičemž rovněž množství tohoto materiálu je stanoveno vážícím zařízením 8. Zároveň je prostřednictvím plnicího zařízení 13 dodáván sypký materiál i do centrální odměmé nádoby 3, když předtím byl objem dodávaného materiálu stanoven zařízením pro měření stavu plnění. Současně je množství sypkého materiálu, dodávaného do centrální odměmé nádoby 3 automaticky registrováno vážícím zařízením 8, čímž je současně kontrolována jeho váha, nebo hustota. Na obr. 1 až 6 je rovněž schematicky vyznačeno zdvíhací a spouštěcí zařízení 5, kterým může být měřicí zařízení stavu plnění z odměmé nádoby 3 buď vyzdviženo, nebo do ní spouštěno, nebo zajištěno ve stanovené poloze. Je-li třeba, může být rovněž měřicí zařízení stavu plnění 4 vyzdvihováno jen působením hladiny sypkého materiálu dodávaného do odměmé nádoby 3.

Na obr. 1 až 6 je rovněž schematicky vyznačen analogový nebo digitální hlásič polohy 6, který dodává řídicí signál do automatického ovládacího zařízení, které v případě větší dodávky materiálu zastaví plnicí zařízení 13.

U analogového způsobu je vážící zařízení opatřeno rovněž vhodným, zde neznázoměným signálním hlásičem, jehož výstupní signál je vyhodnocen v ovládacím zařízení, které řídí dodávku materiálu plnicích zařízení 11, 12. Také zde ovládací zařízení při dosažení předem stanovené mezní hodnoty zastaví plnicí zařízení 11,12,

Na obr. 2 je znázorněna jiná forma provedení u které vnitřní odměmá nádoba má válcový tvar. Při dodávce sypkého materiálu do vnější odměmé nádoby 1, se tento materiál rozděluje okolo odměmé nádoby 3, která je na jejím spodním konci opatřena vypouštěcím zařízením 7 s vhodným, z vnějšku ovladatelným uzavíracím agregátem. Ovládání uzavíracího agregátu může být provedeno např. prostřednictvím hřídele, který prochází vnější stěnou prvé odměmé nádoby 1, nebo prostřednictvím táhla 15, které je vedeno středem odměmé nádoby 3 k ovládacímu zařízení 9, uspořádaném nad odměmou nádobou 3.

Na obr. 3 až 5 jsou schematicky, prostřednictvím šipek, znázorněna plnicí zařízení 11, 12, 13, přičemž jednoduché šipky představují plnění sypkých materiálů, zatímco šipky se špičkou ve tvaru trojúhelníku představují plnění kapalin. Přitom se rozlišují formy provedení, kdy vnější odměmá nádoba 1 je převážně válcová se spodní částí zakončenou kuželem, čímž se dosáhne lehčího odtoku sypkého materiálu z vypouštěcího zařízení 2. U formy provedení podle obrázku 3 je kromě toho odměmá nádoba 3 umístěna zcela v odměmé nádobě 1. Toto platí rovněž pro provedení podle obr. 5, zatímco na obr. 4, obdobně jako v případech na obr. 1, 2 a 6 odměmá nádoba 3 přečnívá přes víko 10 odměmé nádoby i- Podrobnosti týkající se zařízení pro měření

-4CZ 285506 B6 stavu plnění, zdvíhacího a spouštěcího zařízení, signálního hlásiče a pod., jsou u všech forem provedení v podstatě stejné.

Na obr. 3 je znázorněna forma provedení, při které je odměmá nádoba 1 rozdělena dvěma rovnoběžnými stěnami, vedoucími napříč odměmou nádobou 1, na tři komory, přičemž pravá a levá komora jsou ve spodní části odměmé nádoby 1 vzájemně spojeny. Obsah střední odměmé nádoby 3 je však prostřednictvím uzavíracího agregátu vypouštěcího zařízení 7 od obsahu odměmé nádoby 1 oddělen.

Také zde, obdobně jako u provedení podle obr. 1, mohou být do levé, příp. pravé komory odměmé nádoby 1, dodávány po sobě váhově rozdílné sypké látky. Současně je do střední komory 3 dodávána např. kapalina, jejíž množství je dávkováno objemově. Množství dodané kapaliny je stanoveno zařízením pro měření stavu plnění prostřednictvím vhodné sondy, např. optickou nebo kapacitní sondou.

Přeprava takto odměřeného množství materiálu do připojeného míchacího zařízení, které je upraveno pod vypouštěcím zařízením 2 odměmé nádoby 1, může být provedena buď tak, že se otevře nejprve vypouštěcí zařízení 2, kterým se do míchacího zařízení dopraví nejprve sypký materiál, obsažený v odměmé nádobě 1, přičemž následným otevřením vypouštěcího zařízení 7 je do míchacího zařízení dále předávána kapalina, obsažená v odměmé nádobě 3. Uzavírací agregát vypouštěcího zařízení 7 však může být otevřen současně s uzavíracím agregátem vypouštěcího zařízení 2, takže kapalina se mísí se sypkým materiálem již v odměmé nádobě 1 v průběhu přepravy do míchacího zařízení.

Na obr. 4 je znázorněno provedení, jehož vytvoření je velmi podobné s provedením na obr. 2 s jediným rozdílem, že vnější odměmá nádrž není v celém svém provedení kónická, nýbrž válcová s kuželovým spodním dílem. Kromě toho je na obr. 4 znázorněna varianta, při které do vnější odměmé nádrže 1 je dodávána kapalina, jejíž množství je stanoveno gravimetricky, zatímco do vnitřní válcové odměmé nádoby 3 je dodáván sypký materiál, jehož množství je stanoveno objemově prostřednictvím zařízení pro měření stavu plnění. Také v tomto případě je pořadí otevírání uzavíracích agregátů vypouštěcích zařízení 2 a 7 libovolně volitelné.

Na obr. 5 je dále znázorněn způsob provedení, při kterém mohou být kapaliny dodávány nejen do vnější odměmé nádoby 1, ale i do vnitřní odměmé nádoby 3, přičemž množství jedné z kapalin je stanoveno gravimetricky, zatímco množství druhé kapaliny je stanoveno objemově.

Rozumí se, že u všech popsaných způsobů provedení může být v odměmé nádobě 1 uspořádáno buď objemové měřicí zařízení, nebo měřicí zařízení stavu plnění. To znamená, že sypké materiály nebo kapaliny dodávané do vnější odměmé nádoby 1 jsou dávkovány objemově, zatímco sypké materiály nebo tekutiny, dodávané do vnitřní odměmé nádoby 3, jsou dávkovány vzhledem k jejich váze, tj. gravimetricky. Rovněž tak je možné objemové měřicí zařízení, nebo měřicí zařízení stavu plnění v obou odměmých nádobách 1, 3 vypustit. Váha dodávaného sypkého materiálu nebo kapaliny je však v každém případě při plnění obou odměmých nádob 1, 3 registrována nezávisle na tom, je-li objemové měřicí zařízení, příp. měřicí zařízení stavu plnění, instalováno.

Konečně na obr. 6 je znázorněn způsob provedení podle vynálezu, který se shoduje téměř ve všech podstatných podrobnostech s provedením podle obr. 2. Rozdíl oproti provedení podle obr. 2 spočívá pouze v jiném provedení vypouštěcího zařízení 7 vnitřní odměmé nádoby 3, které je uspořádáno tak, že obsahuje odděleně vyvedený vypuštěcí otvor. Při tomto způsobu provedení je možné přivádět do mísícího zařízení nejprve obsah vnitřní odměmé nádoby 3, nezávisle na materiálu, obsaženém ve vnější odměmé nádobě 1, nebo toto pořadí obrátit. Zároveň je také možné přivádět do mísícího zařízení prostřednictvím obou vypouštěcích zařízení 2, 7 obsah obou odměmých nádob 1, 3 současně.

-5 CZ 285506 B6

Dávkovači váha podle vynálezu přináší podstatnou úsporu místa a zjednodušení dávkovacího postupu v případě potřeby objemového a váhového dávkování. Přitom rozdílné formy provedení umožňují, kromě přizpůsobivosti dodávek ke smísení, rovněž dodávku odměřených množství látek do mísícího zařízení v různém pořadí.

Claims (12)

1. Dávkovači váha s odměmou nádobou (1) pro sypké hmoty nebo kapaliny, uloženou na vážícím zařízení (8), vyznačující se tím, že na odměmé nádobě (1) je uspořádána druhá odměmá nádoba (3), přičemž alespoň jedna zobou odměmých nádob (1, 3) je opatřena objemovým měřicím zařízením (4) ke stanovení objemu v ní obsaženého materiálu.

2. Dávkovači váha podle nároku 1, vyznačující se tím, že druhá odměmá nádoba (3) je vytvořena oddělením části prvé odměmé nádoby (1) prostřednictvím nejméně jedné dělicí stěny (3 a, 3 b).

3. Dávkovači váha podle nároku 1 nebo 2, vyznačující se tím, že druhá odměmá nádoba (3) je alespoň částečně uspořádána uvnitř prvé odměmé nádoby (1), odděleně od jejího objemu.

4. Dávkovači váha podle nároků laž3, vyznačující se tím, že prvá odměmá nádoba je opatřena víkem (10).

5. Dávkovači váha podle nároků laž4, vyznačující se tím, že druhá odměmá nádoba (3) je zavěšena na víku (10) prvé odměmé nádoby (1), nebo prostřednictvím nosníků na horním okraji odměmé nádoby (1).

6. Dávkovači váha podle nároků laž5, vyznačující se tím, že obě odměmé nádoby (1, 3) jsou rotačně symetrické a jsou navzájem uspořádány soustředně.

7. Dávkovači váha podle nároků laž6, vyznačující se tím, že spodní konec prvé odměmé nádoby (1) je opatřen vypouštěcím zařízením (2).

8. Dávkovači váha podle nároků laž7, vyznačující se tím, že spodní konec druhé odměmé nádoby (3) je opatřen vypouštěcím zařízením (7).

9. Dávkovači váha podle nároku 8, vyznačující se tím, že vypouštěcí zařízení (7) druhé odměmé nádoby (3) ústí do objemu prvé odměmé nádoby (1).

10. Dávkovači váha podle nároku 8, vyznačující se tím, že vypouštěcí zařízení (7) druhé odměmé nádoby (3) obsahuje výtok vyvedený odděleně od obsahu prvé odměmé nádoby (1).

11. Dávkovači váha podle nároků lažlO, vyznačující se tím, že objemové měřicí zařízení (4) obsahuje signalizaci stavu plnění, např. plovákovou, kapacitní nebo optickou sondou.

-6CZ 285506 B6

12. Dávkovači váha podle nároků lažll, vyznačující se tím, že objemové měřicí zařízení (4) je použitelné mezi účinnou a neúčinnou polohou.