DE10103854A1 - Messvorrichtung und Verfahren zur Ermittlung eines kontinuierlichen Massenstroms von fliessfähigen Gütern - Google Patents

Messvorrichtung und Verfahren zur Ermittlung eines kontinuierlichen Massenstroms von fliessfähigen Gütern

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Meßvorrichtung zur Ermittlung eines kontinuierlichen Massenstroms von rieselfähigen Schüttgütern, die aus zwei modulartig ausgebildeten Wendelschurrenteilen (1, 2) besteht, die jeweils auf drei Wägezellen (5, 6) abgestützt sind. Jedes Wendelschurrenteil (1, 2) besteht aus einer nach unten geneigten glatten reibungsarmen Wendel (11, 20), auf die ein kontinuierlicher Massenstrom volumetrisch aufgegeben wird. Beim Durchlauf eines Schüttgutstromes wird mit Hilfe der Wägezellensignale sowohl die Wendelbelastung als auch die Fließgeschwindigkeit durch beide Schurrenteile (1, 2) ermittelt und hieraus die Förderstärke (kg/h) und/oder die Fördermenge (kg) berechnet. Dabei wird die Fließgeschwindigkeit durch die nacheinander auftretenden korrelierenden Schüttgutschwankungen ermittelt, indem der Zeitversatz auf der vorgegebenen Wendelstrecke erfaßt wird. Über ein vorgesehenes Dosierorgan (9) kann mit Hilfe der Meßvorrichtung der Massenstrom gravimetrisch dosiert werden.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Ermittlung eines kontinuierlichen Massenstroms von fließfähi­ gen Gütern, insbesondere rieselfähigen Schüttgütern, gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1, sowie eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens gemäß dem Oberbegriff des Patent­ anspruchs 12.
Überall wo im industriellen Produktionsprozeß fließfähige Gü­ ter wie Schüttgüter bewegt, aufbereitet oder weiterverarbeitet werden, müssen Fördermengen oder Förderstärken exakt erfaßt oder geregelt werden. Man unterscheidet dabei kontinuierliche Verfahren und diskontinuierliche Verfahren, die im wesentli­ chen volumetrisch oder gravimetrisch arbeiten. Gravimetrische Verfahren beruhen auf wägetechnischen Prinzipien und ermögli­ chen genauere Messungen als volumetrische Verfahren. Zur kon­ tinuierlichen gravimetrischen Massenstrombestimmung werden häufig Wäge- und Dosiersysteme eingesetzt, bei denen die Mas­ senbestimmung durch Bandwaagen oder Durchlaufmeßgeräte er­ folgt.
Aus dem Kochsiek, Handbuch des Wägens, 2. Auflage, Braun­ schweig 1989, Seite 354 bis 371 sind Förderbandwaagen und Do­ sierbandwaagen vorbekannt, durch die der kontinuierliche Mate­ rialstrom auf dem Förderband erfaßt wird. Dazu wird im wesent­ lichen die auf einem bestimmten Bandabschnitt vorhandene Band­ beladung und die Bandgeschwindigkeit ermittelt. Aus diesen beiden Meßgrößen wird dann in einer Auswertevorrichtung daraus die Förderstärke und/oder die Fördermenge errechnet. Derartige Wäge- und Dosiersysteme mit Bandwägeeinrichtungen erfordern in jedem Fall einen separaten Antrieb und eine separate Bandge­ schwindigkeitserfassungsvorrichtung, die einen erheblichen ap­ parativen Aufwand darstellen und durch Vibrationskräfte und Schlupf an einem Bandgeschwindigkeitsmeßrad Meßfehler verursa­ chen können.
Aus dem Kochsiek, Seiten 380 bis 383 sind Durchlaufmeßgeräte vorbekannt, die zur Erfassung eines Schüttgutstromes einge­ setzt werden. Im Gegensatz zu Förderbandwaagen wird das Mate­ rial hier nicht transportiert, sondern durchläuft aufgrund der Schwerkraft das Gerät vollkommen antriebslos und gekapselt. Dabei wird die Reaktionskraft eines abgelenkten Materialstroms durch Prallplatten oder Umlenkschurren gemessen. Bei den Prallplattenmeßgeräten ist in einem vertikalen Schüttgutstrom eine Prallplatte angeordnet, die mit der Senkrechten einen Winkel von 30° bildet, auf die der Schüttgutstrom aufgeleitet wird. Dabei ist die Prallplatte so gelagert, daß nur die hori­ zontale Komponente der Stoßkraft auf eine Wägezelle einwirkt, die ein Maß des Massenstromes darstellt. Bei der Messung mit­ tels eines Prallplattenmeßgerätes verändern allerdings unter­ schiedliche Materialeigenschaften der Schüttgüter auch eine Veränderung des Stoßfaktors, wodurch das Meßsignal beeinflußt wird. Deshalb sind im Grunde Prallplattenmeßgeräte bei der Än­ derung der Materialeigenschaften der Schüttgüter durch ver­ gleichende statische Wägungen neu zu kalibrieren, um eine hin­ reichende Meßgenauigkeit zu gewährleisten.
Bei den Meßschurrenmeßgeräten handelt es sich um Durchlaufmeß­ geräte mit einer Umlenkschurre. Das Material gleitet hier ohne große innere Bewegung aufgrund der Schwerkraft über die Meß­ schurre. Bei der Schüttgutumlenkung wird die Zentrifugalkraft erfaßt, die auf der Meßschurre entsteht. Hierzu ist die Schurre drehbar gelagert und erfaßt die zur Förderstärke proportio­ nale Massenkraft als Moment bezogen auf seine Drehachse mit­ tels einer Wägezelle. Durch dieses Meßprinzip sind höhere Ge­ nauigkeitsanforderungen allerdings nur durch eine statische Kontrollmessung erreichbar. Da es bei dieser Messung auf eine gleichbleibende Fließgeschwindigkeit der Schüttgüter ankommt, muß dann zusätzlich im Laufe der Messung sichergestellt wer­ den, daß sich die Schüttguteigenschaften und die Reibung zwi­ schen dem Schüttgut und der Meßschurre nicht wesentlich än­ dern.
Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, eine Vor­ richtung und ein Verfahren zur Erfassung eines kontinuierli­ chen Massenstroms von fließfähigen Gütern zu schaffen, mit der die Meßgenauigkeit und die Meßkonstanz von Durchlaufmeßgeräten verbessert wird.
Diese Aufgabe wird durch die im Patentanspruch 1 und Patentan­ spruch 12 angegebene Erfindung gelöst. Weiterbildungen und vorteilhafte Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
Die Erfindung hat den Vorteil, daß durch die beiden hinterein­ ander angeordneten gleichartigen Meßschurren auf einfache Wei­ se die Schüttgutgeschwindigkeit und Meßschurrenbelastung er­ mittelbar ist, woraus auf einfache Art und Weise die Förder­ stärke als auch die Fördermenge errechnet werden kann.
Durch die mindestens zweiteilige Ausführung des Meßschurrensy­ stems werden zwei unabhängige Schurrenbelastungswerte ermit­ telt, durch die vorteilhafterweise die Meßgenauigkeit des Ge­ samtsystems erhöht wird, da hierbei durch eine Mittelwertbil­ dung oder eine Plausibilitätskontrolle mögliche Abweichungen ausgleichbar oder unterdrückbar sind.
Die Erfindung hat darüber hinaus den Vorteil, daß durch das Schurrensystem auf einfache Weise eine geschlossene Meßein­ richtung herstellbar ist, mit der auch emissionsreiche oder toxische Schüttgüter genau wäg- und dosierbar sind. Da derar­ tige Schurrenmeßkörper sowohl im Durchflußquerschnitt als auch in der Abflußneigung auf einfache Art an verschiedene Schütt­ gutarten anpaßbar sind, sind vorteilhafterweise auch unter­ schiedliche Durchflußmengen mit großen Meßgenauigkeiten erfaß­ bar. Durch eine relativ beliebige Einstellung der Neigung ge­ genüber der Vertikalen ist auf einfache Weise eine Anpassung unterschiedlicher Schüttgüter und deren Fließeigenschaften an den gewünschten Mengenstrom anpaßbar.
Bei einer besonderen Ausbildung der Erfindung, bei der jede Meßschurre als Wendelschurre ausgebildet ist, sind die beiden gleichartigen Meßschurrenteile übereinander angeordnet, wo­ durch vorteilhafterweise eine sehr kompakte Meßvorrichtung er­ zielbar ist. Dabei können die einzelnen Schurrenteile auch mo­ dulartig ausgebildet sein, so daß zur Erhöhung der Meßgenauig­ keit lediglich die Anzahl der übereinander angeordneten Schur­ renteile erhöht wird. Dadurch wird gleichzeitig ein kostengün­ stiges robustes Durchlaufmeßgerät geschaffen, das weitgehend wartungsfrei und servicefreundlich ausgebildet ist. Durch eine Gummibalgverbindung zwischen den einzelnen Modulschurrenteilen ist insgesamt ein geschlossenes System herstellbar, dessen Ausgang unmittelbar in einen Verarbeitungs- oder Abfüllprozeß einleitbar ist.
Eine weitere besondere Ausführung der Erfindung hat weiterhin den Vorteil, daß die von einem rohrförmigen Gehäuse umgebenen Wendelmodule an einem gemeinsamen vertikalen stationären Rah­ menteil angeordnet und diese seitlich unter dem Siloausgang verschwenkbar sind und somit auf einfache Weise einzeln gewar­ tet, gereinigt oder ausgetauscht werden können.
Die Erfindung wird anhand eines Ausführungsbeispiels, das in der Zeichnung dargestellt ist, näher erläutert.
In der Zeichnung ist eine kontinuierliche Meßvorrichtung zur Massenstrombestimmung von fließfähigen Gütern schematisch dar­ gestellt, die aus zwei gleichartigen Wendelschurrenteilen 1, 2 besteht, die jeweils gegenüber einem stationären Geräteteil 3, 4 über Wägezellen 5, 6 abgestützt sind, wobei die Förderstärke und/oder die Fördermenge mittels einer gemeinsamen Auswerte­ einrichtung 7 ermittelt werden.
Oberhalb der beiden modulartigen Förderrinnenteile, die als Wendelschurrenteile 1, 2 ausgebildet sind, ist ein Vorratssilo 8 angeordnet, in dem die rieselfähigen Schüttgüter eingebracht sind. Unterhalb des Silos 8 ist ein Absperrschieber 15 und ein Dosierorgan 9 befestigt. Durch das Dosierorgan 9 werden die Schüttgüter volumetrisch ausgetragen. Dabei kann die Austrags­ menge konstant vorgegeben oder steuerbar sein. Als Dosierorgan 9 kann eine Förderschnecke, eine Zellenradschleuse, eine Schiebervorrichtung oder ein vergleichbares Dosierorgan vorge­ sehen sein. Unterhalb des Dosierorgans 9 ist eine Übergabe­ schurre 10 vorgesehen, unter der der erste obere Wendelschur­ renteil 1 angeordnet ist. Dabei ist die Übergabeschurre 10 über eine flexible Verbindung 12, die kraftnebenschlußfrei ist, mit dem Einlaßbereich des oberen Wendelschurrenteils 1 verbunden. Diese Übergabeschurre 10 dient zur störungsfreien Materialeinleitung in den oberen Wendelschurrenteil 1, ohne daß Stoßimpulse oder andere Beschleunigungskräfte auf die Wä­ gezellen 5, 6 einwirken können. Deshalb ist die Übergabeschur­ re 10 ähnlich ausgebildet wie der obere Wendelschurrenteil 1 und über einen Überlappungsschlitz kraftlos mit diesem verbun­ den. Die eingeleiteten Schüttgüter fließen dabei kontinuier­ lich und unterbrechungsfrei von der Übergabeschurre 10 in den oberen Wendelschurrenteil 1. Die Übergabeschurre 10 unterscheidet sich lediglich in der Bauhöhe und in der Ausgestal­ tung des Einfüllbereichs von dem oberen Wendelschurrenteil 1.
Der obere Wendelschurrenteil 1 ist modulartig ausgebildet und im wesentlichen vertikal angeordnet. Der Wendelschurrenteil 1 besteht aus einem zylinderförmigen Gehäuseteil, an dessen In­ nenwand die obere Wendelschurre 11 befestigt ist. Die Wendel­ schurre 11 ist als Hohlrinne ausgebildet und wendel- oder schraubenförmig an der Innenwand des Gehäuseteils befestigt. Vorteilhafterweise besteht die Rinne 11 aus einem halbrunden Rinnenquerschnitt mit einem gleichbleibenden Gefälle gegenüber der Horizontalen. Vorzugsweise ist diese Innenrinne 11 aus ei­ nem glatten Edelstahl-Blech hergestellt, das eine möglichst geringe Materialreibung gegenüber den Schüttgütern darstellt und nur geringe Abnutzungserscheinungen aufweist. Derartige Rinnen bzw. Wendel 11, 20 können auch mit einem reibungsver­ mindernden Belag wie Teflon oder vergleichbaren Materialien ausgekleidet sein, um die Fließeigenschaften zu verbessern. Die Neigung der Wendelschurre 11,20 wird im wesentlichen nach den vorgesehenen Durchflußmengen und den Fließeigenschaften der vorbestimmten Schüttgüter bemessen. Vorzugsweise werden Neigungswinkel von 10 bis 60% vorgesehen, die für die meisten Schüttgüter ausreichende Fließeigenschaften gewährleisten. Bei einer besonderen Ausführung sind auch flexible Wendelschurren 11, 20 vorgesehen, bei denen das Gefälle der Wendelschurre 11, 20 in einem vorgesehenen Bereich an die zu fördernden Schütt­ güter anpaßbar ist. Dabei wird die Neigung vorzugsweise so vorgesehen, daß die Schüttgüter mit einer gleichmäßigen Fließ­ geschwindigkeit durch die beiden Wendelrinnen 11, 20 zum Aus­ lauf 22 fließen.
Am Einlaßbereich wird das einzufüllende Schüttgut durch die Übergabeschurre 10 auf einem Teil des Umfangs auf die oben of­ fene Wendelschurre 11 aufgegeben. Durch die Fließfähigkeit und die Neigung der Schurre 11 fließen die Schüttgüter kontinuierlich auf der Wendelbahn zum Auslaufbereich des oberen Wendel­ moduls 1. Am äußeren Umfang des Gehäuseteils sind in einem Winkel von 120° drei Abstützflansche 18 angebracht, die sich auf drei Wägezellen 5 abstützen. Dabei sind die Wägezellen 5 auf einem stationären Geräteteil 3 angeordnet, das ansonsten keine kraftschlüssige Verbindung zum Gehäuse des Wendelmoduls 1 aufweist. Dieses stationäre Geräteteil 3 wird vorteilhafter­ weise als Standrahmen ausgebildet, an dem sowohl das Silo 8, das Dosierorgan 9 und die übrigen unteren Wendelschurren 2 an­ geordnet sind. Dabei kann der Standrahmen als rohrförmige Säu­ le ausgebildet sen, an der die Wendelmodule 1, 2 zur Wartung und Säuberung seitlich verschwenkbar sind. Zum atmosphärischen Druckausgleich können an jedem Wendelschurrenmodul 1, 2 noch jeweils Luftfiltervorrichtungen vorgesehen werden.
Unterhalb dieses oberen Wendelschurrenteils 1 ist ein zweites Wendelschurrenteil 2 angeordnet. Dieses untere Wendelschurren­ modul bzw. Wendelschurrenteil 2 ist gleichartig wie das obere 1 ausgebildet und ebenfalls über eine flexible kraftneben­ schlußfreie Verbindung 13 und einem Überlappungsschlitz mit dem oberen Wendelschurrenmodul 1 verbunden. Das untere Wendel­ schurrenmodul 2 stützt sich ebenfalls über drei Wägezellen 6 gegenüber einem stationären Rahmenteil 4 ab. Weiterhin erfolgt der Einlauf des hinabfließenden Schüttguts auf die gleiche Art wie der Einlauf von der Übergabeschurre 10 her. Dadurch er­ folgt ein kontinuierlicher Materialfluß von der Übergabeschur­ re 10 bis in das zweite Wendelschurrenmodul 2. Am Auslauf 22 des zweiten Wendelschurrenmoduls 2 ist ebenfalls ein kraftne­ benschlußfreier Übergangsbereich aus vorzugsweise einer flexi­ blen Verbindung 19 vorgesehen, durch den die abfließenden Schüttgüter einem Verarbeitungsprozeß oder einem Abfüllbehäl­ ter zuführbar sind.
Die Meßvorrichtung zur Ermittlung des Massenstroms kann auch aus mehr als zwei Wendelschurrenmodulen 1, 2 bestehen, deren Wägezellensignale durch eine gemeinsame Auswertevorrichtung 7 verknüpft sind. Die Wendelschurrenmodule 1, 2 können auch als einfache lineare Förderrinnenteile ausgebildet sein, die je­ weils über separate Wägezellen an einem stationären Gehäuse­ teil angeordnet sind. Allerdings müßten dann diese Rinnenteile untereinander und horizontal nebeneinander angeordnet sein, um einen kontinuierlichen Materialstromübergang zu gewährleisten.
Die einzelnen Wägezellen 5, 6 sind mit einer Auswertevorrich­ tung 7 verbunden, die vorzugsweise als elektronische Rechen­ einrichtung ausgebildet ist und sowohl analog als auch digital ausgeführt sein kann. Die dargestellte Meßvorrichtung zur Mas­ senstrombestimmung von Schüttgütern ist sowohl zur Bestimmung der Förderstärke [kg/h] als auch der Fördermenge [kg] vorgese­ hen und mit einer Anzeigevorrichtung 21 verbunden. Dabei ar­ beitet diese Meßvorrichtung wie folgt:
Sobald das Dosierorgan 9 in Betrieb gesetzt wird, erfolgt ein kontinuierlicher Austrag der Schüttgüter aus dem Silo 8 in den Einlaßbereich der Übergabeschurre 10 und nachfolgend in das obere Wendelschurrenmodul 1. Dadurch erfolgt eine Erhöhung des Meßsignals in den oberen Wägezellen 5, das im wesentlichen der Belastung der Wendelschurre 11 durch das Schüttgutgewicht aus der Übergabeschurre entspricht. Dieses Gewichtssignal erhöht sich so lange, bis das Schüttgut in das darunter liegende zweite Wendelschurrenmodul 2 einfließt. Zu diesem Zeitpunkt wird gleichzeitig auch eine Meßsignalerhöhung in den unteren Wägezellen 6 hervorgerufen. Diese Meßsignalerhöhung erfolgt ebenfalls so lange, bis der Materialfluß aus diesem unteren Wendelschurrenmodul 2 wieder ausfließt. Zu diesem Zeitpunkt wird durch die unteren Wägezellen 6 ein Meßsignal erfaßt, das der Gewichtskraftbelastung bzw. der vertikalen Kraftkomponente der Gewichtsbelastung in dem unteren Wendelschurrenmodul 2 entspricht. Dabei sind beide Wendelschurrenmodule 1, 2 so ka­ libriert, daß sie das Taragewicht nicht berücksichtigen und nur die Rinnenbelastung [kg/m] bei bekannter Rinnenlänge dar­ stellen.
Bei einem kontinuierlichen Materialfluß müßten also die Meßsi­ gnale beider Wendelschurrenmodule 1, 2 gleich sein. Da bei ei­ ner volumetrischen Dosierung der Materialfluß erfahrungsgemäß häufig in einem Bereich von 20% schwankt, müssen sich diese Schwankungsbereiche nach dem Durchlauf durch das erste Wendel­ schurrenmodul 1 auch im zweiten Modul 2 korrelierend ergeben. Diese korrelierenden Schwankungen müssen also genau nach einem zeitlichen Abstand in den Wägezellensignalen des unteren Wen­ delschurrenteils 2 erscheinen. Aus diesem zeitlichen Abstand errechnet die Auswertevorrichtung 7 die Schüttgutfließge­ schwindigkeit, mit der sich der Massenstrom durch die Meßvor­ richtungen der Module 1, 2 bewegt. Dies ist besonders genau bei der Inbetriebnahme des Dosierorgans 9 feststellbar, bei dem es zu einem sehr starken Signalanstieg zunächst in den oberen Wägezellensignalen und mit der gleichen Steigung zeit­ versetzt und korrelierend in den unteren Wägezellensignalen erscheint. Hierdurch kann sofort am Anfang die Fließgeschwin­ digkeit sehr exakt ermittelt werden. Diese Fließgeschwindig­ keit zugrundelegend kann dann bereits aus den Gewichtssignalen des oberen Wendelschurrenmoduls 1 unter Berücksichtigung der bekannten Schurrenlänge durch Multiplikation die Förderstärke [kg/h bzw. t/h] und durch Integration über der Zeit die För­ dermenge [kg bzw. t] errechnet werden.
Nachfolgend werden durch die Auswertevorrichtung 7 in vorgege­ benen Zeitabständen sowohl die Meßsignale der oberen Wägezel­ len 5 als auch die Meßsignale der unteren Wägezellen 6 abgeta­ stet und diese in einer Speicherschaltung der Auswertevorrich­ tung 7 abgelegt. In einer weiteren Rechenschaltung der Auswer­ tevorrichtung 7 wird aus diesen Meßsignalen unter Berücksich­ tigung des bekannten Gefälles der Wendelschurre und dessen Länge sowohl das Gewichtssignal gebildet als auch dessen Anstiegsflanken ausgewertet. In einer Vergleichsschaltung der Auswertevorrichtung 7 werden nun die Anstiegsflanken der Meß­ signale der unteren Wägezellen 6 mit den vorhergehenden der oberen Wägezellen 5 verglichen, wobei der Abstand der korre­ lierenden Anstiegsflanken einen Wert der Durchflußgeschwindig­ keit ergibt.
In dieser Vergleichsvorrichtung sind zusätzlich noch Plausibi­ litätskontrollen vorgesehen, die sicherstellen, daß die Fließ­ geschwindigkeit nicht aus zufällig identischen Anstiegsflanken berechnet wird, die nicht von der selben Durchflußänderung hervorgerufen wurden. Dazu dient im wesentlichen der Bereich der Durchflußgeschwindigkeit, der bei Inbetriebnahme der Meß­ vorrichtung ermittelt wurde. Dabei können Meßwerte als fehler­ haft erkannt werden, die in einem bestimmten Bereich von der Anfangsgeschwindigkeit bzw. der vorherigen Geschwindigkeitsbe­ rechnung abweichen. Weiterhin können auch Meßwerte als fehler­ haft aussortiert werden, wenn sie nach dem Durchlaufzeitraum einen vorgegebenen Meßwertabstand überschreiten oder zu der vorherigen Messung einen derartigen Abstand nicht einhalten. Dabei kann auch aus den Gewichtssignalen des oberen Wendel­ schurrenmoduls 1 und des unteren Wägezellenmoduls 2 dessen Mittelwert berechnet werden, um die Meßgenauigkeit zu verbes­ sern.
Durch diese erfinderische Ermittlung der Durchflußgeschwindig­ keit eines Massenstroms durch mindestens zwei Durchflußmeßvor­ richtungsteile 1, 2 war es möglich, auch bei sich ändernden Durchflußgeschwindigkeiten eine genaue Messung der Förderstär­ ke und/oder der Fördermenge vorzunehmen. Da bei relativ glat­ ten Wendelschurrenmaterialien die Reibung relativ gering ist, sind derartige Reibungskräfte weitgehend zu vernachlässigen, weil sie das Meßergebnis kaum verfälschen können. Bei einer bevorzugten Ausbildung der Auswertevorrichtung können übliche Reibungskorrekturfaktoren eingespeichert werden, die während eines Kalibriervorgangs zuvor ermittelbar sind. Da derartige Reibungswerte hauptsächlich nur bei geringen Förderstärken ins Gewicht fallen, ist die erfinderische Meßvorrichtung vorzugs­ weise bei großen Förderstärken einsetzbar. Eine derartige Meß­ vorrichtung ist auch für schwerfließende Flüssigkeiten und fließfähige Gemische aus Flüssigkeiten und Feststoffen ver­ wendbar.
Bei einer weiteren besonderen Meßvorrichtung ist die Auswerte­ vorrichtung 7 zusätzlich über einen Regler 16 mit dem Dosier­ organ 9 verbunden. Dabei kann dem Regler 16 mittels eines Stellorgans 17 eine bestimmte Sollförderstärke vorgegeben wer­ den, die durch eine Rechenschaltung mit der ermittelten Istförderstärke verglichen wird und bei einer Abweichung die Förderstärke das Dosierorgan 9 entsprechend der Abweichung steuert.

Claims (12)

1. Meßvorrichtung zur Ermittlung eines kontinuierlichen Massenstroms von fließfähigen Gütern, insbesondere rie­ selfähigen Schüttgütern mit einer nach unten geneigten schurrenartigen Förderrinne, über die der Massenstrom geleitet wird, die sich auf mindestens einer Wägezelle abstützt, dadurch gekennzeichnet, daß die Förderrinne aus mindestens zwei nacheinander angeordneten gleichar­ tigen Teilen (1, 2) besteht, wobei sich jeder Rinnenteil (1, 2) auf mindestens einer Wägezelle (5, 6) abstützt und daß eine Auswertevorrichtung (7) vorgesehen ist, mit der aus den Wägezellensignalen zumindest die Rinnenbela­ stung (kg/m) und die Fließgeschwindigkeit (m/sec.) er­ mittelbar ist.
2. Meßvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Rinnenteil als schraubenförmige Wendel (11, 20) ausgebildet ist, der jeweils einen Wendelschurren­ teil (1, 2) darstellt.
3. Meßvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß jede Wendel (11, 20) in einem rohrförmigen Gehäuse oder um ein Innenrohrteil angeordnet ist und ein Wendelschurrenmodul (1, 2) darstellt.
4. Meßvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Förderrinnen oder Wen­ delschurren (11, 20) ein Gefälle von 10 bis 60% aufwei­ sen und daß das Gefälle konstant oder einstellbar ist.
5. Meßvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Förderrinnen oder Wen­ delschurren (11, 20) nach oben offen oder geschlossen sind und mindestens auf ihrer Förderseite aus einem glatten reibungsarmen verschleißfesten Material beste­ hen.
6. Meßvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens zwei baugleiche Wendelschurrerunodule (1, 2) vertikal untereinander ange­ ordnet und mit einer flexiblen kraftnebenschlußfreien Verbindung (13) nach außen luftdicht abgeschlossen sind, wobei sich jeder Wendelschurrenteil (1, 2) auf drei sym­ metrisch zu einer Mittelachse (14) angeordneten Wägezel­ len (5, 6) abstützt.
7. Meßvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine Übergabeschurre (10) vorgesehen ist, die zwischen dem Dosierorgan (9) und dem oberen Wendelschurrenteil (1) angeordnet ist und eine schraubenförmige Wendel (11, 20) enthält.
8. Meßvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Wendelschurrenteile (1, 2) unterhalb eines Dosierorgans (9) angeordnet sind, das einen volumetrisch gesteuerten Massenstrom in das obere Wendelschurrenteil (1) oder die Übergabeschurre (10) einleitet.
9. Meßvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Auswertevorrichtung (7) als programmgesteuerte digitale Recheneinrichtung ausge­ bildet ist, die aus den zeitversetzten Gewichtsschwan­ kungen beim Durchlauf jedes Rinnenteils oder Wendelschurrenteils (1, 2) die Fließgeschwindigkeit ermittelt und dies mit der Rinnen- oder Wendelbelastung eines oder beider Schurrenteile (1, 2) multiplikativ zur Ermittlung der Förderstärke (kg/h) verknüpft.
10. Meßvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Auswertevorrichtung (7) eine Rechenschaltung enthält, die durch eine Integration der Förderstärke über der Zeit die Fördermenge (kg) bil­ det.
11. Meßvorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß diese als gravimetrische Dosiervorrichtung ausgebil­ det ist, in dem die Auswertevorrichtung (7) die ermit­ telte Istförderstärke mit einer vorgegebenen Sollförder­ stärke vergleicht und bei einer Abweichung das Dosieror­ gan (9) entsprechend verstellt.
12. Verfahren zur Ermittlung eines kontinuierlichen Massen­ stroms von fließfähigen Gütern, insbesondere rieselfähi­ gen Schüttgütern mit einer der Meßvorrichtungen nach den Ansprüchen 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Schüttgutstrom nacheinander über mindestens zwei schur­ renartige Förderrinnenteile bzw. Wendelschurrenteile (1, 2) geleitet wird, die sich jeweils auf mindestens eine Wägezelle (5, 6) abstützen und daß aus den Wägezellensi­ gnalen mit Hilfe einer Auswertevorrichtung (7) die je­ weilige Rinnen- oder Wendelschurrenbelastung jedes För­ derrinnenteils bzw. Wendelrinnenteils (1, 2) und der Zeitversatz markanter Schüttgutschwankungen beim Durch­ lauf über zumindest zwei Förderrinnenteile (1, 2) ermit­ telt und daraus die Fördergeschwindigkeit sowie die För­ derstärke und/oder die Fördermenge errechnet wird.
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