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Die Erfindung betrifft eine Waage, wie sie insbesondere für Schüttgut zum Einsatz kommen kann.
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Die Messung des Gewichts von Rohstoffen, Produkten oder Zwischenprodukten spielt beispielsweise in der industriellen Fertigung oder in der Landwirtschaft eine bedeutende Rolle. Dabei ist es für einen störungsfreien Produktionsablauf von besonderer Bedeutung, dass das Wiegen möglichst wenig Zeit beansprucht. Gegenwärtig erfolgt in der Praxis das Wiegen von Schüttgütern, in dem ein Behälter mit dem Schüttgut befüllt und anschließend gewogen wird. Nach dem Entleeren des Behälters kann dieser erneut befüllt werden. Durch diesen Vorgang entstehen Stillstandszeiten, die in der laufenden Produktion nicht akzeptabel sind. Als Beispiel für eine derartige Waage wird auf die
DE 1253928 A verwiesen. Hierbei wird eine an einem Förderstern lösbar aufgehängte Wägeschale mit einer Menge des zu wiegenden Produktes befüllt, die unterhalb der gewünschten Sollmenge liegt. Anschließend wird diese Wägeschale am Förderstern weiter bewegt und auf einer elektronischen Waage abgesetzt. Die ermittelte Differenz des gemessenen Gewichts zu einem Sollgewicht kann auf diese Weise in einem weiteren Schritt durch eine Befüllung der Wägeschale bis auf ihr Sollgewicht ausgeglichen werden.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Waage mit einfachem Aufbau zur Verfügung zu stellen, die insbesondere zur Verwiegen von Schüttgut geeignet ist und die automatisch und ohne eine wesentliche Zeitverzögerung kontinuierlich funktioniert.
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Die Erfindung löst diese Aufgabenstellung mit den technischen Merkmalen des Patentanspruches 1.
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Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der sich anschließenden Unteransprüche.
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Eine erfindungsgemäße Waage kommt insbesondere für Schüttgut zum Einsatz und ist mit einer Messeinrichtung zur Gewichtserfassung und einem Gehäuse ausgestattet, wobei in dem Gehäuse ein mehrere Kammern aufweisender Behälter zur Aufnahme des Schüttgutes um eine Rotationsachse drehbar gelagert und die Rotationsachse unter einem spitzen Winkel zur Horizontalen angeordnet ist.
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Der wesentliche Vorteil der Erfindung besteht darin, dass nahezu keine Zeitverluste beim Wiegen mehr entstehen. Dies resultiert daraus, dass der Behälter mit einer Neigung zur Horizontalen angeordnet ist und mehrere Kammern aufweist, von denen mindestens eine Kammer mit dem zu wiegenden Schüttgut befüllt wird, wobei sich der Behälter im Anschluss an den Wiegevorgang um einen definierten Betrag dreht, so dass die Befüllung wieder aus der Kammer entfernt werden kann. Während des Entleerens der Kammer kann bereits die nächste Befüllung in der darauf folgenden Kammer des Behälters erfolgen, so dass unmittelbar nach der Entleerung der zuvor gewogenen Produkte ein erneutes Wiegen des nunmehr eingebrachten Schüttgutes möglich ist. Es handelt sich folglich um einen kontinuierlichen Prozess, der trotz des einfachen Aufbaus der gesamten Waage eine erhebliche Zeit- und damit Kostenersparnis mit sich bringt. Die Kammern sind dabei so angeordnet, dass die Neigung des Behälters zur Horizontalen in der zu befüllenden Kammer ausgeglichen ist, während dieselbe Kammer nach einer Drehung des Behälters um die Rotationsachse entleert werden kann. Somit funktioniert die Erfindung insgesamt nach dem Prinzip einer Drehsperre zum Vereinzeln von Personen in einem Durchgang. Anstelle der einzelnen Sperrstäbe ist hier jeweils eine Kammer vorgesehen, wobei mehrere Kammern zusammen einen Behälter bilden. Ein weiterer Vorteil der Erfindung besteht ferner darin, dass durch die Anordnung der Rotationsachse unter einem spitzen Winkel zur Horizontalen ein sanftes und gleichmäßiges Entleeren der Kammer erfolgt, was bei einer horizontalen Rotationsachse nicht der Fall wäre, da hierbei eine spontane Entleerung erfolgen würde, nach dem sich der Behälter um einen bestimmten Betrag gedreht hat. Durch diese spontane Entleerung werden die Lager der Waage zusätzlich und stoßartig belastet. Deshalb müsste auch das Gehäuse erheblich standsicherer und stabiler ausgebildet sein, als bei der erfindungsgemäßen Lösung.
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Eine erste Ausgestaltung der Erfindung besteht darin, dass der Winkel der Rotationsachse zur Horizontalen 45° beträgt. Bei Verwendung eines derartigen Winkels lässt sich der Behälter symmetrisch ausführen und weist damit einen besonders einfachen Aufbau auf. Folglich haben auch die Kammern jeweils das gleiche Volumen und dasselbe Aussehen beziehungsweise den gleichen geometrischen Aufbau.
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Eine bevorzugte Ausführungsvariante der Erfindung ist darin zu sehen, dass jede Kammer des Behälters eine Öffnung mit einem sich vom Boden zur Öffnungsseite hin erweiternden Öffnungsquerschnitt aufweist. Dadurch kann erreicht werden, dass die Kammern zuverlässig entleert werden, wenn der Behälter um seine Rotationsachse gedreht wurde. Die in der Kammer enthaltenen Schüttgüter beziehungsweise Produkte werden mit Hilfe der Erdanziehungskraft aus der Kammer befördert. Zusätzliche Rütteleinrichtungen sind damit entbehrlich, werden hier jedoch nicht grundsätzlich ausgeschlossen.
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Weist der Behälter beispielsweise drei Kammern auf, ist er insgesamt symmetrisch gestaltet und führt bei jeder Bewegung um die Rotationsachse eine Drehung um 120° aus. Diese Lösung ist besonders einfach aufgebaut und erzielt optimale Ergebnisse.
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Zur Erfassung des Gewichts des in einer Kammer aufgenommenen Schüttgutes beziehungsweise der darin enthaltenen Produkte ist es erforderlich, eine Messvorrichtung zur Gewichtserfassung vorzusehen. Eine besonders vorteilhafte und einfache Variante besteht darin, dass die Messeinrichtung eine Wägezelle zur elektronischen Erfassung des in dem Behälter vorhandenen Gewichts des Schüttgutes ist oder dass die Messeinrichtung eine derartige Wägezelle aufweist. Zum Einsatz kommen kann hierbei eine einfache, handelsübliche Wägezelle, deren grundsätzlicher Aufbau nachfolgend kurz geschildert wird. In einen Federkörper aus verformbarem Material ist wenigstens ein Messelement integriert, bei dem es sich um ein auf Verformungen reagierendes Messelement handelt. Als Beispiel sei an dieser Stelle ein Dehnmessstreifen erwähnt, wobei auch andere Messelemente bekannt sind. Die Wägezelle liegt mit zumindest einer Auflagefläche auf einem Untergrund beziehungsweise ist sie an einer festen Oberfläche befestigt und weist wenigstens einen benachbart zu der Auflagefläche angeordneten Verformungsabschnitt auf. Zwischen der Unterseite des Verformungsabschnittes und dem Untergrund oder der Oberfläche ist darüber hinaus ein Hohlraum vorhanden, in den sich der Verformungsabschnitt während der Messung des Gewichts hinein verformt. Dabei gibt das Messelement ein elektronisch erfassbares Signal ab, welches in einer zentralen Verarbeitungseinheit (CPU) weiterverarbeitet werden kann.
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Dem gemäß geht ein weiterführender Vorschlag nach der Erfindung dahin, dass die Waage eine derartige elektronische Verarbeitungseinheit (CPU) zur Erfassung, Verarbeitung und gegebenenfalls der Anzeige der Messergebnisse aufweist.
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Eine besondere Ausgestaltung der Erfindung geht dahin, dass die Rotationsbewegung des Behälters getaktet ist. Eine Taktung ist deshalb vorteilhaft, weil die gefüllte Kammer des Behälters für eine kurze Zeit in einen Ruhezustand versetzt werden kann, um das darin enthaltene Gewicht korrekt messen zu können. Mit anderen Worten wird durch die Taktung die Messgenauigkeit maßgeblich erhöht. Darüber hinausgehend sind jedoch keine zeitlichen Verzögerungen bei der Messung erforderlich.
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Der Antrieb des Behälters kann auf einfache Weise durch einen Elektromotor realisiert werden. Wird gleichzeitig eine Taktung der Drehbewegung gewünscht, so bietet sich hier insbesondere ein Schrittmotor an.
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Die Erfindung wird nachfolgend anhand der beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Das gezeigte Ausführungsbeispiel stellt keine Einschränkung auf die dargestellte Variante dar, sondern dient lediglich der Erläuterung eines Prinzips der Erfindung. Dabei sind gleiche oder gleichartige Bauteile mit denselben Bezugsziffern bezeichnet. Um die erfindungsgemäße Funktionsweise veranschaulichen zu können, sind in den Figuren nur stark vereinfachte Prinzipdarstellungen gezeigt, bei denen auf die für die Erfindung nicht wesentlichen Bauteile verzichtet wurde. Dies bedeutet jedoch nicht, dass derartige Bauteile bei einer erfindungsgemäßen Lösung nicht vorhanden sind.
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Die Figur zeigt eine stark vereinfachte Darstellung einer erfindungsgemäßen Waage, wie sie insbesondere für Schüttgut verwendet wird. Diese Waage weist ein auf einem Ständer oder Rahmen 8 befestigtes Gehäuse 1 auf, dessen Gestalt und Aufbau an die an sich bekannten Drehsperren angelehnt ist. In dem Gehäuse 1 ist ein Behälter 5 um eine Rotationsachse 6 drehbar gelagert. Die Rotationsachse 6 verläuft hierbei unter einem spitzen Winkel α von 45° zur Horizontalen 7. Der Behälter 5 weist seinerseits drei, jeweils um 120° zueinander versetzte Kammern 2, 3, 4 auf, die bei dem dargestellten Beispiel aus je einem Boden 10, vier Seitenwänden 11, 12, 13, 14 und einer Öffnung 9 bestehen. Die Kammern 2, 3, 4 erweitern sich vom Boden 10 ausgehend kontinuierlich bis zu einem größten Querschnitt, der die Öffnung 9 bildet. Die Besonderheit der erfindungsgemäßen Lösung besteht nun darin, dass die Kammern 2, 3, 4 des Behälters 5 so angeordnet und gestaltet sind, dass der Boden 10 und der Rand der Öffnung 9 der jeweils zur Befüllung vorgesehenen Kammer annähernd horizontal angeordnet sind und diese Kammer nach oben offen ist. Durch die Neigung der Rotationsachse 6 um den Winkel α zur Horizontalen 7 wird erreicht, dass eine Drehung des Behälters 5 um 120° eine komplette Entleerung der zuvor befüllten Kammer ermöglicht, während die nachfolgende Kammer bereits wieder befüllt werden kann. Der Antrieb des Behälters erfolgt durch einen Schrittmotor, wodurch die Bewegung des Behälters 5 getaktet ist. Während nämlich die gefüllte Kammer er mit dem Behälter 5 kurzzeitig zum Stillstand kommt, wird über eine Wägezelle als Bestandteil einer Messeinrichtung das in die befüllte Kammer eingebrachte Volumen messtechnisch erfasst und so das Gewicht bestimmt. Der Vorgang ist somit bis auf geringfügige Unterbrechungen während der Messung des Gewichts kontinuierlich und fortlaufend, so dass die benötigte Zeit zur Gewichtsmessung gegenüber bekannten Lösungen wesentlich reduziert werden konnte.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Gehäuse
- 2
- Kammer
- 3
- Kammer
- 4
- Kammer
- 5
- Behälter
- 6
- Rotationsachse
- 7
- Horizontale
- 8
- Rahmen oder Ständer
- 9
- Öffnung
- 10
- Boden
- 11
- Seitenwand
- 12
- Seitenwand
- 13
- Seitenwand
- 14
- Seitenwand
