DE10226722B4

DE10226722B4 - Waage zur Erfassung des Massendurchsatzes nach dem Differentialprinzip

Info

Publication number: DE10226722B4
Application number: DE10226722A
Authority: DE
Inventors: Martin Deters; Rolf Michels; Wolfgang Schäfer; Jörg MÖLLER
Original assignee: Inoex GmbH
Current assignee: Inoex GmbH
Priority date: 2002-06-14
Filing date: 2002-06-14
Publication date: 2004-05-06
Anticipated expiration: 2022-06-15
Also published as: US20050145419A1; AU2003242637A1; DE10226722A1; EP1514081A1; JP2005520177A; WO2003106937A1

Abstract

Waage zur Erfassung des Massendurchsatzes von Schüttgütern nach dem Differentialprinzip, die einen einen Auslauf (1a) aufweisenden Behälter (1) mit einer ihn tragenden Wägeeinrichtung (1b, 1c) und einen unmittelbar über dem oben offenen Behälter (1) angeordneten Fülltrichter (2) mit einem absperrbaren Bodenauslauf (2b*) aufweist, wobei als Absperrmittel ein quer in den Massenstrom einschiebbarer Schieber (5) vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Schieber (5) an seiner vorderen Kante als eine nach unten weisende Abstreifkante (5b) ausgebildet ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Waage zur Erfassung des Massendurchsatzes von Schüttgütern als Granulat, Pulver, Mahlgut usw. nach dem Differentialprinzip, die einen einen Auslauf aufweisenden Behälter mit einer ihn tragenden Wägeeinrichtung und einen unmittelbar über dem oben offen Behälter angeordneten Fülltrichter mit einem absperrbaren Bodenauslauf aufweist, wobei als Absperrmittel ein quer in den Massenstrom einfuhrbarer Schieber vorgesehen ist.
Waagen dieser Art sind bekannt. Sie werden beispielsweise in Extrudieranlagen eingesetzt, um den Extruder in Abhängigkeit von dem Massendurchsatz zu steuern und/oder Aussagen über das Metergewicht des extrudierten Produktes machen zu können.
Aus der DE 36 17 200 A1 ist eine Waage zur Erfassung des Massendurchsatzes im Einlauf eines Extruders bekannt, bei welcher eine Drehklappe als Absperrmittel den absperrbaren Bodenauslauf des dem Behälter vorgeordneten Fülltrichters öffnet bzw. verschließt. Darüber hinaus sind als Absperrmittel aus dem Stand der Technik plattenförmige Schließelemente, z.B. Flachschieber (W089/07574), oder auch Abquetschventile bekannt, die in den Materialstrom eingefahren werden können. Beim Schließvorgang mit diesen Absperrelementen kann es dann zu einem Verdichten des Materials kommen.
Das zeitweilige Absperren des vorgeordneten Fülltrichters ist erforderlich, um zu eindeutigen Meßwerten bei der gravimetrischen Differentialmeßmethode zu kommen. Dabei kann es zu Fehlmessungen kommen, wenn das Schüttgut mit der Absperreinheit in Kontakt bleibt bzw. sich ein Rückstau bis zum Fülltrichter bildet, so daß sich der Fülltrichter quasi auf dem Füllgut im Behälter abstützt.
Um dadurch entstehende Meßwertverfälschungen zu verhindern, ist der Waagebehälter von den übrigen Komponenten in einer Extrudieranlage folglich zu entkoppeln. Dazu geeignete Maßnahmen sind ebenfalls aus dem Stand der Technik bekannt. So ist z.B. aus der DE 88 16 703 U1 bekannt, einen trichterförmigen Waagebehälter unterhalb seines Auslaufs mit einem kegeligen oder pyramidalen Stau- oder Stützkörper für das Schüttgut zu versehen. Dabei ist der Stau- oder Stützkörper relativ zum Waagebehälter derart angeordnet, daß seine Kegelbzw. Pyramidenspitze dem Auslauf des Behälters zugekehrt ist und seine Kegel- bzw. Pyramidenflächen, auf denen sich das Schüttgut abstützt, mit dem Rand des Auslaufs einen allseitigen Spalt bilden, an dessen Außenrand der aus dem Behälter austretende Materialstrom abbricht. Dadurch wird die Kopplung des Waagebehälters zu nachgeordneten Vorrichtungen, insbesondere zum Einlauf eines Extruders, über den Massenstrom wirksam unterbunden. Allerdings ist vorgeschlagene Maßnahme ungeeignet, auch die Kopplung zwischen dem Waagebehälter und einem dem Waagebehälter vorgeordneten Fülltrichter zu verhindern.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Waage der eingangs genannten Art zu schaffen, bei der das Schüttgut beim Absperren des Fülltrichters nicht belastet wird und die eine zwangsweise Entkopplung von Behälter und Fülltrichter gewährleistet.
Diese Aufgabe wird bei einer Waage der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß der Schieber an seiner vorderen Kante als eine nach unten weisende Abstreifkante ausgebildet ist.
Bei einer solchen Waage wird beim Einschwenken durch die nach unten weisende Abstreifkante ein Freiraum über sich eventuell zurückstauendes Material im Behälter geschaffen. Die Wägeeinrichtung mißt so nur den Behälter mit seinem Schüttgutinhalt. Bei den eingangs erwähnten Quetschventilen kommt es beim Schließvorgang zusätzlich zu einer Materialbelastung durch Zusammenpressen und gegebenenfalls zu einem Verdichten des Schüttgutes. Um dies zu verhindern, ist die Erfindung so ausgestaltet, daß der Rand des Bodenauslaufs zum Schieberblatt derart beabstandet ist und der Schieber zum Rand einen solchen Überstand hat, daß unter Berücksichtigung des Schüttwinkels des Schüttgutes der Materialaustrag gesperrt ist. Der Abstand des Schieberblattes sollte größer als die Korngröße des Schüttgutes sein, so daß Materialquetschungen auf jeden Fall vermieden werden.
Aus mechanischer Sicht und aus antriebstechnischen Gründen ist es vorteilhaft, wenn der Schieber als Schaufel ausgebildet und schwenkbar gelagert ist. Dabei ist vorzugsweise die schwenkbare Schaufel zum Bodenauslauf hohlzylindrisch gekrümmt.
Um insbesondere bei staubförmigem Schüttgut die Waage nach oben abzudichten, kann der Fülltrichter von einer über dem Schieber angeordneten Trägerplatte getragen, der Zwischenraum mit einer flexiblen Dichtung versehen und der schwenkbare Schieber an einem als Zylinder-Kolben ausgebildeten Schwenkantrieb gekuppelt sein, der über ein Kugelgelenk abgedichtet durch die Trägerplatte geführt ist.
Im folgenden wird die Erfindung anhand einer ein Ausführungsbeispiel schematisch darstellenden Zeichnung näher erläutert. Im einzelnen zeigen
1 eine Waage über dem Einlauf eines Extruders in Seitenansicht,
2 die Waage gemäß 1 im vergrößerten Ausschnitt im Bereich des Behälters der Wägeeinrichtung bei geöffnetem Fülltrichter und
3 die Waage gemäß 1 im vergrößerten Ausschnitt im Bereich des Behälters der Wägeeinrichtung bei unmittelbar nach Schließen des Bodenauslaufs des Fülltrichters.
Die in der Zeichnung in schematischer Seitenansicht und teilweise im Vertikalschnitt gezeichnete Waage für die Erfassung des Massendurchsatzes nach dem Differentialprinzip besteht aus einem als Wägebehälter ausgebildeten Behälter 1 mit Auslauf 1a. Der Behälter 1 ist freitragend auf einer Wägeeinrichtung 1b, 1c abgestützt. Sein Auslauf 1a mündet beispielsweise in den Einlauftrichter 10 eines im übrigen nicht dargestellten Extruders.
Über und teilweise im Behälter 1 ist ein Fülltrichter 2 angeordnet, der im wesentlichen aus einem oberen trichterförmigen Teil 2a und einem unteren quader- oder zylinderförmigen Teil 2b besteht. Der Fülltrichter 2 ist von einer stationären Trägerplatte 3 getragen, die den Fülltrichter 2 im wesentlichen oben abdeckt. Der untere zylinderförmige Teil 2b weist einen Bodenauslauf 2b* auf, der mittels eines Absperrmittels verschließbar ist. Als Absperrmittel dient ein in einem Lager 4 an der Trägerplatte 3 verschwenkbar gelagerter Schieber 5. Der Schieber 5 weist ein zum Bodenauslauf 2b* hohlzylindrisch gekrümmtes Schieberblatt 5a mit einer am vorderen Rand unterseitig angeordneten Abstreifkante 5b auf. Das Schieberblatt 5a schließt nicht dicht am unteren Rand des Bodenauslaufs 2b* an, sondern ist davon beabstandet angeordnet. Es hat auch einen allseitigen Überstand gegenüber dem Rand des Bodenauslaufs 2b*.
Zur Verschwenkung des Schiebers 5 dient ein Schwenkantrieb 6 in Form einer Zylinder-Kolben-Anordnung, die mittels eines Kugelgelenkes 7 in einem Stutzen 8 abgedichtet durch die Trägerplatte 3 geführt ist.
Im Betrieb bildet sich bei offenem Bodenauslauf 2b* und aufsteigendem Schüttgut 9 im Behälter 1 ein natürlicher Schüttkegel 9a, der sich bis zum Bodenauslauf 2b* rückstaut. Das bedeutet, daß eine geschlossene Materialsäule des Schüttgutes 9 im Behälter 1 bis in den Fülltrichter 2 sich aufbaut. Eine solche Säule würde zu einer fehlerhaften Wägung führen. Dies wird durch die an der Vorderkante des Schieber 5 ausgebildete Abstreifkante 5b vermieden. Wie die Zeichnung zeigt, räumt die Abstreifkante 5b beim Verschwenken in die in der Zeichnung dargestellte Absperrposition den unmittelbaren Bereich unterhalb des Fülltrichters frei, so daß der Behälter 1 vom Fülltrichter 2 entkoppelt ist. Der fehlerfreien Wägung des Behälters 1 mit Inhalt steht dann nichts mehr im Wege.
Um beim Absperren des Fülltrichters 2 durch den Schieber 5 kein Material zu verquetschen oder zu verdichten, ist das Schieberblatt 5a, wie bereits beschrieben, mit vertikalem Abstand zum unteren Rand des Bodenauslaufs 2b* angeordnet. Darüber hinaus hat das Schieberblatt 5a seitlichen Überstand, und zwar derart, daß unter Berücksichtigung des natürlichen Schüttwinkels des Schüßttgutes der Materialstrom vom Fülltrichter 2 zum Behälter 1 absolut unterbrochen wird.

Claims

Waage zur Erfassung des Massendurchsatzes von Schüttgütern nach dem Differentialprinzip, die einen einen Auslauf (1a) aufweisenden Behälter (1) mit einer ihn tragenden Wägeeinrichtung (1b, 1c) und einen unmittelbar über dem oben offenen Behälter (1) angeordneten Fülltrichter (2) mit einem absperrbaren Bodenauslauf (2b*) aufweist, wobei als Absperrmittel ein quer in den Massenstrom einschiebbarer Schieber (5) vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Schieber (5) an seiner vorderen Kante als eine nach unten weisende Abstreifkante (5b) ausgebildet ist.
Waage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Rand des Bodenauslaufs (2b*) zum Schieberblatt (5a) derart beabstandet ist und das Schieberblatt (5a) zum Rand einen solchen Überstand hat, daß unter Berücksichtigung des Schüttwinkels des Schüttgutes der Materialaustrag gesperrt ist.
Waage nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Schieber (5) als schwenkbare Schaufel ausgebildet ist.
Waage nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Blatt (5a) der schwenkbaren Schaufel zum Bodenauslauf hohlzylindrisch gekrümmt ist.
Waage nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Fülltrichter (2) von einer über dem Schieber (5) angeordneten Trägerplatte (3) getragen ist und der schwenkbare Schieber (5) an einem als Zylinderkolben ausgebildeten Schwenkantrieb (6) gekuppelt ist, der über ein Kugelgelenk (7) abgedichtet durch die Trägerplatte (3) geführt ist.
Waage nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Zwischenraum zwischen der Trägerplatte (3) und dem Behälter (1) durch eine flexible, aber gas/staubdichte Einrichtung gekapselt ist und so das Schüttgut von der Umgebung abtrennt.