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Meßwerk zur volumetrischen Bestimmung von Schüttgutmengen Wenn ein
Schüttgut aus einem mit einem einstellbaren Auslaufschieber versehenen Schacht auf
ein Förderband abgegeben wird, so ist die über einen bestimmten Zeitraum geförderte
Menge (Volumen) gleich dem Produkt aus Materialbreite, Materialhöhe, Bandgeschwindigkeit
und Zeit. Die Materialhöhe ist theoretisch gleich der Auslauföffnung des Schachtes.
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In Wirklichkeit weicht sie jedoch hiervon ab sie ist kleiner, und
zwar aus folgendem Grund: Das Gut läuft mit einer etwa senkrechten Richtung auf
das Band auf und wird in waagerechter Richtung weitergefördert. Am Auslauf wird
das Gut durch den Schieber abgebremst. Es wird durch das Band gewissermaßen gestreckt.
Die Materialhöhe ist im Auslauf größer als auf dem Band und nimmt infolgedessen
erst eine gewisse Strecke hinter der Auslauföffnung eine gleichbleibende Höhe ein,
die aber, wie bereits gesagt, geringer als die Öffnungshöhe des Schiebers ist. Wenn
es darauf ankommt, eine bestimmte Fördermenge in der Zeiteinheit zu gewährleisten,
so kann der Meßwert nicht von der Einstellung des Auslaufschiebers abgenommen werden.
Man hat deshalb Einrichtungen entwickelt, bei denen in einem gewissen Abstand vom
Band ein auf ein Meßwerk einwirkender Taster die Schüttguthöhe abtastet, dessen
Meßwert dann der für die volumetrische Messung bestimmende Wert ist. Die Meßwerte
des Tasters werden integriert, so daß man jeweils Meßwerte der Schüttgutmenge über
der Zeit erhält.
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Die Erfindung geht von bekannten Einrichtungen dieser Art aus, bei
denen ein mit einem Meßwerk zusammenarbeitender Taster die jeweilige Höhe des Schüttgutes
auf dem Förderband mißt, und schafft eine neuartige Einrichtung zur Ableitung der
Meßwerte vom Taster und deren Übertragung auf ein Zählwerk, und zwar dadurch, daß
zur Ableitung der Meßwerte eine von dem Bandantrieb angetriebene Scheibe dient,
der ein vom Taster mechanisch gesteuertes, in Abhängigkeit von der Höhe des Schüttgutes
schwenkbares oder radial verschiebbares Meßwertglied zugeordnet ist.
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Die zur Ableitung des Meßwertes dienende Scheibe kann in verschiedener
Weise ausgestaltet werden. Es seien einige Beispiele hierfür erläutert.
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Oberhalb des Transportbandes bzw. der abzuziehenden Schüttgutmenge
befindet sich eine um eine waagerechte Achse drehbare, vom Bandantrieb angetriebene
Scheibe, die auf einer Seite in radialer Richtung verlaufende elektrisch leitende,
an der Oberfläche voneinander isolierte, außerhalb dieser Oberfläche jedoch miteinander
verbundene Lamellen aufweist, deren Anzahl vom Umfang nach dem Mittelpunkt zu abnimmt,
während ihre Länge in dieser Richtung zunimmt. Hierbei ist der Taster mit einem
Schleifkontakt verbunden, der sich auf der Scheibe von der lamellenfreien Mitte
nach dem Umfang zu bewegt und der zugleich mit den Lamellen im Stromkreis eines
das Zählwerk betätigenden Relais liegt.
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Wenn der Taster unmittelbar auf dem nicht mit Schüttgut versehenen
Transport aufliegt, dann befindet sich der Schleifkontakt des Tasters in der Mitte
der vom Bandantrieb angetriebenen Scheibe, so daß das Zählwerk nicht angetrieben
wird. Sobald Schüttgut auf das Band gelangt, wird der Taster angehoben und der Schleifkontakt
in eine Stellung gebracht, in der er sich auf der Scheibe zwischen dem lamellenfreien
Mittelpunkt und dem Umfang befindet. Dadurch, daß der Schleifkontakt bei Drehung
der Scheibe intermittierend mit den Lamellen in Berührung gelangt, werden auf das
das Zählwerk betätigende Relais Impulse gegeben, deren Anzahl direkt proportional
der Bandgeschwindigkeit und der Schüttguthöhe ist. Bei jedem Impuls wird das Zählwerk
jeweils um eine Einheit weitergeschaltet. Das Zählwerk wird also auch hierbei in
Abhängigkeit von der Geschwindigkeit des Transportbandes und der Höhe des abzuziehenden
Schüttgutes weiterbewegt, wodurch eine vollautomatische Ermittlung und Anzeige der
abzuziehenden Schüttgutmenge erzielt wird.
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Der Taster kann z. B. in einfacher Weise als Winkelhebel ausgebildet
sein, dessen einer Arm die Höhe des Materials abtastet und dessen anderer Arm den
Schleifkontakt trägt.
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An Stelle der mit den Lamellen versehenen Scheibe kann auf der waagerechten
Achse eine vom Bandantrieb angetriebene Scheibe vorgesehen sein, die in radialer
Richtung verlaufende Schlitze bzw. Durchbrüche aufweist, deren Anzahl vom Umfang
nach dem Mittelpunkt zu abnimmt, während ihre Länge in dieser Richtung zunimmt.
Hierbei weist der Taster einen gabelförmigen Ansatz auf, der die Scheibe um-
greift
und dessen einer Schenkel eine Lichtquelle und dessen anderer Schenkel eine Photozelle
besitzt, die im Stromkreis eines das Zählwerk betätigenden Relais liegt. Liegt der
Taster unmittelbar auf dem nicht mit Schüttgut versehenen Band auf, dann befinden
sich die Photozelle und die Lichtquelle in der nicht mit Schlitzen versehenen Mitte
der Scheibe, so daß keine Impulse auf das Zählwerk von der Photozelle übertragen
werden. Das Zählwerk hat also hierbei die Geschwindigkeit Null. Sobald Schüttgut
auf das Band gelangt, wird der Taster entsprechend der Höhe des Schüttgutes so geschwenkt,
daß die Lichtquelle und die Photozelle in den Bereich der Schlitze der Scheibe gelangen,
so daß Licht intermittierend von der Lichtquelle auf die Photozelle gelangt. Die
hierbei in der Photozelle entstehenden Impulse treiben das Zählwerk mit einer Geschwindigkeit
an, die einerseits proportional der Geschwindigkeit des Transporthandes und andererseits
proportional der Höhe des über dem Band befindlichen Schüttgutes ist. Damit ist
auch bei dieser Meßvorrichtung eine vollautomatische Ermittlung und Anzeige der
abzuziehenden Schüttgutmenge erreicht. In vorteilhafter Weise ist auch hierbei der
Taster als Winkelhebel ausgebildet, dessen einer Arm die Höhe des Materials abtastet
und dessen anderer Arm den gabelförmigen Ansatz bildet.
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Eine andere zweckmäßige Ausgestaltung ergibt sich, wenn für den Betrieb
des Zählwerkes ein stufenlos regelbares Getriebe verwendet wird, das vom Bandantrieb
angetrieben und dessen regelbarer Teil vom Taster betätigt wird. Auf diese Weise
wird eine vollautomatische Ermittlung und Anzeige der abzuziehenden Schüttgutmenge
erzielt. Als regelbares Getriebe kann z. B. ein Reibradgetriebe verwendet werden,
das aus einer um eine waagerechte drehbaren, vom Bandantrieb angetriebenen Scheibe
und einem darauf abrollenden Rad besteht, das durch den Taster vom Mittelpunkt der
Scheibe aus senkrecht nach oben verstellt wird und das Zählwerk antreibt. Hierbei
ist das Rad auf einer Welle starr befestigt, die in senkrechter Richtung verschiebbar
gelagert ist und das Zählwerk antreibt, wobei sie sich mit ihrem unteren Ende am
Taster abstützt. Bei Verstellung des Tasters wird die Welle des Rades angehoben
oder gesenkt, so daß das auf der Welle angeordnete Rad an einer anderen Stelle der
Scheibe zur Anlage kommt und so angetrieben wird. daß einerseits in Abhängigkeit
von der Geschwindigkeit des Bandes und andererseits in Abhängigkeit von der Höhe
des auf dem Band befindlichen Schüttgutes das Zählwerk betätigt wird. Die Ermittlung
und Anzeige der abzuziehenden Schüttgutmenge erfolgt also hierbei vollkommen automatisch.
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Damit die Höhe des auf dem Band befindlichen Schüttgutes sehr genau
bestimmt werden kann, sind die seitlichen Begrenzungswände für das zu transportierende
Material mindestens im Bereich des Tasters mit Bandgeschwindigkeit bewegbar ausgebildet.
Infolge dieser Ausbildung kann das Meßergebnis durch die Reibung des körnigen Schüttgutes
an den seitlichen Begrenzungswänden, wie sie bei den bekannten Meßvorrichtungen
auftritt, nicht gefälscht werden.
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Das Zählwerk ist zwecks einfacher Ablesung in Kubikmeter oder in
einer anderen volumetrischen Einheit geeicht. Als Zählwerk kann, um die gesamte
Meßvorrichtung weiterhin zu vereinfachen, ein Dosierzählwerk verwendet werden. Dieses
Dosierzähl-
werk ist in bekannter Weise mit einem Kontaktpaar versehen, das bei einem
bestimmten einstellbaren Zählwerksstand geöffnet oder geschlossen wird, wodurch
der Antrieb der Meßvorrichtung selbsttätig abgeschaltet werden kann. Das Dosierzählwerk
ist also so ausgebildet, daß die abzuziehende Schüttgutmenge beliebig eingestellt,
also vorbestimmt werden kann und nach Erreichen des entsprechenden Zählwerksstandes
der Antrieb der Meßvorrichtung abgeschaltet wird. Damit wird eine völlig automatisierte
Meß- und Dosiervorrichtung für Schüttgüter erreicht.
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Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Figuren dargestellt.
Es zeigt Fig. 1 eine Seitenansicht einer Meßvorrichtung gemäß der Erfindung, teilweise
geschnitten, F i g. 2 eine Ansicht von links gemäß F i g. 1, F i g. 3 ein anderes
Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Meßvorrichtung, F i g. 4 ein weiteres
Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Meßvorrichtung, F i g. 5 einen Schnitt
nach der Linie V-V der Fig. 4.
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Die in den Figuren dargestellten Meßvorrichtungen weisen ein auf
zwei Rollen 1 und 2 angeordnetes endloses Transportband 3 auf. Die Rolle 1 wird
von einem nicht dargestellten Motor angetrieben. Wie insbesondere aus F i g. 2 hervorgeht,
weist die Welle 4 der Rolle 1 eine Riemenscheibe 5 auf, die über einen Riemen 6
eine Riemenscheibe 7 antreibt, die mit einer Welle 8 starr verbunden ist. Auf der
Welle 8 sitzt starr eine Scheibe 9, auf deren Vorderseite gemäß Fig. 1 Lamellen
aus einem elektrisch gut leitendem Werkstoff in radialer Richtung angeordnet sind.
Diese Lamellen besitzen verschiedene Längen.
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Die Lamelle 10 weist z. B. die größte Länge auf, während die Lamelle
11 die kleinste Länge besitzt. Wie aus F i g. 1 klar ersichtlich ist, nimmt die
Anzahl der Lamellen vom lamellenfreien Mittelpunkt 12 nach dem Umfang 13 hin zu,
wobei die hinzukommenden Lamellen jedoch immer kürzer werden.
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Oberhalb des Transportbandes 3 befindet sich ein Schacht 14, dessen
Öffnung 15 durch einen senkrecht verschiebbaren Schieber 16 in der Höhe verstellt
werden kann. Das in den Schacht 14 eingefüllte körnige Material 17 gelangt durch
die Öffnung 15 auf das Band 3 und wird von dort nach links in bezug auf F i g. 1
weiterbewegt, wenn sich die Rolle 1 in Pfeilrichtung 18 dreht. Oberhalb des Transportbandes3
bzw. des auf diesem Transportband befindlichen Materials 17 ist auf einer waagerechten
Achse 19 ein Winkelhebel 20 schwenkbar gelagert, dessen Arm 21 breit ausgebildet
ist, wie insbesondere aus F i g. 2 hervorgeht, und die Höhe des über dem Band 3
befindlichen Materials 17 abtastet. Der andere Arm 22 weist an seinem freien Ende
einen Schleifkontakt 23 auf der auf der Scheibe 9 aufliegt. Im Bereich der Oberfläche
der Scheibe 9 sind die einzelnen Lamellen isoliert voneinander angeordnet, außerhalb
dieser Oberfläche stehen die einzelnen Lamellen untereinander in elektrischer Verbindung.
Sowohl diese Lamellen als auch der Schleifkontakt 23 liegen im Stromkreis eines
Relais, das ein nicht dargestelltes Zählwerk antreibt.
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Bei Betätigung des Relais wird dieses Zählwerk jeweils um eine Einheit
weitergedreht. Die Lamellen der Scheibe 9 sind hinsichtlich ihrer Länge und Anzahl
so bemessen, daß bei Schwenkung des Tasters 21 und damit des Schleifkontaktes 23
die Anzahl der auf das Relais übermittelten Impulse bei der Bewegung
des
Schleifkontaktes 23 vom lamellenfreien Mittel punkt 12 zum Umfang 13 hin stetig
zunimmt. Damit wird das Zählwerk in Abhängigkeit von der Geschwindigkeit der Rolle
1 bzw. des Bandes 3 und der Höhe des über dem Band 3 befindlichen Materials betätigt
und damit eine vollautomatische Ermittlung und Anzeige der abzuziehenden Materialmange
erreicht. Wenn mit b die Materialbreite, mit h die Materialhöhe, mit c die Bandgeschwindigkeit
und mit t die Bandlaufzeit bezeichnet wird, dann ist das Materialvolumen Vb h c
t.
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Bei der Meßvorrichtung nach F i g. 3 ist der auf der Achse 19 schwenkbar
angeordnete Taster 21' als einarmiger Hebel ausgebildet. Auf diesem Taster 21' stützt
sich eine Welle 24 ab, die bei 25 und 26 in senkrechter Richtung verschiebbar und
drehbar gelagert ist. Mit der Welle 24 ist ein Reibrad 27 starr verbunden, das auf
einer Scheibe 28 aufliegt, so daß es von der Scheibe 28 angetrieben werden kann.
Die Scheibe 28 wird ihrerseits wieder über einen Riemen 6' von der Rolle 1 angetrieben.
Auf der Welle 24 ist ein Zahnrad 29 so angeordnet, daß sich die Welle 24 in axialer
Richtung verschieben läßt und bei ihrer Drehung das Zahnrad 29 mitnimmt. MitdemZahnrad
29 steht ein Zahnrad 30 eines Zählwerkes 31 im Eingriff. Bei einer bestimmten Winkelbewegung
der Welle 24 wird das Zählwerk 31 um eine Zähleinheit weiterbewegt.
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Befindet sich der Taster 21' in Anlage an dem Band 3, dann liegt
das Reibrad 27 auf der Scheibe 28 in ihrem Mittelpunkt 32 auf, so daß das Reibrad
27 von der Scheibe 28 nicht angetrieben wird. Bei der Schwenkung des Tasters 21',
die durch das Material 17 hervorgerufen wird, drückt der Taster 21' die Welle 24
und damit auch das Reibrad 27 senkrecht nach oben in eine Stellung, in der das Reibrad
27 von der Scheibe 28 und damit auch das Zählwerk 31 mit einer Geschwindigkeit angetrieben
wird, die sowohl der Bandgeschwindigkeit als auch der Materialhöhe proportional
ist. Auch bei dieser Meßvorrichtung nach F i g. 3 ist damit eine vollautomatische
Ermittlung und Anzeige der abzuziehenden Materialmenge erzielt.
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Bei der in den Fig.4 und 5 dargestellten Meßvorrichtung ist auf der
waagerechten Achse 8 eine Scheibe 9' starr befestigt, die über die Riemen 6 von
der Rolle 1 angetrieben wird. Der Antrieb der Scheibe 9' erfolgt also in derselben
Weise wie der Antrieb der Scheibe 9 gemäß F i g. 1. Die Scheibe 9' besitzt radial
verlaufende Schlitze bzw. Durchbrüche, von denen der Schlitz 10' die größte Länge
und die Bohrung 11' die kleinste Länge besitzt.
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Auf der waagerechten Achse 19 befindet sich ein Winkelhebel 33, dessen
Arm 34 als Taster wirkt und dessen anderer Arm gabelförmig ausgebildet ist. Dieser
gabelförmige Arm besitzt Schenkel 35 und 36, die an ihren Enden eine Lichtquelle
37 und eine Photozelle38 aufweisen. Die Photozelle38 befindet sich im Stromkreis
eines nicht dargestellten Relais, das bei seiner Betätigung ein ebenfalls nicht
dargestelltes Zählwerk um eine Einheit oder um den Bruchteil einer Einheit weiterbewegt.
Wenn der Taster 34 auf dem nicht mit Material versehenen Band 3 aufliegt, befinden
sich die Lichtquelle 37 und die Photozelle 38 in der Mitte der Scheibe 9', die nicht
mit einem Durchbruch versehen ist. Sobald Material auf das Transportband 3 gelangt,
wird der Taster 34 entsprechend der Höhe des Materials angehoben und die
Schenkel
35 und 36 geschwenkt. Bei der Drehung der Scheibe 9' gelangen Lichtstrahlen von
der Lichtquelle 37 durch die Schlitze bzw. Durchbrüche der Scheibe 9' hindurch auf
die Phototzelle38, so daß in der Photozelle Impulse erzeugt werden, die das nicht
dargestellte Zählwerk jeweils um eine Einheit weiter bewegen. Die Anzahl der Impulse
und damit die Geschwindigkeit des Zählwerks ist direkt proportional der Geschwindigkeit
des Transportbandes und der Höhe des über dem Transportband 3 befindlichen Materials.
Das Zählwerk zeigt demnach auch bei dieser Meßvorrichtung nach den F i g. 4 und
5 selbsttätig die abzuziehende Materialmenge an.