DE1549232A1

DE1549232A1 - Verfahren zur Waegung von Schuettgut und Waage fuer Schuettgut

Info

Publication number: DE1549232A1
Application number: DE19671549232
Authority: DE
Inventors: Jack Bilbrough
Original assignee: MICROWAVE INSTR Ltd
Current assignee: MICROWAVE INSTR Ltd
Priority date: 1966-10-20
Filing date: 1967-10-12
Publication date: 1971-03-18
Also published as: US3499499A; GB1196916A

Description

Microwave Instruments Limited 9·10.67

Park Lane, Shiremoor,

Northumberland/England

Verfahren zur Wägung von Schüttgut und Waage für Schüttgut

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Wägung von Schüttgut, z.B. von Sand, Zement oder Getreide, und auf eine Waage für Schüttgut_o

Beim Einteilen einzelner Mengen eines Stoffes durch Wägung kann eine Schwierigkeit durch den unterschiedlichen Feuchtigkeitsgehalt in den einzelnen Mengen hervorgerufen werden. Sofern nämlich das Gesamtgewicht einer jeden Menge gleichgehalten wird, weichen die Trockengewichte der einzelnen Mengen auf Grund ihres unterschiedlichen Feuchtigkeitsgehaltes voneinander abo

Die vorliegende Erfindung richtet sich auf Kompensationseinriohtungen, mit denen derartige Abweichungen ausgeglichen werden, so dass die einzelnen Mengen unabhängig von dem Feuchtigkeitsgehalt z.Zt. der Wägung in einzelne Mengen mit demselben Trockengewicht eingeteilt werden können_o

Die Erfindungbetrifft ein Verfahren zur Wägung von Schüttgut mittels einer Fülltriohterwaage, und sie besteht darin, dass eine Probe aus dem in den Fülltrichter gegebenen Schüttgut durch einen Messbehälter geleitet wird und dabei den Energiefluß von elektromagnetischen Mikrowellen einer Sende- und Empfangseinrichtung kreuzt, und dass die Dämpfung dta Energieflusseβ der elektromagnetischen Mikrowellen durch das Schüttgut gemessen wird, und sodann die Gesamtmenge dee in den Fülltrichter gegebenen Schüttgutes in Abhängigkeit von der feetgestellten Dämpfung gesteuert wird.

109812/0115

Die Erfindung betrifft ferner eine nach dem erfindungsgemässen Verfahren arbeitende Waage für Schüttgut, die einen Behälter für das zu wiegende Schüttgut und eine Waagen-Verstelleinrichtung besitzt· Die Erfindung besteht darin,dass in der Mitte über dem Boden des als Fülltrichter ausgeführten Behälters ein kleinerer Messbehälter für Schüttgutproben angeordnet ist, und an dem Messbehälter Hohlleiter zur Leitung eines τοη einer Sendeeinrichtung ausgehenden, elektromagnetischen Mikrowellensignals durch die Schüttgurprobe und Hohlleiter einer Empfangseinrichtung zur Anzeige des in Abhängigkeit vom Feuchtigkeitsgehalt des Schüttgutes mehr oder weniger stark gedämpften Mikrowellensignals vorgesehen sind,und dass die Empfangseinrichtung zur feuchtigkeitsgehaltabhängigen Steuerung an die Verstelleinrichtung angeschlossen ist« Eine besonders einfache Ausführungsform der Verstelleinrichtung besitzt ein längs des Waagebalkens verschiebbares Gewicht, das in Abhängigkeit von dem Feuchtigkeitsgehalt so verstellt werden kann, dass der Feuchtigkeitsgehalt des in dem Behälter befindlichen Schüttgutes ausgeglichen wird. Der Messbehälter kann erfindungsgemäss in Bezug auf den Fülltrichter verschieden angeordnet sein«, In einer Ausführungsform ist der Messbehälter mit Abstand über und getrennt von dem Fülltrichter angeordnet und besitzt eine Bodenklappe zur Entleerung der Schüttgutproben in den Fülltrichter. Bei dieser Ausführungsform bewegt sioh der Messbehälter nicht mit den anderen Teilen der Waage· In einer dazu anderen Ausführungsform befindet sich, der Messbe- j hälter innerhalb des Fülltrichters und ist an dem Fülltrichter befestigt, wobei der Messbehälter selbst als röhrenförmiger Kessel mit oberer Öffnung ausgebildet ist· Das ssu wägende Schüttgut wird in den Messbehälter geschüttet, und das über den Messbehälter fliessende Schüttgut wird awiwchen dem röhrenförmigen Kessel und den Innenwänden des Fülltrichters in den. Zwischenräumen aufgefangen. Vorzugsweise haben der Fülltrichter und der Messbehälter eine gemeinsame Bodenklappe zur Entleerung des Schüttgutes. Weiter ist es vorteilhaft, dass der Messbehälter in gegenüberliegenden Wänden Fenster für die entsprechenden Hohlleiter aufweist und die Innenwände des Messbehältere wenigstens in der Umgebung der Fenster ' _K/b0 109812/01 16 "BAD '

21 4-nq ""³~

mit einem die Mikrowellen nicht reflektierenden Stoff beschichtet sind,

Lo

Im folgenden wird die Erfindung anhand einer Ausführungsbeispiele darstellenden Zeichnung, aus der sich weitere Einzelheiten und Vorteile ergeben, näher erläutert. Im einzelnen zeigen

Fig. 1 eine Waage mit Fülltrichter und Waagebalken im Längsschnitt aus der Sicht der Pfeile I-I nach Fig. 2,

Fig. 2 einen Teil der Waage nach Fig. 1 in Aufsicht und

Fig. 3 einen Teil eines Fülltrichters und eines Meßbehälters in einer anderen Ausführungsform verglichen mit den Figuren 1 und 2 in Seitenansicht_o

Der in den Figuren 1 und 2 dargestellte Fülltrichter 2, von dem das zu wiegende Schüttgut aufgenommen wird, ist auf einem Waagebalken 4 montiert, der auf einem Auflager 4a aufliegt und besitzt die Form-einer auf den Kopf gestellten vierseitigen Pyramide_o Am unteren schmaleren Ende ist der Fülltrichter durch eine nach unten um ein Gelenk schwenkbare Bodenklappe verschlossen. Mit der zentralen Vertikalaehse des Fülltrichters ist ein rohrförmigen oben offener Meßbehälter ausgerichtet, der an seinem unteren .Ende mit der Bodenklappe des Fülltrichters verschlossen ist und zur Aufnahme von Proben aus dem Füllgut diente Der Meßbehälter ist im Querschnitt kleiner als der Boden des Fülltrichters und ist an dem Fülltrichter über ein ArmkreuzlO befestigt.

Der Meßbehälter 8 hat einen quadratischen Querschnitt und an drei Seiten 12 Doppelwände. Der Zwischenraum zwischen diesen Wänden dient der Zuführung und Rückführung der

10 9 812/0115

BAD

Hohleiter 14, 16, die von einer Seite des Fülltrichters unter einer zwischen dem Fülltrichter 2 und dem Meßbehältef 8 angeordneten Schutzplatte 18 geführt sind. Die Schutzplatte 18 verhindert, daß das in den Fülltrichter 2 geschüttete Schüttgut direkt auf die Hohleiter auftrifft» Einer der Hohleiter 14 geht direkt durch die Doppelwand auf einer Seite des Meßbehälters und endet an der Innenseite 20 dieser Doppelwand, während der andere Hohleiter zu aer entgegengesetzten inneren Seite 22 des Meßbehälters bis an die innere Seite geführt ist und koachsial mit dem Ende des ersten Hohleiters 14 ausgerichtet ist„ Die Enden beider Hohleiter 14, 16 sind durch Fenster 24 z.B» aus Polystyrol oder geschmolzenem Quarz verschlossen, um das Innere der Hohleiter von dem zu wiegendem Schüttgut abzudichten»

Außerhalb des Fülltrichters 2 sind die Hohleiter 14, 16 an aem Waagebalken 4 befestigt und besitz=fcen Endstücke 26, die sich im rechten Winkel zum Waagebalken 4 erstrecken und in einer gemeinsamen Ebene senkrecht zur Achse des Auflagers 4a des Waagebalkens enden» In dieser Ebene ist eine berührungslose Koppelungsspule für die festen Hohleiter 30 vorgesehen, die mit einer Mikrowellenkontrolleinrichtung 32 verbunden ist. Diese Einrichtung 32 kann aus einer herkömmlichen Energiequelle bestehen, an die ein Hohleiter angeschlossen ist, und aus einem Empfänger, der an den anderen Hohleiter über eine veränderliche Dämpfung angekoppelt ist« Der Empfänger erzeugt ein Gleichstrom- oder Gleichspannungsausgangssignal, das von der Dämpfung der durch den Meßbehälter 8 mit der Schüttgutprobe geleiteten Mikrowellen abhängt. An seinem dem Fülltrichter gegenüberliegenden Ende trägt der Waagebalken 4 einen Servomotor, mit dem ein Abgleichgewicht längs des Waagebalkens durch · Rotation einer Spindel 38 verstellt werden kann. Der Servomotor 34 wird durch das elektrische Ausgangssignal des

— 5 — 10 9 812/0115

Empfängers gesteuerte

Im Betrieb wird Schüttgut für eine abzuwägende Menge in den Meßbehälter 8 geschüttet, der genügend klein ist, so daß bei vollkommener Füllung sichergestellt ist, daß sich der gleiche Probenkopf bildet und überflüssiges Schüttgut in den fülltrichter abfließt„ Wenn nun ein Mikrowellensignal durch den Hohleiter geführt wird, wird es durch die Feuchtigkeit der Schüttgutprobe gedämpft und der von dem Empfänger der Kontrolleinheit 32 erzeugte Ausgangsstrom wird eine Größe haben, die von dem Maß der durch die Mikrowellen gemessenen Dämpfung abhängte Dementsprechend wird der Servomotor 34 in Betrieb gesetzt und bewegt das Abgleichgewicht 36, so daß das Gewicht der Feuchtigkeit des Schüttgutes kompensiert wird. Weiteres Schüttgut wird nun bis auf die jetzt eingestellte G-ewichtsmenge in den fülltrichter gegeben, so daß der Waagebalken kippt. Der Fülltrichter enthält dann Schüttgut eines gegebenen Trockengewichtes trotz des> Feuchtigkeitsgehaltes des Schüttgutes.

Das Schüttgut wird durch ITachuntenschwenken der Bodenklappe 6 des Fülltrichters entleert, wenn sowohl der Meßbehälter als auch der Fülltrichter zugleich geleert werden,,

Selbstverständlich sind während des Kippens des Waagebalkens die Koppelelemente an und von den fest angeordnetenHDhleitern nicht.mehr mit den an dem Waagebalken befestigten Hohleitern ausgerichtet« Geeignete Schaltelemente können eingebaut werden, um das Meßsystem in diesem Zustand auszuschalten, da es bereits seine Aufgabe für die Mengenmessung erfüllt hat·

Während die oben beschriebene Waage eine Kompensq.t ions einrichtung für das Gewicht der Feuchtigkeit in einer Schüttgutmenge besitzt, kann diese in besonderen Fällten überflüssig »ein, wenn nämlioh nur der Feuchtigkeitsgehalt

- β 10 9 812/0115 bad original

15A9232

des vorliegenden Schüttgutes festzustellen ist, so daß nur das wirkliche Trockengewicht einer Schüttgutmenge angezeigt zu werden braucht oder so daß nur eine nicht automatische Korrektur bei dem Trockengewicht gemacht zu werden brauchte Es ist klar, daß durch Messung des

mit
Ausgangsstromes des Empfängers der Kontrolleinheit auch diese Messungen durchgeführt werden können» Selbstverständlich sind im Rahmen der Erfindung verschiedene Abwandlungen der Waage mögliche Es kann erwähnt werden, daß in dem Zwischenraum der Schüttgutprobe eine Dämpfungsmessungseinrichtung angeordnet sein kann, die mit reflektierter Mikrowellenenergie arbeitet und die nur einen Hohleiter besitzt, der dann zu dem Meßbehälter geleitet ist. Der Hohleiter oder die Hohleiter brauchen nicht längs des Waagebalkens wie beschrieben geführt zu werden, sondern können längs einer horizontalen Achse quer zur Fülltrichterseite und parallel zur Achse des Auflagers des Waagebalkens geführt sein. Eine berührungslose Spulenkoppelung, die ähnlich der dargestellten Spulenkoppelung 28 aufgebaut sein kann, kann in diesem Pail in ähnlicher Weise verwendet werden,. In einem Falle, in dem eine Zusammenziehung der Bewegung des Waagebalkens oder des Fülltrichters zulässig ist, können flexible Hohleiter oder drehbare Koppelglieder zwischen dem Waagebalken und dem unbeweglichen Hohleiter oder den zu der Mikrowellenkontrolleinrichtung führenden Hohl eitern verwendet werden,,

In einer abgewandelten Ausführungsform der Waage nach Fig. ist der Meßbehälter 40 unabhängig von dem Fülltrichter 42 der Waage an feste Halterungen 44 montiert, so daß sich der Meßbehälter 40 nicht mit dem Waagebalken bewegt» Eine verschwenkbare Bodenklappe 46 ist am Boden des Meßbehältere vorgesehen. Der Meßbehälter kann daher aus dem Sohüttgut, das in den Fülltrichter gefüllt wird, eine Schüttgutprobe aufnehmen und diese naoh der Messung des Feuchtigkeitsgehalten in dem Sohüttgut das Schüttgut in den Fülltrichter durch öffnen der Bodenklappe fallenlassen. Der Feuchtigkeitsgehalt wird duroh Mikrowellen, die duroh Hohleiter 48, 50 geleitet

werden, festgestellt^9812/°^11S . Patentansprüche^ -

BAD ORIGINAL

Claims

1. Verfahren zur Wägung von Schüttgut mittels einer I¹UlI-trichterwaage, dadurch gekennzeichnet, dass eine Probe aus dem in den Fülltrichter gegebenen Schüttgut durch einen Messbehälter geleitet wird und dabei den Energiefluss von elektromagnetischen Mikrowellen einer Sende-und Empfangseinrichtung kreuzt, und dass die Dämpfung des Energieflusses der elektromagnetischen Mikrowellen durch das Schüttgut gemessen wird, und sodann die Gesamtmenge des in den Hilltrichter gegebenen Schüttgutes in Abhängigkeit von der festgestellten Dämpfung gesteuert wird.

2, Waage für Schüttgut, die einen Behälter für das zu wiegende Schüttgut und eine Waagen-Verstelleinrichtung besitzt, dadurch gekennzeichnet, dass in der Mitte über dem Boden des als Fülltrichter (2, 4-2) ausgeführten Behälters ein kleinerer Messbehälter (8, 4-0) für Schüttgut prob en angeordnet ist und an dem Messbehälter (8, 40) Hohlleiter (14» 48) zur Leitung eines von einer Sendeeinrichtung ausgehenden, elektromagnetischen Mikrowellensignals durch die Scliüttgutprobe und Hohlleiter (16, 50) einer Empfangseinrichtung (32) zur Anzeige des in Abhängigkeit vom Feuchtigkeitsgehalt des Schüttgutes mehr oder weniger stark gedämpften Mikrowellensignals vorgesehen sind,und dass die Empfangseinrichtung (32) zur feuchtigkeitsgehaltabhängigen Steuerung an die Verstelleinrichtung (34» 36, 38) angeschlossen ist.

3· Waage für Schüttgut nach Anspruch 2,dadurch gekennzeichnet» dass die Verstelleinrichtung (34, 36,38) ein längs des Waagebalkens (4)verschiebbares Gewicht (36) besitzt.

4· Waage für Schüttgut nach einem der Ansprüche 2-3, dadurch gekennzeichnet, dass der Messbehälter (40) mit Abstand über und getrennt von dem Milltrichter (42) angeordnet ist und eine Bodenklappe (46)zur Entleerung der

1 0 9 8 1 2 / Π 1 1 5

~⁸~

Schuttgutproben in den Fülltrichter (42) besitzt»

5. Waage für Schüttgut nach einem der Ansprüche 2 bis 3» dadurch gekennzeichnet, daß sich der MeIBb ehält er (8) innerhalb des Fülltrichters (2) befindet und an dem Fülltrichter (2) befestigt ist„

6. Waage für Schüttgut nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der' ^,!eisbehälter (8) in dem Fülltrichter (2) als röhrenförmiger Kessel mit oberer Öffnung ausgebildet ist»

7. Waage für Schüttgut nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem röhrenförmigen Kessel (8) und den Innenwänden des Fülltrichters (2) Zwischenräume bestehen.

-8. 'Waage für Schub Lgut nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Fülltrichter (2) und der MeSbehälter (8) eine gemeinsame Bodenklappe (6) zur Entleerung des Schüttgutes haben.

9ο Waage für Schüttgut nach_einem der Ansprüche 2 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Meßbehälter (8, 40) in

Fenster
gegenüberliegenden fändeny(24) für die entsprechenden Hohleiter (14, 16, 48, 50) aufweist und die Innenwände des Meßbehälters (8, 40) wenigstens in der Umgebung der Fenster (24) mit einem die Mikrowellen nicht reflektierenden

Stoff beschichtet sind,
K/bo

10 9 812/0115