DE1549291B2 - Einrichtung zum justieren einer waegeeinrichtung, die die foerderleistung einer abzugseinrichtung anzeigt - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zum Justieren einer ersten Wägeeinrichtung, die die Förderleistung einer Abzugseinrichtung, die Schüttgut aus einem Vorratsbunker, Vorratsbehälter od. dgl. austrägt, anzeigt, unter Verwendung einer zweiten Wägeeinrichtung.

Bekannt sind Austragseinrichtungen mit je einem umlaufenden Zeiger für den Sollwert und den Istwert. Bei diesen Einrichtungen kann die Differenz zwischen der Soll- und Istwertanzeige mechanisch

oder elektrisch abgetastet werden. Außerdem ist es bekannt, zum kontinuierlichen Austrag von Schüttgut aus einem Behälter, in den das Schüttgut intermittierend aufgegeben wird, als Austragsorgane, Bandförderer, Schwingförderrinnen, Förderschnecken oder ähnliche Einrichtungen, deren Förderleistung durch steuernde Eingriffe veränderbar sein können, zu verwenden.

Eingebaut in diese Austragsorgane oder ihnen nachgeschaltet sind Einrichtungen, die zur Bestimmung der in der Zeiteinheit ausgetragenen Schüttgutmenge nach Gewicht oder Volumen dienen. Hierzu sind bei Bandförderern eingebaute Wägerollen gebräuchlich, die mit diesen zusammen eine Bandwaage bilden. Es ist auch möglich, den Austragsorganen die Wägeeinrichtung nachzuschalten; dazu sind auf Kraftmeßgliedern abgestützte gekrümmte Schurren oder Prallplatten bekanntgeworden, die den von dem Austragsorgan kommenden Gutstrom umlenken und aus der dabei gemessenen Kraft Rückschlüsse auf die Förderleistung zulassen.

Die sich kurzzeitig ändernden Materialeinflüsse (Feuchtigkeit) und andere Größen (z. B. Bandspannung) werden jedoch bei diesen kontinuierlich arbeitenden Meßeinrichtungen nicht berücksichtigt. Außerdem ist die Genauigkeit der Einrichtungen zur Bestimmung der Förderleistung üblicherweise geringer als die Genauigkeit einer statischen Waage, die das Gewicht einer Gutmenge bestimmt. Um die Wägegenauigkeit bei Förderbandwaagen zu überprüfen, ist es bekannt, das über die Wägerolle laufende Schüttgut während einer vorbestimmten Zeitdauer einer Kontrollwaage zuzuführen. Es muß bei einem derartigen Kontrollverfahren jedoch gesichert sein, daß der Kontrollwaage dasselbe Fördergut zugeführt wird, das von der Bandwaage für die Kontrollwägung erfaßt wurde. Um dies zu erreichen, wurde das Fördergut unmittelbar nach Durchlaufen der Wägestrecke mittels einer Weiche zur Kontrollwaage umgelenkt. Diese Anordnung hat sich jedoch nicht bewährt, da durch die Weiche eine Stauung des Fördergutes auftrat, die Verfälschungen des j Wägeergebnisses zur Folge hatten. Um die Fördergutstauungen und damit die Meßwertverfälschungen zu vermeiden, wurde eine andere Einrichtung bekannt, bei der die Kontrollwaage am Ende des Förderbandes angeordnet ist und der über eine Ablenkweiche während einer vorbestimmten Zeitdauer das Schüttgut zugeführt wird, wobei die Ablenkweiche um eine Zeitspanne, welche der Transportzeit des Schüttgutes entspricht, verzögert betätigt wird.

Diese bekannten Einrichtungen erfordern jedoch eine Unterbrechung des kontinuierlichen Fördergutstromes, die sich bei kontinuierlich arbeitenden Anlagen als störend auswirken. Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Einrichtung zur automatischen Justierung einer Wägeeinrichtung, die die Förderleistung einer Abzugseinrichtung anzeigt, zu schaffen, die ohne Unterbrechung des Fördergutstromes unter Verwendung einfacher Einrichtungen arbeitet und die Meßgenauigkeit von Förderbandwaagen und ähnlichen Meßeinrichtungen wesentlich erhöht. Dies geschieht erfindungsgemäß dadurch, daß während eines keinen Beschickvorgang enthaltenden Zeitabschnitts der von der ersten Wägeeinrichtung ermittelte Wert für die Förderleistung mit dem für die gleiche Gutmenge aus von der zweiten Wägeeinrichtung, auf die sich ein intermittierend aus dem Vorratsbunker beschickbarer Zwischenbunker, Zwischenbehälter od. dgl. abstützt, ermittelten Gewichtswerten sich ergebender Wert für die Förderleistung verglichen und in Abhängigkeit von einem auftretenden Differenzwert die erste Wägeeinrichtung automatisch nachjustiert wird.

Dadurch erreicht man, daß die Einrichtung zur laufenden Bestimmung des Gutstromes (erste Wägeeinrichtung) durch die verhältnismäßig genauere

ίο statische Wäge (zweite Wägeeinrichtung) am Behälter in kurzen Zeitabständen überprüft und entsprechend justiert wird. Außer bei gravimetrisch arbeitenden Einrichtungen kann der Erfindungsgedanke auch bei volumetrisch arbeitenden Einrichtungen, die an Stelle der ersten Wägeeinrichtung eingesetzt werden, angewendet werden.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, daß die von der zweiten Wägeeinrichtung erhaltenen Werte nach der Zeit differenziert und zur Differenzwortbildung mit dem Soll- bzw. Istwert der ersten Wägeeinrichtung verglichen werden. Es ist auch möglich, den Differenzwert zweier Wägungen der zweiten Wägeeinrichtung mit dem Integralwert der ersten Wägeeinrichtung zu vergleichen. Der Vergleich kann laufend oder absatzweise erfolgen. Für die Ausbildung der ersten Wägeeinrichtung gibt es mehrere Möglichkeiten; so kann man die erste Wägeeinrichtung beispielsweise als Bandwaage oder als Wägeschurre oder Prallplatte ausbilden.

Weiterhin ist auch möglich, die erste Wägeeinrichtung durch Hinzufügen eines Regelkreises mit c'üer Sollwerteingabe in eine Dosiereinrichtung umzuwandeln. Bei einer solchen Dosiereinrichtung wird man dann zweckmäßigerweise den von der zweiten Wägeeinrichtung ermittelten Wert für die Förderleistung nach Differenzierung mit dem dem Regelkreis eingegebenen Sollwert zur Differenzbildung vergleichen. Dies kann dadurch geschehen, daß der von der zweiten Wägeeinrichtung ermittelte Wert laufend von einem Gewichtsanfangswert in einem Differenzbildner subtrahiert wird und die Differenz mit dem in einer Integriereinrichtung aufsummierten Sollwert zur laufenden Differenzbildung verglichen wird. Es kann auch zweckmäßig sein, den Differenzwert zweier Wägungen der zweiten Wägeeinrichtung mit dem Integralwert des Sollwertes zu vergleichen.

Den Beschickvorgang des Zwischenbunkers, Zwischenbehälters od. dgl. kann die zweite Wägeeinrichtung steuern, beispielsweise über Kontakte, die bei Mindest- und Höchstgewichtswerten ausgelöst werden. Dadurch werden zusätzliche Füllstandshöhen-Meßgeräte überflüssig, die einen Höchst- bzw. Tiefstand der Füllung im Behälter anzeigen und entsprechend den Beschickvorgang auslösen oder abschalten. Zweckmäßigerweise wird während des Beschickvorgangs die zweite Wägeeinrichtung abgeschaltet und damit eine Justierung auf Grund der während dieser Zeit gemessenen Werte verhindert. Man kann auch in Abhängigkeit von der Steuerung des Beschickvorganges durch die zweite Wägeeinrichtung oder von dem von der zweiten Wägeeinrichtung bestimmten Gewichtswert beispielsweise durch weitere Kontakte die Integriereinrichtung für die erste Wägeeinrichtung bzw. für den Sollwert einschalten.

Zweckmäßig ist, in Abhängigkeit von dem ermittelten Differenzwert den Meßkreis (Istwertseite des Regelkreises der Dosiereinrichtung) automatisch nachzujustieren.

Die zweite Wägeeinrichtung arbeitet zweckmäßigerweise mit Abstützung des Behälters auf elektrischen Kraftmeßdosen. Als Abzugseinrichtung kann ein Förderband, eine Förderschnecke, ein Trogkettenförderer, ein Zellenrad oder eine im Öffnungsquerschnitt veränderbare Einrichtung verwandt werden.

Zur Unterstützung des Austrittsvorgangs ist es möglich, am unteren Ende und/oder im Bereich der Verschlußeinrichtung des Zwischenbunkers, Zwischenbehälters od. dgl. Luft in das Schüttgut einzublasen. Auf diese Weise wird auch Schüttgut mit ungünstigen Eigenschaften zum Fließen zum Austritt veranlaßt. Die gleiche Maßnahme kann auch beim Vorratsbunker angewandt werden.

Die Figuren zeigen schematisch Ausführungsbeispiele der Erfindung, wobei

F i g. 1 eine Dosiereinrichtung nach der Erfindung mit einer Dosierbandwaage als Austragsorgan darstellt,

F i g. 2 eine gegenüber der F i g. 1 gemäß einer Variante des Erfindungsgedankens geänderte Schaltungsanordnung und

F i g. 3 eine Dosiereinrichtung nach der Erfindung mit einer Förderschnecke als Austragsorgan und einer Wägeschurre als zweite Wägeeinrichtung zeigt.

In der Dosiereinrichtung nach F i g. 1 gelangt das Schüttgut aus einem Vorratsbunker 1 in einen Zwischenbehälter 2, von wo es durch den Bandförderer 3 abgezogen wird. Neben den Tragrollen 4 des Bandförderers 3 sind eine oder mehrere Wägerollen auf einer Wägeeinrichtung 5 abgestützt. Der Bandförderer wird durch den Antriebsmotor 6 angetrieben. Der mit dem Bandförderer 3 verbundene Drehzahlgeber 7 gibt eine der Bandgeschwindigkeit proportionale Größe an die Multipliziereinrichtung 8, wo die geschwindigkeitsproportionale Größe mit einer von der Wägeeinrichtung 5 gelieferten lastproportionalen Größe multipliziert wird. Der so erhaltene Wert, der ein Maß für die Förderleistung des Bandförderers 3 darstellt, wird mit einem von dem Sollwertgeber 9 angegebenen Sollwert im Vergleicher 10 verglichen; der dabei erhaltene Differenzwert dient zur Drehzahländerung des Antriebsmotors 6. Diese bekannte Schaltungsanordnung für Dosierbandwaagen stellt einen Regelkreis dar.

Der Behälter 2 ist über Kraftmeßdosen 15 abgestützt, die über Gewichtgeber 16 laufend das Gewicht des Behälters mit dem darin enthaltenen Schüttgut bestimmen und damit indirekt das Gewicht der abgezogenen Schüttgutmenge angeben. In einem Differenziergerät 17 wird das ermittelte Gewicht nach der Zeit differenziert und in dem Vergleicher 18 mit dem vom Sollwertgeber 9 abgegebenen Sollwert verglichen. Der so erhaltene Differenzwert wird — solange der Schalter 19 geschlossen ist — einer Korrektureinrichtung 20 zugeführt, die in dem Meßkreis, d. h. dem den Istwert verarbeitenden Teil des Regelkreises angeordnet ist, beispielsweise zwischen dem Drehzahlgeber 7 und der Multipliziereinrichtung 8. Die Korrektureinrichtung 20 verstellt den Meßkreis in dem Sinne, daß der im Vergleicher 18 ermittelte Differenzwert verringert wird. Der von dem Gewichtgeber 16 ermittelte Gewichtswert wird zugleich einem Grenzwertgeber 21 zugeführt, der mit einem Grenzwertsteller 22 verbunden ist. Erreicht der Gewichtswert den vom Grenzwertsteller 22 eingegebenen Grenzwert, so wird die Beschickeinrichtung 23 am Vorratsbunker 1 eingeschaltet und nach dem Auffüllen des Behälters 2 nach Erreichen eines bestimmten Grenzwertes wieder ausgeschaltet. Der Grenzwertgeber 21 kann auch gleichzeitig den Schalter 19 betätigen; dadurch wird erreicht, daß die Wirkverbindung zwischen dem Vergleicher 18 und der Korrektureinrichtung 20 zumindest während des Beschickvorganges unterbrochen wird. Vorteilhafter ist die Anordnung

ίο von zusätzlichen Kontakten, die die Justierung kurz vor und nach dem Auffüllen verhindern.

Statt wie beschrieben in den Meßkreis regelnd einzugreifen, ist es auch theoretisch möglich, in den den Sollwert verarbeitenden Teil des Regelkreises bei Dosiereinrichtungen regelnd einzugreifen; diese Anordnung sollte jedoch vermieden werden, da dann ein im Meßkreis des Regelkreises angeordnetes Anzeigegerät möglicherweise einen vom Istwert abweichenden ,Wert anzeigt.

Tritt an die Stelle der Dosiereinrichtung eine einfache Meßeinrichtung, beispielsweise eine Band- r waage, so entfällt der Sollwertgeber 9 und der Ver- ν gleicher 10. In diesem Fall wird durch die in F i g. 1 durch eine unterbrochene Linie dargestellte Verbindung die von der Multipliziereinrichtung 8 erhaltene Größe dem Vergleicher 18 zugeführt.

Die in F i g. 2 dargestellte Schaltanordnung unterscheidet sich insofern von der in F i g. 1 gezeigten, als der vom Gewichtsgeber 16 ermittelte Gewichtswert einem Differenzbildner 30 zugeführt wird, in dem durch die Differenzbildung das zwischen zwei Wägungen abgezogene Schüttgutgewicht ermittelt und dem Vergleicher 18 zugeführt wird. In der Integriereinrichtung 31 ist während der zwischen den beiden Wägungen liegenden Zeitspanne der Sollwert aufsummiert worden. Das Ergebnis wird ebenfalls dem Vergleicher 18 zugeführt und mittels der Korrektureinrichtung 20 zur Verstellung des Meßkreises verwendet. Statt des beschriebenen absatzweisen Vergleichens und Korrigierens ist es auch möglich, den in der Integriereinrichtung 31 jeweils anstehenden Wert laufend mit dem ausgetragenen Augenblicksgewichtswert, der mittels Gewichtsgeber 16 und ( Differenzbildner 30 bestimmt ist, im Vergleicher 18 zu vergleichen und entsprechend mittels der Korrektureinrichtung 20 den Meßkreis laufend zu korrigieren.

Von einem Geber, der beispielsweise ebenfalls durch den Grenzwertgeber 21 gebildet sein kann, wird dem Differenzbildner 30 vorgegeben, wann die beiden Wägungen zu erfolgen haben. Ein solcher Schaltbefehl kann auch unabhängig von der Steuerung des Beschickvorganges in Abhängigkeit von dem von der zweiten Wägeeinrichtung 15,16 bestimmten Gewichtswert gegeben werden. Zugleich werden durch diesen Schaltbefehl der Schalter 19 und ein weiterer Schalter 32 betätigt, der die Integriereinrichtung 31 während des zwischen beiden Wägungen liegenden Zeitraumes einschaltet. Auch bei diesem Ausführungsbeispiel kann die Justierung in dem den Sollwert verarbeitenden Teil des Regelkreises erfolgen.

F i g. 3 zeigt eine Einrichtung, bei der an Stelle der in den F i g. 1 und 2 gezeigten Bandwaage eine Austragsschnecke 35 und eine nachgeschaltete Wägeschurre 36, die sich auf Kraftmeßdosen 37 abstützt, verwendet wird. Die Austragsschnecke 35 wird durch den Antriebsmotor 38 angetrieben. Der mit der Aus-

tragsschnecke 35 verbundene Drehzahlgeber 39 gibt eine der Austragsgeschwindigkeit proportionale Größe an die Korrektureinrichtung 40. Aus dem aus der Kraftmeßdose 37 erhaltenen Wert ermittelt die Wägeeinrichtung 41 die Förderleistung der Austragseinrichtung. In einem Vergleicher 42 wird der Istwert der Förderleistung mit einem von dem Sollwertgeber 43 vorgegebenen Sollwert der Förderleistung verglichen; der sich daraus ergebende Differenzwert wird der Korrektureinrichtung 40 zugeführt und dient zurVer-

stellung des Reglers 44 für die Antriebsdrehzahl des Antriebsmotors 38.

Die den von den Kraftmeßdosen 15 erhaltenen Wert verarbeitende Kontrollanlage ist in gleicher Weise aufgebaut wie die in F i g. 1 dargestellte. Über eine Regeleinrichtung 45 folgt auch hier der regelnde Eingriff auf der den Istwert der Förderleistung verarbeitenden Seite des Regelkreises der Dosiereinrichtung. Es kann aber auch die Schaltung der Kontrollanlage gemäß F i g. 2 hier angewandt werden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen 209537/113

Claims (19)

Patentansprüche:

1. Einrichtung zum Justieren einer ersten Wägeeinrichtung, die die Förderleistung einer Abzugseinrichtung, die Schüttgut aus einem Vorratsbunker, Vorratsbehälter od. dgl. austrägt, anzeigt, unter Verwendung einer zweiten Wägeeinrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß während eines keinen Beschickvorgang enthaltenden Zeitabschnitts der von der ersten Wägeeinrichtung (Bandwaage 5, 7, 8; Wägeschurre 36, 37, 41 od. dgl.) ermittelte Wert für die Förderleistung mit dem für die gleich Gutmenge aus von der zweiten Wägeeinrichtung (15, 16), auf die sich ein intermittierend aus dem Vorratsbunker beschickbarer Zwischenbunker, Zwischenbehälter od. dgl. abstützt, ermittelten Gewichtswerten sich ergebender Wert für die Förderleistung verglichen und in Abhängigkeit von einem auftretenden DiSerenzwert (Spannung od. dgl.) die erste Wägeeinrichtung (5, 7, 8 bzw. 36, 37, 41) automatisch nachjustiert wird.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die von der zweiten Wägeeinrichtung (15,16) erhaltenen Werte nach der Zeit differenziert und zur Differenzwertbildung mit dem Soll- bzw. Istwert der ersten Wägeeinrichtung (5, 7, 8 bzw. 36, 37, 41) verglichen werden.

3. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Differenzwert zweier Wägungen der zweiten Wägeemrichtung (15,16) mit dem Integralwert der ersten Wägeeinrichtung (5, 7, 8 bzw. 36, 37, 41) verglichen wird.

4. Einrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Wägeeinrichtung als Bandwaage (5, 7, 8) ausgebildet ist.

5. Einrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Wägeeinrichtung als Wägeschurre (36, 37, 41) oder als Prallplatte ausgebildet ist.

6. Einrichtung nach Anspruch 1, 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Wägeeinrichtung (5, 7, 8 bzw. 36, 37, 41) durch Hinzufügen eines Regelkreises (6, 7, 8, 9,10 bzw. 35, 38,39,40,42,43,44) mit einer Sollwerteingabe (9 bzw, 43) in eine Dosiereinrichtung umgewandelt wird.

7. Einrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der von der zweiten Wägeeinrichtung (15,16) ermittelte Wert für die Förderleistung differenziert wird und mit dem dem Regelkreis eingegebenen Sollwert zur Differenzbildung verglichen wird.

8. Einrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der von der zweiten Wägeeinrichtung (15,16) ermittelte Wert laufend von einem Gewichtsanfangswert in einem Differenzbildner (30) subtrahiert wird und die Differenz mit dem in einer Integriereinrichtung (31) aufsummierten Sollwert zur laufenden Differenzbildung verglichen wird.

9. Einrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Differenzwert zweier Wägungen der zweiten Wägeeinrichtung (15,16) mit dem Integralwert des Sollwertes verglichen wird.

10. Einrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß von der zweiten Wägeeinrichtung (15,16) der Beschickvorgang des Zwischenbunkers, Zwischenbehälters (2) od. dgl. gesteuert wird.

11. Einrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß während des Beschickvorgangs die zweite Wägeeinrichtung (15,16) abgeschaltet und damit eine Justierung auf Grund der während dieser Zeit gemessenen Werte verhindert wird.

12. Einrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß in Abhängigkeit von der Steuerung des Beschickvorgangs durch die zweite Wägeeinrichtung (15,16) oder von dem von der zweiten Wägeeinrichtung (15,16) bestimmten Gewichtswert die Integriereinrichtung (31) für den Sollwert bzw. für die erste Wägeeinrichtung eingeschaltet (mittels'32) wird.

13. Einrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß in Abhängigkeit von dem ermittelten Differenzwert der Meßkreis (5, 7, 8, 20 bzw. 37, 41 — Istwertseite des Regelkreises der Dosiereinrichtung) automatisch nachjustiert wird.

14. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Wägeeinrichtung (15,16) elektrische Kraftmeßdosen (15) besitzt, auf die sich der Behälter (2) abstützt.

15. Einrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß als Abzugseinrichtung ein Förderband (3) verwandt wird.

16. Einrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß als Abzugseinrichtung eine Förderschnecke (35) verwandt wird.

17. Einrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß als Abzugseinrichtung ein Zellenrad oder eine im Öffnungsquerschnitt veränderbare Einrichtung verwandt wird.

18. Einrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß als Abzugseinrichtung ein Trogkettenförderer verwandt wird.

19. Einrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß zur Unterstützung des Austrittsvorganges am unteren Ende und/oder im Bereich der Verschlußeinrichtung des Zwischenbunkers, Zwischenbehälters (2) od. dgl. und/oder des Vorratsbunkers (1) Luft in das Schüttgut eingeblasen wird.