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Automatische Waage mit Grob- und Feinstromzuführung Die Erfindung
bezieht sich auf eine automatische Waage mit Grob-und Feinstromzuführung zum Abwägen
von körnigen oder granulierten Schüttgütern unterschiedlicher Korngrösse.
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Waagen dieser Art haben vielfach ein Wiegegefäss, das an einer Wiegeeinrichtung
hängt, die den Schüttgutzulauf gewichtsabhängig steuert. Der Zulauf wird meistens
in Abhängigkeit von der Waagebalkenstellung in 2 Perioden gesteuert. In der Grobstromzeit
soll in möglichst kurzer Zeit viel Gut in das Wiegegefäss einlaufen, während in
der Feinstromzeit die Zufuhr der Restmenge stark gedrosselt ist, um ein genaues
Gewicht zu erreichen.
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Durch die Trägheit der Waage und der Absperrorgane und durch die ungewogene
Menge der unter dem Absperrorgan im freien Fall befindlichen Schüttgutsäule sowie
durch den Pralldruck des einlaufenden Gutes ist das erzielte Gewicht auf der Lastseite
grösser als das vorgesehene Gewicht auf der Gewichtsseite. Dieses Übergewicht wird
mit Nachstromgewicht bezeichnet und, wie bekannt, durch den sogenannten Nachstromregler
ausgeglichen, indem durch ein zusätzliches Gewicht (Schiebergewicht) ein Teil des
Gewichtes, welches dem Nachstromgewicht
entspricht, auf der Gewichtsseite
entlastet wird. Da es sich bei dem Nachstrom um ein einmal festgelegtes Gewicht
handelt, welches ungewogen beigegeben wird, muss zur Erzielung genauer Gesamtgewichte
der Nachstrom konstant gehalten werden.
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Wenn sich nun die Korngrösse und/oder die Fliesseigenschaft des Schüttgutes
ändern, so ändert sich auch die Füllgeschwindigkeit und damit zwangsläufig das Gewicht
des Nachstromes. Es ergeben sich Fehlgewichte, die unangenehme Reklamationen zur
Folge haben, wenn der Übelstand nicht frühzeitig erkannt und der Nachstrom durch
Verstellen des Schiebergewichtes der neuen Situation angepasst wird.
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Um Soll- und Istgewicht zu vergleichen, müssen Arbeitskräfte ständig
Kontrollwägungen durchführen und von Fall zu Fall die Waagen nachregulieren.
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Es ist bei Waagen dieser Art bekannt, über einZeitrelais eine ideale
Feinstromzeit festzulegen und diese mit der Ist-Zeit zu vergleichen. Je nach Unter-
oder Überschreiten der vorgegebenen Zeit wird die Durch; auföffnung für den Feinstrom
motorisch grösser oder kleiner gestellt. Diese Steuereinheit zum Konstanthalten
der Feinstromzeit kann jedoch nicht befriedigen, weil die Materialmenge, die während
der Feinstromzeit noch gefördert werden muss, in weiten Grenzen variiert. Damit
variieren auch die ungewogene, Materialmenge, die nach Schliessen des Absperrorgans
sich noch im freien Fall befindet, und der Pralldruck. Aufgabe der Erfindung
ist
es, mit einfachen Mitteln für selbsttätige Waagen mit grosser Absackleistung eine
Steuereinheit zu schaffen, die die Materialmenge des Nachstromes konstant hält und
grosse Gewichtsgenauigkeit errecht.
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Gelöst wird die Aufgabe dadurch, dass die Zeit für die Grobstromfüllung
mit einer vorgegebenen idealen Grobstromze it verglichen und über eine Steuereinheit
konstant gehalten wird.
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Diese Einrichtung gestattet es, die Grobstromzeit konstant zu halten
und einer vorgegebenen idealen Grobstromzeit anzupassen. Entsprechend den Materialeigenschaften
wird der Einlaufquerschnitt zum Wiegegefäss für den Grobstrom in Abhängigkeit von
der Durchlaufzeit automatisch eingestellt. Somit wird für den Grobstrom ein konstantes
Gewicht, was wiederum einen konstanten Pralldruck bewirkt, erzielt.
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Der Umschaltpunkt von Grob- auf Feinstrom ist für jede Wägung gleich.
Dadurch werden für alle Wägungen eine konstante Feinstrommenge und gleiche Nachstrommengen
erreicht. Ein konstanter Nachstrom ist die Gewähr für genaue Gewichtsergebnisse.
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In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes
dargestellt. Es zeigt Fig. 1 einen Schnitt durch den Materialeinlauf zum Wiegebehälter
einer selbsttätigen Waage Fig. 2 einen Schnitt, wie in Fig. 1 dargestellt, jedoch
mit separater Grobstrom-Regulierung Fig. 3 einen Hubzylinder mit 2 Kolben im Schnitt
Fig. 4 einen Zeitablauf der Wägung im Diagramm dargestellt.
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Das abzuwiegende Material fliesst, wie in Fig. 1 dargestellt, aus
einem nicht dargestellten Vorratssilo durch den Siloauslauf 1 in den Wiegebehälter
2, der mit einer bekannten aber nicht dargestellten Wiegeeinrichtung verbunden ist.
Der Behältereinlauf wird von einem Absperrorgan, in diesem Falle einem Kegel 3,
verschlossen. Der Kegel ist über eine Betätigungsstange 4 mit einem bekannten Hubgerät
5, welches 2 Kolben aufweist und von der Wiegeeinrichtung gesteuert wird, verbunden.
Während der Grobstromzeit nimmt der Kegel die dick ausgezogene untere Stellung ein.
In Abhängigkeit von der Stellung des Waagebalkens wird der Kegel bei Erreichen des
Feinstromes in die strichpunktierte mittlere Stellung gezogen und der Durchlaufquerschnitt
für das Füllgut stark verkleinert. Bei Erreichen des Sollgewichtes sperrt der hochgezogene
Kegel den Siloauslauf hermetisch ab.
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Das in der Fig. 3 dargestellte Hubgerät 5 besitzt den mittleren Druckluftanschluss
6, den unteren und oberen Druckluftanschluss 7 und 8. Die Kolbenstangen 9 und 10
sind in den Deckeln 11 und 12 geführt und tragen die Kolben 13 und 14. An der Kolbenstange
9 ist das Anschlagstück 15 und an der Kolbenstange 10 das Anschlagstück 16 befestigt.
Bei Beaufschlagung des mittleren Druckluftanschlusses 6 fahren, während die Druckluftanschlüsse
7 und 8 entlüftet sind, beide Kolben nach aussen. Der Weg des Kolbens 13 ist durch
das Anschlagstück 15, welches gegen den Hebel 17 schlägt, begrenzt. Der
Verschlußkegel
3 hat dann seine untere Stellung eingenommen.
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Wenn der mittlere Druckluftanschluß 6 entlüftet und der untere und
obere belüftet werden, stellt sich die Mittelstellung ein, Der Weg des Kolbens 14
wird von dem Anschlag 16, der gegen den Hebel .18 schlägt, begrenzt. Um die Verschlußsteilung
des Kegels zu erhalten, wird auch noch der Preßluftanschluß 8 entlüftet, so dass
nur noch am unteren Preßluftanschluß 7 der Druck ansteht.
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Wie bereits beschrieben bezweckt die Erfindung, die Durchlaufzeit
für den Grob strom konstant zu halten, weil nur dann der Nachstrom zur Erzielung
genauer Gewichte konstant gehalten werden kann. Da sich die Materialeigenschaften
des Fördergutes und damit die Laufeigenschaft und %üllgeschwindigkeit ändern, muss
die Kegelstellung und damit der Durchlaufquerschnitt dem jeweiligen Fördergut angepasst
werden. Über ein Zeitrelais wird für den Grob strom die ideale Füllzeit vorgegegeben,
die mit der Ist-Füllzeit verglichen wird. Je nach Unter- oder Überschreiten der
idealen Füllzeit wird über den Motor 19 und Gewindezapfen 20 der Hebel 17 verstellt,
so dass der Anschlag 15 früher oder später gegen den Hebel 17 schlägt. Damit wird
der Durchlaufquerschnitt für die Grobstromzeit verkleinert oder vergrössert. Für
den Feinstrom wird ebenfalls die ideale Füllzeit über ein Zeitrelais eingestellt.
Wird während der Fe instromfüllung e diese Zeit Unter- oder überschritten, so verstellt
der Motor 21 über
Gewindezapfen 22 den Hebel 18 und damit den Gegenanschlag
für Anschlag 16. Die Mittelstellung des Kegels 3 (Feinstromstellung) hängt von der
Stellung des Kolbens 14 ab. Eine Verstellung der Hebel 17 und 18 findet nicht statt,
wenn die Zeit für den Ist-Strom mit der idealen Feinstromzeit übereinstimmt-.
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In der Fig. 2 wird der Durchlaufquerschnitt für den Grobstrom über
eine Drosselklappe 23 geregelt, die zur Anpassung an die Soll- Grobstromzeit über
den Motor 24 und Gewindezapfen 25 verstellt wird.
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Nach Erhalt des Gewichtes wird die Verriegelung der Bodenklappe 26
automatisch oder von Hand aufgehoben und das Material ausgeschüttet.
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In der Fig. 4 soll der Zeitablauf der Wägung am Diagramm erläutert
werden.
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Nach Wägungseinschaltung und Öffnen des Kegels 3 setzt, wie im Koordinatenkreuz
schematisch dargestellt, bei 0 die Förderung ein.
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Der Pralldruck überlagert das Füllgewicht. Nach der Zeit tl ist die
Grobstromfüllung beendet, und es erfolgt bei A die Umschaltung auf Feinstrom. Der
Kegel nimmt jetzt seine Mittelstellung ein. Der Füllgutnachlauf und der Pralldruck
verfälschen das Gewicht. Im Feinstrom wird während der Zeit t2 die Restmenge zugeführt
und bei B kurz vor Erreichen des Sollgewichtes der Kegel geschlossen und damit die
Zuförderung gestoppt. Die noch unterwegs befindliche nicht
gewogene
aber konstante Nachstrommenge t3 ergibt dann das Sollgewicht, welches bei C erreicht
ist. Das Diagramm macht deutlich, dass zur Erzielung eines konstanten Nachstromes
die Grobstromzeit unbedingt konstant gehalten werden muss, weil sonst in der Feinstrom
ist unterschiedliche Füllgewichte anfallen, wodurch auch der Nachstrom Schwankungen
unterworfen ist. Bei Änderung der Fördereigenschaften des Füllgutes ändert sich
auch die Grobstromzeit tl.
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Das Umschalten von Grob- auf Feinstrom erfolgt früher oder später.
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, * Damit wandert der Punkt A nach A" oder A'' . Da über ein Zeitglied
die Grobstromzeit fest vorgegeben ist, wird die Kegelstellung für die Grobstromfüllung
so verstellt, dass sich die Umschaltung bei Punkt A wieder einspielt.