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Dosierbandwaage
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Die Erfindung betrifft eine Dosierbandwaage mit einem über bzw. um
Trag- bzw. Umlenkrollen geführten antreibbaren endlosen Förderband, einer auf die
Beladung des Bandes mit dem zu dosierenden Gut ansprechenden elektromechanischen
Wägeeinrichtung, einem Glied zur Ermittlung bzw. Anzeige der Förderleistung des
Bandes und einem Glied zum Regeln der Förderleistung.
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Derartige Dosierbandwaagen dienen der kontinuierlichen Gewichtsbestimmung
und Dosierung von Schüttgütern. Neben der bloßen Gewichtsbestimmung, wie diese beispielsweise
beim Einsatz als Austragbänder zum Abziehen von SchUttgutströmen aus Vorratsbehältern
stattfindet, ist ihre Eignung zur Dosierung von Reaktionskomponenten in kontinuierlich
auszuführenden Reaktionsprozessen, beispielsweise in der Düngemittel-, keramischen
oder Baustoffindustrie, von herausragender Bedeutung. Dort werden neuerdings Anforderungen
an die Genauigkeit der Dosierung gestellt, die mit den herkömmlichen und im Einsatz
befindlichen Dosierbandwaagen trotz sorgfältigster Wartung nicht mehr zu erfüllen
sind.
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Die Kalibrierung einer Dosierbandwaage erfordert die Verwiegung einer
ausreichend großen Materialmenge auf einer
geeigneten Waage. Zur
statistischen Absicherung der Meßergebnisse muß dabei eine genügend große Anzahl
von Materialverwiegungen durchgeführt werden. In der Praxis kann dieser Aufwand
wegen der dazu notwendigen Unterbrechung des Produktionsprozesses nur selten getrieben
werden und es muß statt dessen ein größerer Fehler in Kauf genommen werden. Die
üblicherweise vorgenommene Nullpunktskontrolle bei leerlaufendem Band und die Simulierung
der Bandbelegung durch Gewichte ergeben einen größeren Dosierfehler und können die
Materialkalibrierung nicht voll ersetzen. Zwischen den Materialkontrollen auftretende
Driften und Fehler bleiben unbekannt.
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Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, die Genauigkeit der
bekannten und im Einsatz befindlichen Dosierbandwaagen zu verbessern und die Kalibrierung
zu erleichtern.
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Die Lösung dieser Aufgabe gelingt gemäß der Erfindung dadurch, daß
neben der erwähnten elektromechanischen Wägeeinrichtung eine auf die Beladung des
Bandes mit dem zu dosierenden Gut ansprechende radiometrische Wägeeinrichtung mit
einem eigenen Glied zur Ermittlung bzw.
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Anzeige der Förderleistung vorgesehen ist, deren Abweichung vom Sollwert
der Förderleistung als Korrekturwert dem Regelglied eingegeben wird. Die Abweichung
wird vorzugsweise für ein vorbestimmbares Zeitintervall ermittelt bzw. angezeigt.
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Die radiometrische Wägeeinrichtung kann dabei aus einem auf einer
Seite, vorzugsweise der Unterseite des zu beladenden Förderbandtrums angeordneten
Gammastrahler und einem auf der gegenüberliegenden Seite angeordneten Scintillationsdetektor
bestehen.
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Als Gammastrahler können Radionukleide wie 60Co, 137Cs oder 241Am
Verwendung finden. Die Strahlungsquelle ist dabei zweckmäßigerweise so abgeschirmt,
daß ihre Strahlung im wesentlichen nur das Förderband und das auf ihr liegende Gut
durchstrahlt und auf den Detektor hin gebündelt ist.
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Radiometrische Wägeeinrichtungen in Verbindung mit Förderbändern sind
unter der Bezeichnung radiometrische oder Nuklearbandwaagen an sich bekannt. Die
Kombination einer radiometrischen Wägeeinrichtung mit einer Dosierbandwaage hat
jedoch den Vorteil, daß die auftretenden Driften und Fehler, wie sie beispielsweise
durch unvermeidliche Staubablagerung auf dem elektromechanischen Wägesystem hervorgerufen
werden, erfaßt und ausgeglichen werden können, so daß im allgemeinen nur noch eine
einzige Materialverwiegung bei der erstmaligen Inbetriebnahme erforderlich ist.
Die Betriebspunkte der Dosierbandwaage werden bei leerlaufendem Band durch in den
Strahlengang der radiometrischen Wägeeinrichtung eingeschwenkte, vorbestimmter Materialbelegung
entsprechende Kalibrierplatten gesichert.
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Damit wird die Genauigkeit der radiometrischen Wägeeinrichtung als
Kalibriernormal ohne weitere Materialkontrollen genutzt.
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Die Genauigkeit vorhandener Dosierbandwaagen kann so ohne allzu großen
Aufwand erheblich gesteigert und ihre Kalibrierung wesentlich erleichtert werden.
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt.
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Ein endloses Förderband 1 ist um Umlenkrollen 2 geführt und mittels
eines Motors 3 in Pfeilrichtung antreibbar.
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Das Förderband 1 zieht aus einem Vorratsbehälter 4 einen Schüttgutstrom
5 ab. Das Gewicht des auf dem Band liegenden Schüttgutes wird von einem elektromechanischen
Wägesystem, bestehend aus einer Wägerolle 6 und einer Druckmeßdose 7-in Form eines
gewichtsproportionalen elektrischen Signals erfaßt. Gleichzeitig wird der Druckmeßdose
über einen am Motor 3 angebauten Meßumformer 8 ein der Umlaufgeschwindigkeit des
Förderbandes proportionales elektrisches Signal zugeleitet. An der Druckmeßdose
7 ist ein der Förderleistung proportionaler Istwert abgreifbar, der einem Regler
9 zugeleitet wird, der seinerseits einen Vergleich mit dem ihm eingegebenen Sollwert
durchführt und entsprechend dem Ergebnis des Istwert/Sollwert-Vergleichs die Motordrehzahl
regelt. Insoweit ist die beschriebene Vorrichtung als Dosierbandwaage bekannt.
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Gemäß der Erfindung ist nun eine zusätzliche radiometrische Wägeeinrichtung
vorgesehen, die aus einem unterhalb des den Schüttgutstrom 5 tragenden Förderbandtrums
angeordneten Strahler 10 und einem darüber angeordneten Detektor 11 besteht. Die
durch den Schüttgutstrom 5 bewirkte Schwächung der Strahlung wird in ein gewichtsproportionales
elektrisches Signal umgewandelt und einer Auswerteinheit 12 zugeleitet.
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Diese erhält gleichzeitig von einem dem Meßumformer 8 entsprechenden
Meßumformer 8' ein geschwindigkeitsproportionales
elektrisches Signal
und bildet einen der Förderleistung entsprechenden Istwert. Dieser Istwert wird
ebenso wie der vorgegebene Sollwert in einer Kalibriereinheit 13 über ein vorbestimmbares
Zeitintervall integriert. Aus der Differenz beider Integrale wird ein Korrekturwert
gebildet, der dem Regler zugeführt wird, der seinerseits eine entsprechende Korrektur
der Drehzahl des Motors 3 herbeiführt. Zur Korrektur kann dabei der Sollwert oder
der Nullpunkt der Dosierbandwaage verändert werden.
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Es versteht sich, daß die Erfindung nicht auf die Anwendung an der
dargestellten Dosierbandwaage mit (schein)konstanter Bandbelegung und regelbarer
Bandgeschwindigkeit beschränkt ist, sondern ebensogut an einer Dosierbandwaage mit
(schein)konstanter Bandgeschwindigkeit und geregelter Bandbelegung angewendet werden
kann. Die für die Regelung in beiden Fällen anzuwendenden schaltungs- und regelungstechnischen
Maßnahmen sind dabei dem Fachmann geläufig.