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Integrierende Vorrichtung zur Messung von körnigem oder pulverförmigem
. Beschickungsgut. Die Erfindung ist auf dLn besonderen Fall der Raummessung für
ausfließendes Beschickungsgut gerichtet, das einen Durchlaß oder eine (7ffnung verläßt,
dessen lichte Weite von einem Regler bestimmt wird, und das dann durch eine »Fördervorrichtung«
oder einen »Verteiler« einen Vorschub erfährt. Der Gegenstand der Erfindung ist
beispiels-Nveise brauchbar zur Messung von Brennstoff, der in eine Feuerung mittels
einer mechanischen Schürvorrichtung gefördert wird oder zur Messung von Getreide,
das von der Auslaßseite eines Beschickungsrumpfes auf ein endloses Förderband abgegeben
wird. Der Erfindungsgegenstand eignet sich auch für die Messung von Salz, Mehl,
Sand, Steingrus u. dgl.
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Es ist bekannt, bei derartigen Vorrichtungen die gewünschte Messung
mit Hilfe eines integrierenden Meßinstruments -zu bewerkstelligen, das in Übereinstimmung
mit den Bewegungen des genannten Fördermittels bewegt wird und unter dem Einfluß
eines Stellmittels steht. Das Meßergebnis wird dabei entweder numerisch oder graphisch
oder in beiderlei Art angezeigt; doch ist es bei den bekannten Vorrichtungen nicht
der Rauminhalt, der gemessen wird.
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Als Hilfsgerät für die numerische Messung wird für die Zwecke vorliegender
Erfindung vorzugsweise ein Integrierinstrument von der durch Patent 214816 oder
britisches Patent 97'3/09 bekannten Art angewendet.
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Auf den Zeichnungen sind Ausführungsbeispiele der Erfindung veranschaulicht.
Fig. i zeigt schematisch eine Vorrichtung, bei der der Vorschub des zu messenden
Gutes stetig ist; Fig. a veranschaulicht eine Abänderungsform cler Integriervorrichtung
Fig. 3 stellt eine weitere Ausführungsform der Vorrichtung dar, bei welcher die
Messung graphisch aufgezeichnet wird oder zugleich eine Aufzeichnung und eine numerische
Anzeige erfolgt; Fig.4 veranschaulicht ein Stück des Registrierstreifens mit einer
graphischen Aufzeichnung, wie sie durch die Vorrichtung nach Fig. 3 erhalten wird;
Fig. 5 stellt eine abgeänderte Ausführungsform der Vorrichtung nach Fig. 3 dar;
Fig. 6 zeigt die Anwendung der Erfindung in Verbindung mit einer mechanischen Schürvorrichtung
an. einem Kettenrost; Fig.7 veranschaulicht eine weitere Abänderung, und Fig. 8
zeigt die Anwendung der Erfindung bei einem Förderwerk, in dem die Beschikkung absatzweise
erfolgt.
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In der nachfolgenden Beschreibung gilt die Bezeichnung »Fördervorrichtung«
oder »Verteiler« im allgemeinen für ein endloses Förderband
oder
eine Förderkette; sie umfaßt aber auch Schatifehverke oder andere Vorrichtungen,
die bestimmt sind!, das zu messende Fördergut von einer Stelle zur anderen zu befördern.
Der Ausdruck »Regelerz< soll jede Form einer Vorrichtung zur Regelung der Dicke
oder des Querschnitts der zu messenden Beschickungsschicht bezeichnen.
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In der Anordnung nach Fig. i ist das Fördermittel ein endloses Band
i, welches um Scheiben oder Trommeln 2, 2 läuft. Den Durchlaßregler bildet eine
Schiebetür 3. Diese ist zwischen senkrechten Führungen schiebbar gelagert und bestimmt
j e nach-ihrer Lage die Höhe der Beschickungsschicht auf dem endlosen Band i, und
das Beschickungsgut tritt dabei an der Unterseite des -BeschikkungsrumPfes q aus.
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Das mit der Einrichtung in Verbindung gebrachte Meßinstrument besitzt
eine Integriertrommel 5 und ein Zählwerk 6; die erstere wird mit einer Geschwindigkeit
angetrieben, die proportional der Geschwindligkeit des Förderbandes ist, und das
Zählwerk erhält seinen Antrieb proportional den senkrechten Bewegungen des Schiebers
3. Die Trommel 5 kann durch eine der Scheiben des Förderbandes mittels Kegelräder
7, 8 und Wellen 9, io angetrieben werden, während das Zählwerk 6 mittels eines Seil-
oder Schnurzugs 1? mit dem Schieber 3 verbunden sein kann, wobei auf der anderen
Seite ein Gegengewicht i i angreift. Die Seile werden über Rollen 13 geführt.
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Indem der Unterrand des Reglers oder Schiebers 3 parallel zur Oberfläche
des FördIerbandes ist und rechtwinklig an die Seiten des Rumpfauslasses angrenzt,
bildet sich eine rechteckige Durchlaßöffnung, durch welche das Gut hindurchtreten
kann. Das Maß der z. B. in Litern ausgedrückten Stoffmenge, welches zum Förderband
gelangt, bestimmt sich daher notwendigerweise als das Produkt aus dem Flächeninhalt
genannter Öffnung und dem Wege, d'er von dem Beschickungsgut zurückgelegt wird.
Wenn demgemäß mit a die Querschnittsfläche der Öffnung in Quadratmetern bezeichnet
wird und der zurückgelegte Weg, in Metern gemessen, mit d, so ist die Gesamtmenge
des d`urcbgeförderten Beschickungsgutes gleich a. d, inKubikmetern ausgedrückt.
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Um die gewünschte Messung auf mechanischem Wege zu bewerkstelligen,
wird die Integriertrommel 5 der Vorrichtung mit einer Geschwindigkeit angetrieben,
die proportional der des Bandes i ist; die Abgrenzungskurve des mit Zahnung versehenen
Feldes der Trommel läuft so über dem Trommelumfang, daß das Zahnungsmaß an jedem
Punkte dem wechselnden Flächeninhalt der genannten Öffnung entspricht. Der Zahneingriff
wird durch die.Verschiebung des Zählwerks 6 verset zt, indem das punktiert angedeutete
Triebrad 16 im Eingriff mit der Trommelzahnung nach links oder nach rechts rückt.
Wenn die Öffnung des Beschickungsrumpfes rechteckig ist, so bildet die Begrenzungskurve
der Trommel lediglich eine regelmäßige Schraubenlinie. Wenn aber der Beschickungsdurchlaß
nicht rechteckig ist und wenn daher die Querschnittsänderung nicht genau . proportional
der Schieberbewegung stattfindet, muß die Abgrenzungskurve des gezahnten Um> fangfeldes
der Trommel 5 von der regelmäßigen Schraubenlinie abweichen und nach einer Schraubenkurve
von unregelmäßiger Form gestaltet werden.
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Es wird keine Bewegung auf die Räder dies Zählwerks übertragen, wenn
der Schieber 3 in seiner untersten Stellung ist und kein Gut durchgebt. selbst während
das Förderband noch in Bewegung sein kann, und ebensowenig in dem Falle, wenn der
Schieber' 3 zwar ganz offen steht, das Förderband aber' angehalten ist. Unter allen
dazwischenliegenden Verhältnissen hinsichtlich des Querschnitts der Rumpföffnung
und der Geschwin'd'igkeit des Förderbandes wird die Bewegung der Räder des Zählwerks
proportional zu der Menge dies vom Fördermittel weiterbeförderten Gutes veranlaßt.
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Anstatt die mit Zahnung versehene Integriertrommel 5 anzuwenden, kann
gemäß Fig.2 das Zählwerk mit einer Integrierscheibe 14 ausgerüstet werden, welche
im Gleichlauf mit dem Förderband durch VermittlLUlg voll Kegelrädern 15 nebst Wellen
io gedreht wird. Das den Antrieb aufnehmende Rad 16 des Zählwerks 6 ruht auf der
Fläche der Scheibe und wird zusammen mit dem Zählwerk radial über der Scheibenoberfläche
verstellt. Es nimmt mithin die verschiedenen Einstellungslagen nach Maßgabe des
an der Rumpföffnung dargebotenen lichten Querschnitts auf. Wenn das Rad über dem
Mittelpunkt der Scheibe liegt, befindet sich der Schieber 3 in der Schlußlage, und
andererseits ist das Triebrad 16 nahe dem Umfang der Scheibe, wenn der Schieber
voll geöffnet ist.
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Will man statt einer numerischen Anzeige eine Aufzeichnung des Meßergebnisses
einrichten, so kann man die Vorrichtung, wie in Fig.3 ersichtlich, mit einer Trommel
17 ausrüsten, nach Art der in der Patentschrift 189159 beschriebenen Trommel. Man
kann auch einen Schreibstiftträger 18 in Beziehung zu einer das Schreibpapier tragenden
Trommel i9 anbringen, wobei das Papier von einer an der Walze 2o aufgewickelten
Papierrolle abläuft und die Trommel mit Stiften besetzt
ist, die
in Randlöcher des Papiers eingreifen. Das Papier ist mit längslaufenden Linien versahen,
die die Hublage des Schiebers veranschaulichen oder - mit anderen Worten -verschieden
großen Öffnungen des Rumpfes entsprechen; die Querlinien des Papiers stellen die
Teilung entsprechend dem Wege dar.
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Die Trommel ig wird durch eine Welle 1o mit einer Geschwindigkeit
angetrieben, die proportional der des Förderbandes ist, während die Trommel
17 durch eine Zahnstange. 21 gedreht wird, die mit dem Schieber 3 verbunden
ist, wobei ein Zahntrieb 22 an der Trommelwelle 23 den Antrieb aufnimmt. Der den
Schreibstift tragende Arm i8 sitzt an einer Schubstange 24, und auf derselben Stange
ist ein Arm 25 tangential auf der Trommel 17 lagernd angeordnet, dessen freies
Ende sich in der üblichen spiral- oder Echraubenförinigen Spur oder Rippe an der
Trommel 17 führt. Diese Spur stellt sich in der Form einer regelmäßigen oder unregelmäßigen
Schraubenlinie dar und entspricht den Änderungen im Querschnitt der Rumpföffnung.
Sobald der Schieber 3 geöffnet wird, dreht sich die Trommel 17 und verursacht
eine Bewegung des Schreibstiftes um eine Entfernung, die proportional ist der Bewegung
des Schiebers. Somit stellt sich der Schreibstift nach Maßgabe der Rumpföffnung
ein, und bei der Ingangsetzung des Förderbandes und entsprechender Drehung der Trommel
i g verzeichnet er auf dem Papier eine Linie, welche die Dicke oder den Querschnittsinhalt
der Stoffschicht in jedem Punkte anzeigt, wie andererseits auch das Maßdes vom Stoff
zurückgelegten Weges daraus abgelesen werden kann. Als ein Beispiel einer so erhaltenen
Aufzeichnung- ist in: Fig. 4 ein Stück eines Registrierstreifens dargestellt. Die
Aufzeichnung dieses Streifens besagt, daß bei der Förderung für ioo in des Weges
eine Schichtstärke von 3 cm maßgebend gewesen ist, für weitere 70 m eine
Schichtstärke von 2 cm und für diie letzten 5o m eine Schichtstärke von i cm. Der
schraffierte Flächenteil bedeutet die Menge des geförderten Gutes, die mit Hilfe
eines Planimeters aus einer solchen graphischen Darstellung leicht ermittelt werden
kann.
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Wenn sowohl eine numerische Anzeige als auch eine Aufzeichnung verlangt
wird, so muß das Maßgerät eine Integriertroinmel5 und ein Zählwerk 6 umfassen. Letzteres
wird zur Ausführung seiner Schubbewegung mit der Stange 24 verbunden, während die
Trommel 15 von der Trommel 19 aus mittels zweier Kettenräder ige-
und einer endlosen Kette igb in Drehung versetzt wird (Fig. 3).
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Wenn die Flächeninhalte der veränderlichen Rumpföffnung nicht proportional
dem Hube des Schiebers 3 sind, kann die Trommel 17 - dazu hergerichtet werden, die
Seitenscliubbewegung des Schreibstiftes und des Zählwerks dem Öffnungsquerschnitt
anzupasen.
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Wenn die Rumpföffnung genau rechteckig bleibt, so kann die Trommel
17 weggelassen werden, während man den Schreibstift und das Zählwerk sich
durch den Schieber 3 und das Gewicht i i bewegen läßt, in derselben Art, wie in
Fig. i das Zählwerk bewegt wird. Wenn lediglich eine Aufzeichnung erfordert wird,
so kann der Schreibstift durch Wirkung des Schiebers 3 und Gewichts i i verschoben
werden; diese Einrichtung ist in Fig. 5 dargestellt.
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In Fig.6 ist die Ausführungsform einer Vorrichtung gemäß der Erfindung
für die Anwendung bei einem mechanischen Schür-oder Beschickungswerk mit Kettenrost
veranschaulicht. Das Maßinstrument ist in einem staubdichten Gehäuse 26 eingebaut,
welches mittels Platte 27 an dem Beschikkungsrumpf 28 befestigt sein kann. Das Zählwerk
6 ist an einer in den Lagern 30 verschiebbaren Stange 29 angebracht und,
greift, von einem Gegengewicht ausgeglichen, mit seinem Triebrad in die Zahnung
der Tromniel5, wie im vorher beschriebenen Ausführungsbeispiel. Eine Schiene hinter
der Stange 29 dient dazu, das Rad leicht in Eingriff mit der Trommelzahnung- zu
halten. Die Bewegung des endlosen Wanderrostes 3 i wird an die Trommel 5 mittels
zweier Kegelräder 32, 33 und einer biegsamen Welle 34 übertragen; diese letztere
ist in Kupplungsverbindung mit der Verlängerung 35 der Trommelachse 511. Das ' Kegelrad
32 ist an, der üblichen Schneckentriebwelle 36 des Ketteni ostes aufgekeilt. Ferner
ist die Stange 29 mit einem Verlängerungsstück 37 gekuppelt, -welches mit seinem
aus dem Gehäuse ragenden Teil eine einstellbare Gelenkverbindung mit dem einen Arm
eines Hebels 38 hat, der als Stellglied für die Schiebetür der Feuerung dient. Der
Hebelarm trägt an seinem Ende eine Mutter 38a in Eingriff mit der Schraubspindel3g.
Dem Hebel 38
dient als Achse die mit ihm fest verbundene und am Rumpf quer
hindurchgehende Welle 4o, und an dem anderen Hebelarm ist mittels Zwischenglieder
41 der Feuerungseinlaßschieber 3 angelenkt. Durch Drehung der Schraubenspindel 39
kann der Schieber 3 gehoben und gesenkt werden: dabei wird gleichzeitig das Zählwerk
in einem den Bewegungen des Schiebers proportionalen Maße verschoben. Entsprechend
der Einstellung des Schiebers wird naturgemäß die Dicke der Feuerungsschicht auf
dem Rost geregelt.
Indem die Drehung der Trommel 5 proportional
zur Geschwindigkeit des Rostes erfolgt und die Begrenzungskurve an der Trommel Schritt
hält mit den verschiedenen Höhenlagen der Schiebetür bzw. mit dem jeweiligen freien
Querschnitt der Bescbikkungsöffnung, womit die zur Schichtdichte proportionale Schaltung
des Zählwerks bedingt ist, bewirkt das Meßgerät die Messung und numerische Anzeige
der Gesamtmenge des Brennstoffs, der in die Feuerung gefördert wird. Wenn nebenher
eine Aufzeichnung erforderlich ist, so wird die Papiertrommel ig und Walze 2o in
einem Gehäuse untergebracht, und die Trommel ig wird mit derselben Geschwindigkeit
wie die Trommel 5 angetrieben, indem zur Übertragung die endlose Kette 42 und die
Scheiben 43 dienen. Der den Schreibstift tragende Arm ist auf der Stange 29 angebracht
und erfährt die Verschiebung gleichzeitig und mit gleichem Hube wie das Zählwerk
6.
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Eine andere Ausführungsform ist in Fig. 7 dargestellt, bei welcher
das Zählwerk 6 stiJlstehend angeordnet ist. Die Bewegungen der gezahnten Trommel
5 werden auf das Zählwerk durch einen kleinen, entsprechend gestalteten Zwischentrieb
1611 übertragen, der in die Trommelzahnung einerseits und in eine lange Zahntriebwalze
16b anderseits eingreift. Die Achse der letzteren trägt eine Schnecke 16'', die
in Eingriff mit einem Schneckenrad am Zählwerk steht. Unter beständiger Aufrechterhaltung
des Eingriffs wird der Zwischentrieb 1611, der auf seiner Spindel 3a zwischen Bundringen
16d lose drehbar lagert, entsprechend der Bewegung des Schiebers 3 auf- und abwärts
geschoben. Die Spindel 3a ist zii diesem Zwecke mit genanntem Schieber-3 verbunden.
Mit 3e ist das Seil bezeichnet, welches das Gegengewicht 11 zum Schieber trägt.
Die Tromniel 5 erhält Drehung von der Förderwelle aus durch Kegelräder 7, 8 und
8° sowie Wellen g und io. Das Förderband i veranschaulicht schematisch die Anwendung
irgendeines den linearen Fortschritt des Beschickungsgutes bewirkenden Fördermittels.
-Statt daß dieses Gut nach Art eines Ketten- oder Wanderrostes mit selbsttätiger
Beschickung stetig gefördert wird, kann auch ein Beschickungsbetrieb mit mechanischer
Brennstoffzufuhr dhirch Schaufeln oder andere absatz"veise wirkende Schürglieder
zugrunde gelegt werden. Eine solche Einrichtung zeigt Fig.8; in diesem Falle wird
die Trominel 5 in Übereinstimmung mit den absetzenden Vorwärtsbewegungen der Schaufel
44 gedreht, und nach Maßgabe der Einstellungen, die man zur -Veränderung des Hubes
des Stößerkolbens 45 vornimmt, wird das Zählwerk zu den bezüglichen Lagen eingestellt,
die dem jeweils wirksamen Querschnittsflächeninhalt des in die Feuerung geförderten
Brennstoffstroms entsprechen. In derri dargestellten Ausführungsbeispiel ist der
Drehpunkt des den Stößerkolben bewegenden Hebels 46 an einem einstellbaren Schlitten
47 angeordnet, und besitzt der Hebel 46 eine Schlitzführung für den Drehzapfen,
so daß man durch Hebung. oder Senkung des Drehzapfens den Hub des Kolbens ändern
kann. Das Zählwerk 6 (oder ein zugehöriges Gestänge) ist mittels Seilzuges 48, der
über Rollen 49 führt, mit dem Schlitten 47 verbunden, «nährend auf der anderen Seite
das am Seil 48 hängende Gegengewicht 5o wirkt. Vermöge dieser Anordnung wird das
Zählwerk 6 (oder andernfalls z. B. der Zwischentrieb 1611 gemäß Fig.7) in die dem
jeweiligen Hubmaß des Stößerkolbens genau entsprechende Lage einbestellt. _ Dieses
Hubmaß multipliziert mit der Ouerschnittsgröße des Kolbens ergibt die Dicke der
bei jedem Hub in die Feuerung geförderten Brennstoffschicht.