DE3810710A1 - Durchlaufwaage - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Durchlaufwaage nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Insbesondere befaßt sich die vorliegende Erfindung mit einer Durchlaufwaage zum kontinuierlichen oder schub­ weisen Wägen oder Dosieren von fließfähigen Feststoffen, insbesondere von Granulaten, Getreide, Futter oder Mehl, wie sie vorzugsweise im Bereich der Landwirtschaft ein­ gesetzt wird.

Gattungsgemäße Durchlaufwaagen sind seit geraumer Zeit bekannt.

So zeigt beispielsweise die PCT/EP 86/00 186 eine Gefäß­ waage für Schüttgut mit einem Durchlaufwägegefäß, dem eine Speiseklappe, ein Abschlußorgan für eine Bodenöff­ nung, Gewichtserfassungselemente sowie Steuerorgane zu­ geordnet sind. Das Durchlaufwägegefäß wird intermittie­ rend befüllt. Dessen Gewicht wird an mehreren Aufhän­ gungspunkten ermittelt, wobei eine Rechnerschaltung aus den Einzelsignalen ein momentanes Gewichtssignal ablei­ tet, was eine relativ aufwendige elektrische Beschaltung erforderlich macht. Der Austrag aus dem Durchlaufwäge­ gefäß erfolgt durch eine Öffnung mittels Schwerkraft, so daß diese Durchlaufwaage nur dann einsetzbar ist, wenn das zu wiegende Schüttgut gegenüber dem Ort des gewoge­ nen Schüttgutes deutlich erhöht ist.

Eine strukturell zu der oben beschriebenen Durchlauf­ waage praktisch identische Durchlaufwaage ist aus der DE-OS 35 36 347 bekannt.

Aus der FR-A1-23 84 246 ist eine weitere Durchlaufwaage bekannt, die einen im wesentlichen trichterförmigen Behälter zum zwischenzeitlichen Aufnehmen von Feststof­ fen hat, an dessen unterem Auslauf eine Förderschnecke mit elektromotorischem Antrieb angebracht ist. Der Be­ hälter sowie die Förderschnecke sind über mehrere Wiege­ zellen an einem Rahmen aufgehängt. Bezüglich der Auswer­ tung der Meßsignale ergeben sich die oben beschriebenen Probleme. Ferner ist diese bekannte Durchlaufwaage auf­ grund ihrer eine Aufhängung erforderlich machenden Bau­ weise vergleichsweise sperrig und daher im landwirt­ schaftlichen Anwendungsbereich nur als stationäres Gerät geeignet.

Eine mit der letztgenannten Durchlaufwaage vergleichbare Durchlaufwaage ist ferner aus der FR-A1-25 72 520 be­ kannt.

Neben den bereits beschriebenen Nachteilen sind die oben beschriebenen, bekannten Durchlaufwaagen mit dem Problem behafet, daß sie in der Genauigkeit der Bestimmung des Gewichts der durchlaufenden Feststoffe oder Schüttgüter beeinträchtigt werden, wenn an ihnen zusätzlich zu den rein vertikal gerichteten Gewichtskräften Seitenkräfte oder Torsionskräfte angreifen. Nur bei Einsatz aufwendi­ ger Kompensationsschaltungen lassen sich durch derartige Einflüsse, wie sie im rauhen landwirtschaftlichen Betrieb beispielsweise unvermeidbar sind, verursachte Meßungenauigkeiten kompensieren.

Gegenüber diesem Stand der Technik liegt der vorliegen­ den Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Durchlaufwaage der eingangs genannten Art so weiterzubilden, daß diese nicht nur einen einfachen und robusten Aufbau hat, son­ dern auch trotz Verwenden einer sehr einfachen Auswerte­ schaltung eine hohe Meßgenauigkeit liefert.

Diese Aufgabe wird bei einer gattungsgemäßen Durchlauf­ waage durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst.

Durch die erfindungsgemäße Zusammenfassung des Behälters und der Austragvorrichtung zu einer baulichen Einheit mit einem gemeinsamen Fuß und durch die Halterung des gemeinsamen Fußes am freien Ende eines einzigen, im we­ sentlichen horizontal angeordneten Wiegestabes wird nicht nur eine äußerst einfache mechanische Struktur erreicht, sondern ferner das Angreifen von unerwünsch­ ten Kräften mit Ausnahme von Gewichtskräften an dem Durchlaufbehälter, welche zu einer Verfälschung der Meß­ ergebnisse führen könnten, vermieden. Bei geeigneter An­ ordnung der Dehnungsmeßstreifen auf dem Wiegemeßstab, die Gegenstand von Unteransprüchen ist, wird ferner eine automatische Kompensation von Torsionskräften und Seitenkräften, die in einem Winkel von 90° zur Gewichts­ kraft angreifen, erreicht. Die Gewichtserfassung bedarf keiner Kompensationsschaltungen oder aufwendiger Ver­ knüpfungsschaltungen, sondern für eine Vollkompensation der obigen Fehlerfaktoren lediglich einer subtrahieren­ den Schaltung, mit der jeweils zwei Dehnungsmeßstreifen verschaltet sind.

Bevorzugte Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Durch­ laufwaage sind Gegenstand der Unteransprüche.

Eine bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfin­ dung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die Zeich­ nungen näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine Seitenansicht einer Ausführungsform einer Durchlaufwaage gemäß der vorlie­ genden Erfindung; und

Fig. 2 die Anordnung eines Wiegestabes bei der in Fig. 1 gezeigten Durchlaufwaage.

Eine Durchlaufwaage 1, die in Fig. 1 in Seitenansicht gezeigt ist, weist einen im wesentlichen trichterförmi­ gen Behälter 2 auf, der zum zeitweiligen Aufnehmen von Feststoffen dient. Bei diesen Feststoffen handelt es sich insbesondere um Granulate, Getreide, Futter oder Mehl. An seinem unteren Ende weist der trichterförmige Behälter 2 einen Auslaufstutzen 3 auf, der fest mit dem Gehäuse einer Förderschnecke 4 verbunden ist. Die Förderschnecke wird von einem Elektromotor 5 über geeig­ net untersetzende Zahnräder 6, 7 und einen Zahnriemen 8 angetrieben. Die Förderschnecke 4 weist an ihrem aus­ tragseitigen Ende einen Austragstutzen 9 auf. Der Be­ hälter 2 und die durch die Förderschnecke 4 und den Elektromotor 5 gebildete Austragvorrichtung 4, 5 sind somit zu einer baulichen Einheit zusammengefaßt, die mit einem gemeinsamen Fuß 10 versehen ist. Der Fuß 10 ist am freien Ende 11 eines Wiegestabes 12 befestigt, der seinerseits an seinem festen Ende 12 mittels zweier Einspannungen 14 an einem Bodenteil 15 der Durchlauf­ waage 1 befestigt ist.

Die Achse der Förderschnecke 4 liegt in einer gemein­ samen vertikalen Ebene mit der Achse des Wiegestabes 12, wodurch einerseits ein besonders kompakter Aufbau der Durchlaufwaage erreicht wird und andererseits die bei einer von dieser Ausrichtung abweichenden Ausrichtung auftretenden Torsionsmomente vermindert werden.

Sowohl der Schwerpunkt des ungefüllten Behälters 2 wie auch der Schwerpunkt des gefüllten Behälters 2 liegt vertikal oberhalb des Fußes 10.

Details der Ausgestaltung und Aufhängung des Wiegestabes 12 sind in Fig. 2 gezeigt, in der mit Fig. 1 überein­ stimmende Teile mit entsprechenden Bezugszeichen be­ zeichnet sind, so daß deren nochmalige Beschreibung ent­ fallen kann.

Der Wiegestab 12 ist mittels zweier Einspannungen 14 fest mit dem Bodenteil 15 verbunden. Bei einer Belastung des Fußes 10 durch die Gewichtskraft, die von dem zu wägenden Feststoffgut ausgeht, erfährt der Wiegestab ein Biegemoment, das proportional ist zu der an dem Kraft­ angriffspunkt 16 auftretenden Gewichtskraft multipli­ ziert mit dem Abstand des in Rede stehenden Punktes auf dem Wiegestab von dem Kraftangriffspunkt 16.

Die durch das Moment bewirkte Biegung des Wiegestabes, der die Form eines runden Stahlstabes hat, wird durch vier Dehnungsmeßstreifen 17 bis 20 erfaßt. Die Dehnungs­ meßstreifen sind durch ein Gehäuseteil 21 geschützt.

Das Biegemoment am Ort des Dehnungsmeßstreifens 17 ent­ spricht dem Produkt der an dem Kraftangriffspunkt 16 angreifenden Kraft multipliziert mit der Entfernung zwischen dem Kraftangriffspunkt 16 und dem Ort des Dehnungsmeßstreifens 17. Entsprechendes gilt für den gleichfalls auf der Oberseite des Wiegestabes 12 ange­ ordneten, benachbarten Dehnungsmeßstreifen 18 sowie mit umgekehrten Vorzeichen für die Dehnungsmeßstreifen 19 und 20, welche auf der Unterseite des Wiegestabes lie­ gen. Durch Subtraktion der Ausgangssignale der Dehnungs­ meßstreifen 17 und 18 bzw. 19 und 20 erhält man ein Meß­ signal, das proportional ist zu der an dem Kraftan­ griffspunkt 16 angreifenden Kraft multipliziert mit dem Abstand der Dehnungsmeßstreifen 17, 18 und somit ein direkt gewichtsproportionales Signal.

Dieses Meßsignal ist unempfindlich gegen Torsion des Wiegestabes 12, da eine Torsion zu einer gleichmäßigen Längung aller Dehnungsmeßstreifen 17 bis 20 führt.

Ferner ist das Meßsignal unempfindlich gegen Seiten­ kräfte, da diese keine Widerstandsänderung bewirken.

Ferner ist es unabhängig von der Länge des Wiegestabes und vom genauen Ort der Einspannungen 14, da allein der gegenseitige Abstand der Dehnungsmeßstreifen 17, 18 bzw. 19, 20 in das Meßsignal eingeht.

Dies ermöglicht eine einfache unkritische Fertigung der erfindungsgemäßen Durchlaufwaage bei hoher Meßgenauig­ keit und Reproduzierbarkeit der Meßwerte.

Die Signalauswertung erfordert lediglich die Subtrak­ tion zweier Meßsignale, was durch jedlichen Differenzen­ verstärker leicht implementiert werden kann.

Durch seine kompakte Struktur, Unempfindlichkeit und dennoch hohe Meßgenauigkeit eignet sich die erfindungs­ gemäße Durchlaufwaage besonders für den Bereich der Landwirtschaftstechnik, für die Nahrungsmittelindustrie, Baustoffindustrie sowie auch für die chemische Industrie.

In Abweichung von der gezeigten Ausführungsform kann der Behälter 2 auch eine andere als trichterförmige Gestalt haben.

Ferner ist es möglich, die Förderschnecke 4 so anzuord­ nen, daß sie sich durch den Bodenbereich des Behälters 2 erstreckt, wodurch eine erhöhte Unempfindlichkeit gegen Brückenbildungen im Behälter auch bei klebrigen Wäge­ gütern erreicht wird.

Claims (7)

1. Durchlaufwaage

• - zum kontinuierlichen oder schubweisen Wägen oder Dosieren von fließfähigen Feststoffen, insbeson­ dere von Granulaten, Getreide, Futter oder Mehl,
• - mit einem Behälter zum Aufnehmen der Feststoffe und
• - mit einer im unteren Bereich des Behälters ange­ ordneten Austragvorrichtung,

dadurch gekennzeichnet,
daß der Behälter (2) und die Austragvorrichtung (4, 5) zu einer mit einem gemeinsamen Fuß (10) ver­ sehenen baulichen Einheit verbunden sind, und
daß der Fuß (10) mit den freien Ende (11) eines einzigen, im wesentlichen horizontal angeordneten Wiegestabes (12) verbunden ist, der an seinem anderen Ende festgelegt ist.

2. Durchlaufwaage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Austragvorrichtung (4, 5) als Förderschnecke (4) ausgebildet ist, an der ein Elektromotor (5) zu deren Antrieb befestigt ist.

3. Durchlaufwaage nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Achse der Förderschnecke (4) und die Achse des Wiegestabes (12) in einer gemeinsamen, vertika­ len Ebene liegen.

4. Durchlaufwaage nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Behälter (2) derart angeordnet ist, daß dessen Schwerpunkt vertikal oberhalb des Fußes (10) liegt.

5. Durchlaufwaage nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der im wesentlichen horizontal angeordnete Wiegestab (12) als Stahlstab ausgebildet ist, an dessen Oberseite und/oder Unterseite zwei vonein­ ander in einem bestimmten Abstand angeordnete Dehnungsmeßstreifen (17, 18; 19, 20) angeordnet sind.

6. Durchlaufwaage nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden auf der Oberseite und/oder die beiden auf der Unterseite des Wiegestabes (12) angeordneten Dehnungsmeßstreifen (17, 18; 19, 20) derart mitein­ ander oder mit einer Auswerteschaltung verschaltet sind, daß sich deren Ausgangssignale voneinander subtrahieren.