DE3911482A1 - Waage fuer die massendurchsatzerfassung von dem einlauf eines extruders zugefuehrtem schuettgut - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Waage für die Massendurchsatzerfassung von dem Einlauf eines Extruders zugeführtem Schüttgut, bestehend aus einem mit dem Schüttgut, insbesondere chargenweise füllbaren Waagebehälter, der an einer Wägeeinrichtung aufgehängt oder abgestützt ist, und aus einem über dem Einlauf des Extruders angeordneten und zu diesem offenen, trichterförmigen Behälter, in den der Waagebehälter mit seinem unteren Teil unter Bildung eines radialen Ringspaltes hineinragt.

Waagen dieser Art sind bekannt. Bei einer bekannten Waage dieser Art (DE 36 17 200) ist der mit einzelnen, in ihrem absoluten Gewicht genau bestimmbaren Chargen füllbare Waagebehälter trichterförmig ausgebildet und fast vollständig in dem unter ihm angeordneten trichterförmigen Behälter angeordnet, wobei er allerdings gegenüber diesem Behälter frei beweglich ist. Mit diesem Behälter und dem Einlauf ist er nur über den Massenstrom des Schüttgutes gekoppelt. Da diese Kopplung verhältnismäßig stark ist und deshalb in die Messung eingeht, sind bei der bekannten Waage Vorkehrungen getroffen, mit denen der Einfluß der Kopplung eliminiert werden kann. Dies geschieht in der Weise, daß die von der Wägeeinrichtung gelieferten Meßwerte kontinuierlich erfaßt und aus diesen Meßwerten durch Differenzierung der relative Massendurchsatz in den absoluten Massendurchsatz umgerechnet wird, indem der von der Wägeeinrichtung des Waagebehälters bei jeder Entleerung erhaltene Meßwert für das bekannte absolute Gewicht der eingegebenen Charge mit der Änderung der von der Wägeeinrichtung des zum Einlauf hin offenen Behälters gelieferten Meßwerte gleichgesetzt wird.

Eine derartige Waage hat sich in der Praxis bewährt. Verbesserungsbedürftig hat sich allerdings, insbesondere bei pulverförmigen Schüttgütern, die Entleerung des trichterförmigen Waagebehälters erwiesen. Trotz einer besonders gleitfähigen Beschichtung der Innenseite des trichterförmigen Waagebehälters ist nicht gewährleistet, daß sich das Schüttgut, insbesondere pulverförmiges Schüttgut, über den gesamten Querschnitt gleichmäßig absenkt. Dies kann zu einer unsymmetrischen Lastverteilung führen, was sich negativ auf das Meßergebnis der Wägeeinrichtung auswirkt. Hinzu kommt, daß der in die Messung eingehende Kopplungsgrad des Massestromes von der Höhe des Schüttgutes im Waagebehälter abhängt.

Aufgabe der Erfindung ist es deshalb, eine Waage für die Massendurchsatzerfassung von dem Einlauf eines Extruders zugeführtem Schüttgutes der eingangs genannten Art zu schaffen, die bei einfachem konstruktiven Aufbau einerseits eine gleichmäßige Absenkung des Schüttgutes im Waagebehälter gewährleistet und bei der andererseits der Einfluß der Kopplung über den Materialfluß klein und weitgehend unabhängig von der Höhe des Schüttgutes im Waagebehälter ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß bei einer Waage der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß der Waagebehälter als Zylinder ausgebildet ist und an seiner Unterseite durch eine vom Zylinder getragene Bodenplatte bis auf einen seitlichen axialen Ringspalt verschlossen ist, für dessen Breite y im Verhältnis zur Breite x des Ringspaltes zwischen dem Waagebehälter und dem Behälter gilt: x kleiner gleich y kleiner gleich 3x.

Versuche mit der erfindungsgemäßen Waage haben gezeigt, daß sich das Schüttgut im Waagebehälter über den gesamten Querschnitt gleichmäßig, das heißt gleichsam scheibenweise absenkt. Für die Wägeeinrichtung bedeutet das, daß sich beim Absenken keine zu Meßfehlern führende Asymmetrien einstellen. Die Ausbildung des Waagebehälters als Zylinder ist auch in konstruktiver Hinsicht einfacher als die eines trichterförmigen Waagebehälters. Die gesamte Materialsäule im Waagebehälter wird von der Bodenplatte getragen und ruht nicht länger, wie beim Stand der Technik, über eine axial durchgehende Schüttgutsäule auf dem Einlauf des Extruders. Da die Kopplung über den Massenstrom nur noch über den seitlichen Ringspalt erfolgt, aus dem das Schüttgut abrieselt, ist die Kopplung vernachlässigbar klein. Unterschiedliche Schüttgutwinkel im radialen Ringspalt wirken sich wegen dessen geringer Breite auf das Meßergebis praktisch nicht aus.

Nach einer Ausgestaltung der Erfindung ist die Bodenplatte von mehreren innen am Zylinder gehaltenen Laschen getragen, die über den Umfang verteilt angeordnet sind. Nach einer weiteren Ausgestaltung kann der Waagebehälter an zwei diametral gegenüberliegenden Punkten an der Wägeeinrichtung aufgehängt sein, wobei die Laschen in bezug auf die durch diese Punkte bestimmte Axialebene symmetrisch angeordnet sind. Wegen des symmetrischen Aufbaus und der sichergestellten gleichmäßigen Absenkung des Schüttgutes reicht es aus, wenn in einem Aufhängepunkt eine Wägezelle vorgesehen ist.

Während beim gattungsgleichen Stand der Technik der Waagebehälter praktisch vollständig innerhalb des trichterförmigen Behälters angeordnet ist, erlaubt die Erfindung nur eine geringe Überlappung. Vorzugsweise ist die axiale Länge, mit der der Waagebehälter in den trichterförmigen Behälter hineinragt, kleiner als der maximale Hubweg, den der Waagebehälter oberhalb seiner Aufhängung hat. Bei dieser Ausgestaltung läßt sich der Waagebehälter für Reinigungszwecke leicht reinigen. Da die Montage und die Reinigung des Waagebehälters einfach und schnell möglich ist, reicht der Vorrat im trichterförmigen Behälter aus, um den Extrudiervorgang fortzusetzen. Solche Reinigungen sind zum Beispiel dann erforderlich, wenn es gilt, in Serie unterschiedliche Materialien, zum Beispiel Materialien mit unterschiedlicher Färbung, zu verarbeiten.

Im folgenden wird die Erfindung anhand einer ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung näher erläutert. Im einzelnen zeigen:

Fig. 1 eine Waage in schematischer Darstellung in Seitenansicht,

Fig. 2 die Waage gemäß Fig. 1 im Schnitt nach der Linie I-I,

Fig. 3 ein Detail der Waage der Fig. 1 im Ausschnitt A in vergrößerter Darstellung und

Fig. 4 ein Detail der Waage gemäß Fig. 1 im Ausschnitt B der Fig. 1 in vergrößerter Darstellung.

Über einem in Fig. 1 nur angedeuteten Extruder 1 ist ein trichterförmiger Behälter 2 mit einem als Einlauf 3 für den Extruder 1 ausgebildeten Stutzen angeordnet. An dem Einlauf 3 ist eine Niveaustandsmeßeinrichtung 4 angebracht.

Der trichterförmige Behälter 2 weist in seinem oberen Bereich einen zylinderförmigen Teil 5 auf, in den ein über ihm angeordneter Waagebehälter 6 mit seinem unteren Rand hineinragt. Der Durchmesser des Waagebehälters 6 ist geringfügig kleiner als der Durchmesser des zylindrischen Teils 5 des Trichters 2, so daß ein Ringspalt 7 mit der Breite x entsteht. Der Waagebehälter 6 ist unten durch eine ebene Bodenplatte 8 bis auf einen seitlichen, axialen Ringspalt 9 verschlossen, dessen Breite y gleich 1/3 bis 1x ist. Die Bodenplatte 8 kann auf ihrer Oberseite auch kegelig ausgebildet sein, wie in Fig. 1 angedeutet ist. Sie wird von dem Waagebehälter 3 über innen an ihm angeordnete Laschen 10, 11, 12 getragen, die über den Umfang gleichmäßig verteilt angeordnet sind. Das im Waagebehälter 6 befindliche Schüttgut 14 rieselt durch den seitlichen Ringspalt 9 aus, wobei sich das Niveau des Schüttgutes 14 im Waagebehälter gleichmäßig über den gesamten Umfang absenkt, so daß die symmetrische Lastverteilung erhalten bleibt.

Der Waagebehälter 3 ist an zwei diametral gegenüberliegenden Punkten in Haken 15, 16 aufgehängt, die von einem Gestell 17 getragen sind. Die Laschen 10-12 sind bezüglich der durch diese Aufhängepunkte gegebenen axialen Ebene symmetrisch verteilt angeordnet. Während der Haken 15 starr mit einem Gestell 17 verbunden ist, ist der Haken 16 über eine Wägezelle 18 am Gestell 17 abgestützt.

Der Behälter 6 wird mit einzelnen Chargen aus einem nicht dargestellten über ein oberhalb des Gestells 17 angeordnetes Ventil 19 gefüllt. Da diese Chargen in ihrem absoluten Gewicht bekannt sind, ist es möglich, durch Differenzmessung unmittelbar vor und unmittelbar nach Eingeben einer Charge die Wägeeinrichtung zu eichen. Dies kann, wie aus dem Stand der Technik bekannt und oben beschrieben, geschehen. Aufgrund der besonderen Form des Waegebehälters 6 und dessen Ringspalt zum unteren Behälter 2 sind jedoch im Vergleich zum Stand der Technik die Einflüsse des Massenstromes des Schüttgutes vom Waagebehälter 6 zum unteren Behälter 2 und auch Unsymmetrien beim Absenken des Schüttgutes im Waagebehälter 6 für die Messung vergleichsweise klein und bleiben im wesentlichen während des Betriebes konstant, so daß im Ergebnis der Massendurchsatz bei der Erfindung exakter bestimmt wird.

Der Waagebehälter 6 ragt in den unteren trichterförmigen Behälter 2 nur mit einer geringen Länge l hinein. Seine Aufhängung 15 bis 17 ist so gestaltet, daß er leicht ausgehangen werden kann und einen freien Hubweg h hat, der größer ist als die Überlappungslänge l. Deshalb läßt sich der Behälter problemlos für Reinigungszwecke ausbauen.

Claims (4)

1. Waage für die Massendurchsatzerfassung von dem Einlauf (3) eines Extruders (1) zugeführtem Schüttgut, bestehend aus einem mit dem Schüttgut (14), insbesondere chargenweise füllbaren Waagebehälter (6), der an einer Wägeeinrichtung (18) aufgehängt oder abgestützt ist, und aus einem über dem Einlauf (3) des Extruders (1) angeordneten und zu diesem Einlauf (3) offenen, trichterförmigen Behälter (2), in den der Waagebehälter (6) mit seinem unteren Teil unter Bildung eines radialen Ringspaltes (7) hineinragt, dadurch gekennzeichnet, daß der Waagebehälter (6) als Zylinder ausgebildet ist und an seiner Unterseite durch eine vom Zylinder getragene Bodenplatte (8) bis auf einen seitlichen axialen Ringspalt (9) verschlossen ist, für dessen Breite y im Verhältnis zur Breite x des Ringspaltes (7) zwischen dem Waagebehälter (6) und dem Behälter (2, 5) gilt: x kleiner gleich y kleiner gleich 3x.

2. Waage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Bodenplatte (8) von mehreren innen am Zylinder (6) gehaltenen Laschen (10-12) getragen ist, die über den Umfang verteilt angeordnet sind.

3. Waage nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Waagebehälter (6) an zwei diametral gegenüberliegenden Punkten (15, 16) an der Wägeeinrichtung (18) aufgehängt ist und die Laschen (10-12) in bezug auf die durch diese Punkte bestimmte Axialebene symmetrisch angeordnet sind.

4. Waage nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die axiale Länge (l), mit der der Waagebehälter (6) in den trichterförmigen Behälter (2) hineinragt, kleiner ist als der maximale Hubweg (h), den der Waagebehälter (6) oberhalb seiner Aufhängung hat.