DE4003993A1 - Elektrische waage fuer rieselfaehiges schuettgut - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine elektrische Waage für rieselfähiges Schüttgut, insbesondere selbstätige Waage, mit einer Zuführeinrichtung und einem der Zu­ führeinrichtung im Abstand nachgeordneten, bodenseitig zu öffnenden Waagengefäß, welches über eine Gewichts­ erfassungseinrichtung an einem Waagengestell aufge­ hängt ist.

Elektrische Waagen zum Abwiegen von rieselfähigen Schüttgütern sind in vielfacher Form bekannt. Aus einem Zuführtrichter mit einem Einlaufstutzen fällt das Schüttgut in ein Waagengefäß bzw. einen Wagenbe­ hälter. Das Waagengefäß selbst ist mit Hilfe von Len­ kern und mehreren Kraftaufnehmern oder Wägezellen an einem Waagengestell abgestützt. Die verschiedenen Wägezellen ermitteln aus dem entstehenden Kräftepa­ rallelogramm und ihren Verformungen das Füllgewicht des Waagengefäßes.

Wichtiger Kostenfaktor bei derartigen elektrischen Waagen sind die Kraftaufnehmer, die bei den erforder­ lichen präzisen Messungen (die Waagen werden geeicht) sehr aufwendig und kompliziert sind.

Aufgabe der Erfindung ist es demgegenüber, eine gat­ tungsgemäße Waage vorzuschlagen, die kostengünstiger gefertigt werden kann und dennoch den hohen Genauig­ keitsansprüchen genügt.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß die Gewichts­ erfassungseinrichtung einen einzelnen Kraftaufnehmer aufweist, welcher zentrisch an dem Waagengefäß angreift, und daß die Zuführeinrichtung zum Waagengefäß hin symmetrisch in bezug auf den zentralen Angriffspunkt angeordnete Einlaufstutzen aufweist.

Eine derartige Waage benötigt nur eine einzige Wäge­ zelle bzw. einen Kraftaufnehmer und wird dadurch er­ heblich kostengünstiger. Dies wird dadurch möglich, daß dieser Kraftaufnehmer genau zentral im Aufhängungs­ punkt des Waagengefäßes angeordnet wird. Diese Möglich­ keit ist im Stand der Technik bisher nicht angewandt worden. Genau durch den Aufhängungspunkt liefe bei her­ kömmlichen Waagen nämlich der Strom der zufließenden Produkte. Ein seitliches Daranvorbeiführen würde zu einseitig belasteten Waagengefäßen führen, mit denen keine genaue Messung mehr möglich wäre. Auch würde der dadurch entstehende unsymmetrische Zustrom sofort zu Pendelschwingungen des Waagengefäßes führen.

Durch die Erfindung erfolgt jetzt jedoch ein genau sym­ metrischer Zustrom des Schüttgutes, bezogen auf den Aufhängungspunkt und damit auf den Kraftaufnehmer. Es kann auf diese Weise nicht mehr zu Schwingungen des Gefäßes kommen.

Besonders bevorzugt ist es, wenn die Zuführeinrichtung in ein Hosenrohr mit zwei Einlaufstutzen gleichen Quer­ schnitts ausläuft.

Hier handelt es sich um genau zwei Einlaufstutzen, die einander diametral gegenüberliegen, gleichen Querschnitt besitzen und gleichzeitig die gleiche Menge Schüttgut dem Waagengefäß zuführen, und zwar im gleichen Abstand von der Aufhängung.

Eine Ausbildung als Hosenrohr besitzt darüber hinaus den Vorzug, ebenfalls sehr kostengünstig zu sein und damit diesen Effekt der Erfindung zu unterstützen. Die Querschnitte der beiden Einlaufstutzen des Hosen­ rohres sind dabei vorzugsweise kreisförmig.

Anstelle einer Konstruktion mit zwei Einlaufstutzen bzw. einem Hosenrohr könnte auch eine Anordnung mit drei jeweils um 120° zueinander versetzten Einlauf­ stutzen gewählt werden. In diesem Fall würde das Waagen­ gefäß beispielsweise über eine sternartige Konstruk­ tion aufgehängt werden.

Möglich wäre auch eine Anordnung von vier Einlauf­ stutzen, die jeweils paarweise gleichen Querschnitt aufweisen und sich diametral gegenüberliegen. Dabei könnte ein Paar der Einlaufstutzen als Grobstromzu­ fuhrvorrichtung und das andere Paar für den Feinstrom Verwendung finden, wodurch unterschiedliche Querschnitte der Einlaufstutzenpaare gewählt werden könnten.

In jedem dieser Fälle verhindert die gleichmäßige Füllung durch die Art der Dosierung eine unerwünschte Schwingung.

Dieser Effekt wird unterstützt, wenn das Waagengefäß zylindersymmetrisch, vorzugsweise im Querschnitt kreis­ förmig ist, was darüber hinaus auch zu einer kosten­ günstigeren Fertigung führt.

Als Absperr- bzw. Verschluß- oder Abschlußorgane werden sowohl für die Einlaufstutzen als auch für das Waagenge­ fäß selbst pyramiden- bzw. kegelförmige Verschlüsse bevorzugt, deren Spitze nach oben weist. Durch herauf­ ziehen bzw. herablassen dieser Absperrorgane wird eine besonders gleichmäßige, gießkannenähnliche Ver­ teilung des Schüttgutes im Waagengefäß erzielt bzw. beim Ablassen geschieht diese besonders regelmäßig.

Möglich ist es auch, einen Klappenverschluß zu wählen, wobei dann aber auf die Anordnung der Klappen in bezug auf die entstehende Symmetrie geachtet werden muß.

Durch die kegelförmigen Verschlüsse wird vermieden, daß sich Schüttkegel im Waagengefäß bilden, die eine Unsymmetrie fördern könnten.

Der Kegel im Boden des Waagengefäßes wird symmetrisch in Verlängerung der Aufhängungsachse angeordnet, um das Entstehen von Schwingungen beim Freigeben des abgewogenen Schüttgutes zu vermeiden.

In besonderen Anwendungsfällen kann es wünschenswert sein, wenn zusätzlich seitlich angeordnete Federn zum Aufnehmen von horizontalen Kräften das Waagenge­ fäß mit dem Waagengestell verbinden.

Ein weiterer Vorteil der Erfindung liegt darin, daß eine erfindungsgemäße Waage problemlos in bereits vorhandene Anlagen anstelle bisheriger Vorrichtungen eingesetzt werden kann. Außerdem können Absackstationen aus der Serienfertigung, die für bekannte Waagen ein­ gesetzt wurden, auch für diese Art der Waagen einge­ setzt werden.

Im folgenden wird anhand der Zeichnung eine Ausführungs­ form der Erfindung im einzelnen dargestellt. Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Seitenansicht der Ausführungs­ form; und

Fig. 2 eine schematische Seitenansicht, gesehen von einer gegenüber der Fig. 1 um 90° gedrehten Position.

Eine elektrische Waage besitzt eine Zuführeinrichtung 10. In diese Zuführeinrichtung 10, auch als Einlauf be­ zeichnet, wird rieselfähiges Schüttgut gegeben, wofür sich insbesondere freifließende Produkte wie Granulate oder schüttbare Nahrungsmittel eignen. Im oberen Ab­ schnitt ist die Zuführeinrichtung 10 trichterförmig gestaltet.

Dieser trichterförmige Abschnitt geht in ein Hosen­ rohr mit zwei Einlaufstutzen 11 und 12 über. Diese sind in Fig. 1 nebeneinander dargestellt, in der um 90° gedrehten Ansicht der Fig. 2 wird der hintere Einlaufstutzen 11 durch den vorderen 12 verdeckt.

Beide Einlaufstutzen 11, 12 des Hosenrohres weisen je ein Absperrorgan 15, 16 auf. Die Absperrorgane 15, 16 können neben einer vollkommen geschlossenen Stellung auch noch eine vollkommen geöffnete sowie eine leicht geöffnete Position einnehmen. Dadurch wirken sie als integrierte Dosiervorrichtung für Grob- und Feinstrom. Die Absperrorgane 15 und 16 sind pyramidenförmig aus­ gebildet, mit nach oben weisender Spitze. Bei kreis­ förmigem Querschnitt der Einlaufstutzen 11, 12 des Hosenrohrs der Zuführeinrichtung 10 ergibt sich damit automatisch eine kegelförmige Ausbildung.

Die Zuführeinrichtung 10 einschließlich der Einlauf­ stutzen 11 und 12 ist ortsfest und mit dem Waagen­ gestell 40 verbunden.

Der Zuführeinrichtung 10 im Abstand nachgeordnet ist ein Waagengefäß 20. Das Waagengefäß ist zylindersym­ metrisch; es besteht im oberen Abschnitt aus einem zylindrischen und im unteren aus einem daran anschlie­ ßenden konischen Teil. Es ist oben offen und boden­ seitig über ein Absperrorgan 25 zu öffnen.

Am oberen Rand des Waagengefäßes 20 ist eine Aufhän­ gung vorgesehen, die in diesem Falle einen den Durch­ messer des Waagengefäßes 20 vollständig überspannenden Balken aufweist. Genau im Schnittpunkt dieses Balkens 22 mit der Zylinderachse 23 ist der Aufhängungspunkt des Waagengefäßes 20 angeordnet. Eine Gewichtserfas­ sungseinrichtung 30 ist hier zwischen dem ortsfesten Waagengestell 40 und dem Balken 22 eingeschaltet. Die Gewichtserfassungseinrichtung 30 besitzt genau einen einzelnen Kraftaufnehmer 31, eine Wägezelle. Mit dieser Gewichtserfassungseinrichtung 30 kann das Gewicht des angehängten Waagengefäßes 20 samt Inhalt bestimmt werden.

Die beiden Einlaufstutzen 11 und 12 des Hosenrohres der Zuführeinrichtung 10 sind bezogen auf den Auf­ hängungspunkt des Kraftaufnehmers 31, also bezogen auf die Zylinderachse 23, einander genau diametral entgegengesetzt. Sie besitzen also von der Zylinder­ achse 23 genau den gleichen Abstand und liegen auf der gleichen Geraden durch die Zylinderachse 23. Diese Gerade schließt darüber hinaus mit dem Balken 22 einen rechten Winkel ein.

Die von den beiden Einlaufstutzen 11 und 12 abgegebene Menge des rieselfähigen Schüttgutes fällt in das Waagen­ gefäß 20, ohne daß dieser ungleichmäßig belastet oder zu Schwingungen angeregt wird. Bedingt durch die Art der Absperrorgange 15 und 16 entsteht darüber hinaus eine Art gießkannenförmige Verteilung ohne einseitige Schüttkegelbildung.

Sämtliche Fremdeinflüsse werden auf diese Weise gering­ gehalten.

Auch das Waagengefäß 20 selbst ist in der dargestellten bevorzugten Ausführungsform mit einem pyramiden- bzw. nach oben spitzen kegelförmigen Absperrorgan 25 ausge­ rüstet, das ebenfalls symmetrisch in der zylinder­ symmetrischen Form angeordnet ist.

Aus dieser Bodenöffnung kann dann das abzuwiegende Gut einer Absackstation oder einer anderen Art der Weiterverarbeitung zugeführt werden.

Das Waagengestell 40 besteht aus einer stabilen Hohl­ profilstahlkonstruktion und ist in der dargestellten Ausführungsform ortsfest. Es besteht auch die Möglich­ keit, eine insgesamt verfahrbare elektrische Waage mit der erfindungsgemäßen Eigenschaft auszurüsten.

Die Absperrorgane 15 und 16 einerseits sowie 25 an­ dererseits können durch eine aufeinander abgestimmte oder gemeinsame Steuerung betätigt werden. Das Ab­ sperrorgan 25 des Waagengefäßes 20 ist an der zentralen Aufhängung am oberen Rand des Waagengefäßes befestigt.

Für die Waage kann noch eine aus zwei Halbschalen bestehende Schutzverkleidung vorgesehen werden, die mit Schnellverschlüssen und einem Handgriff versehen wird. Dadurch wird die zylinderförmige Struktur des Waagengefäßes 20 kostengünstig ausgenutzt.

Vor allem bei selbsttätigen, automatischen Waagen mit hohem Durchsatz ist die Erfindung von Vorteil, da sich die Waage selbst reguliert, also etwaige äußere Störungseinflüsse schnellstmöglich wegdämpft. Selbst ein Anstoßen des Waagengefäßes wird nach wenigen Schüt­ tungen ausgeglichen.

Mit einem Ausführungsbeispiel der Erfindung konnte eine Leistung beim Abwiegen von Kunststoffgranulat (25 kg) von 450 Schüttungen pro Stunde erreicht werden.

Claims (11)

1. Elektrische Waage für rieselfähiges Schüttgut, insbesondere selbsttätige Waage, mit einer Zuführ­ einrichtung (10) und einem der Zuführeinrichtung (10) im Abstand nachgeordneten, bodenseitig zu öffnenden Waagengefäß (20), welches über eine Ge­ wichtserfassungseinrichtung (30) an einem Waagen­ gestell (40) aufgehängt ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Gewichtserfassungseinrichtung (30) einen einzelnen Kraftaufnehmer (31) aufweist, welcher zentrisch an dem Waagengefäß (20) angreift, und daß die Zuführeinrichtung (10) zum Waagengefäß hin symmetrisch in bezug auf den zentralen Angriffs­ punkt angeordnete Einlaufstutzen (11, 12) aufweist.

2. Elektrische Waage nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Zuführeinrichtung in ein Hosenrohr mit zwei Einlaufstutzen (11, 12) gleichen Querschnitts ausläuft.

3. Elektrische Waage nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Waagengefäß (20) pendelnd aufgehängt ist.

4. Elektrische Waage nach einem der vorstehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Waagenge­ fäß (20) kardanisch aufgehängt ist.

5. Elektrische Waage nach einem der vorstehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Waagenge­ fäß (20) zylindersymmetrisch ausgebildet ist.

6. Elektrische Waage nach einem der vorstehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das bodenseitige Absperrorgan (25) des Waagengefäßes (20) zentrisch unterhalb der Aufhängung angeordnet ist.

7. Elektrische Waage nach einem der vorstehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Absperr­ organ (25) des Waagengefäßes (20) pyramidenförmig, insbesondere kegelförmig, mit nach oben gerichteter Spitze ausgebildet ist.

8. Elektrische Waage nach einem der vorstehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Einlauf­ stutzen (11, 12) der Zuführeinrichtung (10) mit Absperrorganen (15, 16) ausgerüstet sind.

9. Elektrische Waage nach Anspruch 8, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Absperrorgane (15, 16) der Ein­ laufstutzen (11, 12) der Zuführeinrichtung (10) pyramidenförmig, insbesondere kegelförmig, mit nach oben gerichteter Spitze ausgebildet sind.

10. Elektrische Waage nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Absperrorgange (15, 16) der Einlaufstutzen (11, 12) der Zuführeinrichtung (10) neben einer vollständig geöffneten und einer vollständig geschlossenen Stellung eine Zwischenstel­ lung für Feinstrom aufweisen.

11. Elektrische Waage nach einem der vorstehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Waagen­ gefäß (20) seitlich mit Federn abgestützt ist, die im wesentlichen nur horizontale Kräfte auf­ nehmen.