DE4411776A1 - Bandwaagensystem für Förderbandwaagen oder Dosierbandwaagen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Bandwaagensystem für Förderbandwaa­ gen oder Dosierbandwaagen gemäß dem Oberbegriff des Patentan­ spruchs 1.

Um den Gutstrom von Schüttgütern und dergleichen kontinuierlich zu erfassen oder zu steuern, werden zu einem Großteil Bandwaa­ gen oder Dosierbandwaagen eingesetzt. Dazu werden in ein Trans­ portbandsystem Wägebrücken eingefügt, bei denen sich die Trag­ rollen auf einer oder mehreren Wägezellen abstützen und ein Signal erzeugen, das dem gewichtsmäßigen Gutstrom entspricht. Dabei bestehen die Wägebrücken aus Ein- oder Mehrrollenstatio­ nen, die den Schüttgutstrom erfassen. Da der relative Fehler von Bandwaagen oder Dosierbandwaagen mit wachsender Brückenlast sinkt und die Brückenlast das Produkt aus der wirksamen Brük­ kenlänge und der Bandbeladung ist, sind hohe Genauigkeiten mit langen Wägebrücken zu erzielen. Dazu werden die Wägebrücken aus einer möglichst großen Anzahl von hintereinander angeordneten Tragrollen, die sich auf Wägezellen abstützen, gebildet.

Derartige Ein- und Mehrrollenwägebrücken für Band- und Dosier­ bandwaagen sind aus dem Kochsiek, Handbuch des Wägens, Braun­ schweig-Wiesbanden, 1985, Seite 318 bis 332 bekannt. Dabei sind die Wägebrücken immer als separater Teil der Bandwaagen erkenn­ bar, der über ein spezielles Rahmensystem verfügt, das sich auf einer oder mehreren Wägezellen abstützt. Derartige Wägebrücken müssen für jede Bandwaagenbauart speziell konstruiert und her­ gestellt werden. Es ist deshalb ein hoher konstruktiver und apparativer Aufwand erforderlich, um veränderten Anforderungen an dem Förderbandsystem oder dem Waagensystem gerecht zu wer­ den.

Aus dem Schenck-Firmenprospekt F 9107, Ausgabe September 1992, sind eine Einrollenbandwaage der Typenreihe BEP und eine Mehr­ rollenbandwaage der Typenreihe BMC bekannt, die in Bandförder­ systemen mit gebräuchlichen Bandbreiten integrierbar sind. Dabei werden die vorrätig lieferbaren Wägebrücken in die Längs­ traversen der gebräuchlichen Förderbandsysteme eingebaut. Diese Wägebrücken verfügen ebenfalls über ein aufwendiges Rahmen- und Abstützsystem, so daß sie sich jeweils auch nur für Förderband­ systeme gebräuchlicher Bandbreiten eignen. Es muß daher für jede Ein-, Zwei- oder Mehrrollenausführung ein spezieller Rah­ men und Abstützsystem für jede gebräuchliche Förderbandbreite vorgehalten werden.

Aus dem Schenck-Firmenprospekt F 9107 ist allerdings auch eine Einrollenbandwaage der Typenreihe BEM bekannt, die aus zwei gleichartigen Wägemodulen besteht, auf denen sich eine Tragrol­ le abstützt. Dabei besteht jedes Wägemodul aus zwei Klemmplat­ ten, die die Längstraverse des Förderbandes umgreifen und an diesem befestigbar sind. An einer innenliegenden Klemmplatte ist ein bewegliches Krafteinleitungsteil befestigt, auf das sich die Tragrolle mit einem Ende abstützt. An der innenliegen­ den Klemmplatte ist außerdem ein Gehäuseteil befestigt, das zur Aufnahme und Befestigung der Wägezelle dient. Das Krafteinlei­ tungsteil ragt dabei in das Gehäuseteil hinein und überträgt die Gewichtskraft von der Tragrolle auf die Wägezelle. Für jede Meßrollenstation sind zwei gleichartige Wägemodule notwendig, die im Grunde in die meisten Förderbandsysteme ohne großen Aufwand einsetzbar sind. Durch eine Hintereinanderreihung der­ artiger Wägemodule und gemeinsamer Auswertung der erzeugbaren Wägesignale können auf einfache Art und Weise auch Mehrrollen­ bandwaagensysteme geschaffen werden, durch die die Wägegenauig­ keit erheblich verbessert werden kann. Allerdings ist hierbei für jede Meßrollenstation der Einsatz von zwei Wägezellen not­ wendig. Da bei den heutigen Genauigkeitsanforderungen meist nur genau messende DMS-Wägezellen verwendbar sind, ist diese Modul­ bauweise vom meßtechnischen Aufwand her sehr groß.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, ein Bandwaa­ gensystem der eingangs genannten Art so zu verbessern, daß es für nahezu alle Bandfördersysteme verwendbar ist und dies bei einfachstem meßtechnischen Aufwand, ohne daß dabei die Meßge­ nauigkeit nennenswert verringert wird.

Diese Aufgabe wird durch die im Patentanspruch 1 angegebene Erfindung gelöst. Weiterbildungen und vorteilhafte Ausführungs­ beispiele der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Die Erfindung hat den Vorteil, daß der meßtechnische Aufwand erheblich sinkt, weil durch die Messung des quer zur Förder­ richtung wirkenden Moments der Meßrollenstation, der bei jeder Meßrollenstation vorhandene Hebelarm ausgenutzt wird. Insbe­ sondere bei quer zur Bandlaufrichtung gleichmäßiger Bandbela­ dung sind auch mit nur einer derartigen Meßzelle weitgehend gleiche Meßgenauigkeiten erzielbar, ohne daß es dafür mecha­ nisch aufwendiger Krafteinleitungsgestelle bedürfte. Insbeson­ dere bei quer zur Bandlautrichtung gleichmäßiger Bandbelastung sind mit einer Momentenmessung mit einer Wägezelle gleiche Meßgenauigkeiten erzielbar wie bei der Lösung mit zwei seitlich angeordneten Wägezellenmodulen.

Bei einer besonderen Ausführungsform ist die Meßgenauigkeit auch bei quer zur Bandlautrichtung ungleichmäßiger Bandbeladung gegenüber der Modullösung, die die doppelte Anzahl von Wägezel­ len benötigt, unverändert hoch. Dies wird dadurch erreicht, daß bei einer Zwei- oder Mehrrollenausführung die Wägezellen sei­ tenversetzt angeordnet werden, so daß sich die Fehler durch eine mögliche seitliche Schwerpunktverlagerung ausgleichen. Dies ist vor allem bei den Mehrrollenausführungen dadurch er­ reichbar, daß man davon ausgehen kann, daß eine seitliche Schwerpunktverschiebung des Gutstroms zwischen den benachbarten Meßrollen weitgehend unverändert bleibt.

Bei einer anderen Ausführungsform, bei der das Lagermodul und das Wägezellenmodul sich lediglich durch den Einbau einer Wäge­ zelle unterscheiden, ergibt sich in vorteilhafter Weise eine Vielzahl von Variationsmöglichkeiten der Wägebrücke nach der nahezu jede meßtechnische und einbautechnische Aufgabe lösbar ist. Hierzu ist es auch meist nicht notwendig, bei anderen Lösungen der Meßaufgabe durch eine andere Bandwaagenzusammen­ stellung konstruktive Veränderungen an der Wägebrücke vorzuneh­ men, da dies-durch die Variation der Wägemodule und der Anzahl der Meßrollenanordnung erreichbar ist. So ist durch eine belie­ bige Aneinanderreihung von mehreren in Förderrichtung hinter­ einander liegenden Meßrollen und den beliebigen Einbau von Wägezellen in die gleichartigen Module, die Lösung von einer Vielzahl meßtechnischer Aufgaben möglich. Ebenso kann durch die Modulbauweise in nahezu jedes Bandsystem eine derartige Wäge­ brücke integriert werden, ohne daß dabei nennenswerte Verände­ rungen am Bandsystem vorgenommen werden müssen. Daher können in vorteilhafter Weise derartige Wägebrücken auch in vorhandene Förderbandsysteme nachgerüstet werden. Hierdurch ist auch eine kostengünstige Serienproduktion möglich, die zumindest den kostenmäßigen Aufwand auch für sehr genau messende Lösungen erheblich verringert.

Die Erfindung wird anhand eines Ausführungsbeispiels, das in der Zeichnung dargestellt ist, näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 einen Schnitt durch eine schematisch dargestellte Meßrollenstation und

Fig. 2 eine Draufsicht auf eine schematisch dargestellte Zweirollenbandwaage.

Die Fig. 1 zeigt eine schematisch dargestellte Meßrollenstation 1, die in Ein- und Mehrrollenausführungen von Förderband- oder Dosierbandwaagen eingesetzt werden kann. Die Meßrollenstation 1 besteht aus einem Tragrollenteil 7, der sich mit einem Quer­ träger 6 auf einer Wägevorrichtung 9 und einer Lagervorrichtung 12 abstützt. Dabei ist die Wägevorrichtung 9 als Wägemodul und die Lagervorrichtung 12 als Lagermodul ausgebildet.

Der Tragrollenteil 7 enthält drei Laufrollen 2, auf denen das Förderband 3 aufliegt, das das Wägegut 5 transportiert. Es sind aber auch Tragrollenteile mit zwei und mehr Laufrollen aus führ­ bar. Dabei ist das Wägegut 5 quer zur Förderrichtung etwa gleichmäßig verteilt, so daß sich der Schwerpunkt 4 in der Mitte der Auflagerpunkte der Krafteinleitungsteile 8, 11 befin­ det. Beim Wägegut 5 handelt es sich um Schüttgut, das sich aufgrund seiner Körnung meist quer zur Förderrichtung gleichmäßig verteilt.

Das auf dem Förderband 3 transportierte Wägegut 5 erzeugt eine Gewichtskraft, die über den Querträger 6 auf das Lager- 12 und Wägemodul 9 übertragen wird. Dabei sind die beiden Module 12, 9 jeweils seitlich unter den Querträgerenden angeordnet. Sie bestehen aus einem Krafteinleitungsteil 8, 11, einem nicht dargestellten Kraftübertragungsteil und einem Kraftaufnahmeteil 10, 13. Dabei stützt sich der Querträger 6 auf den Krafteinlei­ tungsteil 8, 11 ab, während der Kraftaufnahmeteil 10, 13 seit­ lich an einer nicht dargestellten Längstraverse des Förderband­ systems befestigt ist. Beide Module 9, 12 sind gleichartig aus­ geführt und unterscheiden sich lediglich dadurch, daß in dem Wägemodul 9 eine Wägezelle eingebaut ist, in die der Kraftein­ leitungsteil 8 die Gewichtskraft einleitet. Dabei sind die Krafteinleitungsteile 8, 11 der Module 9, 12 so ausgebildet, daß der Querträger 6 die Kraft drehbar um den Krafteinleitungs­ teil 11 des Lagermoduls 12 in den Krafteinleitungsteil 8 des Wägemoduls 9 überträgt. Hierdurch entsteht ein Hebelarm, der ein Moment auf die Wägezelle ausübt.

Durch die Modulbauweise sind die Abstände zwischen den beiden Längstraversen des Förderbandsystems variierbar, da dies auf die konstruktive Ausgestaltung der Wägebrücke keinen Einfluß hat. Dabei besteht die Wägebrücke bei einer Einrollenausführung aus einer bauseitig vorhandenen Rollenstation 1 und den beiden Modulen 9, 12.

Die Feststellung des Gewichtswerts ist bei der beschriebenen Modulausführung lediglich von der Kenntnis der Breite zwischen den Auflagerpunkten b und dem Abstand x zwischen dem Schwer­ punkt 4 und der Drehachse abhängig. Die gemessene Kraft P·x/b, wobei P die Nettolast der Wägebrücke darstellt. Bei einer gleichmäßigen Bandbeladung bewirkt das in die Wägezelle einge­ leitete Moment eine Gewichtskraft F, die der halben Nettolast entspricht. Durch bekannte elektronische Auswerteeinrichtungen kann bei Eingabe der erfaßbaren geometrischen Abmessungen und der Fördergeschwindigkeit auf einfache Weise aus dem Wägesignal die Förderrate, die Fördermenge und andere errechenbare Größen ermittelt werden.

Die Fig. 2 der Zeichnung zeigt eine schematisch dargestellte Bandwaage in Zweirollenausführung in Draufsicht. Derartige Mehrrollenausführungen von Bandwaagen werden immer dann einge­ setzt, wenn höhere Genauigkeitsanforderungen bestehen. Diese Ausführungsart ist insbesondere hervorragend geeignet, wenn die seitliche Wägegutverteilung ungleichmäßig ist und dadurch der Abstand x nicht gleich b/2 ist.

Von dem Förderbandsystem sind lediglich die beiden Längstraver­ sen 14, 20 dargestellt, an der die Module 16, 19, 21, 22 befe­ stigt sind. Quer zu den Längstraversen 14, 20 sind zwei Meßrol­ lenstationen 15, 18 angeordnet, die wie die vorstehend bereits beschriebene Einrollenstation ausgebildet sind. Die beiden Meßrollenstationen ergeben lediglich durch die benachbarte Anordnung und gemeinsame Auswertung der Wägesignale eine Mehr­ rollenausführung. Die Genauigkeit der Bandwaage könnte zusätz­ lich noch dadurch erhöht werden, daß eine Ergänzung von weite­ ren Meßrollenstationen eine Vier- oder Mehrrollenstation bilden würde. Wesentliches Kennzeichen bei den Mehrrollenausführungen ist, daß die Wägemodule 16, 22 bei den hintereinander liegenden Meßrollenstationen 15, 18 seitenversetzt angeordnet werden. Das bedeutet, daß bei der ersten Meßrollenstation 15 das Wägemodul 16 an der rechten Längstraverse 14 und bei der zweiten Meß­ rollenstation 18 an der linken Längstraverse 20 angeordnet ist. Diese versetzte Anordnung wird ebenfalls zwangsläufig bei den Lagermodulen 21, 19 vorgenommen. Dadurch hebt sich ein Meßfeh­ ler auf, der dadurch entsteht, daß eventuell der Schwerpunkt des Schüttgutstromes 17 nicht in der Bandmitte verläuft. Ein derartiger Fehlerausgleich ergibt sich allerdings nur dann vollständig, wenn die Meßrollenstationen paarweise ergänzt werden.

Claims (4)

1. Bandwaagensystem für Förderband- und Dosierbandwaagen, das aus mindestens einem Tragrollenteil besteht, das sich auf mindestens einer Wägezellenvorrichtung abstützt, deren Signal zur Erfassung des gewichtsmäßigen Gutstroms dient, dadurch gekennzeichnet, daß an jedem Tragrollenteil (7) seitlich je eine Lagervorrichtung (12) und eine Wägezellen­ vorrichtung (9) vorgesehen sind, auf denen sich der Trag­ rollenteil (7) quer zur Förderrichtung abstützt und aus dem auf die Wägezelle der Wägezellenvorrichtung (9) ein­ wirkenden Moment der Gutstrom ermittelt wird.

2. Bandwaagensystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwei oder mehr Meßrollenstationen (15, 18) vorgesehen sind, wobei bei den in Förderrichtung hintereinander lie­ genden Meßrollenstationen (15, 18) die Seite, an der je­ weils die Wägezellenvorrichtung (16, 22) angeordnet ist, wechselt.

3. Bandwaagensystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Wägezellenvorrichtung (9, 15, 18) und die Lagervorrichtung (12, 21, 19) in Modulbauweise ausgebildet sind, die über Anbau- und Ausrichtvorrichtungen verfügen, die so ausgebildet sind, daß sie an einer Vielzahl von vor­ bestimmten Stellen der Förder- oder Dosierbandwaage an­ bringbar sind, und auf denen sich der Tragrollenteil (7) seitlich abstützt.

4. Bandwaagensystem nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Module der Lagervorrichtung (12, 21, 19) und der Wägezellenvorrichtung (9, 16, 22) weitgehend identisch ausgebildet sind, wobei sich das Wägemodul (9, 16, 22) von dem Lagermodul (12, 21, 19) nur dadurch unterscheidet, daß eine Wägezelle einsetzbar ist.