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Die vorliegende Erfindung betrifft
eine Wägemaschine
zur Messung des Gewichts von Granulat gemäß der Einleitung des Anspruchs
1.
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Der Ausdruck Granulat bezeichnet
die Körnchen
von beispielsweise Reis, Gerste, Kaffeebohnen, oder auch deren pulverige
Formen.
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Herkömmliche Wägemaschinen für Granulat bestanden
im allgemeinen aus einem Wiegebehälter, in dem das zu wiegende
Granulat enthalten war, einem Trichter, um das Granulat in den Wiegebehälter zu
verfrachten, und aus einer Lastzelle oder einer Abgleichseinrichtung.
Das untere Ende des Trichters hatte zwei Zufuhröffnungen, nämlich eine große und eine
kleine. Wurde eine solche herkömmliche
Maschine zum Wiegen von Granulat verwendet, wurde das Granulat zunächst durch
die große
Zufuhröffnung
in den Wiegebehälter
verbracht. Der zugehörige
Schieber wurde geschlossen, sobald ein bißchen weniger als die spezifizierte
Granulatmenge eingefüllt
worden war. Als nächstes
wurde die kleine Zufuhröffnung
geöffnet
und das Granulat durch eine Mehrzahl von kleinen oder sehr kleinen
Ladungen eingefüllt,
bis die spezifizierte Menge erreicht war.
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Da das Granulat durch den Trichter
in den Wiegebehälter
verbracht worden war, veranlaßte
der Schüttwinkel
des Granulats dasselbe dazu, in Form eines Berges bzw. eines Hügels anzuwachsen. Wenn
die Spitze des Hügels
des akkumulierten Granu lats den Boden des Trichters berührte, beeinträchtigte
der Berührungsdruck
des Trichters die Abgleichseinrichtung und verursachte einen Meßfehler.
Es war deshalb erforderlich, Wiegebehälter mit einer erheblich größeren Kapazität zu schaffen,
als es der maximalen Menge des zu wiegenden Granulats entsprach,
damit die Spitze des Granulathügels
nicht in Kontakt mit dem Boden des Trichters kam. Da die Kapazität der Wiegebehälter herkömmlicher
Wägemaschinen
vergrößert werden
muß, damit
die Wiegebehälter
mehr als die Maximalmenge an zu wiegendem Granulat enthalten können, müßte entweder
die Horizontalfläche
des Wiegebehälters
erweitert oder der Abstand zwischen dem Wiegebehälter und dem Boden des Trichters
vergrößert werden.
Keine dieser beiden Lösungen
erlaubt es, die Wägemaschine
kleiner zu machen. Das Erfordernis, während des Wiegens von der großen auf
die kleine Zufuhröffnung
zu schalten, erlaubte es zwangsläufig
nicht, den Betrieb in kurzer Zeit durchzuführen.
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Die DE-A-502 762 offenbart eine Vorrichtung zur
Messung von Mengen an beispielsweise Kohle, Sand etc. mittels des
Volumens, und zwar unter Verwendung von zwei Gatteranordnungen in
einem vertikalen Abstand voneinander, die eine nahe der Spitze und
die andere nahe dem Boden eines Meßbehälter, bezüglich dessen die Spitzengatteranordnung den
Eingang und die Bodenanordnung den Ausgang bildet. Jede Gatteranordnung
besitzt ein festes Gatter, das oberhalb des Volumenmeßbehälters fest
angebracht ist, wobei dieses feste Gatter Zufuhröffnungen aufweist, die derart
angeordnet sind, daß Granulat
hindurch treten kann, sowie ein gleitbar bewegliches Gatter, quer über das
fixierte Gatter, in welchem entsprechende Öffnungen angeordnet sind, wodurch es
ermöglicht
wird, Granulat hindurchzuführen,
damit dieses in den Volumenmeßbehälter eingefüllt wird, wenn
die genannten Öffnungen
mit den Zufuhröffnungen
fluchten. Bei dieser bekannten Konstruktion gleitet jedes bewegliche
Gatter mit parallelen Rändern
in entsprechenden Führungsschienen,
die an dem jeweiligen fixen Gatter angebracht sind und von diesem herabhängen. Dieser
Technik sind zwei Probleme inhärent:
Erstens kann das Granulat in die Führungsschienen eintreten und
zusätzliche
Reibung zwischen den Rändern
des beweglichen Gatters und diesen Schienen hervorrufen, und zweitens bildet
das die Zufuhrlöcher
und die Öffnungen
passierende und in dem Behälter
akkumulierende Granulat Hügel,
die bis zur oberen Gatteranordnung reichen, Hügel, die zumindest teilweise
die unteren Teile der Führungsschienen
berühren
können,
die dem Granulat näher
sind als das bewegliche Gatter, so daß Kontaktdruck auftreten kann,
der einen Meßfehler
hervorrufen könnte.
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Die GB-A-594 289 offenbart eine automatische
Wägevorrichtung,
die für
das Wiegen einer vorbestimmten Menge einer Substanz gegen eine elektromagnetische
Kraft eingerichtet ist und dazu, die abgewogene Substanz abzugeben,
sobald die vorbestimmte Masse gewogen worden und die elektromagnetische
Kraft eine Intensität
erreicht hat, die eine Funktion der vorbestimmten Masse ist. Diese Vorrichtung
verwendet einen Trichter mit einem beweglichen Gatter, das lediglich
eine Öffnung
besitzt, wobei das bewegliche Gatter transversal zum Ausgang des
Trichters innerhalb einer Führung
gleitbar geführt
ist, zu der das zu wiegende Material Zutritt besitzt, so daß unerwünschte Reibung
hervorgerufen werden kann. Auch in diesem Fall erstreckt sich die Führung für das bewegliche
Gatter unter dem beweglichen Gatter in Richtung auf die zu wiegende
Masse, derart, daß ein
Hügel hochkommen
und die Führung berühren kann,
was die gleichen Nachteile hervorruft, wie sie oben erwähnt wurden.
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Es ist eine Aufgabe der Erfindung,
eine Wägemaschine
entsprechend der Präambel
des Anspruchs 1 zu schaffen, die die Nachteile des Standes der Technik
vermeidet.
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Diese Aufgabe wird durch den kennzeichnenden
Teil des Anspruchs 1 gelöst.
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Die Tatsache, daß das bewegliche Gatter unter
dem fixierten Gatter derart positioniert ist, daß nur es selbst der Oberseite
des Inhalts des Wiegebehälters
ausgesetzt ist, vermeidet jede Möglichkeit,
daß sich
in dem Wiegebehälter
akkumulierendes Material in Berührung
mit der Führung
für das
bewegliche Gatter gelangt.
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Ferner sorgt die Tatsache, daß das fixierte Gatter
vielfache Zufuhröffnungen
und das bewegliche Gatter vielfache Durchlässe aufweist, die im gleichen
Abstand wie die Zuführöffnungen
angeordnet sind, für
eine gute Verteilung des in den Wiegebehälter eingefüllten Materials, derart, daß das bewegliche Gatter,
sobald es in seine Verriegelungsstellung bewegt wird, in der Lage
sein wird, die obere Fläche
des Granulats, das sich in dem Wiegebehälter angesammelt hat, abzuflachen.
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Ein solches Abflachen kann auch bei
der Volumenmeßvorrichtung
nach dem oben an erster Stelle erwähnten Stand der Technik stattfinden.
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KURZE BESCHREIBUNG
DER ERFINDUNG
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1 zeigt
eine Vorderansicht der inneren Teile der Wägemaschine für Granulat
gemäß einer tatsächlichen
Ausführungsform
der Erfindung.
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2 ist
eine Schnittansicht längs
der Linie 2–2
der 1.
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3 zeigt
eine vertikale Schnittansicht der Wägemaschine für Granulat
gemäß einem
Beispiel, das nicht in den Schutzbereich der Ansprüche fällt.
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4 ist
eine Schnittansicht längs
der Linie 4–4 – in 3.
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EINZELBESCHREIBUNG
DER ERFINDUNG
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Wird das Granulatgatter nach dieser
Erfindung verwendet, wird am Boden einer Granulatzufuhreinrichtung,
wie einem Trichter, ein ortsfestes Gatter befestigt. Dieses ortsfeste
Gatter kann auch ein Bestandteil der Granulatzufuhreinrichtung sein. Granulat
wird zunächst
auf dem ortsfesten Gatter gelagert. Als nächstes veranlaßt man das
bewegliche Gatter dazu, zu gleiten, und zwar unter Verwendung der
Antriebskraft, die von der Antriebsquelle mittels eines Leistungsübertragungsmechanismus übertragen
wird. Sobald die Zufuhröffnungen
am ortsfesten Gatter mit den Durchlässen des beweglichen Gatters fluchten,
passiert Granulat durch die Zufuhröffnungen. Wird das Granulatgatter
nach dieser Erfindung zur Verwendung bei einer Wägemaschine gebraucht, kann
das Granulat, das durch die Zufuhröffnungen hindurchtritt, in
den Wiegebehälter
eingefüllt
werden, falls das Granulatgatter oberhalb des Wiegebehälters für das Granulat
befestigt wird.
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Das in den Wiegebehälter gefüllte Granulat wird
sich zu Hügeln
anhäufen
bzw. akkumulieren, wie oben erläutert.
Die Anzahl dieser Hügel
ist jedoch die gleiche wie diejenige der Zufuhröffnungen. Die Mehrzahl an Zufuhröffnungen
führt dazu,
daß die
Höhe jedes
Hügels
kleiner ist als die Höhe
desjenigen Hügels,
der sich innerhalb des Wiegebehälters
herkömmlicher
Wägemaschinen
aufhäuft.
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Als nächstes, wenn der Wiegebehälter fast voll
geworden ist, derart, daß die
Höhe des
darin enthaltenen Granulats die Höhe der Zufuhröffnungen
erreicht, läßt man das
bewegliche Gatter aus der Fluchtung mit den Zufuhröffnungen
herausgleiten und schließt
dadurch die Zufuhröffnungen.
Zu dieser Zeit werden die Spitzen der Hügel aus akkumuliertem Granulat
durch die Ränder
der Durchlässe
des beweglichen Gatters abgeschert werden, wodurch die Täler oder
niedriger liegenden Bereiche, die sich rund um die Hügel gebildet
haben, gefüllt
werden. Die Hügel,
die bereits niedriger sind als diejenigen herkömmlicher Maschinen, werden
demnach zusätzlich
abgeflacht und ausgeglichen. Dies führt zu einem Raum, der innerhalb
des Wiegebehälters
zwischen den Zufuhröffnungen
und dem Granulat gebildet wird. So beeinträchtigt selbst dann, wenn das
Granulat in vollem Umfang in den Wiegebehälter in einem Ausmaß gestopft
wird, daß es
die Zufuhröffnungen erreicht,
der Berührungsdruck
nicht die Abgleichseinrichtung, so daß eine genaue Messung erreicht
werden und die gesamte Ausgestaltung der Wägemaschine dünn sein
kann. Das Granulatgatter nach dieser Erfindung besitzt eine Mehrzahl
von Zufuhröffnungen
und Durchlässen,
was es erlaubt, dieselben klein zu gestalten. Dies ermöglicht es
den Zufuhröffnungen,
durch das Gleiten bzw. die Verschiebung des beweglichen Gatters
um lediglich eine Entfernung, die der Breite dieser kleinen Öffnungen
gleich ist, geöffnet
und geschlossen zu werden. Kurze Bewegungsstrecken ermöglichen
ein schnelles Öffnen und
Schließen
und einen Verzicht auf Luftzylinder oder anderweitige langhubige
Antriebsquellen, sowie ferner die Verwendung von leicht zu steuernden Schrittmotoren
oder Servomotoren als Antriebsquelle. Wenn bei einer Wägemaschine
eine derartige Anordnung verwendet wird, dann wird die Steuerung der
Antriebsquelle auf der Basis des Lastsignals von der Lastzelle oder
einer anderweitigen Abgleichseinrichtung, sowie einer Berechnung
eines vorhersagbaren arithmetischen Schaltkreises (aufgebaut aus einem
elektrischen Schaltkreis oder anderweitigen Elementen ermöglicht).
Dies macht das Abwiegen einer spezifischen Granulatmenge mittels
Durchführung
lediglich eines einzigen Öffnungs-
und Schließvorgangs
möglich.
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Die Form der Zufuhröffnungen
und die Durchlässe
des beweglichen Gatters müssen
nicht präzise
zusammenpassen. Die Zufuhröffnungen
können
beispielsweise quadratisch oder rechteckig sein und die Durchlässe des
beweglichen Gatters trapezförmig,
oder umgekehrt. Eine solche Anordnung würde zur Bildung von dreieckigen Öffnungen
führen, wobei
sich die Zufuhröffnungen
und die Durchlässe des
beweglichen Gatters überlappen,
unmittelbar bevor die Zufuhröffnungen
sich vollständig
schließen. Dies
ermöglicht
einen schnellen Abfall der Geschwindigkeit des durch das Gatter
hindurch tretenden Granulats und erlaubt eine Einstellung der Menge
des Granulats.
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Das minimale Intervall D zwischen
nebeneinanderliegenden Durchlässen
des beweglichen Gatters sollten jedoch breiter sein als die maximale
Breite d der entsprechenden Zufuhröffnungen. Dies stellt sicher,
daß dann,
wenn die Durchlässe
des beweglichen Gatters sich nicht mit den Zufuhröffnungen überlappen, die Zufuhröffnungen vollständig geschlossen
sind.
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Das verwendete Verfahren zur Abgabe
von Granulat aus dem Wiegebehälter
nach außerhalb
unter Verwendung der Wägemaschine
nach der vorliegenden Erfindung ist nicht auf irgend ein Verfahren beschränkt. Das
Abgabeverfahren kann derart sein, daß beispielsweise die Maschine
eine Mehrzahl von Entladeöffnungen
am Boden des Wiegebehälters aufweist,
mit einem zweiten beweglichen Gatter, welches eine Vielzahl von Öffnungen
besitzt, die nahezu identisch den Entladeöffnungen am Boden des Wiegebehälters sind,
und zwar derart am Boden des Wiegebehälters fixiert, daß dem beweglichen
Gatter das Gleiten erlaubt wird. Sobald die Öffnungen des zweiten beweglichen
Gatters in den Auslaßlöchern am
Boden des Wiegebehälters
fluchten, tritt das im Wägebehälter befindliche
Granulat hindurch und wird zur Außenseite des Wiegebehälters abgegeben.
Bei einer derartigen Anordnung können
die Abgabeöffnungen
vollständig
geöffnet
und geschlossen werden, was eine unabhängige Steuerung bzgl. der Abgabegeschwindigkeit
in Abhängigkeit
von der Kapazität
des Granulattransports vom Wiegebehälter nach außen und
von Lastzellensignalen ermöglicht, falls
das zweite bewegliche Gatter derart ausgebildet ist, daß es lediglich
um eine Distanz entsprechend der Breite der Entladungsöffnungen
verschiebbar ist, gerade so wie bei den Zufuhröffnungen, wenn das Granulat
in den Wiegebehälter
eingeführt
wird. Dies macht ferner kontinuierliche Messungen innerhalb kurzer
Zeit möglich,
in Fällen
wie bei der Durchführung
kumulativen Wiegens, wobei das gleiche Gewicht wiederholt zu bestimmen
ist und die Summe dieser Messungen als das Endgewicht verwendet wird.
Das durch die Zufuhröffnungen
(die Entladeöffnungen,
wenn man es von der Innenseite des Wiegebehälter aus sieht), hindurchtretende
Granulat wird zur Außenseite
des Wiegebehälter
hin ab- und beispielsweise einem Förderband zugeführt. Dies
ist ein Beispiel eines geeigneten Entladeverfahrens.
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Falls bei dem oben erläuterten
Verfahren zur Abgabe von Granulat der Boden des Wiegebehälters auch
als ortsfestes Gatter dient, kann er als eine andere Form des Granulatgatters
betrachtet werden.
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Die Zufuhröffnungen können in einer geraden Linie
angeordnet werden. Sind sie in einer geraden Linie angeordnet, dann
wird das bewegliche Gatter in Richtung dieser Linien nach vorne
und nach hinten gleiten. In solch einem Fall würde ein Gestänge gut
als Leistungsübertragungsmechanismus
für die
lineare Vorund Rückbewegung
dienen, da eine solche Einrichtung keine Hubfehler macht. Eine Zahnstange
oder eine Kugelumlaufspindel wären ebenfalls
verwendbar. Das bewegliche Gatter wird sich gleichmäßig bewegen,
falls an dem ortsfesten Gatter Lager und an dem beweglichen Gatter
eine Schiene angebracht werden, derart, daß die Schiene über den
Lagern läuft
und es der Gleitbewegung des beweglichen Gatters ermöglicht,
in die richtige Richtung geführt
zu werden.
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BESCHREIBUNG
DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORM
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BEISPIEL 1:
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Anhand der beigefügten Zeichnungen wird eine
erste Ausführungsform
einer das Granulatgatter nach dieser Erfindung verwendenden Wägemaschine
erläutert. 1 ist eine Vorderansicht
eines Innenteils der Wägemaschine
bei dieser Ausführungsform. 2 ist eine Schnittansicht
längs der
Linie 2– 2
in 1. Die Wägemaschine
nach diesem Beispiel besitzt ein bewegliches Gatter, das sich in
einer Linearrichtung relativ zum ortsfesten Gatter vorwärts und rückwärts bewegt.
Die Zeichnungen zeigen, daß die Zufuhröffnungen
dieser Maschine von dem beweglichen Gatter geschlossen worden sind.
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Die Wägemaschine 1 besitzt
einen Antriebsgetriebemotor 2 für die Zufuhr von Granulat,
einen Wiegebehälter 3,
einen Antriebsgetriebemotor 4 für die Abgabe von Granulat,
und zwei Lastzellen 5. An einem in der Zeichnung nicht
gezeigten Trichter ist oberhalb des Wiegebehälters ein Rahmen 9 befestigt oder
auch ein Gestell (in der Zeichnung nicht gezeigt). Ein ortsfestes
Gatter 6 mit vier Zufuhröffnungen 61 in Form
langer Schlitze, die von der Vorderseite zur Rückseite gemäß 1 verlaufen und von links nach rechts
angeordnet sind, ist am Rahmen 9 befestigt. Die Fläche und
Neigung jeder Zufuhröffnung
ist gleich. Der Maskierungsabschnitt 62 zwischen den beiden
Zufuhröffnungen 61;
die einander am nächsten
angeordnet sind, ist eine geneigte Ebene, so daß das Granulat nicht auf der
Oberseite verbleibt sondern durch das eigene Gewicht gleichmäßig nach
unten fällt.
Zwei Lager 63 sind jeweils an den beiden Wänden des
ortsfesten Gatters 6 angebracht und derart angeordnet,
daß sie
um eine Welle rotieren können.
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Der Antriebsgetriebemotor 2 für die Zufuhr von
Granulat ist auf der Außenseite
des Wiegebehälters 3 am
Rahmen 9 befestigt. Mit der Ausgangswelle des Antriebsgetriebemotors 2 ist
eine Kurbel 21 verbunden; mit der Kurbel 21 ist
das eine Ende eines Lenkers 22 verbunden. Das andere Ende
des Lenkers 22 ist mit dem Ende des beweglichen Gatters 7 gekoppelt.
Die Kurbel 21 ist derart ausgelegt, daß ihr Rotationsradius eine
Hälfte
der Breite der Zufuhröffnungen 61 beträgt.
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Das bewegliche Gatter 7 besitzt
4 Durchlässe 71,
die mit den Zufuhröffnungen 61 am
fixierten Gatter 6 fluchten, jedoch eine geringfügig kleinere Breite
besitzen. Zu beiden Seiten des beweglichen Gatters 7 sind
Schienen 72 an dessen Wänden
befestigt, welche die Lager 63 berühren und auf denselben gleiten.
Wird der Antriebsgetriebemotor 2 eingeschaltet, dann läßt die Ausgangswelle
die Kurbel 21 rotieren und zieht das bewegliche Gatter 7,
wenn der Lenker 22 zurückläuft. Das
bewegliche Gatter 7 bewegt sich in 1 nach rechts und gleitet längs des ortsfesten
Gatters 6, da seine Schienen 72 von den Lagern 63 geführt werden.
Sobald sich die Kurbel 21 um 180 Grad gedreht hat, fluchten
die Durchlasse 71 des beweglichen Gatters 7 mit
den Zufuhröffnungen 61 und
die letzteren sind weit offen. Dreht sich die Kurbel 21 um
gesamte 360 Grad und kehrt in ihre ursprüngliche Stellung zurück, dann
sind die Zufuhröffnungen 61 vom
beweglichen Gatter 7 vollständig geschlossen worden.
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Eine der Lastzellen 5 ist
an einer Seite des Rahmens 9 und die andere Lastzelle ist
an der anderen Seite des Rahmens befestigt, wobei beide Lastzellen
das Gewicht des Wiegebehälter 3 tragen.
Bei dieser Ausführungsform
wächst
dann, wenn das Gewicht des Wiegebehälters wegen des in ihn eingefüllten Granulats
anwächst,
auch die Zugkraft an den Lastzellen 5, und die Änderung
der Zugkraft wird als Lastsignal festgestellt.
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Der Boden des Wiegebehälters 5 besitzt
lange, schlitzförmige
Abgabeöffnungen 31,
die wie die Zufuhröffnungen 61 von
der Vorderseite zur Rückseite
verlaufen (1). Es sind
zwei Lager 33 vorhanden, von denen jedes am Bodenende sowohl
an der Vorderseite als auf der Rückseite
des Wiegebehälters
befestigt sind. Ein zweites bewegliches Gatter 8, das die
gleiche Form aufweist wie das bewegliche Gatter 7, ist
am Boden des Wiegebehälters 3 derart befestigt,
daß das
bewegliche Gatter 8 in der Lage ist, zu gleiten. Am Wiegebehälter 3 ist
ein Antriebsgetriebemotor 5 zur Abgabe von Granulat fixiert;
seine Antriebskraft wird über
eine Kurbel 41 und einen Lenker 42 auf das zweite
bewegliche Gatter 3 übertragen.
Die beiderseitigen Verhältnisse
bzgl. Position und Betrieb des Bodens des Wiegebehälter 3,
des zweiten beweglichen Gatters 8, des Antriebsgetriebemotors 4 zur
Abgabe von Granulat, der Kurbel 41 und des Lenkers 42 sind
jeweils dieselben wie für
das ortsfeste Gatter 6, das bewegliche Gatter 7,
den Antriebsgetriebemotor 2 für die Zufuhr von Granulat,
die Kurbel 21 und den Lenker 22. Somit passiert
das Granulat durch die Entladeöffnung 31 und
wird aus dem Wiegebehälter
abgegeben, wenn die Entladeöffnungen 31 und
die Durchlässe 81 an
dem beweglichen Gatter 8 ausgerichtet sind.
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Für
den Betrieb der Wägemaschine 1 werden
Reis oder andere Granulate an der Oberseite des ortsfesten Gatters 6 durch
den Antrieb des Antriebsgetriebemotors 2 in den Wiegebehälter 3 abgegeben,
welcher Antriebsmotor wiederum das bewegliche Gatter 7 nach
rechts (in 1) gleiten
läßt und dabei
die Zufuhröffnungen 61 vollständig öffnet. Das Granulat
tritt durch die Zufuhröffnungen 61 hindurch und
akkumuliert im Wiegebehälter 3.
Der Schüttwinkel
des Granulats selber führt
zur Bildung von Granulathügeln
unmittelbar unter jeder der Zufuhröffnungen 61. Von niedrigeren
Hügelbereichen
hervorgerufener Raum wird ebenfalls direkt unterhalb der Maskenbereiche 62 gebildet.
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Wird soviel Granulat abgemessen,
daß der Wiegebehälter 3 fast
voll wird {dies würde
näherungweise
15 kg bedeuten, falls der verwendete Wiegebehälter für 15 kg ausgelegt ist), dann
akkumuliert das Granulat in dem Wiegebehälter 3, bis es fast
die Zufuhröffnungen 61 erreicht.
Kehrt das bewegliche Gatter 7 in die Schließposition
zurück,
dann schneiden die Ränder
ihrer Öffnungen 71 die
Spitzen der Granulathügel,
die sich gebildet haben, ab und veranlassen das Granulat dazu, in
den Raum rund um jeden Hügel
hineinzufallen. Auf diese Weise werden die Spitzenflächen des
akkumulierten Granulats ausgeglichen. Die Lastsignale der Lastzellen
werden unter dieser Bedingung registriert. Sodann wird der Antriebsgetriebemotor 4 für die Abgabe
von Granulat bewegt, der das zweite bewegliche Gatter 8 in 1 nach rechts verschiebt
und die Abgabeöffnungen 31 vollständig öffnet. Dies
ermöglicht
es dem Granulat in dem Wiegebehälter 3,
durch die Abgabeöffnung 31 hindurchzutreten
und aus dem Wiegebehälter
abgeführt
zu werden. In einem Fall, in dem das Endgewicht 150 kg sein soll,
wird die oben beschriebene Operation neunmal wiederholt. In solch
einem Fall wird das kumulative Gewicht W für das neunmalige Wiegen von
Granulat berechnet und die Differenz zwischen dem gewünschten
Endgewicht und dem tatsächlichen
kumulativen Gewicht (150 – W) in der Steuereinrichtung
gespeichert.
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Als nächstes werden die Zufuhröffnungen 61 geöffnet und
es wird erneut dem Wiegebehälter 3 Granulat
zugeführt.
Wenn das spezifizierte Gewicht, das etwas weniger als den Zielwert
(150 – W)
beträgt, im
Wiegebehälter
erreicht worden ist, wird das Lastsignal von dem in der Zeichnung
nicht gezeigten Steuerungssystem festgestellt und der Antriebsgetriebemotor 2 wird
erneut angetrieben, um das bewegliche Gatter 7 in die in
der Zeichnung dargestellte Position zurückzubringen, wobei die Zufuhröffnungen 61 vollständig geschlossen
werden. Das Gewicht des Granulats, das durch die Zufuhröffnungen 61 pro
Zeiteinheit hindurchtritt, und die Geschwindigkeit, mit welcher
das bewegliche Gatter 7 öffnet oder schließt, kann
vorweg berechnet werden. Entsprechend dem Resultat der Berechnung
kann am Steuerungssystem ein Schalterbetrieb derart eingestellt werden,
daß das
Gewicht des Granulats, das von dem Zeitpunkt, an dem das obige Lastsignal
ausgegeben wird, bis zu dem Zeitpunkt, an dem die Zufuhröffnungen 61 vollständig geschlossen
worden sind, durch die Zufuhröffnungen 61 hindurchtritt,
zur Differenz (150 – W)
wird. Nachdem das Gesamtgewicht des dem Wiegebehälter 3 zugeführten Granulats
gemessen worden ist, werden die Abgabeöffnungen 31 vollständig geöffnet und
das Granulat wird abgeführt. Auf
diese Weise wird mittels 10 kumulativen Wiegevorgängen ein
Gewicht gewogen, das 150 kg sehr nahe kommt.
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Die Wägemaschine 1 nach
dieser tatsächlichen
Ausführungsform
besitzt Zufuhröffnungen 61 an
vier Stellen. Die Höhe
der akkumulierten Granulathügel
ist nie sehr hoch und die Hügel
werden durch die Ränder
der Öffnungen 71 des
beweglichen Gatters 7 abgeflacht. Dies führt dazu,
daß fast
die gesamte effektive Kapazität
des Wiegebehälter 3 von Granulat
besetzt ist und ein Raum zwischen dem akkumulierten Granulat und
dem fixierten Gatter 7 hervorgerufen wird, auch dann, wenn
der Wiegebehälter 3 bis
in die Nachbarschaft der Ränder
der Zufuhröffnungen 61 mit
Granulat vollgestopft ist. Irgend ein Kontaktdruck, der eine unerwünschte Wirkung
auf die Lastzellen 5 ausüben würde, wird vom Granulat nicht
hervorgerufen. Dies ermöglicht
ein präzises Wiegen
und macht es möglich,
die Wägemaschine schmal
auszubilden.
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Die Wägemaschine 1 besitzt
ein ortsfestes Gatter 6 und vier Zufuhröffnungen 61, die es
ermöglichen,
daß jede
dieser Öffnungen,
wie auch jede der Öffnungen 71 am
Boden des Wägebehälters, eine Breite
aufweisen, die näherungsweise
ein Viertel derjenigen einer einzigen Zufuhröffnungen bei herkömmlichen
Wägemaschinen
beträgt.
Dies bedeutet wiederum, daß die
Zufuhröffnungen 61 durch
Verschieben des beweglichen Gatters 7 um lediglich einen
Abstand, der der Breite dieser kleinen Öffnungen 71 gleich
ist, und zwar relativ zum ortsfesten Gatter 6, vollständig geöffnet und
geschlossen werden können.
Die Gatter können
deshalb schnell geöffnet
und geschlossen werden und die Maschine kann den oben beschriebenen
kurzhubigen Lenker als Übertragungsmechanismus
benutzen, sowie einen Servomotor, der eine einfache Steuerung gewährleistet,
als Antriebsquelle ver wenden. Dies ermöglicht eine Steuerung des Antriebsgetriebemotors
für die
Zufuhr von Granulat auf der Basis der Lastsignale von den Lastzellen 5 und
der Berechnung einer vorbestimmbaren arithmetischen Schaltung (aufgebaut
aus einem elektrischen Schaltkreis oder anderen Elementen) und macht
es möglich,
spezifische Mengen an Granulat mittels Durchführung lediglich eines einzigen Öffnungs-
und Schließvorgangs
zu wiegen.
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BEISPIEL 2:
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Ein alternatives Beispiel einer Wägemaschine,
das sich nicht innerhalb des Schutzbereichs der Ansprüche befindet,
wird im Folgenden anhand der beigefügten Zeichnungen erläutert. 3 ist eine vertikale Schnittansicht
und 4 bildet eine Schnittansicht
längs der
Linie 4–4
in 3. Es ist zu beachten,
daß 3 einer Schnittansicht längs der
Linie 3–3
in 4 entspricht. Die
Wägemaschine
nach diesem Beispiel besitzt ein bewegliches Gatter, das bzgl. eines
ortsfesten Gatters drehbar ist. Die Zeichnungen zeigen, daß die Zufuhröffnungen
dieser Maschine durch das bewegliche Gatter geschlossen worden sind.
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Bei diesem Beispiel, wie auch bei
dem obigen, besitzt die Wägemaschine 11 einen
Antriebsgetriebemotor 12 für die Zufuhr von Granulat,
einen Wiegebehälter 13,
einen Antriebsgetriebemotor 14 für die Abgabe von Granulat,
und zwei Lastzellen 15. Ein zylindrisches ortsfestes Gatter 16,
das oberhalb des Wiegebehälters
angeordnet ist, besitzt vier Zufuhröffnungen 161, die
auf seiner Bodenseite radial angeordnet sind, und ist mit einem
in der Zeichnung nicht gezeigten Trichter oder mit einem ebenfalls
in der Zeichnung nicht gezeigten Gestell verbunden.
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Der Antriebsgetriebemotor 12 ist
an der Mittelachse des ortsfesten Gatters 16 befestigt
und durch eine Abdeckung 165 geschützt. Ein Getriebekopf 123 mit
einem eingebauten Untersetzungsgetriebe ist mit der Ausgangswelle
des Antriebsgetriebe motors 12 verbunden. Das Zentrum des
beweglichen Gatters 17 ist mit der Ausgangswelle des Getriebekopfs 123 gekoppelt.
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Das bewegliche Gatter 17 ist
eine Kreisplatte mit vier Durchlässen 171,
die näherungsweise
mit den Zufuhröffnungen 161 fluchten.
Wird der Antriebsgetriebemotor 12 betrieben, dann wird
seine Ausgangsdrehzahl von dem Getriebekopf 123 reduziert und
seine Antriebskraft auf das bewegliche Gatter 17 übertragen.
Das läßt wiederum
das bewegliche Gatter 17 rund um seine Welle rotieren,
wobei es über das
ortsfeste Gatter 16 gleitet. Hat sich das bewegliche Gatter 17 um
45 Grad gedreht, dann fluchten die Durchlässe 171 mit den Zufuhröffnungen 161,
wobei die Zufuhröffnungen 161 vollständig geöffnet werden. Wird
das bewegliche Gatter in der gleichen Richtung um weitere 45 Grad
gedreht, dann verschließt
das bewegliche Gatter die Zufuhröffnungen 161 vollständig.
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Die Lastzellen 15 sind am äußeren Umfang des
ortsfesten Gatters 16 befestigt, wobei beide Lastzellen
das Gewicht des Wiegebehälters 13 tragen. Bei
diesem Beispiel wächst
die Zugkraft an den Lastzellen 15 ebenfalls an und die Änderung
der Zugkraft wird als Lastsignal festgestellt, sobald das Gewicht des
Wiegebehälters 13 infolge
des in ihn hineingefüllten
Granulats anwächst.
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Der Boden des Wiegebehälters 15 besitzt Entladeöffnungen 131 (in
der Zeichnung nicht gezeigt), die in dem gleichen radialen Muster
angeordnet sind wie die Durchlässe 171.
Das zweite bewegliche Gatter 18, das dem beweglichen Gatter 17 in der
Form entspricht, jedoch etwas größer ist,
ist am Boden des Wiegebehälters 13 derart
befestigt, daß es über den
Boden des Wiegebehälters 13 in
der gleichen Weise gleiten kann, wie das bewegliche Gatter 17 gleitet.
Der Antriebsgetriebemotor 14 ist auf der Mittelachse des
Bodens des Wiegebehälters 13 befestigt
und seine Antriebsdrehzahl wird durch den Getriebekopf 143 reduziert,
sowie seine Antriebskraft auf das zweite bewegliche Gatter übertragen.
Der Antriebsgetriebemotor 14 ist durch die Abdeckung 132 abgeschirmt,
die mit dem Boden des Wiegebehälters 13 verbunden
ist. Die gegenseitigen Verhältnisse
bzgl. Position und Betrieb des Bodens des Wiegebehälters 13,
des zweiten beweglichen Gatters 18, des Antriebsgetriebemotors 14 für die Abgabe
von Granulat und des Getriebekopfs 143 sind jeweils dieselben
wie für
das ortsfeste Gatter 16, das bewegliche Gatter 17,
den Antriebsgetriebemotor 12 für die Zufuhr von Granulat,
und den Getriebekopf 123. Somit passiert das Granulat durch
die Abgabeöffnungen 131 und
wird vom Wiegebehälter
entladen, sobald die Abgabeöffnungen 131 und
die Öffnungen 181 an dem
beweglichen Gatter 18 (in der Zeichung nicht gezeigt) miteinander
fluchten.
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Bei dem Beispiel 2 der Wägemaschine 11, ebenso
wie bei der aktuellen Ausführungsform
der Wägemaschine 1,
akkumuliert das in den Wiegebehälter 13 eingefüllte Granulat
derart, daß vier
niedrige Hügel
gebildet werden. Beim Beispiel 2 bilden die Hügel sich
um den Umfang der Rotationswelle. Sobald sich das Granulat soweit
anhäuft,
daß die
Hügel die
Nachbarschaft der Ränder
der Zufuhröffnungen 161 erreichen,
werden die Spitzen der Hügel
von den Rändern
der Durchlässe 171 in
dem beweglichen Gatter 17 abgeschert und damit die Spitzen
der Granulathügel
im Wiegebehälter
ausgeglichen. Dies bedeutet, daß der
größte Teil
der effektiven Kapazität des
Wiegebehälters 13 für die Aufnahme
vom Granulat benutzt wird. Die gesamte Wägemaschine 11 läßt sich
somit schmal auslegen. Die Zufuhröffnungen 161 können durch
Rotation des beweglichen Gatters 16 um lediglich 45 Grad
voll geöffnet
oder geschlossen werden, was ein Hochgeschwindigkeitswiegen ermöglicht.
Es gibt keine Grenze für
die Anzahl der Zufuhröffnungen,
die bei dem Beispiel 2 dieser Erfindung verwendet werden
können.
Wird eine Wägemaschine
mit einer Anzahl von N Zufuhröffnungen 161 benutzt,
läßt sich
ein volles Öffnen
und Schließen dieser
Zufuhröffnungen
durch Drehung des beweglichen Gatters 16 über lediglich
180 Grad/N durchführen.
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Das Granulatgatter nach dieser Erfindung
erniedrigt die Höhe
der Granulathügel,
die in Granulatwägemaschinen
akkumulieren. Es ist ferner in der Lage, unter Verwendung eines
kurzen Hubes Zufuhröffnungen
vollständig
zu öffnen
und zu schließen.
Die Granulatwägemaschine
nach dieser Erfindung kann schmal ausgelegt werden, so daß die maximale
Menge an zu wiegendem Granulat mit der Kapazität des Wiegebehälters nahezu übereinstimmt.