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Verfahren und Vorrichtung zum Ermitteln und Anzeigen der Gewichte
von in beliebigen Zeitabständen von Bändern o. dgl. geförderten Gütern
Es ist bekannt,
Wägegut auf Bandförderern, Becherketten u. dgl. während des Transportes durch Neigungswaagen
zu wiegen und die innerhalb beliebiger Zeitabstände geförderten Gewichtsmengen anzuzeigen,
wobei in gleichen Zeitabständen durch Abtasten des festgeklemmten Neigungshebels
Gewichtsmessungen durchgeführt und deren Ergebnisse auf ein Ziffernrollenwerk übertragen
werden.
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Dabei bemißt sich die erforderliche Länge der in die Förderstrecke
eingebauten Waagenbrücke nach der Zeit zwischen den sich periodisch wiederholenden
Abtastungen in Abhängigkeit von der Geschwindigkeit des Förderers, damit die durch
die periodischen Einzelabtastungen erfaßten Gewichtswerte der Bandlängen, die jeweils
der Brückenlänge entsprechen, lückenlos sich aneinanderreihen. Bisher lag die Anzahl
der periodisch sich wiederholenden Abtastungen bei etwa 15 in der Minute.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die mögliche Anzahl der
Abtastungen in der Zeiteinheit wesentlich zu erhöhen, beispielsweise etwa zu verdoppeln
oder zu verdreifachen, um dadurch die notwendige Brückenlänge, auf die Hälfte oder
ein Drittel, zu verkürzen. Dadurch wird der Einbau einer solchen Waage auch dann
noch möglich, wenn die für den Einbau zur Verfügung stehende gerade Förderstrecke
klein ist. Bei hohen Bandgeschwindigikeiten wird durch die Erfindung die Brückenlänge
ganz
erheblich verkürzt, so daß ein wesentlich geringerer Aufwand hierfür erforderlich
wird.
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Nach der Erfindung wird das Ermitteln und Anzeigen der Gewichte von
in beliebigen Zeitabständen durch Bänder, Becherketten 0. dgl. geförderten Gütern
mit Hilfe von Waagen mit selbsttätigem Lastausgleich und von Ziffernrollen, die
in von der Bandgeschwindigkeit gesteuerten periodischen Zwischenräumen durch Abtasten
der Stellung der Lastausgleichvorrichtung betätigt werden, in der Weise durchgeführt,
daß innerhalb der gleichen Zeitperiode mehrmals die Gewichtswerte nacheinander durch
aufeinanderfolgendesAbtasten mehrerer zu einer gemeinsamen Lastausgleichvorrichtung
gehörender, durch Verbundhebel miteinander gekuppelter Neigungshebel ermittelt und
auf dem Ziffernrollenwerk eingestellt werden, wobei die Schwankungen im Taragewicht
des Bandes in an sich bekannter Weise berücksichtigt werden können.
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An Hand der Zeichnungen sei das neue Verfahren der Erfindung und
eine zur Durchführung desselben geeignete Vorrichtung als Ausführungsbeispiel in
Anwendung auf Neigungswaagen des näheren erläutert.
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Abb. I und 2 zeigen im Schema, wie durch Verkopplung bzw. Verdreifachung
der bekannten periodisch festklemmbaren Neigungshebel, die durch Verbundschaltung
an einem einzigen gemeinsamen Lastzug angeschlossen sind, die Abtastspiele der selbsttätigen
Förderbandwaagen verdoppelt bzw. verdreifacht werden können.
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Abb. 3 und 4 zeigen die den Abb. I und 2 zugehörigen Bewegungsdiagramme
der je Zeiteinheit verdoppelten bzw. verdreifachten Abtastvorgänge.
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Abb. 5 und 6 zeigen in Seitenansicht bzw. im Grundriß schematisch
die zur Durchführung des Verfahrens nach der Erfindung notwendigen neuen Anordnungen
von an sich bekannten Bauteilen selbsttätiger Förderbandwaagen in einem Ausführungsbeispiel
mit zwei Neigungshebeln.
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In den Abbildungen sind mit 1, 1' und I" die Neigungshebel und mit
2, 2' und 2" die Neigungsgewichte bezeichnet. Mit Hilfe der Zugstangen 3, 3' und
3" und Verbundhebel 4, 4' sind sämtliche Neigungshebel an einem einzigen Lastzug
5 angeschlossen, an welchem die (nichtgezeichnete) Wiegebrücke angehängt ist. Mit
jedem Neigungshebel 1 und 1' ist ferner in bekannter Weise ein Dämpfer 6 und 6'
verbunden.
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Die zur Ermittlung der Summengewichte einzelner Abtastungen erforderlichen,
an sich bekannten Bauteile einer Förderbandwaage sind in den Abb. 5 und 6 in Seitenansidht
bzw. im Grundriß so dargestellt, wie sie in neuer Anordnung zur Durchführung des
Verfahrens der Erfindung erforderlich sind. Es bezeichnet 7, 7' die neue Anordnung
der Taster, die durch die Kurvenscheiben 8, 8' auf- und abbewegt werden; die Scheiben
8 und 8' sind um I800 versetzt und werden in Abhängigkeit von der Geschwindigkeit
des Förderbandes durch die gemeinsame Welle g angetrieben. Auf dieser gleichen Welleg
sitzen ebenfalls um I800 gegeneinander versetzt Nocken 10 und 10', die das Öffnen
und Schließen der Zangen II und II' in an sich bekannter Weise bewirken, wodurch
die Neigungshebel I, I' in der jeweiligen Wiegestellung so lange festgehalten werden,
bis die Tastvorgänge der Taster 7, 7' beendet sind. Mit den Zahnstangen I2 und 12'
der Taster 7, 7' sind über Zahnräder I3, I3' Klinkenschaltgetriebe 14, I4' im Eingriff
(Abb. 6), welche bei Aufwärtsbewegung der Taster 7, 7' eine Drehung der gemeinsamen
Welle 15 in entgegengesetztem Sinne des Uhrzeigers bewirken, wodurch das auf der
gleichen Welle 15 sitzende Kettenrad i6 mit der Kette 17 und dem Kettenrad 19 bewegt
wird.
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Hierdurch wird das Ziffernrollenwerk 20 über das Kegelrad 21 und Planetenrad
22 des Differentials 21, 22, 26 angetrieben. Eine Bremse 23 auf derWelle I5 bewirkt
in bekannter Weise, daß die Welle Ig nur in einem Sinne sich drehen kann.
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DerAblauf einesAbtastspiels für einenNeigungshebel geht wie folgt
vor sich: Die Neigungspendel spielen alle gleichzeitig entsprechend der augenblicklichen
Belastung der Brücke ein und werden zeitlich nacheinander von den ihnen zugeordneten
Zangen festgeklemmt, abgetastet und wieder losgelassen. Ist nun ein Neigungspendel
festgeklemmt, so bewegt sich der zugeordnete Taster 7 bzw. 7' mit der Tastschneide
7a durch die Umdrehung der Nockenscheibe 8 bzw. 8' auf derselben nach unten bis
die Schneide 7a am Neigungshebel I bzw. 1' anschlägt (Abb. I).
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Durch diese Bewegung des Tasters 7 werden die Klinken des Klinkenschaltgetriebes
14 dem Gewichtswert entsprechend im Uhrzeigersinne vorgestellt, so daß beim Wiederanheben
des Tasters 7 die Welle 15 eine dem Gewichtswert entsprechende Drehung in entgegengesetztem
Sinn des Uhrzeigers erfährt. Während des Vorstellens der Klinken wird ein Rückdrehen
der Welle 15 durch die Bremse 23 verhindert (Abb. 6), welche dagegen in der dem
Uhrzeigersinn entgegengesetzten Dreelirichtung während des Schalthubes (Anhebens)
der Taster die Bewegung der Welle 15 freigibt. Die Drehung der Welle 15 wird durch
die Kette 17 auf das Kettenrad 19 und das mit diesem verbundene Kegelrad 21 übertragen.
Das Kegelrad 2I überträgt die Bewegung auf das Planetenrad 22 des Differentials
21, 22, 26; die Lagerung des Planetenrades 22 ist mit der Antriebswelle zum Ziffernrollenwerk
(Addierwerk) 20 fest verbunden, so daß die Drehung der Lagerung des Rades 22 auf
das Ziffernrollenwerk 20 übertragen wird. Wird das Kegelrad 26 festgehalten, so
wird auf diesem Wege der gesamte Hub des Tasters 7 bis zu seiner Ausgangsstellung
von der Einspiellage des Neigungshebels I aus auf das Ziffernrollenwerk 20 übertragen.
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Das Eigengewicht von Förderbäntdern ist nicht an allen Stellen gleich,
so daß eine solche Waage nur bei umlaufendem leeren Band tariert werden kann.
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Da die Bandstücke einmal schwerer und einmal leichter sind, muß die
Einstellvorrichtung der Waage eine an sich bekannte Aforrichtung besitzen, die einen
Ausgleich derart ermöglicht, daß das Ziffernrollenwerk nach einem vollständigen
Umlauf des Bandes wieder auf Null steht.
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Hierzu liegt jede Abtastschneide 7a in ihrer Ausgangsstellung bekanntlich
etwas höher als der Nulllage des zugehörigen Neigungshebels I entspricht (Abb. I).
Dieser Überhub wird bei der Übertragung des Abtastweges der Taster durch eine besondere
Vorrichtung ausgeglichen. Auf der Antriebswelle 9 ist ein Exzenter 28 vorgesehen,
der über die Schubstange 27 bei jedem Wägespiel das Klinkenschaltgetriebe 24 entsprechend
dem Überhub der Abtastschneide 7a verstellt. Das Getriebe 24 ist mit dem Kegelrad
26 des Differentials fest verbunden, wobei durch eine Bremse 25 ein Rücklauf der
Verbindungswelle beim Vorstellen des Klinkenschaltgetriebes24 verhindert wird.
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Durch diese bekannte Vorrichtung wird bei jedem Abtastvorgang das
Kegelrad 26 um einen dem Überhub der Abtastschneide 7a entsprechenden Wert rückverstellt,
so daß die Antriebsbewegung derLagerung desPlanetenrades22 jeweils um diesen Wert
verkleinert wird.
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Auf diese Weise kann die Waage auch Untergewichte abziehen, was erforderlich
ist, wenn besonders dünne Stellen des Bandes auf die Waagenbrücke wirken. Die Waage
kann nun mit umlaufendem leeren Band tariert werden, derart, daß das Ziffernrollenwerk
während desUmlaufs entsprechend der wechselnden Bandbelastung zwar Plus- oder Minuswerte
zeigt, nach einem vollständigen Umlauf dagegen wieder auf die Ausgangsstellung zurückgekehrt
ist.
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Wie aus Abb. 6 ersichtlich, wird das Rückschaltwerk 24, 25 auf der
Welle des Ziffernrollenwerkes 20 in der Einzahl angeordnet, während die Anzahl der
Zangen, Taster, Nocken und KlinkenschaltMgetriebe der gewählten Mehrzahl von Neigungspendein
angepaßt ist.
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Die Antriebe der mit den Neigungshebeln zusammenarbeitenden Zangen
II, Taster 7 und Klinkensdhaltgetriebe 14 sind bei der Anordnung von zwei Neigungshel)eln
um 1/2 Wägeperiode, bei der Anordnung von drei Neigungshebeln um t/s Wägeperiode
usw. gegeneinander versetzt. In dem in den Abb. 5 und 6 dargestellten Beispiel für
Anordnung von zwei Neigungshebeln ergibt dies eine Versetzung der Antriebsnocken
8 und 8' um I80'.
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An iland der Zeitdiagramme in Abb. 3 und 4 sei der Ablauf der melhrfachen
Abtastungen durch Verdopplung bzw. Verdreifachung der Neigungshebel des näheren
erläutert. Die ausgezogene Linie I zeigt den Bewegungsvorgang des ersten Tasters,
die gestrichelt gezeichneteLiniell den des zweiten Tasters, die punktierte Linie
III denjenigen des dritten Tasters, Im Zeitpunkt, in dem der erste Taster sich abwärts
zu bewegen beginnt, ist der zweite Taster in seiner Ruhestellung am Ende der Aufwärtsbewegung
angelangt und der dritte Taster noch in der Ruhestellung kurz vor der Aufwärtsbewegung
(Abb. 4). Diesen drei Bewegungen zugeordnet sind die entsprechenden Bewegungen der
Zangen gemäß den Linien IV, V und VI der Abb. 3 bzw. 4. Danach schließt sich die
Zange des ersten Tasters gemäß linie IV in dem Zeitpunkt der beginnenden Abwärtsbewegnng
des ersten Tasters an dem mit A bezeichneten Punkt. DerZangenschluß endet nach vollzogener
Abwärtsbewegung (Linie 1) des ersten Tasters und es erfolgt dann anschließend das
Schalten des Ziffernrollenwerkes durch Aufwärtsbewegung des ersten Tasters bis zu
einer Ausgangsstellung. In dem Zeitpunkt, in dem der erste Taster (Linie 1) den
Abtastvorgang beendet, beginnt der zweite Taster (Linie II) in dem Augenblick, in
dem das zugehörige Pendel durch eine Zange (Linie V) festgehalten wird, an dem mit
B bezeichneten Punkt den Abtastvorgang (Abb. 4), dem sich der Schaltvorgang, wie
vorbeschrieben, anschließt.
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Der dritte Taster (Linie III) wird an dem mit C bezeichneten, wiederum
gegenüber dem zweiten Taster (Linie II) zeitlich versetzten Zeitpunkt freigegeben
und beginnt seinen Abtastvorgang, dem sich dann der Schaltvorgang wieder anschließt.
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Die einzelnen einander entsprechenden Arbeitsvorgänge der verschiedenen
Abtasteinrichtungen sind zeitlich zueinander versetzt, wie aus den Punkten A, B
und C in dem Zeitdiagramm ersichtlich ist, und zwar jeweils um die Hälfte (Abb.
3) bzw. ein Drittel (Abb. 4) der insgesamt notwendigen Zeit für das Spiel eines
Arbeitsvorganges, wobei die untereinander verschiedenen Schältvor -gänge der verschiedenen
Abtasteinrichtungen sich zeitlich, jedoch hinsichtlich des Arbeitshubes nicht überdecken.
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Die oberste Kurve VII der Diagramme (Abb. 3 und 4) zeigt die Bewegung
der Rückschaltungsvorrichtung, die für alle zwei bzw. drei Neigungshebel bzw. Taster
gemeinsam ist, wobei durch diese Rückschaltvorrichtung jeweils die Summe der zwei
bzw. drei Überhübe der Taster 7 zurückversteilt wird.
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Durch die rasche Aufeinanderfolge der Schalthübe befindet sich das
Ziffernrollenwerk dauernd in Bewegung. Da jedoch derartige Waagen dazu dienen, die
Gesamtförderung innerhalb größerer Zeiträume zu messen, spielt dies keine Rolle.
Aus dem gleichen Grunde ist es auch möglich, die Rückschaltvorrichtung für sämtliche
Neigungshebel zu kombinieren, da keinesfalls innerhalb einer Gesamtperiode des Messvorganges
abgelesen wird.