DE9303096U1

DE9303096U1 - Wägevorrichtung

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Publication number: DE9303096U1
Application number: DE9303096U
Authority: DE
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1993-03-03
Filing date: 1993-03-03
Publication date: 1994-03-31
Anticipated expiration: 2003-03-04
Also published as: DE4405230A1

Description

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Siemens Aktiengesellschaft

Wägevorrichtung
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Eine bekannte Ausführungsform einer derartigen Wägevorrichtung ist in FIG 2 beispielhaft dargestellt. Diese weist einen Vorratsbehälter VB2 mit einem bevorzugt zylindrischen Oberteil Z der Höhe H21 und mit einem "Auslaufbereich¹¹ der Höhe H22 auf. Der Auslaufbereich umfaßt dabei bevorzugt einen Auslauftrichter B mit einer Auslauföffnung AO am Boden des Behälters und einen sich anschließenden, vom Behälter mechanisch entkoppelten "Auslaufzylinder" AF2. Die Gesamthöhe der Anordnung hat somit den Wert H = H21 + H22.

In den Vorratsbehälter VB2 kann bevorzugt über ein Zuführrohr ZF mindestens ein fließ- oder rieselfähiger Stoff HK eingefüllt werden. Bevorzugt handelt es sich hierbei um pulverförmige bzw. granulierte Schüttgüter, oder um Flüssigkeiten mit unterschiedlicher Viskosität. Der Vorratsbehälter VB2 ist bevorzugt an seinem oberen Ende über eine in FIG 2 nur ausschnittsweise skizzierte Wägevorrichtung WGl abgestützt. Mit deren Hilfe ist es möglich, die Massen des oder der in den Vorratsbehälter VB2 eingefüllten Stoffe auszuwiegen. Im Beispiel der FIG 2 ist als Stoff ein granuliertes Schüttgut HK eingefüllt, welches zur Extruktion von Kunststoff-Formteilen dient und im Inneren des Vorratsbehalters VB2 einen sogenannten "Schüttkegel¹¹ SK bildet. Die Massensäule MS des. Schüttkegels, die sich unmittelbar über der AusJLajt:£ö.f;fnung AO im zylindrischen Bodenteil B befindet lujd^ annähernd deren Querschnittsfläche aufweist, ist im Beispiel der FIG 2 in strichlierter Linie dargestellt.

Es müssen nun besondere Maßnahmen vorgesehen sein, damit das Schüttgut ungehindert rückstaufrei aus der Auslauföffnung AO des Vorratsbehälters VB2 austreten kann.

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Andernfalls können sich durch Verbacken oder Verklumpen des Schüttgutes im Bereich der Auslauföffnung "Brücken" ausbilden, welche die Schüttgutmasse im Inneren des Vorratsbehälters VB2 zum Teil mit außerhalb des Behälters befindlichen, feststehenden Teilen der Wägevorrichtung verbinden und dort abstützen. Insbesondere kann eine Abstützung von Stoffbrücken im Inneren des externen Auslaufzylinder AP2 stattfinden. Derartige Teile der Schüttgutmasse können dann nicht von der Wägevorrichtung WGl erfaßt werden, so daß ein Meßfehler auftritt. Im ungünstigsten Fall besteht die Gefahr, daß die gesamte Schüttgutmassesäule MS oberhalb der Auslauföffnung AO durch außerhalb des Vorratsbehälters VB2 liegende Teil der Wägevorrichtung abgestützt und folglich bei der gravimetrisehen Messung durch die Wägeeinrichtung WGl nicht erfaßt wird.

Zur Vermeidung derartiger Meßfehler ist im Beispiel der FIG 2 eine "Rückhalteeinrichtung" in Form eines Abführventiles AV mit einem außerhalb der Auslauföffnung AO befindlichen, überstehenden Ventilkegel K vorhanden. Dieses ist bevorzugt über Haltestege HS im Inneren des Vorratsbehälters VB2 abgestützt. Über die auf die Auslauföffnung AO gerichteten schrägen Mantelflächen des Ventilkegels K wird auch die oberhalb der Auslauföffnung AO im Inneren des Vorratsbehälters VB2 befindliche Massesäule MS abgestützt. Alle Teile des Schüttkegels SK werden somit über den Vorratsbehälter gehalten und können über die Wägeeinrichtung WGl erfaßt werden.

Der zur Weiterförderung des aus dem Vorratsbehälter VB2 auslaufenden Stoffes HK dienende Auslaufzylinder AF2 umfaßt in FIG 2 den außen liegenden Ventilkegel K des Abführventils AV komplett mit der Auslauföffnung AO am Boden des Auslauftrichters B. Zur Sicherstellung eines rückstaufreien Auslaufes des Stoffes weist dieser Auslaufzylinder AF2 sowohl im Bezug auf seinen Querschnitt als auch im Bezug auf seine Höhe gewisse Mindestmaße auf. So muß die innere

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Weite des AuslaufZylinders AF2 so groß sein, daß sich eine ausreichend große, bevorzugt ringförmige Entleerungszone EZ um die äußere Kante des Ventilkegels K ergibt. Ferner muß der Auslaufzylinder AF2 eine Mindesthöhe aufweisen, so daß der Austritt des Stoffes aus der Auslauföffnung AO, dessen Entlanggleiten auf den Außenseiten des Ventilkegels K und schließlich dessen Durchtritt durch die ringförmige Entleerungszone EZ rückstaufrei ablaufen kann. Es muß somit zwischen der Unterkante des Ventilkegels K und den abgewandten Enden des Auslaufzylinders AF2 soviel Puffervolumen vorhanden sein, das unter Berücksichtigung der Abförderleistung von sich anschließenden weiteren Elementen keine Stoffbrücken in Form von Verklumpungen bzw. Verstopfungen auftreten. Aufgrund dieser, zum ordnungsgemäßen Auslauf des Stoffes aus dem Inneren des Vorratsbehälters VB2 notwendigen Mindestabmessungen des Auslaufzylinders wird aber das zur Verfügung stehende Nutzvolumen des Vorratsbehälters VB2 eingeschränkt.

In FIG 2 sei beispielhaft angenommen, daß anlagenseitig zum Einbau des Vorratsbehälters VB2 und aller zum ordnungsgemäßen Auslauf des darin enthaltenen Stoffes notwendigen Einrichtungen im "Auslaufbereich·¹ eine Gesamteinbauhöhe H zur Verfügung steht. Diese teilt sich auf in zwei Anteile H21,H22. Der erste Anteil H21 entspricht der Höhe des zylindrischen Oberteiles des Vorratsbehälters VB2, welches den größten Teil der Masse des eingefüllten Stoffes aufnimmt. Der zweite Höhenanteil H22 wird eingenommen von der Höhe des Auslauftrichters B, der Auslauföffnung AO am Bodenteil und dem davon mechanisch entkoppelten Auslaufzylinder AF2. Aufgrund der oben dargestellten Größenverhältnisse und der dadurch bedingten Mindesthöhe des AuslaufZylinders AF2 ist auch die Größe des zweiten Höhenanteils H22 festgelegt. Dieser beansprucht einen festen Bestandteil der zur Verfügung stehenden Gesamthöhe H. Er beschränkt somit den ersten Höhenteil H21 und damit wiederum die für einen

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Wägevorgang in den Vorratsbehälter VB2 maximal einfüllbare Stoffmasse.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine im Bereich der Auslauföffnung am Boden des Auslauftrichters eines Vorratsbehälters befindliche "Rückhalteeinrichtung¹¹ so auszugestalten, daß der Vorratsbehälter über ein größeres Nutzvolumen verfügt, ohne daß die Außenabmessungen der Gesamtvorrichtung vergrößert und die rückstaufreie Abförderung des Stoffes aus dem Inneren des Vorratsbehälters über die Auslauföffnung beeinträchtigt wird.

Die Aufgabe wird gelöst mit der im Anspruch 1 enthaltenen Wägevorrichtung. Vorteilhafte Ausführungsformen derselben sind in den Unteransprüchen angegeben. Die Erfindung wird unter Zuhilfenahme einer, in den nachfolgend kurz angeführten Figuren 1,3 und 4 dargestellten Ausführungsform näher erläutert. Dabei zeigt:

PIG 1 einen Längsschnitt durch eine gemäß der Erfindung

gestaltete Wägevorrichtung,
FIG 3 einen Querschnitt durch den Vorratsbehälter mit Draufsicht auf eine gemäß der Erfindung gestaltete Rückhalteeinrichtung, und

FIG 4 einen Längsschnitt durch eine weitere Ausführungsform der Erfindung.

Die in FIG 1 dargestellte und gemäß der Erfindung gestaltete Wägevorrichtung weist die gleichen Grundelemente auf, die am Beispiel der FIG 2 bereits dargestellt wurden. So ist ein Vorratsbehälter VBl zur Aufnahme von fließ- oder rieselfähigen Stoffen vorgesehen. Dieser verfügt über ein bevorzugt zylindrisches Oberteil der Höhe HIl, welches bevorzugt am oberen Ende über eine nur ausschnittsweise dargestellte Wägeeinrichtung WGl abgestützt wird. Am unteren Ende des Vorratsbehälters VBl befindet sich wiederum ein Auslauftrichter B, welcher in einer

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Auslauföffnung AO endet. Diese ist mechanisch entkoppelt von einem Auslaufzylinder AFl umgeben, über den der aus dem Vorratsbehälter auslaufende Stoff rückstaufrei abgefördert und nachgeschalteten Verarbeitungseinrichtungen zugeführt werden kann. Dieser "Auslaufbereich" bestehend aus Auslauftrichter B, Auslauföffnung AO und Auslaufzylinder AFl nimmt die Höhe H12 ein. Zur besseren Übersicht sind die Figuren 1 und 2 so gestaltet, daß die Gesamthöhe H = HIl + H12 in FIG 1 den gleichen Wert aufweist wie die Gesamthöhe H= H21 + H22 in FIG 2.

Gemäß der Erfindung ist eine Rückhalteeinrichtung RE im Inneren des Vorratsbehälters VBl oberhalb der Auslauföffnung AO bevorzugt mit Hilfe von auf der Innenwandung des Auslauftrichters B abgestützten Haltestegen HS angebracht. Diese weist eine Querschnittsfläche von einer solchen Größe auf, daß die Auslauföffnung AO unter Freilassung einer bevorzugt ringförmigen Entleerungszone EZ bis zur Innenwandung des Auslauftrichters B vollständig abgedeckt ist. Die Gewichtskräfte von allen senkrechten, infinitesimalen Volumenelementen des Schüttkegels SK werden somit von der Innenwandung des Auslauftrichters B und der erfindungsgemäß im Inneren des Vorratsbehälters oberhalb der Auslauföffnung im Auslauftrichter B angebrachten Rückhalteinrichtung RE abgestützt. So ruht auch die unmittelbar oberhalb der Auslauföffnung AO in FIG 1 befindliche Massesäule MS vollständig auf der Rückhalteeinrichtung RE, und wird über die Haltestege HS und den Auslauftrichter B von der Wägeeinrichtung WGl gravimetrisch erfaßt.

Die erfindungsgemäße Ausführung der Wägevorrichtung gemäß FIG 1 hat im Vergleich zur bereits beschriebenen Ausführung in FIG 2 den Vorteil, daß der Auslaufzylinder AFl im Vergleich zu entsprechenden Auslaufzylinder AF2 in FIG 2 eine erhebliche geringere Bauhöhe aufweist, ohne daß hierdurch der rückstaufreie Auslauf des Stoffe aus dem Inneren des Vorratsbehälters VBl beeinträchtigt wird. Der hauptsächlich

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von dem Auslauftrichter B und dem Auslaufzylinder AFl eingenommene zweite Höhenanteil Hl2 ist somit erheblich kleiner als der entsprechende Höhenanteil H22 in der Ausführungsform von FIG 2. Dies hat zur Folge, daß bei vorgegebener Gesamteinbauhöhe H ein größerer Wert für die Höhe HIl des bevorzugt zylindrischen Oberteiles des ersten Vorratsbehälters VBl zur Verfügung steht. Es kann somit für jeden Wägezyklus eine größere Menge von fließ- oder rieseiförmigen Stoffen HK eingefüllt werden.

Dies ist insbesondere dann von Vorteil, wenn die in FIG 1 dargestellte Wägevorrichtung in einem kontinuierlichen Produktionsprozeß eingesetzt wird. Wird dabei viel fließ- oder rieselfähiger Stoff benötigt, so kann sich der Zyklus aus Stoffeinfüllung in den Vorratsbehälter VBl, Auswiegung des Stoffes mit Hilfe der Wägeeinrichtung WGl und anschließender kontinuierlicher Entleerung des Vorratsbehälters durch Abförderung über die Austrittsöffnung AO und den Auslaufzylinder AFl sich pro Stunde z.B. 10 bis 20 mal wiederholen. So weist die erfindungsgemäße Wägevorrichtung insbesondere bei Dauerbetrieb aufgrund des größeren Wertes des ersten Höhenanteiles HIl und des größeren NutzVolumens des Vorratsbehälters eine verbesserte Meßgenauigkeit auf.

Dies ist desweiteren insbesondere dann von Vorteil, wenn der Auslauf des Stoffes aus dem Vorratsbehälter und dessen Weiterförderung in anschließende Verarbeitungsmaschinen ohne Rücksicht auf zwischenzeitliche Neubefüllungen und Auswiegungen des Vorratsbehälters kontinuierlich erfolgen soll. In diesem Fall wird der Vorratsbehälter VBl kurz vor einer endgültigen Entleerung neu befüllt.Bei der Befüllung kommt es vorrübergehend zu einer Verstopfung des "Auslaufbereiches¹¹, insbesondere des AuslaufZylinders AF2. Erst nach Ablauf einer kurzen Wartezeit, in der zumindest das Volumen des AuslaufZylinders AFl von den nachfolgenden Verarbeitungsmaschinen freigefördert wird, kann die frisch eingefüllte Stoffmenge von der Wägeeinrichtung WGl ausge-

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wogen werden. Aufgrund der erfindungsgemäßen Anordnung der Rückhalteeinrichtung RE im Inneren des Vorratsbehälters und des dadurch bedingten, vorteilhaft verringerten Volumens des Auslaufzylinders AFl ist bei der erfindungsgemäßen Ausführung der Wägevorrichtung zum einen die Wartezeit zwischen Neubefüllung und Auswiegung des eingefüllten Stoffes verkürzt. Zum anderen ist das in diesem Zeitraum wegzufördernde Stoffvolumen, welches als Verlust nicht ausgewogen werden kann, reduziert. Auch hierdurch wird insbesondere bei Dauerbetrieb die Genauigkeit der erfindungsgemäßen Wägevorrichtung erhöht.

Vorteilhaft weist die erfindungsgemäße Rückhalteeinrichtung die Form einer flächigen Prallplatte auf. Diese Ausführungsform ist sowohl im Längsschnitt der FIG l als auch an dem entlang der Schnittlinie III durch FIG 1 belegten und in FIG 3 gezeigten Querschnitt dargestellt. Die Rückhalteeinrichtung RE hat dort die Form eines Tellers, welcher über sternförmig angeordnete Haltestege HS auf der Innenwandung des Auslauftrichters B abgestützt ist. Die Rückhalteeinrichtung RE deckt die in FIG 3 strichliert dargestellte darunter befindliche Auslauföffnung AO vollständig ab. Zwischen dem Außenrand der Rückhalteeinrichtung RE und der gegenüber liegenden Innenwandung des Auslauftrichters B verbleibt eine bevorzugt ringförmige Entleerungszone EZ.

Vorteilhaft kann die Rückhalteeinrichtung auch die Form eines Doppelkegels aufweisen. Diese Ausführung ist in FIG 4 beispielhaft dargestellt. Auch hier ist erfindungsgemäß die doppelkegelförmige Rückhalteeinrichtung im Inneren des Vorratsbehälters VBl oberhalb der Auslauföffnung AO und unter vollständiger Abdeckung derselben in Richtung der Gravitationskraft bevorzugt über Haltestege HS angebracht.

Claims

G 3 O 9 9 DE 8 Schutzansprüche

1. Wägevorrichtung, mit

a) einem Vorratsbehälter (VBl) zur Aufnahme von fließ- oder rieselfähigen Stoffen (HK), insbesondere von pulverförmigen bzw. granulierten Schüttgütern, der einen Auslauftrichter (B) mit Auslauföffnung (AO) am Boden aufweist,
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b) einer Rückhalteeinrichtung (RE,HS) im Inneren des Vorratsbehälters (VBl), die

bl) oberhalb der Auslauföffnung (AO) unter Freilassung einer bevorzugt ringförmigen Entleerungszone (EZ) bis zur Innenwandung des Auslauftrichters (B) angebracht ist und

b2) eine Querschnittsfläche von einer solchen Größe aufweist, daß die Auslauföffnung (AO) annähernd orthogonal zur Richtung der Gravitationskraft vollständig abgedeckt ist, und mit

c) einer Wägeeinrichtung (WGl), über die der Vorratsbehalter (VBl) abgestützt ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Rückhalteinrichtung (RE,HS) die Form einer flächigen Prallplatte aufweist (Fig.3).

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Rückhalteinrichtung (RE,HS) die Form eines Doppelkegels aufweist (Fig.4).