DE969959C - Einrichtung zum Ermitteln der ueber einen stetigen Foerderer gehenden Materialgewichtsmenge - Google Patents

Description

• Einrichtung zum Ermitteln der über einen stetigen Förderer gehenden Materialgewichtsmenge Die Meßeinrichtungen zur Gewichtsermittlung von Materialströmen, die über stetige Förderer, insbesondere Bandförderer, gehen, lassen sich in zwei Hauptgruppen einteilen: Addierende und integrierende Förderbandwaagen.
• Bei den addierenden Waagen wird der Materialstrom abschnittsweise verwogen und die einzelnen Gewichte summiert. Der Meßwertabgriff, d. h. die Ermittlung der momentanen Bandbelastung, ist also intermittierend. Durch die Zeitspanne zwischen zwei aufeinanderfolgenden Meßwertermittlungen und durch die Förderbandgeschwindigkeit ist die Länge des verwogenen Materialstromabschnittes bestimmt. Diese Länge wird üblicherweise als »theoretische Brückenlänger bezeichnet. Der Nachteil addierender Bandwaagen besteht darin, daß bei hohen Bandgeschwindigkeiten verhältnismäßig große »theoretische Brückenlängen« erforderlich werden.
• Die bekannten integrierenden Bandwaagen hingegen tasten die Gewichtsschwankungen dauernd ab und bilden mit Hilfe elektrischer oder mechanischer Integratoren das Integral aus Belastungsfunktion und Wegdifferential. Ihr Nachteil ist im allgemeinen die geringere Meßgenauigkeit und bei Verwendung mechanischer Integratoren deren Störanfälligkeit.
• Es sind schon Bandwaagen erstellt worden, die Nachteile beider Verfahren dadurch vermeiden, daß über intermittierende Anzeigen der Förderbandwaage eine Integration mit endlichen Stufen ausgeführt wird, d. h. in der Zeit, die der eine Förderbandabschnitt von der Länge der theoretischer Brückenlänge abläuft, wird nicht mehr nur eine Wägung, wie bei den bekannten addierenden Waagen ausgeführt, sondern mehrere.
• Gemäß der Erfindung wird dieses Ziel mit sehr hoher Meßgenauigkeit dadurch erreicht, daß eine Einrichtung zum Ermitteln der über einen stetigen Förderer gehenden Materialgewichtsmenge eine mit einer deliçadisch aufgespalteten Symbolskala versehene Auswägevorrichtung aufweist, die mit lichtelektrischen Mitteln abgetastet wird, die pro theoretischer Brückenlänge eine beliebig hohe Anzahl, vorzugsweise eine ganzzahlige Zehnerpotenz von Gewichtsabtastungen ausführen und die einzeln abgetasteten Dekadenwerte auf Zählwerke übertragen.
• Eine apparative Verwirklichung des Lrfindungsgedankens geht aus den schematisch dargestellten Ausführungsbeispielen hervor.
• Abb. 1 zeigt eine Ausführung mit rotierender Schlitzblende, Abb. 2 eine Waage mit je zehn Fotozellen pro Dekade und stroboskopischer Beleuchtung.
• In dem Ausführungsbeispiel nach Abb. I wird das beladene Förderbandtrum 30 über eine Waagenbrücke 2 geführt. Die Brückenbelastung übertragen Hebel 3 auf die eigentlicheWägevorrichtung4, die hier als Neigungspendel dargestellt ist, aber auch als Federwaage od. dgl. ausgebildet sein kann. Mit dem Neigungspendel ist eine Skala 7 verbunden, die Stufenmerkmale für drei Dekaden trägt. Mit Hilfe einer Projektionsoptik7I wird die Skala auf eine Mattscheibe 6 geworfen, die drei Felder 6I, 62 und 63, je eins pro Dekade, aufweist.
• Jedes dieser Felder ist, entsprechend den zehn Ziffern der Dekade, in zehn Teile unterteilt. Im gezeichneten Fall ist die Skala auf den Wert »152« eingespielt; dementsprechend weist das Hunderterfeld 6I einen Hellstreifen, das Zehnerfeld 62 fünf Hellstreifen und das Einerfeld 63 zwei Hellstreifen auf.
• Das während einer bestimmten Zeit vom Band geförderte Materialgewicht entspricht dem Gewicht auf der Waagenbrücke, multipliziert mit der Zahl der in der Bezugszeit erfaßten Bandabschnitte. Erfindungsgemäß werden in der Zeit, die das Förderband braucht, um die theoretische Brückenlänge zurückzulegen, z. B. zehn oder hundert Wägungen ausgeführt, so daß jeweils die zehnfache bzw. hundertfache Menge ermittelt wird. Das vom Zählwerk erfaßte Gewicht muß also noch durch die entsprechende Zehnerpotenz dividiert werden.
• Von derMattscheibe lassen sich die einzelnenDekaden mit Hilfe von Fotozellen abtasten. Für jede Dekade ist eine Fotozelle 4I, 42, 43 angeordnet. Die Drehzahl der rotierenden Schlitzblende g und die Anzahl ihrer Schlitze sind so abgestimmt, daß die gewünschte Anzahl von Gewichtsablesungen, z. B. zehn je theoretischer Brückenlänge, ausgeführt wird.
• Die von den Fotozellen erzeugten Impulse werden über Verstärkereinrichtung 8 geleitet und stellen mit Schrittschaltwerken od. dgl. die Ziffernrollen der Zählwerke IOI, 102, Io3 ein. Das Zählwerk 101 zeigt den jeweils abgelesenen Gewichtswert, 102 die durch Zehn bzw. Hundert dividierte Gewichtssumme, und das mit einer besonderen Nullstellvorrichtung II verseheneZählwerk 103 gestattet, das in einem bestimmten Zeitabschnitt, z. B. einer Schicht, über das Band gegangene Summengewicht abzulesen.
• Bei dem,Ausführungsbeispiel gemäß Abb. 2 erfolgen die Gewichtsübertragungen von der hier bis auf eine Wägerolle verkürzten Brücke 20 auf das Neigungspendel 4 und weiter die Projektion des in Dekaden aufgelösten Gewichtswertes auf der Mattscheibe 6 in der gleichen Weise, wie im Zusammenhang mit Abb. 1 beschrieben. Als Beleuchtungsquelle dient eine Blitzlampe 72, wie sie für Fotografie und Stroboskopie verwendet wird. Die Lichtblitzhäufigkeit erfolgt proportional zur Bandgeschwindigkeit, gesteuert von einem Impulsgeber I2. Zur Abtastung der Mattscheibe 6 sind jeder Dekade zehn Fotozellen 141, I42, 143 zugeordnet. Im gezeichneten Beispiel wird gerade der Wert »I53« abgelesen. Der Vorzähler 200 zeigt dementsprechend »I53« an. Die Lichtblitzfolge ist wieder so gewählt, daß die Ablesungen um eine Zehnerpotenz häufiger erfolgen, als zur Gewichtsbestimmung nötig ist Durch diese große Anzahl von Gewichtsablesungen lassen sich auch die Übergangsschwierigkeiten von einer Dekade auf die andere, die zu Grobfehlern führen können, ausschalten. Diese Sicherheitseinrichtung arbeitet wie folgt: Wird von den Fotozellensystemen 141, 142, I43 eine Zahl abgelesen, die eine Null oder eine Neun enthält, so wird dieser Wert nicht auf den Zwischenzähler 202 und weiter auf das Summenzählwerk 203 bzw. 204 gegeben, sondern er gelangt über eine elektrische Weiche 25 auf das Hilfszählwerk 201.
• Auf das Summenwerk 203 wird vom Zwischenzähler202 jeweils der nächstliegende »sichere« Wert, nämlich der an der fraglichen Stelle eine Eins oder eine Acht aufweist, übertragen. Lesen z. B. die Fotozellen »159« ab, so wandert »I590 nach 20I; auf das Summenwerk 203 aber wird »I58« übertragen. Der eine Neun oder Null enthaltende Wert bleibt so lange in dem Zwischenwerk 202, wie ein unsicherer Wert abgelesen wird. Verschwindet in der Anzeige des Vorzählers 200 die Neun bzw. die Null, dann wird das Hilfszählwerk 201 selbsttätig auf Null gestellt und der abgelesene »sichere« Wert über den Zwischenzähler 202 direkt auf das Summenwerk 203 übertragen.
• Das Zählwerk 204 zeigt wieder, wie in Abb. I, das in einer bestimmten einstellbaren Zeit über das Band gegangene Gesamtgewicht an. Wegen der häufigen Ablesung wird der Fehler, der durch Ausschalten der unsicheren Werte entsteht, sehr klein. Nach der Wahrscheinlichkeitsrechnung können Aussagen über das Verhältnis zwischen sicheren und unsicheren Werten gemacht werden, und es-kommen praktisch keine Meßfehler vor, wenn pro theoretischer Brückenlänge eine entsprechende Vielzahl von Messungen ausgeführt wird, da sich die Abweichungen nach + und - gegenseitig aufheben. Die vom Hilfszählwerk2oI und vom Zwischenzähler 202 kommenden Impulse werden, ehe sie die Summenwerke einstellen, im Zwischenverstärker 26 verstärkt.
• Die Betriebssicherheit des Verfahrens kann erfindungsgemäß dadurch erhöht werden, daß in die Messungen nach einem bestimmten Programm Kontrollen eingeschaltet werden, die einen unsicheren Wert vortäuschen, beispielsweise wird durch Abdecken des Strahlenganges jeweils eine kleinste oder größte Zahl erzeugt, z. B. ooo oder 999, und durch ein den Fotozellen nachgeschaltetes Kontrollwerk, das zweckmäßig mit dem Hilfszähler 201 gekoppelt ist, wird automatisch die Betriebsbereitschaft, z. B. durch Lichtsignale od. dgl., der gesamten Meßanlage kenntlich gemacht.

Claims (5)

1. PATENTANSPRÜCHE: I. Einrichtung zum Ermitteln der über einen stetigen Förderer gehenden Materialgewichtsmenge, bei dem in der Zeit, in der ein Förderbandabschnitt von der Länge der theoretischen Brückenlänge abläuft, mehrere Wägungen bzw. Gewichtsabtastungen ausgeführt werden, gekennzeichnet durch eine mit einer dekadisch aufgespalteten Symbolskala (7) versehene Auswägevorrichtung (4), an der mit lichtelektrischen Mitteln pro theoretischer Brückenlänge vorzugsweise eine ganzzahlige Zehnerpotenz von Gewichtsabtastungen ausgeführt wird und die abgetasteten Dekadenwerte auf Zählwerke übertragen werden.
2. 2. Einrichtung nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß die Dekadenwerte einzeln auf eine Mattscheibe (6) projiziert und mit Hilfe einer für jede Dekade vorhandenen, hinter einer mit der Fördergeschwindigkeit synchronisierten Trommelschlitzblende (g) angeordneten Fotozelle abgetastet werden.
3. 3. Einrichtung nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß zur Ablesung der Ziffernwerte auf der Mattscheibe (6) für jede Dekade zehn Fotozellen vorgesehen sind, wobei die Beleuchtung der Projektionseinrichtung mit Hilfe einer Blitzlampe, deren Lichtblitzfolge mit der Fördergeschwindigkeit synchronisiert ist, stroboskopartig erfolgt.
4. 4. Einrichtung nach den Ansprühen I bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß zur Vermeidung von Grobfehlern beim Übergang von einer Dekade auf die andere eine elektrische Weiche (25) vorhanden ist, die nur »sichere" Werte auf das Summenzählwerk; weiterleitet, wohingegen alle » unsicheren « Werte, nämlich die eine Neun oder eine Null enthaltenden auf einen Hilfsspeicher gegeben werden, während auf das Summenwerk ein Wert gelangt, der an Stelle der Neun eine Acht und an Stelle der Null eine Eins aufweist, und daß der Zwischenspeicher besetzt bleibt, solange ein »unsicherer« Wert abgetastet wird.
5. 5. Einrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 4, gekennzeichnet durch Lichtsignale od. dgl., die bei Erscheinen von nach einem bestimmten Programm künstlich erzeugten »unsicheren« Werten mit Hilfe eines den Fotozellen nachgeschalteten Kontrollwerkes die Betriebsbereitschaft bzw. das Vorhandensein von Störungen der gesamten Meßanlage kenntlich machen.

   In Betracht gezogene Druckschriften: Schweizerische Patentschrift Nr. 280 873.