DEP0012926DA - Einrichtung zur Messung der Ausbeute mittels Waagen bei der fließenden Verarbeitung von Massengut, beispielsweise in Mühlen. - Google Patents

Description

Hameln/Ieser, den 29 „ 12* 47

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Walter Kraut ζ ig, Müllermeister, Harriein/Weser ir.

"Einrichtung zur Messung der Ausbeutete i der fließenden Verarbeitung von

In automatischen Mühlen und Betrieben mit ähnlich fließendem Arbeitsgang besteht das Bedürfnis nach kontinuierlicher Messung der prozentualen Ausbeute an Fertigprodukten oder des prozentualen Anfalls irgendwelcher Passagen oder Bebenprodukte. Obwohl solche kontinuierlichen Messungen als Mittel der Betriebsüberwachung von größter Wichtigkeit sind, existieren hierfür kaum brauchbare Einrichtungen. Bekannt ist eine transportable Förderbandwaage, mit der in 2 Arbeitsgängen zunächst der Produktionsstrom, auf den die Ausbeute sich beziehen soll und dann der strom, dessen prozentuale Ausbeute festgestellt werden soll, geraessenw erden. Durch bestimmte Geschwindigkeitsregulienangen am Förderband kann bei der zweiten Messung das prozentuale Verhältnis zur ersten Messung direkt abgelesen werden. Eier liegt demnach eine periodische Messung vor, die zudem den lachteil hat, daß das Meßgerät jeweils vom einen Ort des Produktionsganges zum anderen transportiert werden muß.

Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung einer einrichtung, mit der der prozentuale Abteil der Zwischen- oder Fertigerzeugnisse im Verhältnis zur Menge des zur Verarbeitung gegebenen Gutes ständig abgelesen warden kann, wobei die beiden Meßstellen (zur,Verarbeitung gegebene Menge » Anfangsmessung, Fertig- bezw. feäeprodukt as Hidmessung) räumlich beliebig voneinander getrennt sein kommen.

Erfindungsgemäß wird die lastschale der Waage, an welcher der A&fali der Zwischen- oder Fertigerzeugnisse gemessen wird, durch einen stetigen Förderer gebildet, dessen Fb'rdergeschwindigkait verhaltaisgleich der Anzahl dex in der Zeiteinheit stattfindenden Spiele der selbsttätigen Waage für

ununterbrochenen Betrieb ist, über die das zur Verarbeitung bestimmte Gut aufgegeben wird. Die gestellte Aufgabe wird damit gelöst.

Die Schwierigkeit, die einer Erzielung genauer ^erte entgegensteht, ist die Zeitdifferenz, die besteht zwischen dem Zeitpunkt dar Aufgabe des Rohprodukts zur Verarbeitung und dem Zeitpunkt, in den far d« daraus entstandene^ Produkt^ die Endmessung erfolgen kasn. Dazu komiut ferner, daß das Endprodukt und die Zwischenprodukte sich aus vielen verschiedenen Teilern. zusammensetzen (z_eB. verschiedenen Passagen bei Mühlen) die innerhalb des Produktionsganges verschieden lange Wege zurücklegen und deren Produktionszeityeritsprechend verschieden lang ist» Schwankungen in der stärke des Bohprοduktstromes wirken sich also erst allmählich xmß. erst nach einer gewissen, betrieblich bedingten Zeit vollstäsidig auf die stärke des Zwischen- oder Endproduktstromes aus.JJpLe in der Praxis in Mühlen verwendeten Geräte zur Regulierung des Rohproduktstromes (Dosieruagsgeräte) sind nichi/in der Lage, die für eine koii-

I
tinuierliche Ausbeutemessung erforderliche Gleichmäßigkeit des Rohproduktströmes zu bewirken, da diese Geräte (Zellenapparate) nur eine voiumenmäßige, aber keine gewichtsmäßige Dosierung vornehmem. Die Erfindung benutzt daher als Vorbedingung für jede Ausbeuternessung - ganz gleich nach welchem Verfahren - wenn brauchbare Werte erzielt werden sollen, eine gewichtsmäßige Dosierung des Rohproduktstromes durch Fernst euerung der (in jedem Betrieb vorhandenes.) automatischen Waage, womit gleichzeitig eine Ferneinsteilung der gewünschten Sttuädeiileistung des .Betriebes und die Bestimmung des für die^ Ausbeutemessung erforderlichen Anfang smeßwert es verbund enarf^L*

Stellt man sich den Produktioi4&lauf (z.B. in Mühleia) als eine Hi&tereimanderreihung von Transporteinrichtungen (Elevatoren, Schnecken, VerarbeituB.gsraaschiR.en, Fallrohren) vor, deren Transportgeschwindigkeit bis auf die der Fallrohre proportional der allgemeinen BetriebsdrehÄahi ist, und geht mau davon aus, daß>_das Produktioiisgut als eis. ununterbrochenes, mäßiger stroiii mit einer Durchschnittsgeschwindigkeit, die damit

ebenfalls proportional der allgemeines Betriebsdrehzahl ist über diese Iransporteinrichtungen hinwegläuft, ferner, daß die Ausbeutetessung iia Prinzip eine Messung des (gewicbtsmäßigen) Querschnittverhältiiisses (Q2iQTy s· unten) ist, unter der Voraussetzung eines konstanten Geschwindigkeit sverhältnisses innerhalb der Transporteinrichtungen einsah!· der Haages., so erklärt sich daraus die !Notwendigkeit, daß die Steuerwelle, die die Geschwindigkeit der beiden "Waagen bestimmt, ebenfalls von den DrehzahlSchwankungen des Gesamtbetriebes abhängig sein sollte. Im anderen Falle, d.h. wenn maü. die Drehzahl der Steuerwelle unabhängig von der Betriebsdrehzahl konstant halten wollte, wurden g^Afe bei dem in jedem Betrieb unvermeidlichen Tourenschwankungen Querschnittsver-""zerrungen durch Zerstörung des festen Geschwindigkeitsverhältnisses unter den Transporteinrichtungen und damit Fehlmessungen

Zuverlässige Meßergebnisse bei einfacher Bauart der neuen Einrichtung lassen sich nach einer Ausführungsform der Erfindung dadurch erreichen, daß die Rückkehr der selbsttätigen Waage für ununterbrochenen Betrieb aus der Entleerungs- Iu4. die Füllsteilumg durch ein elektrisches Steuergerät gesteuert wird, das zwangsläufig mit dem stetigen Förderer gekuppelt ist.

Wenn die zwangsläufige Kupplung in einem elektrischen syxichronantrieb besteht, dessen Generator und Motor mit einer Welle des Steuergeräts bezw. des stetigen Förderers verbunden ist, kann man mehrere Waagen für mehrere Gutströme, deren prozentualer Anfall gemessenw/erden soll, an die Einrichtung anschließen.

Mach einer Ausführungsform der Erfindung ist die Drehzahl des Steuergeräts durch ein stufenloses Getriebe regelbar. Hierdurch wird erreicht, daJi die Leistung der Waage für unim^ terbrochenen Betrieb und damit die Stundenleistung des Betriebes fereinstellbar und an einem entsprechend nach Stundenleistung geeichten Drehzahlmesser ablesbar ist.

Erfolgt der Antrieb des Steuergeräts durch die Betriebstransmission oder (bei Wechselstrom) durch den Betriebsstrom, so erreicht man eine für die brauchbare Ausbeutemessung voraus- ■ zusetzende gena_ue gewichtsmäßige Dosierung ^e₈ Rohprodukt „

Stroms im Abhängigkeit voh DrehzahlSchwankungen des Betriebes«

Wesentlich ist für die richtige Bestimmung der Meßergebnisse, daß die tatsächlichen Spiele der Waage für ununterbrochenen Betrieb, über die das Rohprodukt läuft, gleich sind den beabsichtigten Spielen, d.h. der Zahl der vom Steuergerät gesendete] Impulsen. Um dies zu erreichen, kommt in Weiterbildung der Er= findungfäine Kontrolleinrichtung zur Verwendung, die als Zusatz zu der Fernsteuereinrichtung der !aage mittels einer Kunstschaltung optisch an einer Signallampe das regelmäßige Arbeiten. und akustisch durch ein Läutewerk StörtuRgea. an der Waage anzeigt.

Eine verhältnismäßig Mnfache Schaltung dieser Kontrolleinrichtung wird ermöglicht durch die Ausrüstung der selbsttätigen Waage mit zwei Stromschlußstücken, die in der Füllstellung bzw. in der Entleerungsstellung mit einem festen Stromschlußstück Kontakt geben.

Eine Kontrolle des regelmäßigen Arbeitens der Waage wird möglich durch das Aufleuchten einer Signallampe bei ptfr in der Füllstellung stehenden Lastschale.

Line Ausführungsform der Erfindung sieht vor, daß durch den Entrieg^-ungsstrom ein Läuigwerk zum Ertönen gebracht wird:

1. wenn im Zeitpunkt/des EntrieggLungsimpulses die Waage mach in Füllstellung steht (z.B. Vorratsbunker über der Faage ist leer),

2. wenn kurz nach Beendigung des Entrie^ungsicipulses die Waage in Kippstellung stehen geblieben ist (z.B. Waage ist verschanzt).

Eine weitere Ausführungsform der Erfindung sieht in Verbindung mit dieser Kontrolleinrichtung eine Vorrichtung zum Jferazählen der Schüttungen der !aage für ununterbrochenen Betrieb vor, wobei der Zählvorgang aus zwei Zählsohritten besteht, deren erster durch den Entrieg&uagsstrom und deren zweiter Schritt durch einen von der wieder in die Füllstellunguzurückgegangenen Lastschale gesteuerten Strom ausgelöst wird.

Auf der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Erfiridungsgegenstandes schematisch dargestellt, und zwar zeigt

Abb* 1 die selbsttätige !aage für ununterbrochenen Betrieb, die Waage deren Lastschale durch einen stetiger. Förderer gebildet wird und die Steuereinrichtung",

Abb. 2 die Einrichtung zur Fernsteuerung der selbsttätigen Waage sowie zur Fernzählung und zur Rückmeldung beim Auftreten von Störungen und

Abb. 3 die Bauart des Zählwerkes.

Das zur Verarbeitung gelangende Rohprodukt gelangt über die selbsttätige Waage Io zu der kippbaren Lastschale 11. In der Entleerungsstellung wird die Lastschale 11 durch den Riegel 12 gehalten, der durch den Elektromagneten 13 gesteuert wird.

Für jeden Strom, dessen Ausbeute gemessen werden soll, ist eine Förderband- oder Schiaeoicenwaage'WOrgesehen. Im gezeichneten Ausführungsbeispiel wird deren Lastschale durch das Förderband 15 gebildet, das seinen Antrieb durch den Synchronmotor 16 erhält.

Das Steuergerät 17, das an beliebiger Stelle des Betriebes untergebracht sein kann, enthält die Steuerwelle 18, die über das Zahnradpaar 19 vom Motor 2o oder einer Tx'ansmissiorj. angetrieben wird. Das zwischengeschaltete stufenlose Getriebe 21 ermöglicht die stufenlose Regulierung der Drehzahl deijsteuerwelle 18. Die Steuerwelle 18 treibt das steuergerät 22, das bei jeder üradrehung einen Stromimpuls zur Eaitl der Lastschale 11 an den Elektromagneten 13 gibt. Da die Stundenleistung proportional der Zahl der schüttuiigen der selbsttätigen Waage Io, 11 und diese proportional der Drehzahl der Welle 18 ist zeigt der entsprechend' nach Stundenleistung geeichte Drehzahlmesser 23 die jeweils am stufenlosen Getriebe 21 eingestellte St underlie is tuzig an.

Wenn nur eine Ausbeute zu messen ist, kann das Steuergerät 17 direkt mit der Waage 14 gekuppelt werden. Für den Fall, daß mehrere Waagen, deren Lastschaien durch einen stetigen. Förderer gebildet wird, anzuschließen sind, wird man durch die Steuerwelie 18 einen lechselstromerzeuger 24 antreiben, der seinerseits synchron die Waage 14 antreibt, im gezeichneten Ausführungsbeispiel ixoer den Synchronmotor 16 das Förderband 15. Die Geschwindigkeit des Förderbandes 15 steht demnach in einem konstanten Verhältnis zur Drehzahl der Steuerwelle 18 und damit zur Zahl der Schüttungea der Lastschale 11.

Es sei nuns

a - Schüttgewacht der selbsttätigen Waage Io,

η - Drehzahl der steuerwelle 18

ti - Übersetzungsverhältnis der Steuerwelle 18 : steuergerät 22, Q₁ - sek. DurchStosfemenge des Rohprodukts (Sekundenleistung) Q₉ - dto. des Fertig- oder Zwischenprodukts G - Anzeigegewioht der Transportbandwaage 14 L - Länge des gewogenen Stromes auf der Transportbandwaage 14, t - Durchlaufzeit des stromes durch die Transportbandwaage 14, d - Rollendurchmesser des Transportbandes 15

A - Ausbeute in %

a__i__n_<_

6o . ü

Dann ist Q₁

oder Q

andrerseits

Also zeigt die Waage 14 unabhängig von der eingestellten leistung direkt - nach entsprechender Eichung der Skala - die durchlaufende Menge in Prozent der Menge des aufgegebenen Gutes an.

Bei Verwendung einer selbstanzeigenden Förderbandwaage mit fester zusätzlicher Gewichtseiastellung kann man jede beliebige Anzeige genauigkeit erreichen. Ist z.3. dxe Belastung bei loo <fo 2o kg, W kann man bei Verwendung einer !aage mit einer Anzeige von O bis 5 kgöbis 25 % ablesen, nach Belastung mit einem zusätzlichen. Gegengewicht von 5 kg 25 - 5ο $> usw.

Wenn die selbsttätige !aage Io an sehr entlegener Stelle des Betriebes untergeoracht ist, werden störungen u.U. erst später gemerkt und können dann zu Störungendes gleichmäßigen Betriebsablaufs führen. Ia Rücksicht hierauf ist die nachfolgend beschriebene Einrichtung zur Fernsteuerung der selbsttätigen Waage mit gleichzeitiger Fernzählung der ¹^OhUtturner· und ftückneldung von Störungen der regelmäßigen Schüttung vorgesehen.

Der JSOcken des Steuergeräts 22 schließt bei jeder Umdrehung einmal die Kontakte 28 und 42. Kippt die Lastschale 11 aus, so sperrt der Riegel 12 des Elektromagneten 13 den Rücklauf der Lastschale. Der Schleifkontakt 26 liegt la dieser Kippstellung auf dem Teil 25 des kontaktringes 25, 27. (Die Darstellung der Kontakte 25» 26, 27 ist nur als Prinzipskizze zu betrachten. In der Praxis werden sich diese Kontakte an den automatischen Waagen je nach ihrer Bauart an ihrem Gestänge anbringen lassen). Wird nun 26 geschlossen, so schließt sich der Stromkreis N-28-29-13-25-26-H. Durch 29 wird der eine Schritt des aus 2 Schritten bestehenden Zählvorganges (s.auch Abb. 3) bewirkt, während 13 die Lastschale 11 entriegelt, die in ihre Füllstellung zurückgeht. Außerdem wurde durch 13 der Kontakt 3o geschlossen und der Kontakt 31 geöffnet. Der Kontakt 25,26 wird dadurch überbrückt und der erwähnte Stromkreis bleibt geschlossen, bis 28 sich wieder öffnet. Dadurch, daß 31 geöffnet bleibt, bis 13 stromlos wird, wird verhindert, daß der Wecker 32 anspricht.

Ist 28 geöffnet, so werden 29 und 13 stromlos, und 12 fällt in seine Ruhestellung zurück und schließt 31 und öffnet 3o. Dadurch werden der Meide Strompreis ET—35—31—27—26-U und der Zählstromkreis 13-34-31-27-26-1»! geschlossen. 34 bewirkt den zweiten Schritt der Zählung«Die nunmehr aufleuchtende Signallampe 33 zeigt an, daß die Lastschale 11 wieder in Füllstellung steht. Senkt sich wieder die gefüllte Schale, so wird dieser Stromkreis bei 27-26 unterbrochen. Die Waage hat ausgekippt und wartet auf den neuen Impuls zur Entsperrung. Ist z.B. der Vorratsbunker über der !aage leer und hat infolgedessen die Waage nicht ausgekippt, während 28 und 42 schon wieder geschlossen werden, so bleibt der Steuerstromkreis über 29-13 bei 25 unterbrochen und es erfolgt durch 29 kein Zählschritte Geschlossen wird dagegen der Weckerstromkreis U-28-35-42-31-27-26-1J*· Der Wecker 32 zeigt demnach die unregelmäßigkeit an. Jjex Widerstand 43 entspricht der Sumne der Widerstandswerte der Elektromagnete 29 und 13«

Kurz nach dem Öffnern des Kontaktes 28 schließt ein Stocken 36 den Kontakt 37. Ist z.B. die !aage verschanzt und infolgedessen die Lastschale 11 nicnt zurückgegangen, so geht der Strom den ^&^ N-37-35-29-13-25-26-U und der Wecker spricht an.

Das hierbei auch der zänlwerksmagnet 29 nochmals anspricht, is ohne Bedeutung, da der Zählimpuls bereits durch den j^ntriege-

iungsstrom erfolgte. Wiederholungen der Impulse eines der beiden Zählwerksmagnete (29 u. 34) sind unwirksam, wenn dazwischen der andere Magriet keinen Impuls erhält. Dieser Fall kann aber nicht eintreten.

Abb. 3 erläutert eine Ausbildung des Zählwerks, durch welche genaue Zählungen sichergestellt werden. Die Elektromagneto^ß9 und 34 steuern einen besonderen Motor 38, der über die Zahnräder 39 die Zählwerkswelle 4o treibt, auf der eine Nockenscheibe 41 sitzt, die während je einer halben Umdrehung wechselweise ein StroniEChiußstück an dem Llektromagneten 29 und 34 mit dein Motorstromkreis verbindet. Jede Zählung benötigt also je einen Stromimpuls an die beiden Elektromagnete. Auf diese Weise wird ein zuverlässiger Zählwerksantrieb geschaffen, und es können daran mehrer Zählwerke, z.B. für Tagesmessung oder Schichtmessung angeschlossen werden.

Die dreiteilige Aufgabe: Γernsteuerung, Kontrolle und Zahlung der Sohüttungen wird also durch eine Zusammenschaltung einfacher und wenig störungsaufäliiger elektrischer Schaltelemente mit einer nur dreiadrigen Verbindung zwischen den beiden Arbeitsstelle» i-Waage einerseits und Steuer- bezw. Überwachungsstelle andrerseits) erreicht.

Die Erfindung ermöglicht hiernach die kontinuierliche Ausbeutemessung in automatischen Mühlen u.dgl. und gleichzeitig die Fernsteuerung der automatischen Waagen sowie die ier&zählung und die Rückmeldung im ialle von störungen.

Claims (1)

1. 40218

   ansprüohe

   l) Eiiiriohtung zur Messung der Ausbaute^bei der fließ end en Verarbeitung von i&ttT&iS^^uSaxa: co^^lLriz e i a&ne t _s daß die lastschale (15) der Waage (14) an welcher der Anfall der Zwischen- und Fertigerzeugnisse gemessen wird durch einen stetigen Förderer gebildet wird, dessen Fördergeschwindigkeit verhältnisgleich der Anzahl der in der Zeiteinheit stattfindenden Spiele der selbsttätigen Waage für ununterbrochenen Betrieb (lo) ist, über die das zur Verarbeitung bestimmte Gut aufgegeben wird.

   Einrichtung nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß der Zeitabstand zwischen den Schüttungen der selbsttätigen Waage für ununterbrochenen Setrieb durch ein elektrisches Steuergerät (22) gesteuert wird, das zwangsläufig mit dem stetigen Förderer (15) gekuppelt ist.

   3) Einrichtung nach Anspruch 2 dadurch gekennzeichnet, daß die zwangsläufige Kupplung in einem elektrischen Synchronantrieb (24, *$6) besteht, dessen Generator und Motor mit einer Weile (18) des Steuergeräts bezw. des stetigen Förderers (15) verbunden sind.

   4). Einrichtung nach Anspruch 1-3 dadurch gekennzeichnet, daß die Drehzahl des Steuergerätes (18,22) durch ein stufenloses Getriebe (21) regelbar ist, sodaß die leistung der Waage für ununterbrochenen Betrieb (lo) und damit die Stundenleistung S.3S Betriebes ferneinstellbar und an einem entsprechend der Stundenleistung geeichten Drehzahlmesser (23) ablesbar ist.

   5)- Einrichtung nach Anspruch 3-4 dadurch gekennzeichnet, daß der Antrieb des Steuergerätes durch die Betriebstransmission oder (bei Wechselstrom) durch den Betriebsstrom erfolgt, sodaß die gewich tsinäß ige Dosierung des Rohprodukt stromes von den DrehzahlSchwankungen des Betriebes abhängig ist.

   6). Einrichtung nach Anspruch 2 dadurch gekennzeichnet, daß die selbsttätige Waage (lo) zwei Stromschlußstücke

   enthält, die in der Füll- bezw. in der Sntleerungsstellung mit einem festen StromschlußstüCis: {<€&>) Kontakt geben und dadurch die Fernüberwachung des richtigen Arbeitens und die Fernzahlung der Schüttungen ermöglichen.

   7). Einrichtung nach Anspruch 6 dadurch gekennzeichnet, daß durch die in der Füllstellung« stehende Lastschale eine Lampe (33) eingeschaltet wird.

   8). Einrichtung nach Anspruch 6 dadurch gekennzeichnet, daß bei in der Füllstellung stehen geoiiebener Lastschale durch den Entriegelungsstrom (Μ-28-35-31-27-26-Ι>ϊ) ein Läutewerk (32) zum Ertönen gebracht wird.

   9). Einrichtung nach Anspruch 6-8 dadurch gekennzeichnet, daß bei in der Kipp stellung; stehen gebliebener Lastschale ein Läutewerk (32) durch einen vom Steuergerät geschlossenen Stromkreis (Β-37-35-29-13-25-26·)·ϊΐ) zum Ertönen gebracht wird.

   lo). Einrichtung nach Anspruch 1 und 2 fe4aa?«fe gekennzeichnet, durch ein Zählwerk mit zweistufiger Zählung , deren erster Schritt durch den die Rückkehr der Ytfaage (lo,ll) In. die Füllstellung einleitenden Anlaß (£atsperrung 13,12) und deren zweiter Schritt durch die Beendigung dieser Rückkehr bewirkt wird.

   11). EiiarichtusLg nach Anspruch Io dadurch gekennzeichnet, daß das Zählwerk von einem fflotoryangetriebem wird, dessen Antriebsstromkreis eine Stromverzweigung enthält, und daß ein Socken (41) auf der Zählwerkswelle (4o) für jede Zählung nacheinander in jedem Stromtoeig einmal eine Unterbrechung durch ein Stromschlußstück schließt, während durch den zu zählenden Vorgang andrerseits nacheinander (z.B. durch den Anfang und das Ende des Vorgangs) ebenfalls je einmal in jedem Stromzweig eine andere Unterbrechung durch ein Stromschlußstück (beispielsweise die Relais¹ 29 und 34) geschlossen, wird.