NL8601059A - Meettoestel voor een stortgoedstroming. - Google Patents

Description

,.'···? ί

Ν.0. 33803 I

Meettoestel voor eert stortgoedstroming.

De uitvinding heeft betrekking op een meettoestel voor een stortgoedstroming, met tenminste een botsplaat, die verbonden is aan een stijve drager, die verschuifbaar gelagerd is op tenminste twee op een afstand van elkaar geplaatste, aan de ene kant aan de drager van de 5 botsplaat en aan de andere kant aan het gestel bevestigde veersystemen in de richting van een horizontale as, waarbij elk veersysteem twee op beide zijden van de drager van de botsplaat tegenover elkaar liggende veerorganen bezit.

Zoals bekend geschiedt het meten van de massadoorvoer van stort-10 goed met meettoestellen voor een stortgoedstroming van dit soort doordat de door het stortgoed op de botsplaat uitgeoefende impuls omgezet wordt in een grootheid die evenredig is met een verplaatsingsweg of met een kracht, en in de tijd geïntegreerd wordt. Om voor het grootste gedeelte statisch onafhankelijk te blijven van de massakrachten, zoals 15 het gewicht van de botsplaat, en de vorming van afzettingen enz., wordt slechts de horizontale ontbondene van de kracht gebruikt voor het meten van de hoeveelheden. Dit vooronderstelt dat de botsplaat gekoppeld is met een mechanisme, dat tenminste een horizontale rechte of evenwijdige beweging uitvoert. Dergelijke rechte resp. evenwijdige aandrijvingen 20 zijn in de regel kostbaar met betrekking tot hun constructie.

Bij een uit DE-A-31 49 715 bekend meettoestel voor een stortgoedstroming van het in de aanhef genoemde soort wordt elk veerorgaan gevormd door een veergewricht, dat drie door een dwarsdam aan elkaar verbonden, aan elkaar evenwijdige bladveerbenen bezit, die op op gelijke 25 afstanden van de dwarsdam liggende plaatsen ingeklemd zijn op de drager resp. op het gestel. Deze bekende ophanging van de drager van de botsplaat kan echter slechts begrensd belast worden en voorondersteld bovendien, dat de botsplaat symmetrisch geplaatst is ten opzichte van het vertikale vlak dat de horizontale verplaatsingsas bevat, aangezien bij 30 een zijdelings verschoven plaatsing van de botsplaat en kiepmoment optreedt, dat niet opgenomen kan worden door de veergewrichten.

Doel van de uitvinding is een meettoestel voor een stortgoedstroming van het genoemde soort te verschaffen, waarvan de veersystemen zeer eenvoudig zijn uitgevoerd, waarvoor geen kostbare montage en ver-35 vaardigingsstappen nodig zijn en die een hoge dwarsstabiliteit bezitten, zodat met betrekking tot de plaatsing van de botsplaat geen beperkingen bestaan.

Volgens de uitvinding wordt dit doel bereikt doordat elk veeror- 1 ’ 1 s ij . J j 3 * 1 2 gaan via een uit een gegolfd membraan bestaand gedeelte met vertikaal verlopende golven bestaat.

De uitvoering volgens de uitvinding van het meettoestel voor de stortgoedstroom verschaft een absolute rechte geleiding van de drager 5 voor de botsplaat langs de horizontale as van de verplaatsingsbeweging. De montagekosten zijn gering; in het bijzonder zijn geen kostbare instellingen nodig. De veersystemen zijn zeer robuust, zodat zij grote belastingen kunnen opnemen, doch zijn aan de andere kant ook gevoelig voor kleine meetkrachten. De veerorganen die bestaan uit de uit gegolf-10 de membranen bestaande gedeelten verschaffen in het bijzonder een grote stabiliteit tegen bewegingen in de dwarsrichting en tegen kiepbewegin-gen om de assen van de drager voor de botsplaat. Daardoor is het mogelijk de botsplaat zonder verandering van de ophanging naar keuze in de langsrichting van de drager in de botsplaat of in de dwarsrichting aan 15 de zijkant naast de drager voor de botsplaat aan te brengen. Tenslotte kunnen op eenvoudige wijze de temperatuur afhankelijke veranderingen van de veersystemen worden gecompenseerd.

Voordelige uitvoeringen en verdere uitvoeringen van de uitvinding zijn in de afhankelijke conclusies gegeven.

20 Verdere kenmerken en voordelen van de uitvinding volgen uit de nu volgende beschrijving van een uitvoeringsvoorbeeld, dat in de tekening afgebeeld is.

Figuur 1 toont een zeer vereenvoudigde schematische afbeelding van een meettoestel voor een stortgoedetroming ter toelichting van het be-25 ginsel van de uitvinding.

Figuur 2 toont een aanzicht in perspectief van een meettoestel van een stortgoedstroming bij de ene plaatsing van de botsplaat.

Figuur 3 toont het meettoestel voor een stortgoedstroming volgens figuur 2 bij een andere plaatsing van de botsplaat.

30 Het in figuur 1 zeer vereenvoudigd en schematisch afgebeelde meet toestel voor een stortgoedstroming bezit een beweegbaar systeem 10 met een botsplaat 11 met een drager 12 voor de botsplaat. De botsplaat 11 is schuin in de valweg van het in de richting van de pijl V naar beneden vallende stortgoed geplaatst. De drager 12 voor de botsplaat be-35 staat uit een in wezen rechthoekige omlijsting 13 en een uithouder 14, die door schroeven 15 aan de naar boven afgebogen bovenste langsdam 16 van de omlijsting 13 is bevestigd. De uithouder 14 is in figuur 1 vereenvoudigd als een rechte balk afgebeeld, die aan het uiteinde de botsplaat 11 draagt. De omlijsting 13 is verstijfd door een plaat 17 welke 40 hem geheel opvult, die in figuur 1 onderbroken afgebeeld is teneinde de 't . r* » V .

* V

3 achterliggende details te tonen. De beschreven uitvoering van de omlijsting 13 verschaft een zeer grote stijfheid bij een verhoudingsgewijze laag gewicht.

Het beweegbare systeem 10 is door middel van twee veersystemen 18 5 en 19 zo opgehangen, dat het in de richting van de langsas X van de drager 12 van de botsplaat tegen de terugstelkracht van het veersysteem in horizontaal kan worden verschoven. Overeenkomstig met de bekende werkwijze van meettoestellen voor een stortgoedstroming wordt het stortgoed wanneer dit op de botsplaat 11 komt uit zijn valrichting af-10 geleid. De daardoor op de botsplaat 11 uitgeoefende impuls wekt een horizontale krachtcomponent op in de richting van de pijl H, welke het beweegmare systeem 10 tegen de veerkracht van de veersystemen 18 en 19 tracht te verschuiven. Deze krachtcomponent of ook de daardoor tegen de veerkracht van het veersysteem in veroorzaakte horizontale verscbui-15 vingsweg vormen een maat voor het door het stortgoed op de botsplaat 11 uitgeoefende impuls, die weer bij een bekende valhoogte van het stortgoed een maat voor de doorgevoerde hoeveelheid massa van het stortgoed is. Een met het beweegbare systeem 10 verbonden kracht- of verplaat-singswegsensor levert derhalve een signaal, dat de doorgevoerde hoe-20 veelheid massa aangeeft.

De beide veersystemen 18 en 19 zijn op dezelfde manier met twee aan beide zijden van de drager voor de botsplaat symmetrisch ten opzichte van elkaar geplaatste, van elkaar onafhankelijke veerorganen.

Bij het veersysteem 18 worden de beide veerorganen door de beide helf-25 ten van een gegolfd membraan 20 gevormd, dat loodrecht ten opzichte van de as X van de drager 12 van de botsplaat zo geplaatst is, dat zijn vertikale golven 21 vertikaal verlopen. De drager 12 voor de botsplaat is in het midden van het gegolfde membraan 20 bevestigd. Bij het afge-beelde voorbeeld is voor dit doel een niet van golven voorziene middel-30 ste strook van het gegolfde membraan 20 over zijn gehele hoogte tussen een vertikale dam van de omlijsting 13 en een lijst 22 door middel van schroeven 23 ingeklemd. De beide vertikale randen van het gegolfde membraan 20 zijn verankerd aan de vaste delen van het gestel 24a resp.

25a, die in het afgebeelde vormbeeld de vorm van vertikale posten be-35 zitten. Zoals afgebeeld kan deze verankering geschieden doordat de niet van golven voorziene randgedeelten van het gegolfde membraan 20 over hun gehele hoogte tussen de posten 24a, 25a en lijsten 26, 27 door middel van schroeven 28, 29 zijn ingeklemd. Elk van de beide gegolfde gedeelten 20a, 20b van het gegolfde membraan 20 vormen derhalve een van 40 de beide van elkaar onafhankelijke veerorganen van het veersysteem 18.

' ^ Λ Λ -· ' V * -ar 4

Het veersysteem 19 bezit op overeenkomstige manier een gegolfd membraan 30 met evenwijdige golven 31, dat loodrecht ten opzichte van de as X zo geplaatst is, dat zijn golven 31 vertikaal verlopen. De beide gegolfde membranen 20 en 30 liggen dus evenwijdig aan elkaar. De 5 vertikale middelste strook van het gegolfde membraan 30 is ingeklemd tussen de andere vertikale dam van de omlijsting 13 en een lijst 32, en de vertikale randgedeelten van het gegolfde membraan 30 zijn tussen vaste delen 24b, 25b van het gestel en lijsten 36, 37 ingeklemd. De beide gegolfde gedeelten 30a, 30b van het gegolfde membraan 30 vormen 10 de van elkaar onafhankelijke veerorganen van het veersysteem 19.

De afgebeelde uitvoering van de veersystemen 18, 19 met vertikale gegolfde membranen 20, 30 maakt de horizontale verplaatsing van het beweegbare systeem 10 mogelijk tegen een bepaalde terugstelkracht in, doch bezit echter tegen elke beweging of verplaatsing van het beweegba-15 re systeem in een willekeurige andere richting een grote weerstand. In het bijzonder verschaffen de gegolfde membranen 20 en 30 een grote stijfheid tegen verplaatsingen in vertikale richting alsmede tegen de kantelbewegingen om de drie assen van het systeem. Daar wordt een zeer nauwkeurige rechte- of evenwijdige geleiding van het beweegbare systeem 20 10 bereikt, wat een voorwaarde is voor een nauwkeurige meting van de doorgevoerde hoeveelheid massa. Vertikale massakrachten, zoals het gewicht van de botsplaat en eventuele vormingen van afzettingen van het stortgoed beïnvloeden de mee'tnauwkeurigheid niet nadelig.

Verder is het niet noodzakelijk dat de botsplaat 11 symmetrisch 25 ten opzichte van het vertikale vlak dat de as X bevat, wordt geplaatst. Daardoor is het in het bijzonder mogelijk de botsplaat 11 zijdelings naast de veersystemen 18, 19 te plaatsen, zoals dat in veel toepassingen gewenst is. Daartoe is het voldoende de uithouder 14 niet evenwijdig, zoals in figuur 1 afgeheeld is, doch dwars ten opzichte van de om-30 lijsting 13 aan te brengen, waarbij natuurlijk de verbinding tussen de botsplaat 11 en de uithouder 14 zo moet worden veranderd, dat de richting H van de horizontale krachtcomponent weer evenwijdig aan de as X verloopt.

Deze verschillende mogelijkheden zijn te zien in het in de figuren 35 2 en 3 in detail afgebeelde uitvoeringsvoorbeeld van een meettoestel voor een stortgoedstroming.

In figuren 2 en 3 zijn weer de in figuur 1 schematisch afgebeelde bestanddelen van het meettoestel voor een stortgoedstroming te zien, die met dezelfde verwijzingstekens als daar zijn aangeduid, doch die 40 echter verschillen van de nu volgende beschreven details van de con- ·* ·.

- . -j 4 \ S' 5 structieve uitvoering.

De gestelgedeelten 24a, 24b zijn de vertikale dammen van een zeer massief uit rechthoekige profielen bestaande omlijsting 24, en op dezelfde manier zijn de gesteldelen 25a, 25b de vertikale dammen van een 5 op dezelfde manier uitgevoerd uit profielen bestaande omlijsting 25. De beide uit profielen bestaande omlijstingen 24, 25 zijn op de vier hoeken door vier cilindrische verbindingsdelen 40,. 41, 42, 43 aan elkaar verbonden. Op deze manier is een zeer massief en stevig, torsie stijf gestel 45 gevormd, dat de vorm van een vierhoekig blok of een dobbel-10 steen bezit. De profielomlijstingen 24 en 25 zijn bijvoorbeeld uit gegoten aluminium bestaande delen. De cilindrische verbindingsdelen 40, 41, 42, 43 lopen evenwijdig aan de gegolfde membranen 20, 30. Deze uitvoering van het gestel 45 maakt op eenvoudige wijze de instelling van de voorspanning mogelijk van de gegolfde membranen en de compensatie 15 van de temperatuur-afhankelijke lengteveranderingen van de gegolfde membranen, zoals later nog uitvoeriger zal worden toegelicht.

De afbeeldingen van de figuren 2 en 3 tonen ook het doel van de afbuiging van de bovenste langsdam 16 van de omlijsting 13: de afbuiging bezit zodanige afmetingen, dat de uithouder 14, onafhankelijk van 20 de wijze waarop deze aangebracht is, vrij over de bovenste rand van het gestel 45 heen steekt.

De bovenste langsdam 16 is kruisvormig met in het midden naar beide zijden uitstekende dwarsarmen 46 uitgevoerd, waarvan in figuur 2 , slechts de naar voren stekende dwarsarm 46 is te zien. De dwarsarmen 46 25 maken zowel een betrouwbare bevestiging van de uithouder 14 in de langsrichting (figuur 2) alsmede in de dwarsrichting (figuur 3) mogelijk.

De uithouder 14 bestaat uit twee delen, namelijk uit een horizontale console 50 en een draagarm 60. De console 50 is een uit éên geheel 30 bestaand gegoten gedeelte, bij voorkeur van aluminium, met twee op een afstand tegenover elkaar liggende platen 52, 53 met ongeveer een driehoekige dwarsdoorsnede, die op de over het gestel 45 uitstekende smalle uiteinden door een vertikale flens 54 aan elkaar verbonden zijn. De breedste plaatsen van de platen 52, 53 bezitten ongeveer de breedte van 35 de dwarsarmen 46 en zijn door een dwarsdam 55 alsmede door een naar achteren uitstekende U-vormige beugel 46 aan elkaar verbonden. De op deze manier uitgevoerde console 50 bezit bij een verhoudingsgewijze laag gewicht een zeer grote stijfheid en sterkte. Daarbij is verder een zeer betrouwbare bevestiging op de omlijsting 13 mogelijk zowel in de 40 langsrichting alsmede in de dwarsrichting, waarbij de breedste plaats 6 van de console 50 ofwel op de afgebogen langsdrager 16 (figuur 3) danwel op diens dwarsarmen (figuur 2) ligt.

De draagarm 60 dient voor de bevestiging van de botsplaat 11 op de console 50. Alnaar gelang of de botsplaat 11 in de langsrichting van de 5 drager 12 van de botsplaat (figuur 2) dan wel zijdelings naast de drager 12 van de botsplaat (figuur 3) moet worden aangebracht, worden twee verschillende draagarmen 60 toegepast. In beide gevallen bezit de draagarm 60 de vorm van een afgebogen stang, waarvan het vertikale been door middel van schroeven 61 aan de flens 54 van de draagplaat 50 is 10 bevestigd, terwijl het vrije uiteinde van het horizontale been via een uit een draaigewicht bestaande koppeling 62 met tanden met de botsplaat 11 is verbonden. De uit een draaigewricht bestaande koppeling 62 maakt de instelling van de instelhoek van de botsplaat 11 mogelijk. De beide draagarmen 60 voor de langsbevestiging (figuur 2) en voor de dwarsbe-15 vestiging (figuur 3) verschillen in wezen slechts doordat de draai-as van de uit een draaigewricht bestaande koppeling 62 voor de dwarsbe-vestiging coaxiaal ten opzichte van de as van het horizontale been van de draagarm 60 ligt, terwijl hij voor de langsbevestiging dwars ten opzichte van deze as ligt.

20 Het verdelen van de uithouder 14 in de console 50 en de draagarm 60 verschaft het voordeel, dat dezelfde console 50 voor de langsbevestiging en voor de dwarsbevestiging kan worden gebruikt, zodat voor het verwisselen van het soort bevestiging slechts de verhoudingsgewijze eenvoudige en goedkope draagarm 60 behoeft te worden verwisseld.

25 Op het gestel 45 zijn verder nog de voor het bedrijf van het meet toestel voor een stortgoedstroming benodigde aanvullende inrichtingen geplaatst. Zo toont figuur 2 een kracht- of verplaatsingswegsensor 70, die door middel van een hoekprofiel 71 aan de profielomlijsting 24 is bevestigd. Een aan de plaat 17 van het omlijsting 13 bevestigde arm 72 30 is met de bedieningsstift 73 van de sensor 70 verbonden, zodat de op de botsplaat 11 uitgeoefende horizontale krachtcomponent resp. de daardoor veroorzaakte horizontale verplaatsing van de drager van de botsplaat 12 direct op de sensor 70 wordt overgebracht. De kracht- of verplaatsingswegsensor kan natuurlijk van elk soort zijn dat bekend of geschikt is 35 voor een meettoestel voor de stortgoedstroming.

Verder is op de profielomlijsting 24 een demper 75 bevestigd, die via een arm 76 met de drager 12 voor de botsplaat is verbonden, teneinde de bewegingen van het beweegbare systeem 10 te dempen.

De gegolfde membranen 20 en 30 kunnen uit elk geschikt veermetaal 40 worden vervaardigd, bijvoorbeeld uit verenstaalplaat met een dikte van Λ ·*> * >

^ --Ï :> . . J

7 0,2 mm of ook van. bronsveerplaat. De golven kunnen verhoudingsgewijze plat zijn, bijvoorbeeld met een amplitude van 2| mm aan beide zijden van het middelvlak, aangezien de maximale verplaatsing van het veersys-teem zeer klein is; hij bedraagt bijvoorbeeld ongeveer 2,4 mm bij toe-5 passing van een inductieve verplaatsingswegsensor. Bij een overeenkomstige dimensionering van de gegolfde membranen (bij voorkeur ongeveer 320 x 170 mm) is het over het algemeen mogelijk meetkracht/dwarskracht-verhoudingen te realiseren die groter dan 1 : 100 zijn.

Zoals reeds genoemd maakt de uitvoering van het gestel 45 met 10 evenwijdig aan de gegolfde membranen 20, 30 liggende cilindrische verbindingsdelen 40, 41, 42, 43 op eenvoudige wijze de instelling mogelijk van de voorspanning van de gegolfde membranen. De voorspanning van de gegolfde membranen 20, 30 wordt bepaald door de afstand tussen de pro-fielomlijstingen 24 en 25. Deze afstand kan door verandering van de 15 lengte van de cilindrische verbindingsdelen of door het invoegen van schijfvormige afstandstukken gemakkelijk worden veranderd. Op deze wijze is een nauwkeurige ijking van het meettoestel voor een stortgoed-stroming mogelijk.

Temperatuurafhankelijke lengteveranderingen van de gegolfde mem-20 branen 20, 30 beïnvloeden eveneens de voorspanning daarvan en daarmee het meetresultaat. Deze temperatuurafhankelijkheid kan door een geschikte uitvoering van de cilindrische verbindingsdelen 40, 41, 42, 43 volledig worden gecompenseerd. Zij worden voor dit doel zodanig uitgevoerd, dat hun lengte afhankelijk van de temperatuur op dezelfde wijze 25 verandert als de lengte van de gegolfde membranen 20, 30. Dit kan in het bijzonder uitgevoerd worden doordat ze uit deelstukken samengesteld worden, die uit verschillende materialen bestaan. Zo bestaat in figuur 3 het cilindrische verbindingsdeel 40 uit twee deelstukken 40a en 40b, waarbij het deelstuk 40a bij voorkeur uit aluminium en het deelstuk 40b 30 uit messing kan bestaan. De overige verbindingsdelen 41, 42, 43 zijn natuurlijk op dezelfde manier uitgevoerd. Door de deelstukken de geschikte afmetingen te geven en door de keuze van de materialen kan een aanpassing verkregen worden van dé temperatuurcompensatie aan het telkens toegepaste soort gevolgde membraan.

35 Het meetgebied van het meettoestel voor een stortgoedstroming wordt bepaald door de eigenschappen van de gegolfde membranen. Door de dimensionering van de gegolfde membranen kan het meettoestel voor de stortgoedstroming uitgevoerd worden voor bepaalde meetbereiken. Het veranderen van het meetbereik kan bereikt worden door het verwisselen 40 van de gegolfde membranen. Een andere mogelijkheid voor het veranderen

X

8 van het meetbereik is dat in elk veersysteem meerdere gegolfde membranen evenwijdig aan elkaar worden geplaatst. De gegolfde membranen van elk veersysteem worden hiertoe met gebruikmaking van afstandlijsten op kleine afstand evenwijdig ten opzichte van elkaar geplaatst en gemeen-5 schappelijk ingeklemd in het gestel 45 resp. aan de omlijsting 13 van de drager 12 voor de botsplaat.

Verschillende veranderingen van het beschreven meettoestel voor de stortgoedstroming zijn voor de vakman zonder meer duidelijk. Zo is het mogelijk elk gegolfd membraan uit te voeren in twee gescheiden helften, 10 die door inklemmen aan de drager voor de botsplaat aan elkaar verbonden worden. Ook zou de drager voor de botsplaat via meer dan twee veersystemen aan het gestel kunnen worden verbonden.

f\ e .

Sif V .

Claims (9)

1. Meettoestel voor een stortgoedstroming met tenminste een botsplaat, die met een stijve drager is verbonden, die op tenminste twee op afstand van elkaar geplaatste, aan da ene kant aan de drager voor de 5 botsplaat en aan de andere kant aan bet gestel bevestigde veersystemen in de richting van een horizontale as verschuifbaar is gelagerd, waarbij elk veersysteem tenminste een paar van aan beide zijden van de drager voor de botsplaat tegenover elkaar liggende veerorganen bezit, met het kenmerk dat elk veerorgaan door een gegolfd membraangedeelte (20a, 10 20b, 30a, 30b) met vertikaal verlopende golven (21, 31) wordt gevormd.

2. Meettoestel voor een stortgoedstroming volgens conclusie 1 met het kenmerk dat de beide veerorganen van elk paar door twee gegolfde gedeelten (20a, 20b; 30a, 30b) van een doorgaand gegolfd membraan (20, 30) gevormd worden, dat met zijn randgedeelten aan het gestel 45 en met 15 zijn middelste gedeelte aan de drager (12) voor de botsplaat is bevestigd.

3. Meettoestel voor een stortgoedstroming volgens de conclusies 1 of 2 met het kenmerk dat elk veersysteem verscheidene evenwijdig aan elkaar geplaatste gegolfde membranen bezit.

4. Meettoestel voor een stortgoedstroming volgens een van de con clusies 1 tot en met 3 met het kenmerk dat de drager (14) voor een botsplaat een tussen de gegolfde membranen (20, 30) geplaatste omlijsting (13) en een aan de omlijsting (13) aangebrachte uithouder (14) bezit welke de botsplaat (11) draagt.

5. Meettoestel voor een stortgoedstroming volgens conclusie 4 met het kenmerk dat de uithouder (14) naar keuze in de langsrichting of in de dwarsrichting aan de omlijsting (13) kan worden verbonden.

6. Meettoestel voor een stortgoedstroming volgens conclusie 5 met het kenmerk dat de uithouder (14) uit een aan de omlijsting (13) beves- 30 tigde console (50) en een aan de console (50) bevestigde draagarm (60) bestaat.

7. Meettoestel voor een stortgoedstroming volgens een van de voorgaande conclusies met het kenmerk dat het gestel evenwijdig aan de gegolfde membranen (20, 30) uitgevoerde verbindingsdelen (40, 41, 42, 43) 35 bezit, die dezelfde temperatuurafhankelijkheid met betrekking tot de lengteverandering bezitten als de gegolfde membranen (20, 30).

8. Meettoestel voor een stortgoedstroming volgens conclusie 7 met het kenmerk dat elk verbindingsdeel (40, 41, 42, 43) samengesteld is uit meerdere deelstukken (40a, 40b), die uit verschillende materialen 40 bestaat. O Λ $3 > - . . v'

9. Meettoestel voor een stortgoedstroming volgens conclusie 7 of 8 met het kenmerk dat de verbindingsdelen (40, 41, 42, 43) de afstanden van de gesteldelen (24, 25) bepalen, waaraan de randgedeelten van de gegolfde membranen (20, 30) zijn bevestigd. ********** f' Λ •fvA- ; " * w y w i