NO170110B - Apparat for veiet dosering av granulerte eller pulverformige produkter - Google Patents

Description

Denne oppfinnelse angår generelt et forbedret apparat som

gjør det mulig på linje og kontinuerlig å bevirke nøyaktig vektmatning eller kontinuerlig blanding av flere granulerte eller pulverformige produkter som for eksempel kaliumklorid, sand, sement, fosfat, granulat og lignende, hvor denne matning generelt foretaes ved begynnelsen av en produksjonsprosess, for eksempel i kunstgjødselindustrien, sement- og betongindustrien, landbruk/ matvareindustrien og så videre.

Vanligvis blir de doserte produkter fordelt på et samle-

bånd for å behandles i påfølgende faser av prosessen.

Det er allerede kjent apparatur som gjør det mulig å ta

ut det produkt som skal veies, fra en silo ved hjelp av et ut-taksapparat med variabel uttatt mengde, å la dette uttatte produkt falle ned på det endeløse belte i en dispenserinnretning som er opphengt og blir kontinuerlig veiet som helhet, å drive dispenserbeltet med en forutbestemt hastighet tilsvarende en gitt programmert mengdeavgivelse fra dispenseren, og å styre hastigheten av uttaksbeltet etter målingen av den øyeblikkelige belastning av produktet som er fordelt på dispenserbeltet.

I den apparatur som for tiden er kjent benyttes enten dispenser innretninger som foretar separat uttak eller det benyttes enkle eller dobbelte veieruller og integrerende veiemaskiner.

Studium av metrologiske kriteria har ført til at patent-søkerne har forkastet dispenserinnretninger basert på et enkelt belte, som har alvorlige ulemper fordi: a) Ytelsen endres på grunn av tilsmussing av rullene og av hastigheten, stramningen og kvaliteten av beltet, samt av belastningen i siloen, b) Kalibreringen er vanskelig og langvarig på grunn av at det kreves fullstendig tømming av siloen,

c) Veielengden for produktet er dårlig definert.

Separate uttaksdispenserinnretninger som for tiden er kjent

består av et endeløst belte som mottar produktet fra en uttaksinnretning plassert under en silo, og hele beltearrangementet er svingbart om en fast akse og er ved sin annen ende opphengt med en vekttranduser, idet en motvekt eventuelt kan være anbrakt mot-satt av transduseren for å balansere dispenserinnretningen under belastningsfrie forhold. I andre apparater er det endeløse belte i dispenserinnretningen opphengt ved den ene arm av en balanse-

vekt mens den annen arm bærer vekter.

Uansett deres virkemåte har disse dispenserinnretninger ulemper så som mangel på følsomhet om den faste akse, det faktum at deres ytelse endres av kvaliteten og homogeniteten av beltet.

Foreliggende oppfinnelse angår et apparat for kontinuerlig og på linje å bevirke vektmatning av et annulert eller pulverformig produkt, og apparatet omfatter en silo for lagring av det produkt som skal utdoseres og under hvilken det befinner seg et kontinuerlig uttaksbelte, med to bæreruller av hvilke den ene er innrettet for å drives med variabel hastighet av en første tannhjuls-reduksjonsmotor, en dispenserenhet anbragt under og på linje med uttaksbeltet i den hensikt å motta produktet som tas ut av uttaksbeltet. Dispenser-enheten innbefatter et roterende belte med ruller, og en av rullene er innrettet for å drives med variabel hastighet ved hjelp av en andre tannhjuls-reduksjonsmotorenhet. Videre omfatter apparatet en elektronisk styreanordning som er slik innrettet at ' driftshastigheten for uttaksbeltet styres i avhengighet av den momentane belastning på dispenserbeltet. Apparatet kjenne-tegnes særlig ved at dispenserenheten består av en fast T-formet bæreramme som ved sin ende er forsynt med søyler som understøtter tre vektindikatorer av bøyningstypen og basert på strekklapper, og i hvilke en ultralett, rørformet ramme er fullstendig opphengt ved hjelp av fleksible kabler, idet det roterende beltets ruller understøttes av den rørformede rammen.

Apparatet ifølge denne oppfinnelse innebærer vesentlige fordeler inkludert følgende:

- uttaksapparatet kan optimaliseres i avhengighet av produktet,

- nøyaktigheten er forbedret, spesielt ved små avgitte mengder, og kan være så høy som +0,2% av den indikerte avgitte mengde, - det kan være et vidt variasjonsområde for mengdestrømmen, som kan gå fra 5 - 100% av nominell mengde for én og samme dispenserinnretning,

- utnyttelse og regulering er meget lett,

- stramning og kvalitet av beltet er uvesentlig,

- tilgjengeligheten for rengjøring og vedlikehold er perfekt,

- meget små avvik fra kalibreringen.

Andre kjennetegn, fordeler og trekk ved foreliggende oppfinnelse vil fremgå av den følgende beskrivelse under henvisning til tegningene som skjematisk og forenklet viser en mulig utfør-else av oppfinnelsen, som er gitt som foretrukket eksempel.

Tegningene viser:

Figur 1 et skjematisk oppriss av et kontinuerlig doserings-arrangement som anvender fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen. Figurene 2 og 3 viser detaljert i større målestokk henholds-vis i oppriss og grunnriss, selve dispenserinnretningen, og figur 4 er et grunnleggende skjema for reguleringen og virkemåten av den kontinuerlige vektmatnings-installasjon som benytter fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen.

På figur 1 kan det først sees at i henhold til oppfinnelsen blir det produkt 1 som skal utmates, lagret i en silo 2. Under denne er det anbrakt en uttaksinnretning 3 av typen endeløst belte. Dette belte er understøttet av driv^ og returruller 5A

og 5B og drives med variabel hastighet av en tannhjulsreduksjons-motorenhet drevet av likestrøm og med laminert vikling. Denne motorenhet er forsynt med en hastighetsutgang og er generelt betegnet med henvisningstallet 4. Motoren virker på den fremre drivrulle 5A for uttaksbeltet.

En manuelt eller automatisk styrt skjerm 6 er plassert ved enden av uttaksinnretningen for å regulere høyden av laget av produkt 1 som taes ut av siloen 2 ved hjelp av beltet 3.

En rekke kjeder 7 er anbrakt på tvers av beltet 3 like opp-strøms for det punkt hvor produktet faller ned. Disse kjeder som utgjør en slags tverrgående gardin tjener til å gjøre avgivelsen jevnere og oppdele produktet for å redusere virkningen av fallet på den egentlige dispenserenhet som er gitt det generelle henvis-ningstall 8 og er anbrakt under og på linje med uttaksbeltet 3.

Denne dispenserenhet 8 (se også figurene 2 og 3) består av en fast T-formet bæreramme 9 som ved sine ender er forsynt med tre søyler 10A, 10B, 10c som understøtter tre vektindikatorer av bøyningstypen og basert på strekklapper, hvilke indikatorer er forsynt med fleksible opphengskabler 12A, 12B og 12C som en ultralett rørformet ramme 13 er festet til.

Denne opphengte rørformede ramme virker som understøttelse for driv- og returruller 14A, 14B for et endeløst belte som utgjør et dispenserbelte 15 og drives med variabel hastighet av en tannhjuls-reduksjonsmotorenhet for likestrøm og med laminert vikling, samt forsynt med en hastighetsutgang og gitt det generelle hen-visningstall 16.

For at veielengden skal avgrenses nøyaktig er et kastebord 17 plassert ved den bakre del av den rørformede ramme 13 som befinner seg under uttaksbeltet 3, med sikte på å motta det produkt 1 som kastes tilbake av dette, mens et tverrgående gardin av kjeder 18 er montert ved utløpet av beltet 15 på dispenserinnretningen

og virker til alltid å oppdele produktet på det samme sted og å kaste dette tilbake i retning av pilen F mot et samlebelte 20

for fortsatt behandling av produktet.

Videre fremgår det at beltet 15 i dispenserinnretningen glir over en rekke skråttstilte i seg selv glidende beretrau 19 som hever kantene av beltet 15 i dispenserinnretningen langs hele det parti hvor veiingen skjer.

Det vil sees at dispenserbeltet 15 som mottar produktet 1

(fra uttaksbeltet 3). transporterer dette produkt til utløpet mens det permanent utføres en momentan integrert veiing ved hjelp av det system som omfatter vektindikatorene 11A, 11B og 11C over en meget nøyaktig lengde.

Dispenserbeltet 15 drives av sin motor 16 med en forutbestemt hastighet svarende til en gitt programmert avgitt mengde fra dispenserenheten 8..

I henhold til et vesentlig kjennetegn ved fremgangsmåten ifølge oppfinnelsan styres den hastighet som uttaksbeltet 3 drives med av sin motor 4, i avhengighet av målingen av den øyeblikkelige belastning av produktet som er fordelt på dispenserbeltet. Dette blir oppnådd ved hjelp av en styreanordning angitt skjematisk med den dobbelte pil F1-F2 på figur 1. Dette foretaes på slik måte at hvis målingen av den momentane belastning av det produkt som er fordelt over uttaksbeltet 15, ikke svarer til det individuelle settpunkt for dispenserenheten 8, vil hastigheten på uttaksbeltet 3 bli korrigert automatisk i retning oppover eller nedover for derved å holde belastningen av produktet konstant uansett den programmerte avgitte mengde fra dispenserinnretningen.

Det henvises nå mer spesielt til figur 4 for en meget kort beskrivelse for som et eksempel å forklare hvordan styreanordningen Fl til F2 kan utformes for å regulere hastigheten av uttaksbeltet 3 i avhengighet av målingen av den momentane belastning av produktet som fordelt på dispenserbeltet, og å korrigere denne slik at belastningen av produktet på dispenserbeltet vil forbli konstant uansett den programmerte avgitte mengde fra dispenserinnretningen. For dette formål er den elektriske del sammensatt av tre uavhengige sløyfer i styreanordningen, og to digitale datamaskiner med sitt tilhørende hjelpeutstyr.

Det komplette styresystem omfatter:

a) en sløyfe som styrer hastigheten av dispenserbeltet 15,

b) en vektstyresløyfe, og

c) en sløyfe som styrer hastigheten av uttaksbeltet.

Den første sløyfe (a) gjør det mulig å styre den liateare

hastighet av beltet 15 i dispenserinnretningen (med en nøyaktighet på 1/1000) i avhengighet av det individuelt programmerte rnengde-settpunkt for dispenserinnretningen.

Dette individuelt programmerte mengdesettpunkt for dispenserinnretningen fremvises tydelig i tonn pr. time på et digitalt fremvisningstablå 21, og er resultatet av en beregning foretatt på basis av to signaler, nemlig: 1. Det generelle settpunktsignal for alle dispenserinnretninger i en installasjon, hvilket digitale signal uttrykt i tonn pr. time

time er avledet fra et tastatur 22'.

2. Det signal som skriver seg fra ved vedkommende dispenserinnretning, som er et forholdstall og utgjør det individuelle settpunkt tilordnet vedkommende dispenserinnretning og uttrykt i kilo pr. tonn av det endelige produkt. Dette signal frem-kommer ved hjelp av kodehjul og fremvises på et tablå 23'.

Disse to signaler mates til inngangene på en første datamaskin 24 som utfører følgende operasjon: (generelt settpunkt i t/h) x (forholdstall svarende til dispenserinnretningen i kg/t) = programmert settpunkt for avgitt mengde i kg/h.

Som et talleksempel kan det nevnes at dispenserinstallasjonen i eksemplet spesielt er blitt benyttet med et generelt settpunkt på 32 t/h og et individuelt settpunkt for vedkommende dispenserinnretning på 110 kg/t, hvilket svarer til et programmert settpunkt for avgitt mengde lik 3520 kg/t.

Dette programmerte mengdesettpunkt blir på den ene side fremvist på det digitale tablå 21 og på den annen side styrer det hastighetsvariatoren 16A i dispenser innretningens tannhjuls-reduksjonsmotorenhet 16.

Regulatoren i denne variator holder permanent hastighetsstabiliteten av motoren 16 som driver rullen 14A i dispenserinnretningen 15 ved å sammenligne det programmerte mengdesettpunkt 21 med den virkelige hastighetsmåling som leveres av transduseren 16B montert på tannhjuls-reduksjonsmotorenheten.

Den annen reguleringssløyfe, nemlig vektstyresløyfen (d)

gjør det mulig å styre og nøyaktig opprettholde en konstant belastning av produktet på dispenserinnretningen uansett den programmerte mengdeangivelse, det vil si uansett hastigheten av dispenserbeltet.

For dette formål er det anordnet en vektregulator 22 som har et forprogrammert internt settpunkt.

I tillegg til dette blir den virkelige momentane måling ai<v >vekten på dispenserinnretningen, som skriver seg fra signalet fra de tre strekklapper 11A, 11B, 11C som er montert i parallell, for-sterket og filtrert ved hjelp av en veietransmitter 23 og mates til vektregulatoren 22 som har et forprogrammert settpunkt.

Når forskjellen mellom dette settpunkt og den virkelige momentane måling av vekten på dispenserinnretningen, som skriver seg fra veietransmitteren, ikke er lik null, vil regulatoren avgi et positivt eller negativt kor reks jonssignal til hastighetsvar iatoren 4A i motorenheten 4 som driver rullen 5A for uttaksbeltet 3. Dette har til virkning at den mengde produkt som kommer til dispenserinnretningen øker eller avtar, for å eliminere den detekterte vekt-forskjell.

Det er viktig å bemerke at når dispenserinnretningen er tom ved begynnelsen av driften, maskeres utgangssignalet av denne regulator av signalet fra en rampegenerator som har den virkning at dispenserinnretningen blir gradvis og jevnt belastet. Når vekten på dispenserinnretningen svarer til det forprogrammerte interne settpunkt tar regulatoren over og opprettholder en konstant vekt på dispenserinnretningen.

Den tredje styresløyfe (c) som regulerer hastigheten av uttaksbeltet, gjør det mulig å nøyaktig styre den lineare hastighet av uttaksbeltet i avhengighet av det korreksjonssignal som avgis av

vektregulatoren 22.

For dette formål vil denne vektregulator 22 som angitt foran, på sin utgang avgi positivt eller negativt korrigerende settpunkttrinn som først blandes med settpunktsignalet for den programmerte mengdeavgivelse fra dispenserinnretningen fra den første sløyfe (a).

Det signal som frembringes ved denne blanding virker som settpunkt for hastighetsvariatoren 4A i uttaksbeltemotoren 4.

Regulatoren i denne variator justerer derfor kontinuerlig hastigheten av uttaksmotorer ved å sammenligne dette korreksjons-settpunkt med den virkelige hastighetsmåling som leveres av hastighetstransduseren 4B som er montert i motorenheten.

En annen datamaskin som inngår i vektregulatoren 22 tjener det formål å bevirke følgende beregning: (Virkelig momentan avgitt mengde)=(virkelig momentan vekt på dispenserinnretningen) x (virkelig momentan hastighet av dispenserbeltet ) .

For dette formål blir den vektinformasjon som kommer fra vekttransmitteren 23 matet til en av inngangene på datamaskinen, mens den hastighetsinformasjon som kommer fra hastighetstransduseren 16B montert i motorenheten for dispenserbeltet 15, an-kommer i kodet digital form og føres til den andre inngangen på datamaskinen.

Resultatet av denne beregning av den virkelige momentane eller øyeblikkelige lengdeavgivelse fremvises direkte i klar skrift på et digitalt fremvisningstablå 24'.

Operatøren er derfor i stand til med et enkelt blikk å kontrollere den korrekte virkemåte av dispenseren ved å sammenligne avlesningene på de to tablåer: mengdesettpunktet 21 og den virkelige momentane mengdeavgivelse 24'. I normal drift skal disse presentasjoner være identiske.

Denne datamskin 22 gjør det også mulig å utføre telling og styring av alarmer, ved hjelp av to elektroniske kretser.

For telleformål blir det lineare utgangssignal for virkelig momentan mengde omdannet til et proporsjonalt pulssignal som tillater avgivelse av et signal som oppfyller kravene, det vil si en puls pr. enhet av det produkt som behandles, for eksempel en puls pr. 100 g eller en puls pr. 1 kg o.s.v.

Dette tilpassete signal blir så tellet og lagret i en digital teller 25 som gjør det mulig å bestemme den mengde produkt som passerer.

Med sikte på alarmstyring blir det virkelige momentane mengdesignal sammenlignet med mengdesettpunktsignalet 21 for dispenserinnretningen. Komparatoren har to innstillbare alarmterskler, for eksempel ved +2%. Hvis signalet overskrider en av disse to terskler vil en styrekrets 26 ved slutten av en gitt tidsperiode påvirke et alarmrelé for lys og/eller akustisk alarm, og ved slutten av en gitt lengere tidsperiode påvirkes et annet relé som bevirker frakobling eller fjerning av det generelle settpunkt for dispenserinnretningen.

Passende instruksjoner kan gis datamskinen 22 ved 27.

Claims (7)

1. Apparat for kontinuerlig og på linje å bevirke vektmatning av et granulert eller pulverformig produkt, omfattende en silo (2) for lagring av det produkt (1) som skal utdoseres og under hvilken det befinner seg et kontinuerlig uttaksbelte (3), med to bæreruller (5A, 5B) av hvilke den ene er innrettet for å drives med variabel hastighet av en første tannhjuls-reduksjonsmotor (4); en dispenserenhet (8) anbrakt under og på linje med uttaksbeltet (3) i den hensikt å motta produktet som tas ut av uttaksbeltet (3), hvor dispenserenheten (8) innbefatter et roterende belte (15) med ruller (14A - 14B), idet en av rullene (14A) er innrettet for å drives med variabel hastighet ved hjelp av en andre tannhjuls-reduksjonsmotorenhet (16); samt en elektronisk styreanordning som er slik innrettet at driftshastigheten for uttaksbeltet (3) styres i avhengighet av den momentane belastning på dispenserbeltet (15), karakterisert ved at nevnte dispenserenhet (8) består av en fast T-formet bæreramme (9) som ved sin ende er forsynt med søyler (10A - 10B - 10C) som understøtter tre vektindikatorer( 11A, 11B, 11C) av bøyningstypen og basert på strekklapper, og i hvilke en ultralett, rørformet ramme (13) er fullstendig opphengt ved hjelp av fleksible kabler (12A, 12B, 12C), idet det roterende beltets (15) ruller (14A-14B) understøttes av den rørformede rammen (13).

2. Apparat ifølge krav 1, karakterisert ved at det er anordnet tverrgående gardiner av kjeder (7-18) like oppstrøms for det punkt hvor produktet faller, for å utjevne avgivelsen av produktet både til uttaksapparatet (3) og til dispenserinnretningen (8), for å oppdele produktet og redusere virkningen av fallet ved utløpet på uttaksapparatet (3) og dispenserenheten (8).

3. Apparat ifølge krav 1 eller 2, karakterisert ved at tannhjuls-reduksjonsmotorenheten (4, 16) i uttaksapparatet (13) og i dispenserinnretningen (8) er likestrømenheter med laminerte viklinger og forsynt med en hastighetsutgang.

4. Apparat ifølge krav 1, karakterisert ved at systemet som styrer hastigheten av uttaksapparatet (3) i avhengighet av den momentane målingen av belastning av produktets fordeling på dispenserbeltet (15), er sammensatt av tre uavhengige sløyfer i styreanordningen og to digitale datamaskiner med deres hjelpeutstyr, hvor en første sløyfe tillater styring av den lineare hastighet av dispenserbeltet (15) i avhengighet av det individuelt programmerte settpunkt for avgitt mengde fra dispenserinnretningen (8), og inneholdende en datamaskin (24) hvis utgangssignal styrer hastighetsvariatoren (16A) i dispenserens motorenhet (16), idet regulatoren i denne variator permanent opprettholder hastighetsstabilitet for motoren (16') ved å sammenligne det programmerte mengdesettpunkt (21) med den virkelige måling av hastighet som leveres av hastighets-transduseren (16B) montert på motorenheten (16), en annen sløyfe som gjør det mulig å styre og nøyaktig opprettholde en konstant belastning av produktet på dispenserinnretningen uansett den programmerte mengdeavgivelse, hvilken sløyfe inneholder en vektregulator (22) med et forprogrammert internt vektsettpunkt, og mottar de virkelige momentane målinger av vekten på dispenserinnretningen fra en vekttransmitter (23) som mottar signalene fra strekklappene (11A, 11B, 11C), hvilken vektregulator (22) i avhengighet av forskjellen mellom det nevnte forprogrammerte settpunkt og den nevnte virkelige momentane måling avgir et positivt eller negativt korreksjonssignal til hastighetsvariatoren (4A) på motorenheten (4) i uttaksapparatet (3), en tredje sløyfe som gjør det mulig nøyaktig å styre den lineare hastighet av uttaksapparatet (3) avhengig av det korreksjonssignal som leveres av vektregulatoren (22), hvilket signal blandes med det programmerte mengdesettpunktsignal for dispenserinnretningen i den første sløyfe og mates som korreksjons-settpunkt til variatoren (4A) i motorenheten (4) for uttaksapparatet (3), hvor regulatoren i denne variator permanent justerer hastighetsstabiliteten av motoren (4) ved å sammenligne korreksjons-settpunktet med den virkelige hastighetsmåling som leveres av hastighetstransduseren (4B) montert på motorenheten (4).

5. Apparat ifølge krav 4, karakterisert ved at når dispenserinnretningen er tom ved oppstarting blir utgangssignalet fra vektregulatoren (22) maskert av signalet fra en rampegenerator som har til virkning gradvis og jevnt å belaste dispenserbeltet (15), og at når vekten på dispenserbeltet (15) svarer til det internt forprogrammerte settpunkt i regulatoren (22) , vil denne ta over og opprettholde en konstant vekt på dispenserbeltet (5).

6. Apparat ifølge krav 5, karakterisert ved at en annen datamaskin tjener til å utføre følgende beregning: (Virkelig momentan avgitt mengde) = (virkelig momentan vekt på dispenserbeltet) x (virkelig momentan hastighet av dispenserbeltet), idet vektinformasjonen som kommer fra vekttransmitteren (23) mates til en av inngangene på datamaskinen, mens hastighetsinformasjonen fra hastighetstransduseren (16B) montert i tannhjuls-reduks jonsmotorenheten for dispenserbeltet (15) kommer i kodet digital form og mates til den annen inngang på datamaskinen, med den følge at resultatet av denne virkelige momentane mengdeavgivelse fremvises direkte i klar tekst på et digitalt fremvisningstablå (24) og så ved sammenligning med mengdesettpunktet (21) for dispenserinnretningen, gjør det mulig å kontrollere at dispenserinnretningen (8) arbeider normalt.

7. Apparat ifølge krav 6, karakterisert ved at det virkelige momentane mengdeutgangssignal fra den annen datamaskin prosesseres av to elektroniske kretser: hvorav i den første som benyttes for telling, det lineare virkelige momentane mengdesignal omdannes til et proporsjonalt pulssignal, med en puls pr. enhet av det avgitte produkt, og blir lagret og tellet i en digital teller (25) som gjør det mulig å bestemme den mengde av produkt som har passert, og en annen elektronisk krets som benyttes til styring av alarmer, hvor det virkelige momentane mengdesignal sammenlignes med mengdesettpunktet (21) for dispenserinnretningen i en komparator med to innstillbare alarmterskler, og hvis én av disse terskler overskrides vil en alarmstyrekrets (26) ved slutten av en gitt tidsperiode påvirke et alarmrelé for lysalarm og/eller akustisk alarm, og ved slutten av en forutbestemt lengere tidsperiode et annet relé som styrer den generelle stans av dispenserinnretningen.