DE2855751C2

DE2855751C2 - Einrichtung zum pneumatischen Beschicken einer Behälterwaage

Info

Publication number: DE2855751C2
Application number: DE2855751A
Authority: DE
Inventors: Norbert 7943 Ertigen Eberhard; Wolfgang Ing.(Grad.) 7981 Vogt Krambrock
Original assignee: Waeschle Maschinenfabrik 7980 Ravensburg De GmbH
Current assignee: Waeschle Maschinenfabrik 7980 Ravensburg De GmbH
Priority date: 1978-12-22
Filing date: 1978-12-22
Publication date: 1984-03-15
Also published as: DE2855751A1; LU82015A1; FR2471592A1; US4301880A; NL7909031A; BE880681A; GB2045447A

Description

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung gemäß Gattungsbegriff des Patentanspruches 1.

Bei bekannten Einrichtungen dieser Gattung (z. B. gemäß DE-PS 20 34 983, DE-AS 27 33 201 oder gemäß DE-PS 15 56 104) ist die Förderleitung mit dem Waagenbehälter über einen elastischen Schlauch zum Ausgleich des an der Waagenbrücke entstehenden Schubes verbunden. Dies ist in mehrfacher Hinsicht nachteilig. Wegen des Druckes bzw. Vakuums müssen die Wandstärken der verwendeten Schläuche ziemlich dick gewählt werden. Dies bedeutet, daß die Elastizität der Schlauchverbindung Einfluß auf die jeweilige Auswägung einer Schüttgutcharge hat Des weiteren haben derartige Schläuche unter Druck bzw. unte; Vakuum meist ein anderes Elastizitätsverhalten als im drucklosen Zustand. Daher kann eine Justierung der Waage, wenn überhaupt, nur unter größeren Schwierigkeiten vorgenommen werden. Ferner sind trotz der

ίο elastischen Verbindung horizontale Zugkräfte und im Gefolge davon ein Drehmoment auf den Waagenbehälter im Betrieb nicht zu vermeiden.

Soweit die bekannten Einrichtungen für eine Mehrkomponentendosierung Anwendung finden, werden die einzelnen Förderleitungen vor der elastischen Schlauchverbindung mit dem Waagenbehälter zusammengeführt. Beim Erreichen des Sollgewichtes in dem Waagenbehälter wird gewöhnlich die Förderung unterbrochen, so daß eine Restmenge an Schüttgut in der elastischen Schlauchleitung verbleibt Diese Restmenge wird dann meist durch einen sogenannten Freiblasvorgang in den Waagenbehälter gefördert Neben einem Zeitverlust wird dadurch auch die Genauigkeit der Verwiegung verschlechtert, denn die Restschüttgutmenge ist von Fall zu Fall verschieden groß. Ein Subtrahieren dieses sogenannten Nachlaufgewichtes vom Komponenten-Gesamtgewicht bringt daher nur einen scheinbaren Erfolg.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine

jo Einrichtung der einleitend angegebenen Gattung zu schaffen, bei der ein Freiblasen der einmündenden Förderleitung nicht notwendig ist und die somit eine besonders präzise Verwiegung ermöglicht.

Die Lösung dieser Aufgabe ist im Patentanspruch 1 angegeben und besteht im wesentlichen darin, daß die eigentliche Förderleitung über dem Waagenbehälter endet und das Schüttgut von dort über ein Fallrohr direkt in den Waagenbehälter gelangt, wobei eine Kompensationseinrichtung diejenigen Zug- oder Druckkräfte ausgleicht, die auf de?i Waagenbehälter zufolge des im Betrieb in ihm herrschenden Über- oder Unterdruckes und seiner Verbindung mit der Förderleitung einwirken.
Diese Lösung hat den Vorteil, daß auf einen Freiblasvorgang und die damit verbundenen Fehlerquellen gänzlich verzichtet werden kann, wodurch bei der Verwiegung eine Genauigkeit erreicht wird, wie sie sonst nur bei einer Ss-'hneckendosierung mit Grobstrom/ Feinstrom-Steuerung möglich ist.

Derselbe Vorteil wird auch erreicht, wenn mehrere Komponenten in denselben Waagenbehälter dosiert werden sollen. Die Förderleitungen entsprechend den einzelnen Komponenten enden dann alle über dem Waagenbehälter in dem Fallrohr und weisen dort Verschlußklappen oder dergleichen auf, so daß nach Erreichung des Soligewichtes einer Komponente und anschließendem Verwiegen der nächsten Komponente keinerlei Nachlauf der vorhergehenden Komponente mehr in den Waagenbehälter gelangt.

Entsprechende Ausführungsförmen der Einrichtung nach der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

In der Zeichnung sind Einrichtungen nach dem Stand-, der Technik und nach der Erfindung anhand von

M beispielsweise gewählten Ausführungsformen schematisch vereinfacht dargestellt. Es zeigt

F i g. I eine Einrichtung mit pneumatischer Förderung im Saugbetrieb nach dem Stand der Technik,

Fig. II eine Behälterwaage mit Dosierung über eine Dosierschnecke ebenfalls gemäß dem Stand der Technik,

F i g. 1 eine erste Ausführungsform der Einrichtung nach der Erfindung,

Fig. la eine Einzelheit der Ausführungsform nach

F i g. 2 eine zweite Ausführungsform der Einrichtung, Fig.3 eine dritte Ausführungsform der Einrichtung,

Fig. 4 eine weitere, für die Förderung im Druckbetrieb geeignete Ausführungsform der Einrichtung,

F i g. 5 ein Regelgerät für die Kompensationseinrichtung beispielsweise nach F i g. 1 und

F i g. 6a, 6b eine Weiterbildung der Ausführungsform beispielsweise gemäß F i g. 2.

Gemäß F i g. I wird das zur Förderung erforderliche Vakuum durch ein Gebläse a erzeugt, das elastisch über einen Verbindungsschlauch b mit dem Filtergehäuse c verbunden ist, das mit dem Waagenbehälter d verschraubt ist. Das Schüttgut, das in einem Behälter e gelagert ist wird z. B. über eine Förderleitung / angesaugt, wobei ein Falschluft-Ventil g geschlossen und ein Ventil h in der Förderleitung geöffnet wird. Die erforderliche Förderluftmenge wird über die Ansaugstelle j angesaugt 1st das Komponenten-Gewicht minus einer fest eingestellten Nachlaufmenge erreicht so wird durch die Waagensteuerung das Ventil h wieder ,geschlossen und das Ventil g geöffnet Durch diesen Nachsaugvorgang wird die Restschüttgutmenge, die sich noch in der Förderleitung f befindet in den Waagenbehälter d eingesaugt Die ortsfeste Förderleitung ist mit dem beweglichen Waagenbehälter über einen Förderschlauch Ar verbunden. Nach dem Dosieren der ersten Komponente erfolgt das Dosieren der zweiten Komponente auf die gleiche Art und Weise aus dem Behälter 1. Die Förderleitungen werden zweckmäßigerweise vor dem elastischen Förderschlauch k in einer sogenannten Saugsammelweiche m, die die eigentlichen Abgänge eingangsseitig in Ruhestellung verschließt, zusammengeführt.

In F i g. Il ist eine Schneckendosierung dargestellt, mit der sich nach bisherigen Erkenntnissen die optimale Dosierung verwirklichen läßt Das Schüttgut wird hier meist vorab in einen sogenannten Tagesbehälter η gefördert, -ins welchem es anschließend mittels einer Dosierschnecke ο mechanisch in den Waagenbehälter b gefördert wird. Bei Erreichen des Sollgewichtes wird der Schneckenmotor g ausgeschaltet und gleichzeitig der Schneckenauslauf rt.ntels einer preßluftbetätigten Absperrklappe r verschlossen. Bei einer Mehrkomponentendoswung werden mehrere Dosierschnecken meist sternförmig um den Waagenbehälter angeordnet.

F i g. 1 zeigt eine erfindungsgemäße Dosiereinrichtung im Saugstrom für eine Schüttgutkomponente. Das Schüttgut wird über eine Förderleitung 1 in einen Waagenbehälter 2 dosiert. Auf dem Waagenbehälter aufgebaut ist zur Abscheidung von Feinteilen ein Filter 3, das ausgangsseitig über eine elastische Verbindung, z. B. eine Schlauchleitung 4, mit einem Sauggebläse 5 verbunden ist, das das erforderliche Föfderväkuürn Ap erzeugt. Da der Waagenbehälter beweglich aufgehängt ist, wirkt eine Zugkraft Z gegenüber der ortsfest angebrachten Förderleitung 1. Die Zugkraft ist um so größer, je größer der Förderleitungsquerschnitt Q ist. Wird beispielsweise eine Förderleitung-Nennweite 80 mit einer Querschnkt-fläche A von ca. 50 cm² angenommen und mit einem Fördervakuum Δρ von 200 mbar gerechnet, so ergibt sich eine Zugkraft Z von 50 · 0,2 = 1,0 kg. Da die Zugkraft Z eine Verfälschung des Sollgewichtes mit sich bringen würde, wird eine Gegenkraft Z in gleicher Größe erzeugt Hierzu ist unterhalb des Waagenbehälters 2 ortsfest ein Gegenrohr 6 mit gleichem Querschnitt Q' wie die Förderleitung 1 angebracht Über eine Vakuumkammer 7, die mit dem Waagenbehälter 2 fest verbunden ist wird die Gegenkraft Z' erzeugt Die Vakuumkammer 7 und das Waagenbehältervolumen sind über die Druckausgleichsleitung 8 miteinander verbunden. Da sich im Waagenbehälter meist Staubluft befindet und eine Staubansammlung im Gegenrohrstück 6 vermieden werden soll, wird zweckmäßigerweise (siehe Fig. la) der Anschlußstutzen 9 für die Ausgleichsleitung 8 mit einem Filtersack (oder einem Kerzenfilter) 10 versehen.

F i g. 2 zeigt eine ebenfalls im Saugbetrieb arbeitende

Wäge- und Dosiereinrichtung für drei unterschiedliche Schüttgutkomponenten. Die Förderleitungen 11,12 und 13 enden hi einer sogenannten Saugsammelweiche 14.

Am Ende jeder Förderleitung befim>.t sich eine durch Preßluftzylinder 15,16, 17 gesteuerte V.;rschlußeinheit 18,19,20. Der beweglich aufgehängte Waagenbehälter 2 ist über zwei Ausgleichmembranen 22, 23 flexibel mit der ortsfest angebrachten Sammelweiche 14 verbunden.

Bilde? sich infolge des Saugfordervorgang.es im Waagenbehälter 2 ein Unterdruck, so zieht dieser, wie bereits erwähnt, den Waagenbehälter mit einer Zugkraft Znach oben. Um diese Kraft zu kompensieren, ist oberhalb der Sammelweiche 14 ein Ausgleichstopf 24 angeordnet, der über Zugankerschrauben 25 starr mit dem Waagenbehälter verbunden ist. Da die Hubausgleichsmembranen 22 und 23 geometrisch gleich ausgebildet sind, wirkt an der Membrane 22 die gleiche Zugkraft nach unten, die an der Membrane 23 nach oben wirkt.

In der Ausführungsform gemäß F i g. 3 sind die Eintrittsstutzen 26, 27, 28 der Förderleitungen in die Sammelweiche 14 strömungsgünstiger gestaltet, rerner besitzt diese Einrichtung am Schüttgutaustritt der Sammelweiche einen Rohrkrümmer 29, durch den Impulskräfte infolge der Strömung des Feststoff-Luftgemisches, welche in vertikaler Richtung wirken würden, in die horizontale Richtung umgelenkt werden. Dadurch wird eine Beeinträchtigung des Wägevorganges vermieden.

Fig.4 zeigt eine erfindungsgemäße Einrichtung für den Druckbetrieb. Aus den Vorratsbehältern 56, 57, 58 werden nacheinander die jeweiligen Schüttgutkomponenten in den Waagenbehälter 2 dosiert. Zur Erzeugung

ίο der notwendigen -Förderluft dient ein gemeinsames Gebläse 30. Wird beispielsweise die erste Schüttgu·- komponente aus dem Behälter 58 gefördert, so erfolgt d'vz /-.r.steuerung des Förderstranges bei bereits laufendem Fördergebläse 30 über das zugeordnete Förderventil 31, wooei gleichzeitig das Abbbsventil 32 geschlossen wird. Zeitverzögert wird die Dosierung beispielsweise über eine Zellenradschleuse 33 vom Behälter 58 in die Förderleitung 34 vorgenommen. In einer Sammelweiche 35 ist an jedem der einzelnen

so Förderleitungseingänge eine Rückschlagklappe 36 angebracht. Es soll vermieden werden, daß beim Betrieb anderer Förderleitungen Rückströmungen und damit verbundene Vermischungen in drucklosen Förderleitungen auftreten. Ist das Komponentengewicht erreicht, so wird schlagartig das Förderventil 31 verschlossen, gleichzeitig wird die Zellenradschleuse 33 abgeschaltet und das Abblasventil 32 wird geöffnet. Anschließend erfolgt die Dosierung der zweiten Komponente

beispielsweise aus dem Behälter 57 auf die gleiche Art.

Bei der Druckförderung entsteht im Waagenbehälter ein Überdruck, was bedeutet, daß an der Schüttguteintrittsstelle die umgekehrte Kraftsituation auftritt wie bei der Saugförderung. Auch diese Situation kann durch die erfindungsgemäße Einrichtung völlig kompensiert werden.

Fig.5 zeigt eine weitere Ausführungsform der Kompensationseinrichtung mit einer sogenannten 1 :1-Regelung, die sich für sehr staubhaltige Schüttgüter eignet. Die Anlage arbeitet im Saugbetrieb. Während der Förderung baut sich im Förderbehälter ein Vakuum auf. Da die Förderleitung 37 vertikal in den Behälter einmündet, wird die Waage teilweise entlastet bzw. nach oben gezogen. Dem wird erfindungsgemäß dadurch :s entgegengewirkt, daß an der Unterseile des Waagenbehälters beispielsweise eine Kompensationseinrichtung 38 angeordnet ist. Da in der Kompensationseinrichtung 38 sowie im Waagenbehälter 2 Druckgleichheit (Vakuum) herrschen muß und eine Ausgleichsleitung infolge der großen Staubhaltigkeit nicht installiert werden kann, ist eine spezielle Regeleinrichtung 40 vorgesehen. Die Regeleinrichtung 40 besitzt einen Anschluß A. der unter Umgehung des Filterdruckverlustes an das größere Vakuum am Reinluftstutzen 41 des Aufsatzfilters 42 angeschlossen ist. Tritt infolge der pneumatischen Förderung im Waagenbehälter 2 Vakuum auf, so wird in der Regeleinrichtung ein Membrankern 43 mit einer Kraft P nach unten gezogen. Durch diese Bewegung entsteht ein Spalt an der Trennstelle zwischen dem Anschluß A und einem Ausgang C an einem Regelstift 44. Somit kann, von C kommend. Luft in Richtung A und weiter zum Sauggebläse 45 strömen. Herrscht in der Kompensationseinrichtung 38 und im Waagenbehälter 2 Druckgleichheit, so wird der Membrankern 43 in seine Ursprungstellung zurückgezogen. Verringert sich im Waagenbehälter 2 der Unterdruck, zieht die Druckausgleichskammer der Kompensationseinrichtung 38 infolge ihres größeren Vakuums den Membrankern 43 nach oben, drückt dabei den Regelstift 44 nach oben und gibt auf diese Weise eine öffnung zwischen einem mit der freien Atmosphäre verbundenen, weiteren Anschluß B und dem Anschluß C frei. Dies erfolgt so lange, bis im System wieder das Druckgleichgewicht hergestellt ist.

Eine derartige Regeleinrichtung eignet sich für die Druckförderung. Hierzu bleibt in der Regeleinrichtung 40 der Anschluß A offen und der Anschluß B ist mit der Druckluftquelle verbunden. Das Regelprinzip ist das gleiche, jedoch herrschen andere Druckverhältnisse.

Die Fig. 6a, 6b zeigen eine Druckkompensationseinrichtung, wie sie bereits näher anhand von Fig. 2 beschrieben wurde. Durch die Ausbildung der Membranen 47, 48 als Rollmembranen ist es möglich, die erfindungsgemäße Kompensationseinrichtung auch bei großhubigen Waagen einzusetzen. Bei diesen Waagen beträgt der Hub vom unbelasteten Zustand zur vollen Lastaufnahme an der Brücke mehrere Millimeter. Dies ist insbesondere bei Kreiszeigerwaagen mit weniger als 50 kg Skalenbereich der Fall.

Fig.6a zeigt eine solche Waage im unbelasteten Zustand. Fig. 6b zeigt die gleiche Waage im voll belasteten Zustand. Durch die gleichbleibende Ausbildung der Rollfalten der Membranen 47 und 48 ist ein gleichbleibender Kräfteausgleich der Kompensationseinrichtung gewährleistet.

Hierzu 7 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Einrichtung zum pneumatischen Beschicken einer Behälterwaage mit Schüttgut aus wenigstens einem Vorratsbehälter über eine starr gelagerte, mit dem Waagenbehälier elastisch verbundene Förderleitung, dadurch gekennzeichnet, daß die Förderleitung (1) annähernd senkrecht von oben in den Waagenbehälter (2) einmündet und daß eine beweglich gelagerte, pneumatische Vorrichtung (6; 14), in deren Inneren der gleiche Druck wie in dem Waagenbehälter (2) herrscht, mit derselben Querschnittsfläche wie die Förderleitung im Bereich deren Einmündung in den Waagenbehälter (2) an diesem angreift, und die Kraft, die auf den Waagenbehälter (2) während der Förderung einwirkt, kompensiert.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kompensationseinrichtung aus einem beidssits verschlossenen, zweiteiligen Rohrstück (6), dessen Teile durch eine bewegliche Manschette verbunden sind, besteht, daß das Rohrstück (6) den gleichen Querschnitt wie die Förderleitung (1) besitzt, daß sein Innenraum (7) über eine Druckausgleichsleitung (8) mit dem Inneren des Waagenbehälters\2) verbunden ist, und daß das Rohrstück (6) in der Verlängerung der Einmündung der Förderleitung gleichachsig mit dieser einerseits von unten an dem Waagenbehälter (2), andererseits an einem ortsfesten Punkt angreift.

3. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kompenwionseinrichtung aus einer Saugsammelweick2 (14) mit Anschlüssen für mindestens zwei Förderleitung» ι (11, 12) und mit einem von oben senkrecht in den Waagenbehälter (2) einmündenden Sammelrohr besteht, dessen unteres Ende mit dem Waagenbehälter (2) über eine ringförmige Membran (22) verbunden ist und dessen oberes, offenes Ende über eine weitere ringförmige Membran (23) mit einem Ausgleichstopf (24) verbunden ist, der, z. B. über Zugankerschrauben (25). mit dem Waagenbehälter (2) starr verbunden ist.

4. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Membranen als Rollmembranen (47,48) ausgebildet sind.

5. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Innenraum der Kompensationseinrichtung (38) mit dem einen Anschluß (C) eines 1 : !-Reglers (40) verbunden ist, der weiterhin einen mit der Saugseite des Fördergebläses (45) verbundenen Anschluß (A), einen mit der freien Atmosphäre verbundenen Anschluß (B) und ein mit dem Innenraum des Waagenbehälters (2) verbundenes Regelorgan (43,44) aufweist.