CH435792A - Messeinrichtung zur Messung einer Kraft und Verwendung derselben - Google Patents

Description

  
 



  Messeinrichtung zur Messung einer Kraft und Verwendung derselben
Auf dem Gebiete der kontinuierlich arbeitenden Schlammschleudern, die mit einem konzentrisch zum Läufer und in bezug auf letzteren drehbar angebrachten Abstreiforgan in Form einer Förderschnecke versehen sind, welche so angeordnet ist, dass sie den Schlamm zu einer Auslassöffnung leitet, ist es bekannt, die Schleuder mit einem Messinstrument auszustatten, das das Drehmoment des Abstreiforgans fortlaufend misst. Die erhaltenen Messimpulse bewirken automatisch die Betätigung eines Mittels, das die Zufuhr des Behandlungsgutes zur Schleuder steuert. Es ist bereits bekannt, die Messimpulse auf mechanischem Weg auf einen Regler zu übertragen. Ferner ist es bekannt, die Messimpulse auf hydraulischem Weg auf den Regler zu übertragen.

   In beiden Fällen treten jedoch bei der Steuerung der Zufuhr des Behandlungsgutes starke Schwingungen um den Sollwert auf. Um Störungen zu vermeiden, muss deshalb die Durchsatzleistung der Schlammschleuder verhältnismässig niedrig gehalten werden.



   Die vorliegende Erfindung bezweckt eine Messeinrichtung zur Messung des Drehmomentes des Abstreiforgans zu schaffen, das schneller reagiert, so dass nur kleine Schwingungen der Zufuhr des Behandlungsgutes um den Sollwert entstehen. Auf diese Weise kann die Durchsatzleistung der. Schlammschleuder stark erhöht werden.



   Die erfindungsgemässe Messeinrichtung kann aber auch für andere Zwecke verwendet werden, wo die genaue Messung einer Kraft erforderlich ist, z. B. bei Waagen. Die Messeinrichtung zur Messung einer Kraft ist gekennzeichnet durch ein Gehäuse mit einer Einlass öffnung, die mit einer Druckluftquelle in Verbindung steht, und mit einer Auslassöffnung, die in offener Verbindung mit der Aussenluft steht, wobei die   erste    nannte Verbindungen durch eine Rohrleitung hergestellt wird, deren Innendurchmesser beträchtlich kleiner ist als der Innendurchmesser eines Ventilsitzes, dessen Abdichtungsfläche aus einem weichen, elastisch nachgiebigen Material besteht und mit dem ein Ventilkörper zusammenwirkt, der mit einem aus dem Gehäuse herausragenden Stift versehen ist,

   der durch die Ventilgehäusewandung geführt in der Bewegungsrichtung des Ventilkörpers durch diese Wandung hindurch verschiebbar ist und dessen äusseres Ende so angeordnet ist, dass er auf die zu messende Kraft anspricht.



   Die Erfindung betrifft auch die Verwendung der er  findungsgemässen    Messeinrichtung zum Messen des Drehmomentes einer Förderschnecke einer kontinuierlich arbeitenden Schlammschleuder.



   Nähere Einzelheiten eines bevorzugten Ausführungsbeispieles des   Erfindungsgegenstandes    werden anhand der Zeichnung erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 einen Schnitt durch die Achse einer Schlammschleuder;
Fig. 2 den Anschluss der Messeinrichtung an einen zur Schleuder gehörenden Auslösemechanismus; und
Fig. 3 eine Ausführungsform der Messeinrichtung.



   In Fig. 1 bezeichnet 1 einen konischen Läufer, während 2 und 3 Ständer bezeichnen, auf denen der Läufer mittels hohler Wellenenden 4 und 5 in Lagern 6 und 7 ruht. Der Läufer wird über eine Riemenscheibe 8 angetrieben. Der Innenraum des Läufers enthält eine Förderschnecke 9, die entsprechend konisch ausgebildet und konzentrisch zur Drehachse des Läufers gelagert ist.



  Die Förderschnecke ist um eine Hohlwelle herum angeordnet, die einen engeren Teil 10 und einen weiteren Teil 11 aufweist.



   Letzterer befindet sich an dem Ende der Förderschnecke, das den grössern Durchmesser besitzt. Somit ist die radiale Ausdehnung der Schneckenflügel an diesem Ende kleiner, so dass die Schneckenflügel trotz des grösseren Förderschneckendurchmessers die erforderliche Festigkeit behalten. Die Welle 10, 11 ist an den Wellenenden 4, 5 in den Lagern 12, 13 geführt. Ein Umlaufgetriebe 14 ist mit seinem Gehäuse fest mit dem äusseren Ende des Wellenendes 4 verbunden. Der Läufer 1 und das Getriebegehäuse drehen sich daher mit der gleichen Geschwindigkeit. Das Umlaufgetriebe 14 ist mit einer Anschlusswelle 15 versehen, die fest mit der För  derschneckenwelle 10, 11 verbunden ist. Das Umlaufgetriebe 14 bewirkt, dass sich die Welle 15 langsamer dreht als der Läufer 1, wobei die Drehzahldifferenz vorzugsweise zwischen 15 und 20 Umdrehungen pro Minute beträgt.

   Die Förderschnecke 9 bewegt sich daher relativ zum Läufer 1. Eine   schlammhaltige    Flüssigkeit, die vom Schlamm getrennt werden soll, wird durch ein Rohr 16 zugeführt, das zur Drehachse der Schleuder konzentrisch liegt. Dieses Rohr mündet im Innenraum des Wellenteiles 11, von wo aus die Flüssigkeit durch Öffnungen 17 in der Wellenwandung in den Läufer 1 hineingeschleudert wird, wo sie vom Schlamm getrennt wird. Die abgeschiedene Flüssigkeit wird durch einen   Überlauf    18 im Endstück des grösseren Laufradendes abgeleitet, während der abgetrennte Schlamm von der Förderschnecke 9 über den Flüssigkeitsspiegel hinweggeleitet wird und durch Öffnungen 19 in der Läuferwan  dung    am radial kleineren Läuferende hinausgeschleudert wird.



   Wie am deutlichsten aus Fig. 2 ersichtlich, ist ein vom Umlaufgetriebe 14 radial ausgehender Hebel 20 so befestigt, dass er sich bei normaler Förderschneckenbelastung nicht zusammen mit dem Getriebegehäuse drehen kann. Genauer gesagt wird dies dadurch bewerkstelligt, dass der Hebel   20cgegen    einen Stift 21 einer Messeinrichtung 22 drückt, die an einem Hebel 23 befestigt ist. Dieser letztere Hebel 23 kann sich um einen Gelenkpunkt 24 schwenkbar   hin- und    herbewegen, jedoch verhindert normalerweise eine Druckfeder 25, deren eines Ende an einem festen Punkt ruht, dass der Hebel 23 vom Hebel 20 in die andere Richtung hinübergeschwenkt wird.

   Erst wenn der Druck von seiten des Hebels 20 einen bestimmten Auslösewert überschreitet, gibt der Hebel 23 unter dem Druck nach und schwenkt hinüber auf eine Seite (in der Zeichnung auf die rechte Seite), wo er an einem nicht dargestellten Anschlag in der verschwenkten Lage festgehalten wird. Der Hebel 20 und folglich auch die Förderschnecke 9 drehen sich dann mit der gleichen Geschwindigkeit wie der Läufer, d. h. zusammen mit dem Läufer. Der Auslösemechanismus kann dann nicht in die Arbeitslage zurückgebracht werden, bevor die Schleuder zum Stillstand gekommen ist.



   Fig. 3 zeigt einen axialen Schnitt durch die vom Hebel 23 getragene Messeinrichtung 22. Diese weist ein Gehäuse auf, das seinerseits aus zwei zusammengeschraubten Hälften 24a und 25a besteht. Ein Ring 26 mit kreisförmigem Querschnitt, der als Abdichtungsfläche auf einem Ventilsitz 27 dient, ist zwischen die genannten Hälften eingeschoben. Der Ventilsitz 27 arbeitet mit einer Ventilscheibe 28 zusammen, die mit einer kegeligen Abdichtungsfläche 29 versehen ist, mit der er an der Fläche des Ringes 26 anliegt. Mittels eines zylindrischen Stiftes 21 ist die Ventilscheibe in einer entsprechend zylindrischen Öffnung in der Gehäusehälfte 25a geführt. Ein Stift 30 aus abriebfestem Kunststoff ist in eine zylindrische Öffnung am äusseren Ende des Stiftes 21 eingesetzt und nimmt den Druck des Hebels 20 auf.



  Die Gleitfläche des Stiftes 21 ist mit zwei peripher verlaufenden Vertiefungen 31 und 32 versehen und zwischen diesen Vertiefungen mündet ein Kanal 33 in der Gleitfläche, wobei dieser Kanal von der Seite der Ventilscheibe ausgeht, die dem Ventilsitz zugekehrt ist. Die Gehäusehälften 24a, 25a sind am Hebel 23 mittels einer Schraubenmutter 34 befestigt. Eine Dichtung 35 ist zwischen der Schraubenmutter 34 und dem Hebel 23 eingefügt. Darüber hinaus sind die Gehäusehälften 24a, 25a mit einer Einlassöffnung 36 und mit über den Umfang verteilten Auslassöffnungen 37 versehen.



   Die Messeinrichtung arbeitet wie folgt: Eine nicht dargestellte Druckluftquelle von gleichbleibendem Druck ist an die Einlassöffnung 36 mittels eines Rohres 38 angeschlossen, in dem eine fest eingestellte Drosselstelle 39 angebracht ist. Rechts von dieser Drosselstelle herrscht daher ein konstanter Druck. Das Rohr 38 seinerseits ist mit der Einlassöffnung 36 durch einen Schlauch 40 verbunden. Die Druckluft presst die Ventilscheibe 28 in Richtung auf die gegenwirkende Kraft (in der Zeichnung gesehen nach links), mit der der Hebel 20 gegen den Stift 30 drückt. Die zwischen dem Ring 26 und der Scheibe 28 austretende Luft entweicht durch die Öffnungen 37 nach aussen. Wird die auf den Stift 30 wirkende Kraft stärker, so wird der Schlitz zwischen Ring 26 und Ventilscheibe 28 verengt und infolgedessen steigt der Druck auf der rechten Seite der Ventilscheibe.



  Diese Drucksteigerung wird durch den Schlauch 40 hindurch weitergeleitet, der die   Einlassöffnung    36 der Gehäusehälften 24a, 25a mit einem Druckmesser 41 verbindet. Siehe dazu Fig. 1 und Fig. 2.



   Fig. 1 zeigt einen-Stützarm 42, der vom Ständer 2 ausgeht und dem   Gelenkpunkt    24 als Halterung dient.



  Weiters zeigt Fig. 1 eine Servoleitung 43, die z. B.   mit    elektrischen, hydraulischen oder Druckluftmitteln automatisch die Druckabweichungen beispielsweise einem Elektromotor 44 übermittelt, der ein Ventil 45 in der Flüssigkeitszufuhrleitung 16 so einstellt, dass die der Schleuder zugeführte Flüssigkeits-Schlammenge pro Zeiteinheit konstant bleibt.   

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH 1 Messeinrichtung zur Messung einer Kraft, gekennzeichnet durch ein Gehäuse (24a, 25a) mit einer Einlass öffnung (36), die mit einer Druckluftquelle in Verbindung steht, und mit einer Auslassöffnung (37), die in offener Verbindung mit der Aussenluft steht, wobei die erstgenannte Verbindung durch eine Rohrleitung (38) hergestellt wird, deren Innendurchmesser beträchtlich kleiner ist als der Innendurchmesser eines Ventilsitzes (26), dessen Abdichtungsfläche aus einem weichen, elastisch nachgiebigen Material besteht und mit dem ein Ventilkörper (28) zusammenwirkt, der mit einem aus dem Gehäuse herausragenden Stift (21) versehen ist, der durch die Ventilgehäusewandung geführt in der Bewegungsrichtung des Ventilkörpers durch diese Wandung hindurch verschiebbar ist und dessen äusseres Ende (30) so angeordnet ist,

   dass er auf die zu messende Kraft anspricht.

   UNTER ANSPRÜCHE 1. Messeinrichtung nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Auslassöffnung zur Aussenluft aus in der Gehäusewandung angeordneten Öffnungen (37) besteht.

   2. Messeinrichtung nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass die Abdichtungsfläche aus einem Ring (26) mit kreisförmigem Querschnitt besteht.

   3. Messeinrichtung nach Unteranspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Ventilkörper (28) eine kegelige Abdichtungsfiäche (29) aufweist, mit welcher er an der Fläche des Abdichtungsringes (26) anliegt.

   4. Messeinrichtung nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass die Gleitfläche des aus dem Gehäuse herausragenden Ventilkörperstiftes (21) mit einer oder mehreren Vertiefungen (31, 32) für die Aufnahme eines Schmiermittels versehen ist 5. Messeinrichtung nach Unteranspruch 4, gekennzeichnet durch einen Kanal (33), der von der Einiasseite (36) des Gehäuses (24, 25) ausgehend sich durch den Ventilkörper hindurch bis zur genannten Gleitfläche nahe der oder nahe den Vertiefungen (31, 32) erstreckt.

   6. Messeinrichtung nach Unteranspruch 5, gekennzeichnet durch zwei in der Gleitfläche des Stiftes (21) peripher verlaufende Vertiefungen (31, 32) und durch einen Kanal (33), der in der Gleitfläche zwischen diesen Vertiefungen mündet.

   7. Messeinrichtung nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass das äussere Ende des Stiftes (21) aus einem Körper (30) aus abriebfestem Kunststoff besteht.

   PATENTANSPRUCH II Verwendung der Messeinrichtung nach Patentanspruch I zum Messen des Drehmomentes einer Förderschnecke (9) einer kontinuierlich arbeitenden Schlammschleuder.