WO2003106937A1 - Waage zur erfassung des massendurchsatzes nach dem differentialprinzip - Google Patents

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Definitions

  • the invention relates to a scale for recording the mass throughput of bulk goods as granules, powder, regrind, etc. according to the differential principle, which has a container with an outlet with a weighing device carrying it and a filling funnel with a lockable bottom outlet arranged directly above the open container. whereby a slide which can be inserted transversely into the mass flow is provided as the shut-off means.
  • Scales of this type are known. They are used, for example, in extrusion systems to control the extruder depending on the mass throughput and / or to be able to make statements about the weight per meter of the extruded product.
  • the lockable bottom outlet of the filling funnel upstream of the container has a pinch valve with an elastic membrane as a shut-off means, which reduces or closes the passage cross section by air pressure.
  • rotary shutters or plate-shaped shut-off devices Closing elements (flat slides) are known which can be inserted into the material flow. During the closing process with these shut-off elements, the material can then be compressed.
  • the invention has for its object to provide a scale of the type mentioned, in which the bulk material is not loaded when the hopper is shut off and which ensures a forced decoupling of the container and hopper.
  • the wiping edge pointing downward creates a space for any material that may be backing up in the container.
  • the weighing device only measures the container with its bulk content.
  • the invention is designed in such a way that the edge of the bottom outlet is spaced from the slide blade and the slide has such a projection that the material discharge is blocked taking into account the angle of repose of the bulk material.
  • the distance between the slide blade should be larger than the grain size of the bulk material, so that crushing of the material is avoided in any case.
  • the slide is designed as a blade and is pivotably mounted.
  • the pivotable blade is preferably curved in a hollow cylinder to the bottom outlet.
  • the filling funnel can be carried by a carrier plate arranged above the slide, the intermediate space can be provided with a flexible seal and the pivotable slide can be coupled to a swivel drive designed as a cylinder piston, which seals via a ball joint is guided through the carrier plate.
  • FIG. 1 is a side view of a scale above the inlet of an extruder
  • Fig. 2 shows the scale of FIG. 1 in an enlarged manner
  • FIG. 3 shows the scale of FIG. 1 in an enlarged manner
  • the scale drawn in the drawing in a schematic side view and partly in vertical section for the detection of the mass flow rate according to the differential principle consists of a container 1 designed as a weighing container with a bottom outlet la.
  • the container 1 is supported in a self-supporting manner on load cells lb, lc of a weighing device. Its outlet la opens out, for example, into the inlet funnel 10 of an extruder, which is otherwise not shown.
  • a filling funnel 2 is arranged above and partially in the container 1, which essentially consists of an upper funnel-shaped part 2a and a lower cuboid or cylinder-shaped part 2b.
  • the filling funnel 2 is carried by a stationary plate 3, which essentially covers the container 2 at the top.
  • the lower cylindrical part 2b has a floor outlet 2b * which can be closed by means of a shut-off device.
  • a shovel 5 pivotably mounted in a bearing 4 on the plate 3 serves as the shut-off means.
  • the shovel 5 has a Bottom outlet 2b * has a hollow-cylindrical curved blade 5a with a scraper edge 5b arranged on the underside at the front edge.
  • the airfoil 5a does not adjoin the lower edge of the bottom outlet 2b *, but is arranged at a distance from it. It also has an all-round protrusion from the edge of the floor outlet 2b *.
  • a cylinder-piston arrangement 6 is used to pivot the blade 5, which is guided through the plate 3 in a socket 8 by means of a ball joint 7.
  • the bucket blade 5a In order not to squeeze or compact any material when the filler funnel 2 is shut off by the bucket, the bucket blade 5a, as already described, is arranged at a vertical distance from the lower edge of the bottom outlet 2b *.
  • the airfoil has lateral protrusion, in such a way that the material flow from the hopper 2 to the container 1 is absolutely interrupted, taking into account the natural angle of repose of the bulk material.

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Waage zur Erfassung des Massendurchsatzes von Schüttgüternut nach dem Differentialprinzip. Um einen frei an einer Wägeeinrichtung (1b, 1c) aufgehängten, einer Verarbeitungsmaschine, insbesondere einem Extruder (10) vorgeordneten Behälter (1) vom Materialstrom aus einem unmittelbar über dem oben offenen Behälter (1) angeordneten Fülltrichter (2) zu entkoppeln, ist ein Bodenauslauf (2b*) des Fülltrichters (2) mit einem schwenkbar gelagerten Schieber (5) verschliessbar, der an seiner Vorderkante eine nach unten gerichtete Abstreifkante (5b) aufweist, die beim Verschwenken des Schiebers zurückstauendes Material unmittelbar unter dem Schieber freiräumt und damit für eine Entkopplung sorgt.

Description

Waage zur Erfassung des Massendurchsatzes nach dem Differentialprinzip
Die Erfindung betrifft eine Waage zur Erfassung des Massendurchsatzes von Schüttgütern als Granulat, Pulver, Mahlgut usw. nach dem Differentialprinzip, die einen einen Auslauf aufweisenden Behälter mit einer ihn tragenden Wägeeinrichtung und einen unmittelbar über dem oben offen Behälter angeordneten Fülltrichter mit einem absperrbaren Bodenauslauf aufweist, wobei als Absperrmittel ein quer in den Massenstrom einführbarer Schieber vorgesehen ist.
Waagen dieser Art sind bekannt. Sie werden beispielsweise in Extrudieranlagen eingesetzt, um den Extruder in Abhängigkeit von dem Massendurchsatz zu steuern und/oder Aussagen über das Metergewicht des extrudierten Produktes machen zu können.
Bei einer bekannten Waage zur Erfassung des Massendurchsatzes dieser Art weist der absperrbare Bodenauslauf des dem Behälter vorgeordneten Fülltrichters als Absperrmittel ein Abquetschventil mit einer elastischen Membran auf, die durch Luftdruck den Durchlaßquerschnitt vermindert bis verschließt. Darüber hinaus sind als Absperrmittel Drehklappen oder plattenförmige Schließelemente (Flachschieber) bekannt, die in den Materialström eingefahren werden können. Beim Schließvorgang mit diesen Absperrelementen kann es dann zu einem Verdichten des Materials kommen.
Das zeitweilige Absperren des vorgeordneten Fülltrichters ist erforderlich, um zu eindeutigen Meßwerten bei der gravimetrischen Differentialmeßmethode zu kommen. Dabei kann es zu Fehlmessungen kommen, wenn das Schüttgut mit der Absperreinheit in Kontakt bleibt bzw. sich ein Rückstau bis zum Fülltrichter bildet, so daß sich der Fülltrichter quasi auf dem Füllgut im Behälter abstützt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Waage der eingangs genannten Art zu schaffen, bei der das Schüttgut beim Absperren des Fülltrichters nicht belastet wird und die eine zwangsweise Entkopplung von Behälter und Fülltrichter gewährleistet.
Diese Aufgabe wird bei einer Waage der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß der Schieber an seiner vorderen Kante als eine nach unten weisende Abstreifkante ausgebildet ist.
Bei einer solchen Waage wird beim Einschwenken durch die nach unten weisende Abstreifkante ein Freiraum über sich eventuell zurückstauendes Material im Behälter geschaffen. Die Wägeeinrichtung mißt so nur den Behälter mit seinem Schüttgutinhalt. Bei den eingangs erwähnten Quetschventilen kommt es beim Schließvorgang zusätzlich zu einer Materialbelastung durch Zusammenpressen und gegebenenfalls zu einem Verdichten des Schüttgutes. Um dies zu verhindern, ist die Erfindung so ausgestaltet, daß der Rand des Bodenauslaufs zum Schieberblatt derart beabstandet ist und der Schieber zum Rand einen solchen Überstand hat, daß unter Berücksichtigung des Schüttwinkels des Schüttgutes der Materialaustrag gesperrt ist. Der Abstand des Schieberblattes sollte größer als die Korngröße des Schüttgutes sein, so daß Materialquetschungen auf jeden Fall vermieden werden.
Aus mechanischer Sicht und aus antriebstechnischen Gründen ist es vorteilhaft, wenn der Schieber als Schaufel ausgebildet und schwenkbar gelagert ist . Dabei ist vorzugsweise die schwenkbare Schaufel zum Bodenauslauf hohlzylindrisch gekrümmt.
Um insbesondere bei staubförmigem Schüttgut die Waage nach oben abzudichten, kann der Fülltrichter von einer über dem Schieber angeordneten Trägerplatte getragen, der Zwischenraum mit einer flexiblen Dichtung versehen und der schwenkbare Schieber an einem als Zylinder-Kolben ausgebildeten Schwenkantrieb gekuppelt sein, der über ein Kugelgelenk abgedichtet durch die Trägerplatte geführt ist.
Im folgenden wird die Erfindung anhand einer ein Ausführungsbeispiel schematisch darstellenden Zeichnung näher erläutert. Im einzelnen zeigen
Fig. 1 eine Waage über dem Einlauf eines Extruders in Seitenansicht, Fig. 2 die Waage gemäß Fig 1 im vergrößerten
Ausschnitt im Bereich des Behälters der Wägeeinrichtung bei geöffnetem Fülltrichter und
Fig. 3 die Waage gemäß Fig 1 im vergrößerten
Ausschnitt im Bereich des Behälters der Wägeeinrichtung bei unmittelbar nach Schließen des Bodenauslaufs des Fülltrichters .
Die in der Zeichnung in schematischer Seitenansicht und teilweise im Vertikalschnitt gezeichnete Waage für die Erfassung des Massendurchsatzes nach dem Differentialprinzip besteht aus einem als Wägebehälter ausgebildeten Behälter 1 mit Bodenauslauf la. Der Behälter 1 ist freitragend auf Meßdosen lb, lc einer Wägeeinrichtung abgestützt. Sein Auslauf la mündet beispielsweise in den Einlauftrichter 10 eines im übrigen nicht dargestellten Extruders .
Über und teilweise im Behälter 1 ist ein Fülltrichter 2 angeordnet, der im wesentlichen aus einem oberen trichterförmigen Teil 2a und einem unteren quader- oder zylinderfδrmigen Teil 2b besteht. Der Fülltrichter 2 ist von einer stationären Platte 3 getragen, die den Behälter 2 im wesentlichen oben abdeckt. Der untere zylinderförmige Teil 2b weist einen Bodenauslauf 2b* auf, der mittels eines Absperrmittels verschließbar ist. Als Absperrmittel dient eine in einem Lager 4 an der Platte 3 verschwenkbar gelagerte Schaufel 5. Die Schaufel 5 weist ein zum Bodenauslauf 2b* hohlzylindrisch gekrümmtes Schaufelblatt 5a mit einer am vorderen Rand unterseitig angeordneten Abstreifkante 5b auf. Das Schaufelblatt 5a schließt nicht dicht am unteren Rand des Bodenauslaufs 2b* an, sondern ist davon beabstandet angeordnet . Es hat auch einen allseitigen Überstand gegenüber dem Rand des Bodenauslaufs 2b* .
Zur Verschwenkung der Schaufel 5 dient eine Zylinder- Kolben-Anordnung 6, die mittels eines Kugelgelenkes 7 in einem Stutzen 8 abgedichtet durch die Platte 3 geführt ist.
Im Betrieb bildet sich bei offenem Bodenauslauf 2b* und aufsteigendem Schüttgut 9 im Behälter 1 ein natürlicher Schüttkegel 9a, der sich bis zum Bodenauslauf 2b* rückstaut. Das bedeutet, daß eine geschlossene Materialsäule des Schüttgutes 9 im Behälter 1 bis in den Fülltrichter 2 sich aufbaut. Eine solche Säule würde zu einer fehlerhaften Wägung führen. Dies wird durch die an der Vorderkante der Schaufel 5 ausgebildete Abstreifkante 5b vermieden. Wie die Zeichnung zeigt, räumt die Abstreifkante 5b beim Verschwenken in die in der Zeichnung dargestellte Absperrposition den unmittelbaren Bereich unterhalb des Fülltrichters frei, so daß der Behälter 1 vom Fülltrichter 2 entkoppelt ist. Der fehlerfreien Wägung des Behälters 1 mit Inhalt steht dann nichts mehr im Wege.
Um beim Absperren des Fülltrichters 2 durch die Schaufel kein Material zu verquetschen oder zu verdichten, ist das Schaufelblatt 5a, wie bereits beschrieben, mit vertikalem Abstand zum unteren Rand des Bodenauslaufs 2b* angeordnet. Darüber hinaus hat das Schaufelblatt seitlichen Überstand, und zwar derart, daß unter Berücksichtigung des natürlichen Schüttwinkels des Schüßttgutes der Materialstrom vom Fülltrichter 2 zum Behälter 1 absolut unterbrochen wird.

Claims

P A T E N T A N S P R Ü C H E
1. Waage zur Erfassung des Massendurchsatzes von
Schüttgütern nach dem Differentialprinzip, die einen einen Auslauf (la) aufweisenden Behälter (1) mit einer ihn tragenden Wägeeinrichtung (lb, lc) und einen unmittelbar über dem oben offenen Behälter (1) angeordneten Fülltrichter (2) mit einem absperrbaren Bodenauslauf (2b*) aufweist, wobei als Absperrmittel ein quer in den Massenstrom einschiebbarer Schieber (5) vorgesehen ist, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, d a ß der Schieber (5) an seiner vorderen Kante als eine nach unten weisende Abstreifkante (5b) ausgebildet ist.
2. Waage nach Anspruch 1 , d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, d a ß der Rand des Bodenauslaufs (2b*) zum Schieberblatt (5a) derart beabstandet ist und das Schieberblatt (5a) zum Rand einen solchen Überstand hat, daß unter Berücksichtigung des Schüttwinkels des Schüttgutes der Materialaustrag gesperrt ist.
3. Waage nach Anspruch 1 oder 2 , d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, d a ß der Schieber (5) als schwenkbare Schaufel ausgebildet ist.
4. Waage nach einem der Ansprüche 1 bis 3 , d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, d a ß das Blatt (5a) der schwenkbaren Schaufel zum Bodenauslauf hohlzylindrisch gekrümmt ist.
5. Waage nach einem der Ansprüche 1 bis 4, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, d a ß der Fülltrichter (2) von einer über dem Schieber (5) angeordneten Trägerplatte (3) getragen ist und der schwenkbare Schieber (5) an einem als Zylinderkolben ausgebildeten Schwenkantrieb (6) gekuppelt ist, der über ein Kugelgelenk (7) abgedichtet durch die Trägerplatte (3) geführt ist.
6. Waage nach einem der Ansprüche 1 bis 4, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, d a ß der Zwischenraum zwischen der Trägerplatte (3) und dem Behälter (1) durch eine flexible, aber gas-/staubdichte Einrichtung gekapselt ist und so das Schüttgut von der Umgebung abtrennt .
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