-
Bandwaage zum fortlaufenden Fördern und Verwägen in der Zeiteinheit
gleichbleibender Gewichtsmengen Die Erfindung betrifft eine Bandwaage zum fortlaufenden
Fördern und Verwägen in der Zeiteinheit gleichbleibender Gewichtsmengen von Schüttgütern
od. dgl., bei der in Abhängigkeit von der auf der Wägestrecke befindlichen Last
der Bandantrieb stetig so geregelt wird, daß das eingestellte Produkt ans Bandbelastung
und Bandgeschwindigkeit konstant bleibt.
-
Die Konstanz des Produktes aus Bandbelastung und Bandgeschwindigkeit
ist erforderlich zur Erfüllung der an die Dosierbandwaage gestellten Forderung,
pro Zeiteinheit gleiche Gewichtsmengen zuzuteilen. Diese Forderung ist erfüllbar
durch Steuerung der Materialzufuhr, indem hierfür vorgesehene Schieher, Schneckenförderer
oder Schwingrinnen in Abhängigkeit von dem auf der Wägestrecke liegenden Schüttgutgewicht
verstellt oder geregelt -werden. Die Geschwindigkeit des Wägebandes bleibt dabei
konstant.
-
Das Schüttgutgewicht kann sowohl über die üblichen mit Hebeln arbeitenden
Wägeeinrichtungen, als auch beispielsweise mittels Dehnungsmeßstreifen, ferromagnetischen
Methoden, induktiven oder kapazitiven Verfahren bestimmt und das Ergebnis derart
zur Nachregelung der Materialzuteileinrichtung herangezogen werden, daß auch das
Schüttgutgewicht auf der Wägestrecke stets konstant bleibt.
-
Typisch für diese Verfahren ist, daß die zur Bestimmung der Bandbelastung
dienenden Abgriflisysteme über die Steuerung der Schüttgutzufuhr in Abhängigkeit
von der Bandbelastung stets in dieselbe Lage, nämlich die Gleichgewichtslage oder
die Nulllage zurückgeführt werden.
-
Bekanntlich aber neigen die mit konstanter Fördergeschwindigkeit
betriebenen Dosierbandwaagen zu Pendel- oder Trampelerscheinungen, die dadurch hervorgerufen
werden, daß zwischen der Änderung der Materialzufuhr und der Auswirkung auf die
Verwägevorrichtung eine gewisse Zeit vergeht.
-
Diesen Nachteil vermeiden Dosierbandwaagen, bei welchen Schüttgewichtsschwankungen
über eine mit der Verwägeeinrichtung gekoppelte Steuerung durch Änderungen der Wägebandgeschwindigkeit
ausgeglichen werden. Da die Änderung der Förderbandgeschwindigkeit ohne Zeitverzögerung
proportional den Ausschlägten des Wägebandes erfolgt und sich sofort auf das abgeworfene
Schüttgutgewicht auswirkt, arbeitet eine derartige Waage pendel- oder trampel frei.
Bei solchen Waagen ist aber nachteilig, daß die Wägestrecke je nach den Wägeverhältnissen
eine höhere oder tiefere Lage einnimmt; das Wägeband hängt mehr oder weniger durch,
die Bandspannungen sind daher unterschiedlich, wodurch zusätzliche Kräfte hervorgerufen
werden, die das Wägeergebnis fälschen. Wenn der Wägerahmen gleich-
zeitig als Schüttgutabwurf
dient, bilden sich bei den unterschiedlichen Neigungen des Wägerahmens ver schieden
steile Böschungswinkel aus, wodurch weitere Wägefehler hinzutreten. Zur Vermeidung
dieses Nachteils muß dafür gesorgt werden, daß der Wägevorgang möglichst weglos
vor sich geht, d. h., daß sich die Wägebrücke bei schwerer Belastung durch das Schüttgut
nicht wesentlich mehr nach unten bewegt als bei geringer Belastung.
-
Es sind zwar schon Waagen mit einem eine Förderschnecke oder ein
Förderband tragenden Wägerahmen bekannt, bei denen der Wägerahmen durch einen auf
ihn einwirkenden Elektromagneten, dessen Anziehungskraft durch eine vom Wägerahmen
über Kondensatoren betätigte elektrische Einrichtung geregelt wird, stets in der
Null- bzw. Gleichgewichtslage gehalten wird. Bei diesen bekannten Waagen findet
aber keine Regelung der Geschwindigkeit des vom Wägerahmen getragenen Fördermittels
statt.
-
Durch die Erfindung wird eine Bandwaage mit regelbarer Bandgeschwindigkeit
der eingangs genannten Art verwirklicht, bei welcher die Wägebrücke und das das
Gewicht regelnde Hebelsystem stets in der Nullage bzw. in- der Gleichgewichtslage
bleiben, und zwar dadurch, daß ein über eine automatische Steuerung die Wägestrecke
stets in der Gleichgewichtslage haltendes Laufgewicht in Verbindung mit einem die
Bandgeschwindigkeit messenden Tachometergenerator zur Darstellung des Produktes
aus Bandbelastung und Bandgeschwindigkeit dient und ein auf die Spannungsdifferenz
zwischen diesem gemessenen Produkt und einem eingestellten Sollwert ansprechendes
Organ den Bandantrieb nachregelt. Hierfür kann die der Bandgeschwindigkeit
proportionale
Spannung an den Klemmen eines Si;?annungsteilers liegen, dessen Mittelabgriff durch
die Bewegung des Laufgewichtes gesteuert wird, nn-d es kann weiter die am Mittelabgriff
liegende Spannung mit einer einstellbaren konstanten Gleichspannung durch einen
den Bandantrieb steuernden Regelverstärker verglichen werden. Die Bewegung des Laufgewichts
bei den stets wechselnden Lasten auf der Wägestrecke geschieht nach der Erfindung
dadurch, daß die Last auf der Wägestrecke beispielsweise über eine an sich bekannte
Wägerolle und eine an sich hekannte Hebeleinrichtung auf ein an einer Spannungsquelle
liegendes Gleichgewichtslagenabgriffsystem einwirkt, durch welches bei Abweichungen
von der Gleichgewichtslage der Laufgewichtsantriebsmotor, erforderljchenfalls unter
Zwischenschaltung eines Verstärkers, so an Spannung gelegt wird, daß er sich in
der einen oder anderen Richtung dreht und dadurch das Laufgewicht so lange in der
einen oder anderen Richtung verschoben wird, bis die Gleichgewiclltslage wieder
erreicht ist.
-
Als Gleichgewichtslagenabgriffsystem kann nach der Erfindung jeder
empfindliche rückwirkungs- und reibungsfreie Gleichgewichtslagenabgriff verwendet
werden, wobei der durch das Hebelsystem gesteuerte Abgriff entweder direkt oder
in Brückenschaltung in der Gleichgewichtslage des Hebels keine Spannung und bei
mehr oder weniger großen Auslenkungen aus der Gleichgewichtslage in der einen oder
anderen Richtung mehr oder weniger positive oder negative Gleichspannung abgreift
und dadurch seine Steuerkommandos im entsprechenden Sinn abgibt. Statt des Gleichgewichtslagenabgriffsystems
kann auch ein einfaches Gleichgewichtslagenkontaktsystem verwendet werden. Bei einem
solchen System wird schon bei geringfügigen Auslenkungen aus der Gleichgewichtslage
nach oben oder unten ein entsprechender elektrischer Kontakt geschlossen und dadurch
das Laufgewicht mittels seines Antriebsmotors so lange bervegt. bis die Gleichgewichtslage
wieder hergestellt ist.
-
Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung kann der Laufgewichtshebel
als Schienenrahmen ausgebildet sein, der an den beiden äußersten Enden Rollen zur
Aufnahme eines endlosen Bandes, vorzugsweise Stahlbandes, aufweist. Das Laufgewicht
läuft in diesem Fall auf Rädern auf Schienen des Rahmens und ist dabei am endlosen
Band befestigt.
-
Das Laufgewicht trägt den Mittelabgriff, der den an der Tachometermaschine
liegenden Spannungsteiler bestreicht. Vorteilhafterweise kann auch das Laufgewicht
selbst als Elektromotor ausgebildet sein, der beispielsweise msitteis Ritzel und
Zahnstange auf dem Wägebalken entlang läuft.
-
Als Bandantrieb kann jeder beliebige regelbare Antrieb verwendet
werden. Bevorzugt wird ein Drehstrommotor unter Zwischenschaltung eines an sich
bekannten stufenlos regelbaren Getriebes oder ein elektronisch gesteuerter Gleichstrommotor.
-
Weitere Einzelheiten der Erfindung sind der Schemazeichaung sowie
der nachfolgenden. zu dieser Zeichnung gehörenden Beschreibung zu entnehmen.
-
Die Abbildung zeigt eine Waage nach der Erfindung mit Auswägeeinrichtung
und init den da zugehörigen Schalt- und Steuereinrichtungen.
-
Das Schüttgut wird durch das Wägeband 1 aus einem Bunker 2 abgezogen.
Das Sägeband 1 ist ein endloses Band, das über die Antriebstromiiiel 3. über die
Umlenkrollen 4 und 5 und über die beiden Stützrollen 6 läuft. In der Mitte zwischen
den beiden Stützrollen 6 liegt die Wägerolle 7> die durch einen Pendel-
rahmen
8 gehalten wird, der wiederum auf den Schneiden 9 gelagert ist, welche zur Vermeidung
das Wägeverhältuis fälschender Kräfte in der Bandebene liegen.
-
Die auf der Wägestrecke 10 liegende Last wird von der Wägerolle 7
aufgenommen und über den Rahmen 8 und die Schneiden 12 13 auf den mittels Schneide
14 und Pfanne 23 gelagerten Hebel 11 übertragen und mittels Laufgewicht 15 ausgewogen.
-
Die Gleichgewichtslage wird stets eingeregelt, und zwar, wie nachstehend
beschrieben, mittels eines als Gleichgewichtslagenabgriff dienenden Bolometers 16.
-
Dieses Bolometer 16 ruht auf dem Hebelarm 11 und macht daher, sobald
der Hebel 11 aus seiner Nullage gebracht wird, Pendelbewegungen gegenüber einer
feststehenden Blende 17. Es liegt zusammen mit den Widerständen 18 in einer Wheatstoneschen
Brücke, die von einer, eine in Netzgerät und Verstärker 19 entnommenen Konstantspannung
gespeist wird. Solaìzge diese Brücke dadurch verstimmt ist, daß die Bolometerdrähte
nicht gleichmäßig von der Blende ab gedeckt werden, bekommt der Verstärker des Gerätes
19 die an der Brückenmitte abgegriffene Differenzspannung, die verstärkt dem Motor
20 zugeführt wird, so daß dieser anläuft. Der Motor 20 ist mit einer Schnecke 21
gekuppelt. ueber die Schnecl;e 21 und das Getriebe 22 wird ein Seiltrieb 37 betätigt
und überträgt die Bewegung des Motors 20 auf das Laufgewicht 15. Mit dem Laufgewicht
15 ist der Abgreifer 24 eines Potentiometers 25 fest verbunden.
-
Die Stellung dieses Abgreifers 24 ist also ein Maß für das auf der
Brücke 10 lastende Materialgewicht.
-
Das Potentiometer 25 liegt mit seinen Enden an den Ausgangsklemmen
der Tachometermaschine 26; die über den Keilriementrieb 27 mit dem Antriel)smotor
28 des Förderbandes verbunden ist. Da die Tachometermaschine 26 eine der Bandgeschwindigkeit
proportionale Spannung abgibt, ist die am Potentiometer 25 abgegriffene Spannung
proportional dem Produkt aus Bandgescbwindigkeit und Bandbelastung. Sie wird an
die eine Eingangsklemme eines Regelverstärkers 31 geführt, der diese Spannung als
Istwert mit einer an seine andere Eingangsklemnie geführten, als Sollwert dienenden
Gleichspannung vergleicht, die an einem, an einer konstanten Spannungsquelle 34
liegenden Spannungsteiler 32 abgegriffen wird, Im Regelverstärker 31, der als an
sich bekannter magne tischer oder elektronischer Verstärker ausgeführt sein kann,
wird durch die verstärkte Vergleichsspannung die Ankerspannung oder die Feldspannung
des an den Ausgangsklemmen des Verstärkers 31 liegenden Förderbandantriebsmotors
28 stetig derartig verändert, daß über eine entsprechende Änderung der Klemmenspannung
der Tachometermaschine 26 und der damit zusammenhängenden Änderung der am Spannungsteiler
25 abgegriffenen Spannung die Vergleichsspannung zu Null wird.
-
Im vorliegenden Beispiel kommen hiefür an sich bekannte elektronische
Regeleinrichtungen zur Anwendung. Es ist aber nach der Erfindung auch T lich, die
verstärkte Vergleichsspannnng an den Stellmotor eines zxvischen dem Bandantriehsmotor
und der antreibenden Wägebandrolle angeordneten, stufenlos regelbaren Getriebes
zu legen. Hierdurch wilqd gleichfalls die Bandgeschwindigkeit derart steig nachgeregelt,
daß die an den Eingangsklemmen dX Verstärkers 31 liegende Vergleichsspannung zu
Null wird.
-
Damit die Sollspannung auch bei Netzspasmungsf änderungen konstant
bleibt, wird die an dem Sp»
nungsteiler 32 anliegende Spannung dem
elektronisch arbeitenden Hochkonstantregler 34 entnommen.
-
Ein an der Sollspannung liegendes Spannungsmeßinstrument 33, sowie
ein an der Istspannung liegendes Spannungsmeßinstruinent 29 weisen beide den in
der Zeiteinheit über das Wägeband 1 gehenden Gewichtsmengen proportionale Ausschläge
auf und können dementsprechend in Gewichtsmengen pro Zeiteinheit geeicht werden.
Eine etwaige Differenz beider Anzeigen wäre ein Maß für die Genauigkeit der Bandwaagensteuerung
nach der Erfindung.
-
Die Umdrehungen eines an der Sollspannung liegenden Zählers 30 sind
proportional den insgesamt über das Förderband gehenden Materialgewichtsmengen,
so daß dieser Zähler gleich in Gewichtsmengen geeicht werden kann.
-
PATENTANSI'PVl CME t. Bandwaage zum fortlaufenden Fördern und Verwägen
in der Zeiteinheit gleichbleibender Gewichtsmengen von Schüttgütern od. dgl., bei
der in Abhängigkeit von der auf der Wägestrecke befindlichen Last der Bandantrieb
stetig so geregelt wird, daß das eingestellte Produkt aus Bandbelastung und Bandgeschwindigkeit
konstant bleibt, dadurch gekennzeichnet, daß ein über eine automatische Steuerung
die Wägestrecke (10) stets in der Gleichgewichtslage haltendes Laufgewicht (15)
in Verbindung mit einem die Bandgeschwindigkeit messenden Tachometergenerator (26)
zur Darstellung des Produktes aus Band belastung und Bandgesehwina'igkeit dient
und ein auf die Spannungsdifferenz zwischen diesem gemessenen Produkt und einem
eingestellten Sollwert ansprechendes Organ den Bandantrieb nachregelt.