DE29813774U1

DE29813774U1 - Device for determining the mass flow rate and mass flow rate of flowable bulk materials

Info

Publication number: DE29813774U1
Application number: DE29813774U
Authority: DE
Original assignee: SYSTA SYSTEM AUTOMATION GmbH
Current assignee: SYSTA SYSTEM AUTOMATION GmbH
Priority date: 1998-08-01
Filing date: 1998-08-01
Publication date: 1999-12-16
Anticipated expiration: 2008-08-02

Description

BeschreibungDescription

Vorrichtung zur Ermittlung der Massendurchsatzleistung und Massendurchsatzmenge von fließfähigen Schüttgütern.Device for determining the mass flow rate and mass throughput quantity of flowable bulk materials.

Bei den bekannten Durchsatzmeßgeräten wird die notwendige Kraft zum Umlenken oder Beschleunigen eines Produktstromes gemessen. Aus diesem Meßwert wird die Massendurchsatzleistung in kg/s und Massendurchsatzmenge in kg gebildet, im folgenden nur Durchsatzleistung oder Durchsatzmenge genannt. Diese bekannten Meßgeräte haben gegenüber dem im nachstehenden Erfindungsgegenstand gezeigten Meßgerät mehrere gravierende Nachteile. Die beim Umlenken oder Beschleunigen des Produktstromes sich ergebenden Meßwerte sind abhängig von den Produkteigenschaften, so daß die Meßgeräte entsprechend dem zu erfassenden Produkt speziell justiert werden. Bei variierenden Produkten oder bei mehligen Produkten mit variierenden Eigenschaften und geringem Schüttgewicht treten Ungenauigkeiten auf.The known flow measuring devices measure the force required to divert or accelerate a product flow. The mass flow rate in kg/s and mass flow rate in kg are calculated from this measured value, referred to below as the throughput rate or throughput rate. These known measuring devices have several serious disadvantages compared to the measuring device shown in the subject matter of the invention below. The measured values obtained when diverting or accelerating the product flow depend on the product properties, so that the measuring devices are specially adjusted according to the product to be measured. Inaccuracies occur with varying products or with floury products with varying properties and low bulk density.

Eine erforderliche Nachjustierung der Meßgeräte verbleibt oft wegen des damit verbundenen Aufwandes und der damit verbundenen Betriebsunterbrechung.A necessary readjustment of the measuring instruments often remains due to the associated effort and the associated interruption in operation.

Eine weitere Möglichkeit der Durchsatzerfassung mit selbstätigen, diskontinuierlichen Behälterwaagen ist zwar sehr genau, doch hat diese Methode den Nachteil, daß der kontinuierliche Schüttgutstrom unterbrochen wird. Zudem haben diese Waagen mit Vor- und Nachbehälter eine große Bauhöhe und lassen sich oftmals nur schwer in bestehende Anlagen integrieren.Another option for measuring throughput is automatic, discontinuous container scales, which are very accurate, but this method has the disadvantage that the continuous flow of bulk material is interrupted. In addition, these scales with pre- and post-containers are very high and are often difficult to integrate into existing systems.

Auch Bandwaagen werden zur Durchsatzerfassung eingesetzt, doch lassen sie sich nur schwer in Fallstrecken integrieren, da sie einen horizontalen Förderteil benötigen.Belt scales are also used to measure throughput, but they are difficult to integrate into drop sections because they require a horizontal conveyor section.

Der in den Schutzansprüchen 1 bis 6 angegebenen Erfindung liegt das Problem zugrunde, eine gravimetrische, von Produkteigenschaften unabhängige und genaue Gewichtserfassung des Schüttgutstroms zu realisieren, die die Kontinuität des Schüttgutstroms nur geringfügig unterbricht. Dabei soll es sich um eine leicht zu integrierende und kostengünstige Lösung handeln.The invention specified in claims 1 to 6 is based on the problem of realizing a gravimetric, accurate weight measurement of the bulk material flow that is independent of product properties and that only slightly interrupts the continuity of the bulk material flow. This should be an easy-to-integrate and cost-effective solution.

Dieses Problem wird mit den in den Schutzansprüchen 1 bis 6 genannten Merkmalen gelöst.This problem is solved by the features mentioned in claims 1 to 6.

Erfindungsgemäß wird die Gewichtsänderung über einen definierten Zeitraum in einem Staugefäß gemessen, in dem sich das sonst frei fließende Produkt durch Verschluß des Staugefäßauslaufs aufstaut. Aus diesen Meßwerten wird die Durchsatzleistung und die Durchsatzmenge errechnet.According to the invention, the change in weight is measured over a defined period of time in a storage vessel in which the otherwise free-flowing product accumulates by closing the storage vessel outlet. The throughput capacity and the throughput quantity are calculated from these measured values.

Funktion:Function:

Da sich die Durchsatzleistung in fast allen Anwendungsfällen verhältnismäßig langsam ändert, wird mit dem erfindungsgemäßen Meßgerät bei kurzen Meßzyklen eine hohe Meßgenauigkeit erreicht. Der kontinuierliche Schüttgutstrom wird während des Meßzyklus für den Zeitabschnitt t₃ kurzzeitig unterbrochen.Since the throughput rate changes relatively slowly in almost all applications, a high level of measurement accuracy is achieved with the measuring device according to the invention with short measuring cycles. The continuous bulk material flow is briefly interrupted for the time period t ₃ during the measuring cycle.

Das Diagramm Fig. 3. zeigt den Gewicht-Zeitverlauf des Meßgerätes. Im Zeitabschnitt ti ist der Auslauf des Staugefäßes geöffnet. Im Zeitabschnitt t₂ wird der Auslauf geschlossen. Im Zeitabschnitt t₃ wird die Gewichtsänderung AG erfaßt. ti=ti +1₂ +1₃. ist die Gesamtzykluszeit des Zyklus /'.The diagram in Fig. 3 shows the weight-time curve of the measuring device. In the time period ti the outlet of the storage vessel is opened. In the time period t ₂ the outlet is closed. In the time period t ₃ the weight change AG is recorded. ti=ti + 1 ₂ +1 ₃ . is the total cycle time of the cycle /'.

SYSTA system-automation GmbH DurchsatzwaageSYSTA system-automation GmbH Throughput scale

Gebrauchsmusteranmeldung PS981001 29.10.98Utility model application PS981001 29.10.98

Während das Schüttgut durch das Staugefäß läuft belastet es das Gefäß mit dem Pralldruck P, wenn es auf Seitenwände oder Teile des Gefäßes trifft.As the bulk material flows through the storage vessel, it loads the vessel with the impact pressure P when it hits side walls or parts of the vessel.

Während der Füllung des Staugefäßes mit dem Schüttgut, im Zeitraum t₂ ⁺t₃, verändert sich die Fallhöhe zwischen Zulauf und Obefläche des Schüttgutes im Staugefäß. Dies führt zu einer geringen Änderung des Pralldruckes. Erfindungsgemäß wird aus dem zum Pralldruck P proportionalen Meßwert Gp im Zeitabschnitt ti, zur genauen Berechnung der Durchsatzleistung und Durchsatzmenge, ein Korekturfaktor K errechnet. In den meisten Fällen ist die Pralldruckänderung APso klein, daß K=1 gesetzt werden kann. Um den Pralldruck konstant zu halten, ist erfindungsgemäß im Einlaufstutzen 5 oder im Einlauf des Staugefäßes 1 ein Pralldach 5.3 eingesetzt.During the filling of the storage vessel with the bulk material, in the period t ₂ ⁺ t ₃ , the drop height between the inlet and the surface of the bulk material in the storage vessel changes. This leads to a slight change in the impact pressure. According to the invention, a correction factor K is calculated from the measured value Gp proportional to the impact pressure P in the time period ti in order to calculate the throughput capacity and throughput quantity precisely. In most cases, the change in impact pressure AP is so small that K can be set to 1. In order to keep the impact pressure constant, according to the invention an impact roof 5.3 is used in the inlet nozzle 5 or in the inlet of the storage vessel 1.

Für die Auswertung der Meßwerte und Steuerung der Waage ist eine elektronische Waagensteuerung mit Meßwerterfassung, Rechner und Anzeige eingesetzt. Da solche Steuerungen verschiedener Fabrikate bekannt sind, wird hier nicht näher auf deren Merkmale eingegangen.An electronic scale control system with measurement data acquisition, computer and display is used to evaluate the measured values and control the scale. Since such controls are available from various manufacturers, their features will not be discussed in detail here.

Die Durchsatzleistung L, errechnet sich wie folgt:The throughput L is calculated as follows:

AG L₁ = AGL ₁ =

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Li [kg/s]Li [kg/s] Durchsatzleistung des Zyklus /Cycle throughput / AG [kg]AG [kg] Gewichtsänderung während t₃ Weight change during t ₃ ts[s]ts[s] MeßzeitMeasuring time

Die Durchsatzmenge M₁ errechnet sich wie folgt:The throughput M ₁ is calculated as follows:

M₁. = L₁ &khgr; t. = L₁ &khgr; (t_x +1₂ + /₃) _M1 . = L ₁ ? t. = L ₁ ? (t _x + 1 ₂ + / ₃ )

Mi [kg] Durchsatzmenge des Zyklus i Mi [kg] Throughput of cycle i

ti [s] Zykluszeit des Zyklus / ti [s] Cycle time of the cycle /

ti [s] Zeitabschnitt mit frei fließenden Produkt ti [s] Time period with free flowing product

t₂ [s] Schließ- und Einspielzeit t ₂ [s] Closing and warm-up time

Über verschiedene Zeiträume werden die einzelnen Durchsatzmengen M₁ zu Schicht-, Tages- oder Wochensummen aufaddiert.Over different periods of time, the individual throughput quantities M ₁ are added up to form shift, daily or weekly totals.

Eine Verwendung der Durchsatzwaage als selbstätige, diskontinuierliche Waage ist im Schutzanspruch 6 angegeben.The use of the throughput scale as an automatic, discontinuous scale is specified in claim 6.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird anhand der Figur 1 und 2 erläutert. In den Zeichnungen Fig. 1 und 2 ist die Durchsatzwaage schematisch in den Seitenansichten gezeigt.
Es zeigen:An embodiment of the invention is explained with reference to Figures 1 and 2. In the drawings Fig. 1 and 2, the throughput scale is shown schematically in side views.
Show it:

Fig. 1 SeitenansichtFig. 1 Side view

Fig. 2 FrontansichtFig. 2 Front view

Erfindungsgemäß ist das Staugefäß 1 rohr- oder trichterförmig mit seitlichem schrägen Abzweigteil 1.1 zum Einlauf ausgebildet und auf eine Plattformwägezelle 4 montiert. Der Verschluß 2 besteht aus dem hohlen Konus 2.1 mit dem anschließenden Luftdrucktausgleichsrohr 2.2. Zum dichten Abschluß ist der Dichtungsring 2.3 am Auslauf des Staugefäßes angebracht.According to the invention, the storage vessel 1 is tubular or funnel-shaped with a lateral slanted branch part 1.1 to the inlet and is mounted on a platform load cell 4. The closure 2 consists of the hollow cone 2.1 with the adjoining air pressure compensation tube 2.2. The sealing ring 2.3 is attached to the outlet of the storage vessel to ensure a tight seal.

An dem festen Gestell 3 ist der Einlaufstutzen 5, die Wägezelle 4 und der Auslaufstutzen 6 befestigt. Ein- und Auslaufstutzen 5 und 6 sind durch staubdichte, flexible Verbindungen 5.1 und 6.1 mit dem Staugefäß 1 vebunden.The inlet nozzle 5, the load cell 4 and the outlet nozzle 6 are attached to the fixed frame 3. The inlet and outlet nozzles 5 and 6 are connected to the storage vessel 1 by dust-tight, flexible connections 5.1 and 6.1.

Mit dem Hubgerät 2.4 wird der Konus 2.1 zum Öffnen und Schließen des Staugefäßauslaufs betätigt.The lifting device 2.4 is used to operate the cone 2.1 to open and close the storage vessel outlet.

Um die Vorrichtung auch als selbstätige Waage zum Wägen und Abwägen einzusetzen, ist der Einlaufstutzen 5 wahlweise mit einer Schließklappe 5.2 oder einem Verschlußschieber ausgerüstet.In order to use the device as an automatic scale for weighing and weighing, the inlet nozzle 5 is optionally equipped with a closing flap 5.2 or a closing slide.

Claims

1. Filter vessel for the extraction of aroma carriers, in particular coffee, wherein the filter vessel serves to hold granular or ground aroma carriers and to hold heated water and has an outlet for the extract and a stirring device which distributes the aroma carrier largely evenly within the water during the extraction process, characterized in that the stirring device consists of a stirring body ( 2 ) which is freely movable in the filter vessel ( 1 ) and a drive ( 3 ) integrated in the filter vessel ( 1 ), by means of which the stirring body ( 2 ) can be driven without contact within the filter vessel ( 1 ).

2. Filter vessel according to claim 1, characterized in that the stirring body ( 2 ) consists of a magnetic or magnetizable material and the drive ( 3 ) is an electromagnet.

3. Filter vessel according to claim 1 or 2, characterized in that the stirring body ( 2 ) is rod-shaped and oval.

4. Filter vessel according to claim 1 or 2, characterized in that the stirring body is propeller-shaped with two or more blades.

5. Filter vessel according to claim 1 or 2, characterized in that the stirring body ( 2 ) consists of several wires ( 4 ) connected to one another to form a spherical cage.

6. Filter vessel according to claim 5, characterized in that an additional stirring part ( 5 ) in rod or propeller form is arranged in the interior of the spherical stirring body ( 1 ).

7. Filter vessel according to one or more of the preceding claims, characterized in that the drive ( 3 ) is arranged in the bottom region of the filter vessel ( 1 ).

8. Filter vessel according to claims 1-6, characterized in that the drive ( 3 ) is arranged approximately in the middle region of the filter vessel ( 1 ) - relative to its vertical longitudinal axis.