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DE3408191C2 - - Google Patents

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Publication number
DE3408191C2
DE3408191C2 DE3408191A DE3408191A DE3408191C2 DE 3408191 C2 DE3408191 C2 DE 3408191C2 DE 3408191 A DE3408191 A DE 3408191A DE 3408191 A DE3408191 A DE 3408191A DE 3408191 C2 DE3408191 C2 DE 3408191C2
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DE
Germany
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feeder
feeders
weight
signal
conveyor
Prior art date
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DE3408191A
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English (en)
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DE3408191A1 (de
Inventor
David H. Scottsdale Ariz. Us Wilson
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
K-TRON INTERNATIONAL Inc SCOTTSDALE ARIZ US
Original Assignee
K-TRON INTERNATIONAL Inc SCOTTSDALE ARIZ US
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Publication date
Application filed by K-TRON INTERNATIONAL Inc SCOTTSDALE ARIZ US filed Critical K-TRON INTERNATIONAL Inc SCOTTSDALE ARIZ US
Publication of DE3408191A1 publication Critical patent/DE3408191A1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE3408191C2 publication Critical patent/DE3408191C2/de
Granted legal-status Critical Current

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    • G01MEASURING; TESTING
    • G01GWEIGHING
    • G01G11/00Apparatus for weighing a continuous stream of material during flow; Conveyor belt weighers
    • G01G11/08Apparatus for weighing a continuous stream of material during flow; Conveyor belt weighers having means for controlling the rate of feed or discharge
    • G01G11/086Apparatus for weighing a continuous stream of material during flow; Conveyor belt weighers having means for controlling the rate of feed or discharge of the loss-in-weight feeding type
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01GWEIGHING
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    • G01G19/22Weighing apparatus or methods adapted for special purposes not provided for in the preceding groups for apportioning materials by weighing prior to mixing them
    • G01G19/32Weighing apparatus or methods adapted for special purposes not provided for in the preceding groups for apportioning materials by weighing prior to mixing them using two or more weighing apparatus
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    • B29BPREPARATION OR PRETREATMENT OF THE MATERIAL TO BE SHAPED; MAKING GRANULES OR PREFORMS; RECOVERY OF PLASTICS OR OTHER CONSTITUENTS OF WASTE MATERIAL CONTAINING PLASTICS
    • B29B7/00Mixing; Kneading
    • B29B7/02Mixing; Kneading non-continuous, with mechanical mixing or kneading devices, i.e. batch type
    • B29B7/22Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
    • B29B7/24Component parts, details or accessories; Auxiliary operations for feeding
    • B29B7/242Component parts, details or accessories; Auxiliary operations for feeding in measured doses
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29BPREPARATION OR PRETREATMENT OF THE MATERIAL TO BE SHAPED; MAKING GRANULES OR PREFORMS; RECOVERY OF PLASTICS OR OTHER CONSTITUENTS OF WASTE MATERIAL CONTAINING PLASTICS
    • B29B7/00Mixing; Kneading
    • B29B7/30Mixing; Kneading continuous, with mechanical mixing or kneading devices
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Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Materialzuführung unter Gewichtserfassung.
Ein derartiges Verfahren und eine derartige Vorrichtung sind bekannt aus: "Reimpell-Bachmann: Handbuch des Waagenbaues, 3. Band, Verlag Handwerk und Technik, Berlin-Hamburg, 1966, S. 215-216". Die Vorrichtung verfügt über zwei Zuführer mit jeweils einem zugeführten Vorförderer. Jeder Zuführer verfügt über ein Wägegefäß und eine Fördereinrichtung. So­ lange das eine der beiden Wägegefäße vom zugehörigen Vorför­ derer gefüllt wird, wird der andere Zuführer eingeschaltet, und die Zuführrate wird mit Hilfe des erfaßten Gewichtes des Wägegefäßes geregelt. Diese Vorgehensweise hat den Vorteil, daß der Befüllvorgang den Wägevorgang in keiner Weise beein­ flußt. Bei derartigen Vorrichtungen wartet man mit dem Ein­ schalten des gerade gefüllten Zuführers für erneute geregel­ te Materialzuführung so lange, bis sich Schwingungen abge­ baut haben, die durch den Befüllvorgang hervorgerufen wur­ den. Die zwei abwechselnd arbeitenden Anlagen sorgen dafür, daß der Materialstrom stets kontinuierlich weiterläuft.
Bei der eben genannten Vorrichtung wird in jeder Anlage nur der Zuführer, nicht jedoch auch der zugehörige Vorförderer in der Förderrate geregelt. Eine Anlage mit einem Zuführer und einem Vorförderer, bei der die Förderraten dieser beiden Einrichtungen geregelt werden, ist aus DE 26 06 518 A1 be­ kannt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Verfahren und eine Vorrichtung der eingangs genannten Art anzugeben, bei denen eine hohe Meßgenauigkeit auch während des Fördergangs der Zuführeinrichtung eingehalten wird.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist durch die Merkmale von Anspruch 2 gegeben, das erfindungsgemäße Verfahren durch die Merkmale von Anspruch 1.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung weist wie die aus dem ge­ nannten Handbuch bekannten zwei Zuführer auf. Jedoch ist nicht mehr jedem einzelnen Zuführer ein Vorförderer zugeord­ net, sondern statt dessen liegt ein einziger Vorförderer mit einer Materialweiche vor. Es handelt sich also nicht mehr um zwei völlig voneinander getrennte Anlagen, die lediglich ab­ wechselnd betrieben werden, sondern es liegt eine einzige Gesamtanlage vor.
Ein weiterer Unterschied zu der aus dem genannten Handbuch bekannten Vorrichtung ist derjenige,daß die Förderraten der Zuführer und des Vorförderers gemeinsam geregelt werden, wie dies für einen Vorförderer mit einzelnem Zuführer aus der genannten DE 26 06 518 A1 bekannt ist.
Eine erfindungsgemäße Vorrichtung läßt sich dann besonders einfach betreiben, wenn sie Zuführer verwendet, bei denen die Förderrate alleine durch die Antriebsgeschwindigkeit bedingt ist. Es können dann nämlich alle Zuführer dauernd angetrieben werden, und die Weiche wird auf den aktuell zuführenden Zuführer gerade dann umgeschaltet, wenn dieser leer läuft. Bei seinem Weiterlaufen wird er dann erneut teilweise gefüllt, während ein anderer Zuführer Material abgibt, ohne daß die dabei erfolgte Gewichtsmessung durch das Zuführen von Material gestört wäre.
Die Erfindung und vorteilhafte Einzelheiten werden nachstehend unter Bezug auf eine Zeichnung in beispielsweiser Ausführungs­ form näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 eine schematische Darstellung eines Ausführungsbei­ spiels einer erfindungsgemäßen gravimetrischen Zuführvorrichtung,
Fig. 2 und 3 ein schematisches Blockschaltbild einer in der Zuführvorrichtung von Fig. 1 enthaltenen Steuer­ schaltung und ein Einzelheiten im Bereich einer Steuereinheit und Bedienungstafel enthaltendes Teil- Blockschaltbild,
Fig. 4 eine grafische Darstellung zeitbezogener idealisier­ ter Materialfluß-, Gewichtsermittlungs- und Steuer­ signale,
Fig. 5 eine Gegenüberstellung einer herkömmlichen und einer erfindungsgemäßen Sollwert-Sägezahnspannung, und
Fig. 6 eine grafische Darstellung zum Einfluß eines Fehler­ signals auf eine Treiberbefehlsfrequenz.
Bei dem in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel der er­ findungsgemäßen, nachstehend kurz als Zuführvorrichtung 10 bezeichneten Gewichtsabgang-Zuführvorrichtung wird ein Mate­ rial mit einem Einfüllstrom ⌀T in eine Einfüllöffnung 42 eines mit einem oben offenen Trichter 13 versehenen Vorförde­ rers 12 geschüttet. Der Trichter 13 mündet in einen Förder­ kanal, in dem sich eine durch einen Motor 14 antreibbare her­ kömmliche Fördereinrichtung 15 (Vorförderer 15) befindet. Unter dem Vorförde­ rer 12 sind zwei Zuführer 16 und 18 mit je einem Einlaß 46 bzw. 48 sowie mit je einer durch einen Motor 20 bzw. 22 an­ treibbaren Fördereinrichtung 17 bzw. 19. Die Art der in der Zuführvorrichtung 10 verwendeten Fördereinrichtungen 15, 17 und 19 ist von untergeordneter Bedeutung; es können Förder­ schnecken, Schöpfbohrer oder nach Wunsch auch noch andere Förderelemente verwendet werden.
Jeder der beiden Zuführer 16 und 18 hängt separat an einer zugeordneten Waage 24 bzw. 26. Durch die an sich konventio­ nell ausgebildeten Waagen 24 und 26 wird im Betrieb das Ge­ wicht der Zuführer 16 und 18 mit dem jeweils in ihnen be­ findlichen Material gewogen und in Form von elektrischen Gewichtssignalen A (Waage 24) und B (Waage 26) weitergemeldet. Obwohl streng physikalisch eigentlich die Masse und nicht das Gewicht ermittelt wird, bleibt es wegen der Unbedenklichkeit der Definition in Verbindung mit der Erfindung bei dem Be­ griff "Gewicht". Die Zuführer 16 und 18 geben gefördertes Material durch je einen Auslaß 50 bzw. 52 in eine gemeinsame Auffangeinrichtung 28 beliebiger Bauart ab.
Durch einen Auslaß 44 aus dein Vorförderer 12 ausströmendes Material wird durch eine messerähnliche Weiche 30 (Materialweiche 30), die un­ mittelbar unterhalb des Auslasses 44 angeordnet, an einem Ende um eine Achse 36 gelagert und um dieselbe durch einen elektrischen Stellmagnet 32 über ein Gestänge 31 aus der in Fig. 1 durchgehend gezeichneten ersten Stellung in eine zweite Stellung 30′ (unterbrochene Linien) und zurück schwenkbar ist, alternativ in den ersten Zuführer 16 oder den zweiten Zufüh­ rer 18 abgeleitet.
Bei dem in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel nimmt die Weiche 30 bei aktiviertem Stellmagnet 32 die zweite Stellung 30′ ein; im stromlosen Zustand des Stellmagneten 32 wird sie durch eine Feder 34 in die erste Stellung zurückgeholt und gehalten. Die Art des Weichenantriebs ist für die Erfindung von untergeordneter Bedeutung. Statt einer elektrischen könnte auch eine pneumatische oder hydraulische Stelleinrichtung, eine Anordnung mit zwei gegenüberliegenden Elektromagneten bzw. Kolben oder auch ein ganz anderer Antrieb für die Weiche 30 verwendet werden.
Im Betrieb der Zuführvorrichtung 10 wird die Weiche 30 abwech­ selnd während der Hälfte eines Zeitraums in der ersten Stellung und während der zweiten Hälfte des Zeitraums in der zweiten Stellung 30′ gehalten, damit kontinuierlich aus dem Vorförderer 12 strömendes Material in gleich langen Teil-Zeiträumen abwech­ selnd in den ersten und zweiten Zuführer 16 und 18 gespeist wird. Um die Möglichkeit der Überladung der Zuführer oder einer Material-Rückstaubildung in der Vorrichtung auszuschließen, ist der Vorförderer 12 so eingestellt, daß er nur 80% oder we­ niger der volumetrischen Förderkapazität der Zuführer 16, 18 fördert.
Die in Fig. 2 bzw. 3 dargestellte Steuerschaltung für die Zu­ führvorrichtung 10 enthält eine mit einer Steuereinheit 58 ver­ bundene Bedienungstafel 54, auf der ein Bediener mittels einer Reihe von Schaltern 56 eine gewünschte Materialabgaberate (Materialdurchsatz pro Zeiteinheit) im System wählen kann. Der Ausgang der Bedienungstafel 54 ist ein sägezahnförmiges Signal, mit dessen absteigender Flanke jeweils eine gewünsch­ te Gewichtsabnahme des Zuführers 16 oder 18 während der Mate­ rialförderung festgelegt und somit die gewünschte Material­ abgaberate vorgegeben wird. Gemäß Fig. 3 wird das Sägezahn­ signal von einem Sägezahngenerator 76 abgegeben. Es ist in Fig. 5 (unten) dargestellt und als "Sollwert-Sägezahnsignal" bezeichnet; Einzelheiten seiner Erzeugung sind dem normalen Fachmann hinreichend geläufig.
Das an sich konventionell erzeugbare erfindungsgemäße Sollwert- Sägezahnsignal (Fig. 5 unten) unterscheidet sich doch sehr wesentlich von dem beim Stand der Technik benutzten Sägezahn­ signal (Fig. 5 oben) , weil seine sämtlichen Perioden (Zähne) sich ausschließlich auf Materialabgabe- bzw. Gewichtsabgang- Phasen der Zuführer 16 und 18, jedoch nicht (wie beim Stand der Technik) noch auf Zeiträume, in denen die Zuführ­ vorrichtung nachgefüllt wird, beziehen. Weitere Kurvenunter­ schiede zeigt Fig. 5.
Die in dem Ausführungsbeispiel der Erfindung verwendete Steu­ ereinheit 58 ist ein integrierender, d. h. eine Sollwert- Sägezahnspannung erzeugender und deren Flankenwinkel ver­ gleichender Typ. Statt dessen könnte auch ein dem Fachmann geläufiger und daher hier nicht näher erläuterter differenzie­ render Typ verwendet werden, der einen festen Sollwert erzeugt und den Istwert des Materialdurchsatzes aus dem Gewichtsab­ gang während eines Zeitraumes errechnet.
Ein von einer als an sich normale Zeitmultiplex-Schaltung ausgebildeten Wählschaltung 72 (Fig. 2) kommendes Gewichts­ ausgangssignal wird in der Steuereinheit 58 (Fig. 3) durch einen Komparator 78 normaler Bauart bezüglich seiner Flan­ kensteilheit mit der augenblicklichen Flankensteilheit des Sollwert-Sägezahnsignals verglichen. Der Komparator 78 gibt ein der Differenz zwischen den beiden verglichenen Signalen entsprechendes Fehlersignal E an einen Pulsgenerator 80 ab, der eine Serie von Pulsen mit einer von dem Fehlersignal E abhängigen Frequenz abgibt. Diese Signalbeziehung ist gra­ fisch in Fig. 6 dargestellt. Diese Serie von Pulsen bildet das als Treiberpulssignal bezeichnete Ausgangssignal der Steuereinheit 58, durch dessen Frequenz die Drehgeschwindig­ keit der Zuführmotoren 20 und 22 jeweils so vorgegeben wird, daß der Istwert der Materialabgaberate dem an der Bedienungs­ tafel 54 eingestellten Sollwert gleich ist. Wenn der Ist­ wert des Materialdurchsatzes größer als der Sollwert wird, dann wird durch ein entsprechendes Fehlersignal E der Lauf der Motoren 20, 22 verlangsamt und damit der Istwert der Materialabgaberate reduziert - und umgekehrt. Da vom Fehler­ signal auch die Drehgeschwindigkeit des Motors 14 für den Vorförderer 12 abhängt, wird die Drehzahl des Motors 14 in einer festen Relation zu der Drehzahl der Motoren 20, 22 erhöht oder reduziert. Weitere Zusammenhänge zwischen den Motoren 20, 22 und Motor 14 werden weiter unten erläutert.
Im Rahmen der Erfindung könnte als abhängig von dem Fehler­ signal E abhängiges Treibersteuersignal zur Kontrolle der Motoren 14, 20 und 22 statt eines Pulssignals auch ein ande­ res Spannungs-, Strom- oder sonstiges Signal verwendet werden.
Bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel wird das Gewichts­ ausgangssignal der Wählschaltung 72 in der Steuereinheit 58 aufgeteilt und zugleich an den Komparator 78 sowie an eine ganz normale Pegeldetektorschaltung 82 ab. Die Pegeldetek­ torschaltung 82 veranlaßt jedesmal, wenn das Gewichtsaus­ gangssignal ein Minimum hat, eine Flip-Flop-Schaltung 84 (oder eine andere geeignete logische Schaltung) zur Ände­ rung ihres logischen Zustands. Der dabei von dem Flip-Flop 84 erzeugte Ausgang ist das in Fig. 4 als sechstes Signal von oben dargestellte A/B-Umschaltsignal in Form von Recht­ eckpulsen, die von einem anderen Ausgang der Steuereinheit 58 abgegeben werden, die doppelte Periodenlänge des Sollwert- Sägezahnsignals haben und mit jedem Signalsprung einen Stel­ lungswechsel der Weiche 30 sowie eine Umschaltung der Wähl­ schaltung 72 von einem Gewichtssignal auf das andere veran­ lassen.
Das von der Steuereinheit 58 abgegebene Treiberpulssignal wird an zwei identische Frequenz/Analogumsetzer 60 und 62 abgegeben, welche daraus je eine der gewünschten Fördermotor­ drehzahl entsprechende analoge Steuerspannung erzeugen und an eine Motortreiberschaltung 68 für die parallelgeschalteten und daher stets mit derselben Drehzahl umlaufenden Motoren 20, 22 der Zuführer 16, 18 bzw. an eine Motortreiberschaltung 70 für den Motor 14 des Vorförderers 12 abgeben, siehe Fig. 2. Die Baugruppen 60, 62, 68, 70, 14, 20 und 22 sind ganz nor­ mal und fachüblich ausgewählt.
Die Ausgangs-Steuerspannungen der Frequenz/Analogumsetzer 60 und 62 sind durch je einen angeschlossenen Drehzahljustier­ widerstand 64 bzw. 66 so eingestellt, daß der Motor 14 lang­ samer läuft als die Zuführmotoren 20 und 22, damit der Vor­ förderer 12 mit geringerem Volumen fördert als die Zuführer 16 und 18. Dadurch wird eine Überfütterung der Zuführer 16 und 18 grundsätzlich verhindert. Ohne die Justierwiderstände würden alle drei Motoren gleichlaufen, weil sie vom selben Treiberpulssignal abhängen.
Im Betrieb der Vorrichtung laufen alle drei Motoren ständig mit den ihnen vorgegebenen Drehzahlen, die an sich nicht kritisch aber so gewählt sind, daß der Motor 14 immer etwas langsamer dreht als die parallelen Motoren 20 und 22. Dreh­ zahländerungen werden von allen Motoren in dem vorgegebenen Verhältnis proportional durchgeführt. Vorzugsweise ist die Drehzahl des Motors 14 so herabgesetzt, daß der Materialdurch­ satz bzw. volumetrische Materialfluß des Vorförderers 12 bei oder etwas unter 80% des Durchsatzwertes der Zuführer 16 und 18 liegt. Dieses Fluß-Verhältnis zwischen Vorförderer 12 und den Zuführern 16, 18 bleibt immer konstant, so daß bei Änderungen der Förderrate keine Anpassungsschwierigkeiten bzw. Verzögerungen auftreten werden.
Bei dem Ausführungsbeispiel wird die Motordrehzahl in einem "offenen Kreis" geregelt, d. h. ohne Rückmeldeinformation, vielmehr durch Vergleich des dem Materialfluß in den Zufüh­ rern 16 und 18 entsprechenden Gewichtsausgangssignals mit dem aus der Bedienungstafel 54 stammenden Sollwert-Sägezahn­ signal. Falls eine größere Genauigkeit gewünscht wird, kann selbstverständlich auch ein geschlossener Motorregelkreis mit Drehzahlrückkopplung verwendet werden.
Durch das A/B-Umschaltsignal aus der Steuereinheit 58 wird die Wählschaltung 72 so angesteuert, daß sie jeweils ab­ wechselnd die Materialabgabeabschnitte der Gewichtssignale A und B der Waage 24 bzw. 26 zum zeitlich abgestimmten Ver­ gleich mit der Sollwert-Sägezahnspannung an die Steuer­ einheit 58 abgibt, gleichzeitig (wie bereits erläutert) aber auch an die Weichensteuerschaltung 74, so daß der Weichen-Stellmagnet 32 synchron mit der Wählschaltung 72 arbeitet.
In Fig. 4 sind die Gewichtssignale A und B, Materialfluß­ werte und andere Signale grafisch in idealisierter Form dar­ gestellt. Wie oben erläutert, werden durch wechselnde Stel­ lung der Weiche 30 (ganz unten in Fig. 4) abwechselnd die Zuführer 16 und 18 gefüllt. In der ersten Stellung der Wei­ che 30 wird Material in den Zuführer 16 gespeist, das Ge­ wichtssignal A (ganz oben in Fig. 4) steigt folglich, und gleichzeitig gibt der Zuführer 18 Material ab, so daß das betreffende Gewichtssignal B (dritte Kurve in Fig. 4) ab­ sinkt. Sobald die Steuereinheit 58 erkennt, daß das Gewichts­ signal B ein gegebenes Minimum "a" erreicht hat und dieser Zuführer damit ganz geleert ist, veranlaßt sie durch Abgabe des A/B-Umschaltsignals die Umschaltung der Weiche 30 in de­ ren zweite Stellung 30′. Jetzt kann kein Material aus dem Zuführer 18 mehr fließen, statt dessen wird jetzt der andere Zuführer 16 entleert, bis sein zugeordnetes Gewichtssignal A von Punkt "a" ausgehend ein gegebenes Minimum "b" erreicht hat. Die Förderrate des Vorförderers 12 ist gleich der Mate­ rialabgaberate des Zuführers 16, so daß es keine Material­ ansammlungen im Zuführer 16 bzw. 18 geben kann. Mit jeder Weichenumschaltung gibt ein Zuführer sofort Material ab, während der andere gefüllt wird, wobei das Gewichtssignal A des Zuführers 16 z. B. von "b" auf "c" ansteigt, und so fort.
Wie die zweite und vierte Kurve in Fig. 4 zeigen, gibt der jeweils auf Abgabe geschaltete Zuführer 16 bzw. 18 sein Material konstant ab (siehe z. B. Materialfluß A zwischen den Punkten a und b). Die Füll- und Abgabezyklen beider Zufüh­ rer 16, 18 sind um 180° phasenverschoben.
Die Periode T des in Fig. 4 als fünftes dargestellten Sollwert-Sägezahnsignals ist gleich der Materialabgabezeit des jeweils abgebenden Zuführers und an der Bedienungstafel 54 so eingestellt, daß die Vorrichtung Material mit der ge­ wünschten Durchsatzrate abgibt. Die Wählschaltung 72 sorgt durch Abgabe ihres A/B-Umschaltsignals, daß in der Material­ abgabephase des Zuführers 16 oder 18 jeweils das passende Gewichtssignal A oder B von der Waage 24 bzw. 26 zugeschaltet wird.
Die rotierenden Fördereinrichtungen 17 und 19 in den Zufüh­ rern 16, 18 werden zur Erzielung eines gleichförmigen Mate­ rialdurchsatzes im wesentlichen konstant, mit gleicher Dreh­ zahl und so angetrieben, daß z. B. am Einlaß 46 zu einer Zeit t0 zugeführtes Material den Auslaß 50 des Zuführers 16 zu einer Zeit t0+ T erreicht. Die Materialdurchlaufzeit von zugeführtem Material vom Einlaß 46 zum Auslaß 50 des Zufüh­ rers 16 beträgt also T; danach erfolgt Umschaltung der Weiche 30, und in der nächsten Periode T gibt dieser Zuführer 16 sein Material durch den Auslaß 50 vollständig wieder ab, während gleichzeitig der andere Zuführer 18 gefüllt wird, aber dabei kein Material abgibt. Es wird also kein Material in den Zuführern 16 oder 18 gespeichert.
Wenn beim ersten Anlauf der Zuführvorrichtung in der ersten Periode T das Gewichtssignal (z. B. B) der Waage (also 26) des durch die Wählschaltung 72 als erster ausgewählten Zu­ führers (also 18) wegen der entsprechenden Weichenstellung auf dem Minimalwert bleibt (Punkt "a" von Gewichtssignal B in Fig. 4), dann ist die Steuereinheit 58 so programmiert, daß sie die Umschaltung der Weiche in deren zweite Stellung 30′ veranlaßt, damit der Zuführer 18 gefüllt wird. Danach arbeitet die Vorrichtung in oben erläuterter Weise zyklisch weiter.
Die Weichenumschaltung zum Zeitpunkt der Entleerung des je­ weils Material abgebenden Zuführers 16 oder 18 (Minimum "b" des Gewichtssignals A bzw. Minimum "a" des Gewichtssignals B) erfolgt jeweils durch abwechselndes Aktivieren und Abschalten des Stellmagneten 32 für die Weiche 30 durch die Weichen­ steuerschaltung 74. Dieser Zyklus wird durch ein in der Steu­ ereinheit 58 enthaltenes Arbeitsprogramm o. dgl. laufend auto­ matisch wiederholt, solange die Vorrichtung arbeitet. Ein­ zelheiten solcher Programme kennt der Fachmann zur Genüge, sie brauchen daher hier nicht extra erörtert zu werden.
In der Steuereinheit 58 werden Gewichtsminima und -maxima der Zuführer 16, 18 vorzugsweise in konventioneller Pegel­ abtasttechnik ermittelt, könnten alternativ aber auch anders, z. B. durch Errechnen von Flankenwinkeländerungen o. dgl. feststellbar sein.
Es ist ein wesentliches Merkmal der Erfindung, daß bei ab­ wechselnder Heranziehung der Gewichtsausgangssignale der Waagen 24 und 26 jederzeit der echte Gewichtsabgang der Zu­ führer 16 und 18 durch die Steuereinheit 58 gemessen wird. Zu keiner Zeit erfolgt in der Vorrichtung eine volumetrische Mengenbestimmung.
Im Rahmen der Erfindung ist es auch möglich, den Material­ durchsatz der einzelnen beiden Zuführer anders als auf 1/2 (50%) wie beim vorliegenden Beispiel festzulegen, beispielsweise auf 2/3 bzw. 1/3 für die Zuführer 16 und 18 bei konstanter Förderrate, wobei der Zuführer 16 also die doppelte Kapazi­ tät des anderen hätte. Alternativ können auch z. B. vier Zu­ führer mit gleichen Einzelkapazitäten zu je 25% oder belie­ bige andere Kombinationen angewendet werden.
Ferner ist die Vorrichtung auch mit nur einer Waage funkti­ onsfähig, z. B. ohne die zweite Waage 26, wenn wie oben beide Zuführer 16 und 18 gleiche Kapazität haben. In diesem Fall wird in der Steuereinheit 58 jeweils das bei der Material­ entnahme aus dem Zuführer 16 durch Vergleich des Gewichts­ signals A mit dem Sollwert-Sägezahnsignal gewonnene Fehler­ signal E in einem Speicher gespeichert, bei der anschließen­ den Materialabgabe aus dem zweiten Zuführer 18 wieder abge­ rufen, statt des nicht vorhandenen Signals B jetzt mit dem Sollwert-Sägezahnsignal verglichen und so zur Drehzahlkon­ trolle des Motors 22 des zweiten Zuführers herangezogen. Es wird davon ausgegangen, daß identische Zuführer 16, 18 auch identische Gewichtssignale A=B liefern und daher ein Ge­ wichtssignal A zur Kontrolle beider Zuführer 16 und 18 aus­ reicht.
Die im vorstehenden Absatz angegebene vereinfachte Lösung ist zwar gegenüber der eingangs erläuterten Ausführung der Er­ findung mit einer gewissen Ungenauigkeit behaftet, weil in der Materialabgabephase des zweiten Zuführers 18 keine ge­ naue gravimetrische sondern nur eine angenäherte oder "quasi-gravimetrische" Messung erfolgt. Die so erzielbare Genauigkeit reicht aber für manche Anwendungen aus, und die reduzierte Ausführung hat den Vorteil des geringeren tech­ nischen Aufwands.

Claims (11)

1. Verfahren zum gravimetrischen Zuführen von Material in Verbindung mit einer Zuführeinrichtung bei dem:
  • - das Material abwechselnd zu einem von mehreren Zuführern vorgefördert wird, die so angetrieben werden, daß sie die­ selbe Förderrate aufweisen;
  • - das Gewicht mindestens eines Zuführers dauernd gemessen wird; und
  • - die Förderrate der Zuführer auf einen vorgegebenen Wert auf Grundlage der Gewichtssignale geregelt wird, wie sie vom gerade fördernden Zuführer geliefert werden.
2. Zuführvorrichtung mit:
  • - einem Vorförderer (12, 15) zum Fördern von Material zu einer Materialweiche (30);
  • - mindestens zwei Zuführern (16, 18), von denen mindestens einer eine Waage (24) aufweist, um das Gewicht des zugeord­ neten Zuführers zu bestimmen und um Gewichtssignale auszuge­ ben;
  • - der genannten Materialweiche (30), die zum Zuführen des vom Vorförderer zugeführten Materials abwechselnd zu einem der Zuführer dient; und
  • - einer Steuereinrichtung (54, 58), die so ausgebildet ist, daß sie den Vorförderer und zumindest den aktuell fördernden Zuführer mit im wesentlichen derselben Förderrate antreibt und die Materialweiche in solcher Weise umschaltet,daß die­ se kontinuierlich Material an einen der Zuführer fördert, während ein anderer Material ausgibt, wobei die Förderrate auf Grundlage der Gewichtssignale geregelt wird, wie sie von der dem aktuell fördernden Zuführer zugeordneten Waage oder der einzelnen Waage ausgegeben werden.
3. Zuführvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeich­ net, daß sie eine einzige Waage aufweist, die nur einem Zu­ führer zugeordnet ist, und daß die Steuereinrichtung so aus­ gebildet ist,daß sie die Förderrate des Zuführers mit der Waage auf einen vorgegebenen Wert auf Grundlage des Signals von der Waage regelt und die Förderrate der anderen Förder­ einrichtungen auf Grundlage des Signalwerts von der Waage regelt, wie er am Ende der Periode vorliegt, zu dem die För­ dereinrichtung mit der Waage von der Materialweiche getrennt wird.
4. Zuführvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeich­ net, daß jeder Zuführer (16, 18) eine Waage (24, 26) auf­ weist.
5. Zuführvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeich­ net, daß die Steuereinrichtung (54, 58) so ausgebildet ist, daß sie dauernd das Gewichtssignal, das von der Waage zugeführt wird, die das Gewicht des gerade von der Materialweiche ge­ trennten Zuführers mißt, mit einem zeitlich veränderlichen Vorgabewert vergleicht, um die Förderrate auf Grundlage des Vergleichs dauernd im wesentlichen auf einem konstanten vor­ gegeben Wert zu halten.
6. Zuführvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeich­ net, daß die Steuereinrichtung (58) so ausgebildet ist, daß sie ein Sägezahnsignal liefert.
7. Zuführvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeich­ net, daß die Steuereinrichtung (54, 58) so ausgebildet ist, daß sie dauernd ein von der dem gerade von der Materialweiche getrennten Förderer zugeordneten Waage geliefertes differen­ ziertes Gewichtssignal mit einem konstanten vorgegebenen Wert vergleicht, um die Förderrate auf Grundlage des Ver­ gleichs dauernd im wesentlichen auf dem konstanten vorgege­ benen Wert zu halten.
8. Zuführvorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Zuführer (16, 18) im wesent­ lichen dieselbe Förderkapazität aufweisen, die Steuerein­ richtung (54, 58) so ausgebildet ist, daß sie die Fördereinrich­ tung mit im wesentlichen derselben Geschwindigkeit antreibt und die Materialweiche (30) in im wesentlichen konstanten Zeitabständen umschaltet.
9. Zuführvorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Vorförderer (15) und die Zu­ führer (16, 18) jeweils einen Motor (14, 22, 20) aufweisen.
10. Zuführvorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeich­ net, daß die Steuereinrichtung (54, 58) so ausgebildet ist, daß sie die Motoren (14, 22, 20) über ein gemeinsames Regelsig­ nal antreibt.
11. Zuführvorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung (54, 58) so ausgebildet ist,daß sie alle Zuführer (16, 18) dauernd antreibt und die Materialweiche (30) auf den gerade fördern­ den Zuführer umschaltet, sobald dieser leer läuft.
DE19843408191 1983-05-05 1984-03-06 Zufuehrvorrichtung mit gewichtserfassung, insbesondere fuer schuettgut Granted DE3408191A1 (de)

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