DE3201939A1

DE3201939A1 - Vorrichtungen zum direkten und kontinuierlichen wiegen von kontinuierlich zugefuehrten pulver- oder teilchenfoermigen substanzen

Info

Publication number: DE3201939A1
Application number: DE19823201939
Authority: DE
Inventors: Hiroyuki Toyonaka Osaka Fukuya; Yoshikazu Hino Tokyo Koga
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1981-01-28
Filing date: 1982-01-22
Publication date: 1982-09-23
Also published as: US4491243A; DE3201939C2

Description

Vorrichtungen zum direkten und kontinuierlichen Wiegen von kontinuierlich zugeführten pulver- oder teilchenförmigen Substanzen

Die Erfindung betrifft Vorrichtungen zum direkten und kontinuierlichen Weigen von kontinuierlich in einer Zuführleitung zugeführten pulver- oder teilchenförmigen Materialien oder Substanzen.

Bei der Herstellung von Zement, chemischen Substanzen,' Düngemitteln und dgl. werden durch eine Zuführleitung zugelieferte pulver- oder teilchenförmige Substanzen bzw. Materialien gewöhnlich mittels einer Wiegevorrichtung gewogen, die in der Zuführleitung angeordnet ist, um eine konstante Beschickung mit solchen Substanzen zu erhalten. Als Wiegevorrichtung wird gewöhnlich eine solche vorgesehen, die nach dem Gewichtsabnahmeprinzip arbeitet,oder man sieht einen sogenannten Aufprall-Durchflussmesser vor. Bei Ver-Wendung einer nach dem Gewichtsabnahmeprinzip arbeitende Wiegevorrichtung zur Gewichtsbestimmung der Substanzen muss die Messung während der Zuführung der Substanzen in einen Trichter unterbrochen werden, da eine Wiegevorrichtung dieser Art so aufgebaut ist, dass sie die Gewichtsabnahme der im Trichter befindlichen Substanzen bestimmt. Bei einem Aufprall-Durchflussmesser zur Bestimmung des Gewichtes der Substanzen wird die Aufprallkraft, die entsteht, wenn die Substanzen aufgrund ihres Eigengewichtes auf eine Sensorplatte fallen, gemessen und in einen Wert für das Gewicht der Substanzen umgesetzt. Mit anderen Worten, ein Aufprall-Durchflussmesser vermag nur indirekt das Gewicht der Substanzen zu erfassen.

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Hauptziel der Erfindung ist daher die Schaffung von verbesserten Wiegevorrichtungen, bei denen die vorgenannten Nachteile beseitigt sind. Ein weiteres Ziel der Erfindung ist die Schaffung von Vorrichtungen zum direkten und kontinuierlichen Wiegen von kontinuierlich in einer Zuführleitung zugeführten pulver- oder teilchenförmigen Substanzen.

Zur Lösung dieser Ziele wird auf die kennzeichnenden Teile der Patentansprüche 1 und 5 verwiesen.

Auch ohne ausdrückliche Aufnahme in den beigefügten Anspruchssatz versteht es sich, dass weitere Details der erfxndungsgemassen Wiegevorrichtungen zum Gegenstand des Schutzbegehens gemacht werden können.

Ausführungsformen der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnung, in der gleiche Teile die gleichen Bezugszeichen tragen, näher erläutert. Es zeigen: 20

Fig. 1 eine schematische teilweise geschnittene Ansicht

von einer Wiegevorrichtung gemäss einer ersten

Ausführungsform der Erfindung,

Fig. 2 eine Ansicht ähnlich Fig. 1 von einer Wiegevorrichtung gemäss einer zweiten Ausführungsform der Erfindung, und

Fig. 3, 4 quergeschnittene Ansichten längs der Schnitt- ^{und 5} linien X-X, Y-Y und Z-Z in Fig. 1 bzw. 2.

In Fig. 1 ist eine Wiegevorrichtung 1 gemäss der ersten Ausführungsform der Erfindung gezeigt. Die Wiegevorrichtung umfasst drei zylindrische Gefässe oder Behälter 3, 4 und 5, 35

die vertikal unter einem Trichter 2 angeordnet sind und deren Achsen ausgerichtet zueinander liegen. Der obere Behälter 3 hat im wesentlichen die gleiche Gestalt und den gleichen Aufbau wie der untere Behälter 5. 5

Die drei zylindrischen Behälter 3,4 und 5 haben einen gleichen Durchmesser. Im Inneren von jedem Behälter sind acht Abteile a, b, c, d, e, f, g und h mit der gleichen Querschnittsfläche (vgl. Fig. 5) nach Art eines Lüfterrades durch Trennwände 16 ausgebildet, die fest mit der Behälterumfangswand verbunden sind. Die entsprechenden Trennwände 16 und damit die Abteile der drei Behälter sind in Vertikalrichtung zueinander ausgerichtet. Der Behälter 4 ist an seinem oberen und unteren Ende offen, während jeder Behälter 3 und 5 an seiner Ober- und Unterseite eine Drehscheibe 10 bzw. eine Drehscheibe 14 aufweist. In den oberen und unteren Drehscheiben 10, 10 bzw. 14, 14 sind flügelradförmige Öffnungen 11, 11 bzw. 15, 15 ausgebildet, deren Fläche im wesentliehen gleich der Querschnittsfläche von einem der Abteile ist. Die Öffnungen 11, 11 und 15, 15 sind in ihrer Lagebeziehung so gegeneinander versetzt, dass sie nicht an dem gleichen Abteil zu liegen kommen. Vorzugsweise sind sie symmetrisch zur Behälterachse angeordnet. Die oberen und unteren Drehscheiben 10, 10 und 14, 14 der beiden Behälter 3 und 5 sind an Drehwellen 13, 13 befestigt und werden mit der gleichen Winkelgeschwindigkeit über die Drehwellen 13, 13 durch einen mechanischen oder elektrischen nicht gezeigten Synchronisationsmechanismus so gedreht, dass die Phasen der entsprechenden Öffnungen übereinstimmen. Unter dem unteren Behälter 5 ist eine Wiegeeinrichtung 6, z.B. eine Kraftmesszelle oder eine Plattformwieqemaschine, angeordnet. Die Wiegeeinrichtung 6 enthält einen Auslass 8 zum Ausgeben der pulver- oder teilchenförmigen Substanzen, die durch die in der unteren Drehscheibe

des unteren Behälters 5 ausgebildete Öffnung herausfHessen. Der obere Behälter 3 ist direkt an dem unteren Ende des Trichters 2 befestigt, und zwischen dem oberen Behälter 3 und dem Behälter 4 ist ein flexibles Verbindungsstück 7 angeordnet. Die Wiegeeinrichtung 6 kann daher nur . das Gewicht der beiden Behälter 4, 5 und der darin befindlichen Substanzen messen und kann ferner so ausgelegt sein, dass nur das Gewicht der Substanzen in den Behältern 4, 5 nach Abzug von deren Eigengewicht angezeigt wird.

Die, wie vorbeschrieben, aufgebaute erfindungsgemässe ' Wiegevorrichtung 1 arbeitet wie folgt. Zunächst werden die Drehwellen 13, 13 mittels des Synchronisationsmechanismus in Drehbewegung versetzt, um die oberen und unteren Scheiben 10, 10 und 14, 14 mit der gleichen Winkelgeschwindigkeit zu drehen, so dass die Phasen der entsprechenden· Öffnungen 11, 11 und 15, 15 einander übereinstimmen. Wenn die Öffnung 11 am oberen Behälter 3 in Ausrichtung zu einem bestimmten Abteil, z.B. dem Abteil a, kommt, fallen die Substanzen im Trichter 2 durch die Öffnung 11 in das Abteil a. Zu diesem Zeitpunkt steht die in der unteren Scheibe 14 des oberen Behälters 3 ausgebildete Öffnung 15 in Ausrichtung zu dem Abteil e, so dass die zuvor in dem Abteil e des Behälters 3 aufgenommenen Substanzen durch die Öffnung 15 in das entsprechende Abteil e des Behälters 4 fallen. Wenn somit die oberen und unteren Scheiben 10 und 14 am oberen Behälter 3 kontinuierlich in dieser Weise gedreht werden, wird die Hälfte der acht Abteile im Behälter 3 (z.B. die Abteile a,b,c, und d) mit den Substanzen gefüllt, während in dem Behälter 4 die anderen Abteile e, f, g und h mit den Substanzen gefüllt werden.

Was nun die Zufuhr und Ausgabe der Substanzen in den Behälter 5 betrifft, so ist der Voll-Leerzustand der Abteile im Behälter 5 exakt der gleiche wie beim Behälter 3, da die

oberen und unteren Scheiben 10, 10 und 14, 14 der beiden Behälter 3 und 5 so gedreht werden,dass die Phasen der entsprechenden öffnungen einander übereinstimmen. Dies bedeutet, dass z.B. zum Zeitpunkt der Bestückung des Abteiles a im Behälter 3 mit Substanzen aus dem Trichter 2 die zuvor in dem Abteil e des Behälters 3 aufgenommenen Substanzen durch die Öffnung 15 in das entsprechende Abteil e des Behälters 4 fHessen. Die zuvor in dem Abteil a des Behälters 4 aufgenommenen Substanzen fliessen dann durch die öffnung 11 des Behälters 5 in dessen entsprechendes Abteil a,und die zuvor in dem Abteil e des Behälters 5 aufgenommenen Substanzen werden durch die Behälteröffnung 15 und den Auslass 8 ausgestossen. Wenn daher die Abteile a, b, c und d am oberen Behälter 3 mit Substanzen gefüllt werden, ist dies auch bei den Abteilen e, f, g und h des

Behälters 4 und den Abteilen a, b, c und d des unteren Behälters 5 der Fall.Daher kann das Gewicht der durch den Auslass 8 während einer bestimmten Zeitdauer hindurchgehenden Substanzen einfach dadurch berechnet werden, dass man die Anzahl an Umdrehungen der oberen oder unteren Drehscheiben TO oder 14 des Behälters 5 misst,und auch durch kontinuierliche Messung des Gewichtes der in den Behältern 4, 5 aufgenommenen Substanzen mittels der Wiegeeinrichtung 6.
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Fig. 2 zeigt eine Wiegevorrichtung 21 gemäss der zweiten Ausführungsform der Erfindung. Die Wiegevorrichtung 21 umfasst zwei zylindrische Gefässe oder Behälter 3 und 17, die unter einem Trichter 2 vertikal mit zueinander ausgerichteten Achsen angeordnet sind. Der obere Behälter 3 und der untere Behälter 17 haben eine im wesentlichen identische Gestalt und Konstruktion mit der Ausnahme jedoch, dass der Behälter 17 an seiner Oberseite nicht mit einer Drehscheibe versehen ist. Die Behälter 3 und 17 haben den gleichen Durchmesser und jeder weist acht Abteile a,b,c,d,e,f,g und h von der gleichen Querschnittsfläche auf (vgl. Fig. 5). Diese Ab-

teile haben eine flügelradförmige Gestalt und werden im Inneren der Behälter durch Trennwände 16 gebildet, die fest mit ^er Behälterumfangswand in Verbindung stehen. Die entsprechenden Trennwände 16 und damit die Abteile der beiden Behälter sind in Vertikalrichtung zueinander ausgerichtet. Die Höhe der Behälter 3 und 17 kann unterschiei lieh sein. Der obere Behälter 3 ist mit Drehscheiben 10 und 14 an seiner Ober- bzw. Unterseite versehen. In der oberen und unteren Drehscheibe 10, 14 ist jeweils eine flügelradförmige öffnung 11 bzw. 15 ausgebildet, deren Fläche im wesentlichen gleich der Querschnittsfläche von einem der Abteile ist. Die öffnungen 11 und 15 sind lagemässig so zueinander versetzt, dass sie nicht auf dem gleichen Abteil zu liegen kommen. Vorzugsweise sind die öffnungen 11, 14 symmetrisch zur Behälterachse angeordnet.

Der untere Behälter 17 hat keine Drehscheibe an seiner Oberseite, jedoch eine Drehscheibe 18 an seiner Unterseite. Die Drehscheibe 18 enthält eine flügelradförmige öffnung 19 mit im wesentlichen der gleichen Fläche wie die öffnungen 11, 15. Wie in Fig. 2 dargestellt, sind die Scheiben 10 und 18 so angeordnet, dass die Phasen der öffnungen 11 und 19 zusammenfallen. Die Scheiben 10, 14 und 18 der beiden Behälter 3 und 17 sind fest mit Drehwellen 13, 13 verbunden. Die Scheiben 10, 14 und 18 werden über die Wellen 13, 13 mittels eines nicht gezeigten mechanischen oder elektrischen Synchronisationsmechanismu mit der gleichen Winkelgeschwindigkeit in Drehbewegung versetzt, wobei die Öffnungen 11 und 19 in Phase zueinander bleiben und die öffnung 15 gegenüber dieser Phase vorzugsweise um einen Winkel von 180° um die Behälterachse phasenverschoben liegt.

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ΊΟ

Unter dem unteren Behälter 17 ist eine Wiegeeinrichtung 6,z.B. eine Kraftmesszelle oder eine, Plattformwiegemaschine ,angeordnet. In der Wiegeeinrichtung 6 ist ein Auslass 8 zum Ausgeben der pulver- oder teilchenförmigen Substanzen ausgebildet, die durch die Öffnung 19 am unteren Behälter 17 ausfHessen. Der obere Behälter ist direkt mit dem unteren Ende des Trichters 2 verbunden, und zwischen dem oberen Behälter 3 und dem unteren Behälter 17 ist ein flexibles Verbindungsstück 7 vorgesehen. Polglich kann die Wiegeeinrichtung 6 nur das Gewicht des

unteren Behälters 17 und der darin aufgenommenen Substanzen messen. Sie kann ferner so ausgelegt sein, dass sie nur das Gewicht der in dem Behälter 17 nach Abzug von dessen Eigengewicht aufgenommenen Substanzen anzeigt. 15

Die, wie vorbeschrieben, aufgebaute Wiegevorrichtung 21 nach der Erfindung arbeitet wie folgt. Zunächst werden mittels des Synchronisationsmechanismus die Drehwellen 13, 13 in Drehbewegung versetzt, um die oberen und unteren Scheiben 10 und 14, 18 mit der gleichen Winkelgeschwindigkeit zu drehen. Wenn die öffnung 11 am oberen Behälter 3 in Ausrichtung zu einem bestimmten Abteil, z.B. dem Abteil a, kommt, fallen die Substanzen im Trichter 2 durch die öffnung in das Abteil a. Gleichzeitig befindet sich die öffnung am oberen Behälter 3 in Ausrichtung zum Abteil e am unteren Behälter 17, so dass die zuvor in dem Abteil e des Behälters 3 aufgenommenen Substanzen durch die öffnung 15 in das entsprechende Abteil e des Behälters 17 hineinfallen. Wenn somit die oberen und unteren Scheiben 10 und 14 am oberen Behälter 3 kontinuierlich in dieser Weise gedreht werden, wird die Hälfte der acht Abteile des Behälters 3 (z.B. die Abteile a, b, c und d) mit Substanzen gefüllt, während dies bei den Abteilen e, f, g und h des Behälters 17 der Fall ist.
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Wenn z.B. die Substanzen aus dem Trichter 2 in das Abteil a des Behälters 3 eingegeben werden, fliessen die zuvor im Abteil e dieses Behälters aufgenommenen Substanzen durch die öffnung 15 in das entsprechende Abteil e des Behälters 17. Gleichzeitig werden die zuvor im Abteil a des Behälters 17 aufgenommenen Substanzen durch die öffnung 19 und den Auslass 8 ausgegeben. Wenn daher die Abteile a, b, c und d des oberen Behälters 3 gefüllt sind, ist dies ebenfalls bei den Abteilen e, f, g und h des unteren Behälters 17 der Fall.

Somit lässt sich die Gewicht der durch den Auslass 8 während einer gewissen Zeitdauer hindurchgehenden Substanzen einfach dadurch berechnen, dass man die Anzahl an Umdrehungen der unteren Drehscheibe 18 misst ,und auch durch kontinuierliches Messen des Gewichtes der im Behälter 17 aufgenommenen Substanzen mittels der Wiegeeinrichtung 6.

Wie erwähnt, kann die erfindungsgemässe Wiegevorrichtung direkt und kontinuierlich kontinuierlich zugeführtes pulver- oder teilchenförmiges Material wiegen.

Leerseite

Claims

POHLMATsJN & SCHMrDT

Patentanwälte

Yoshikazu Koga, Tokyo, Japan
Hiroyuki Fukuya, Osaka, Japan

Dr. Horst Schmidt iDipi.-ing.i Eckart Pohlmann CDipL-Phys.)

Zugelassene Vertreter

beim Europäischen Patentamt

8000 München 40 Siegfriedstrasse 8 Telefon (089)391639 Telex 5 213 260 pspa d

DE 356 Sch/ht,

PATENTANSPRÜCHE

.j Vorrichtung zum direkten und kontinuierlichen Wiegen von kontinuierlich zugeführten pulver- oder teilchenförmigen Substanzen, gekennzeich net, durch

a) eine Vielzahl von vertikal unter einem Trichter (2) mit zueinander ausgerichteten Achsen angeordneten
Behältern(3, 4, 5), wobei der oberste und unterste Behälter der Vielzahl von Behältern jeweilsan seinem oberen und unteren Bereich mit Drehscheiben (10, 14) versehen ist,

b) eine Einrichtung (13) zum Drehen der Drehscheiben,

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c) eine unter dem untersten Behälter angeordnete Wiegeeinrichtung (6), und

d) eine in jeder Drehscheibe ausgebildete Öffnung (11, 15), wobei die Phasen der in den oberen Drehscheiben (10) ausgebildeten öffnungen (11) des obersten und untersten Behälters um einen gewissen Winkel um die Behälterachsen gegenüber den Phasen der in den unteren Drehscheiben (14) des obersten und untersten Behälters ausgebildeten öffnungen (15) verschoben sind und wobei die oberen und unteren Drehscheiben des obersten und untersten Behälters durch die Dreheinrichtung so gedreht werden, dass die Phasen der entsprechenden öffnungen übereinstimmen.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Winkel 180° beträgt.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass sämtliche Öffnungen (11, 15) die gleiche Fläche haben.
4. Vorrichtung nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet , dass im Inneren von jedem Behälter (3, 4, 5) eine Vielzahl von Abteile (a-h) ausge-

bildet ist.
5. Vorrichtung zum direkten und kontinuierlichen Wiegen von kontinuierlich zugeführten pulver- oder teilchenförmigen Substanzen, gekennzeichnet durch

a) einen oberen Behälter (3) und einen unteren Behälter (17),. die vertikal unter einem Trichter (2) mit zueinander ausgerichteten Achsen angeordnet sind, wobei der obere Behälter an seinem oberen und unteren Bereich mit Drehscheiben (10,14]

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und der untere Behälter an seinem unteren Bereich mit einer Drehscheibe (18) versehen ist,

b) eine Einrichtung (13) zum Drehen der Drehscheiben, 5

c) eine unter dem unteren Behälter angeordnete Wiegeeinrichtung (6) und

d) eine in jeder Drehscheibe ausgebildete öffnung (11, 15, 19), wobei die Phase der in der oberen Drehscheibe (10) des

oberen Behälters ausgebildeten öffnung (11) um einen gewissen Winkel um die Behälterachse gegenüber der Phase der in der unteren Drehscheibe (14) des oberen Behälters ausgebildeten öffnung (15) verschoben ist. 15
6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet , dass die Drehscheiben (10, 14, 18) des oberen und unteren Behälters (3, 17) durch die Dreheinrichtung (13) so drehbar sind, dass die Phasen der öffnungen (11, 19) in der oberen Drehscheibe (10) des oberen Behälters (3) und der unteren Drehscheibe (18) des unteren Behälters (17) übereinstimmen.
7. Vorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch g e kennzeichnet, dass der Winkel 180° beträgt.
8. Vorrichtung nach Anspruch 5, 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet , dass sämtliche öffnungen (11, 15, 19) die gleiche Fläche haben.
9. Vorrichtung nach Anspruch 5, 6, 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet , dc.ss im Inneren von jedem Behälter (3, 17) eine Vielzahl von Abteilen (a-h) ausgebildet ist.