DE3933763A1 - Waage zum bestimmen des gewichts von schuettgut - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Waage zum Bestimmen des absoluten Ge­ wichts von festem und flüssigem Schüttgut.

Bekannte Waagen vom Hybridsystem weisen ineinandergreifende Schneiden sowie Pfannen auf und machen einen Taragewichtsaus­ gleich erforderlich. Ein solches System ist wartungsanfällig so­ wie schwingungsempfindlich und nur bei ausreichender Wartung ge­ nügend meßgenau.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine mög­ lichst einfache, weitgehend wartungsfreie Waage der genannten Art zu schaffen, die für ein exaktes Wiegen sehr kleiner bis sehr großer Schüttgut-Lasten geeignet und leicht zu handhaben ist.

Zur Lösung der gestellten Aufgabe zeichnet sich eine Waage der im Oberbegriff von Anspruch 1 genannten Art durch die im Kennzeichen dieses Anspruchs aufgeführten Merkmale aus. Die praktisch statio­ näre Anordnung des Wiegekorbs hat den Vorteil, daß das Schüttgut schonend behandelt wird und keine aufwendigen Bewegungsmechanis­ men vorhanden sein müssen. Ein vertikaler Bewegungsspielraum zum Zwecke eines Gewichtsausgleiches wie bei Hybridsystemen entfällt hier. Die Anhebbarkeit des Mantels vom Boden führt zu dem Vorteil, daß auch zum Entleeren des Wiegekorbs dessen Inhalt nicht angeho­ ben bzw. abgesenkt werden muß. Vielmehr ist lediglich der Mantel des Wiegekorbs leistungsarm anhebbar, um den gesamten Inhalt über eine ringförmige bodenseitige Auslauföffnung zu entleeren. Eine solche Waage ermöglicht eine sehr exakte lotrechte Krafteinlei­ tung und erlaubt auch sehr kleine Taragewichte. Somit läßt sich der Wägebereich der Wägezelle wesentlich besser ausnutzen. Die Waage ist insgesamt einfach sowie preiswert aufgebaut und erlaubt eine einfache Handhabung beim Auswiegen kleinster bis größter La­ sten.

Die Weiterbildung von Anspruch 2 verhindert störende, das heißt meßwertverfälschende, Schwingungen des Systems und sorgt für eine Aufrechterhaltung der lotrechten Krafteinleitung.

Die Weiterbildungen der Ansprüche 3 und 4 sind besonders zweckmä­ ßig, weil sich hierdurch eine einfache Bauform ergibt und die Wä­ gezelle nicht den Auslaufbereich des Wiegekorbs stört bzw. vom Schüttgut beeinträchtigt wird.

Die weitere Ausgestaltung gemäß Anspruch 5 stellt sicher, daß die Wägezelle auch bei kleineren Auslenkungen der Wiegestange keinen Biegemomenten ausgesetzt wird und somit eine stets genaue Ge­ wichtsermittlung möglich ist.

Die Weiterbildungen der Ansprüche 6 und 7 ermöglichen in einfa­ cher Weise ein Führen und Anheben des Mantels. Gegenüber einer pe­ ripheren Führung des Mantels an stationären Teilen hat die mitti­ ge Führung an der Wiegestange den Vorteil, daß hierdurch keiner­ lei Beeinflussungen des Meßergebnisses erfolgen können. Außerdem ergibt sich hierdurch ein kompakter Aufbau.

Mit der Weiterbildung von Anspruch 8 lassen sich luftstrom- bzw. druckbedingte Meßwertverfälschungen sicher vermeiden, weil der Wiegekorb durch die stationären Abschirmungsmittel entsprechend abgeschirmt ist.

Die Weiterbildung von Anspruch 9 ist bezüglich der Abschirmungs­ mittel besonders zweckmäßig, weil der Schutzbehälter den Wiege­ korb allseitig abschirmt. Dieses führt einerseits zu wägetechni­ schen Vorteilen und andererseits zum Verhindern eines Austretens von Schüttgut bzw. Schüttgutkomponenten, wie Staub, aus dem eigentlichen Wiegebereich.

Mit der Weiterbildung der Ansprüche 10 und 11 ergibt sich eine sehr praktikable Ausführungsform, die trotz Abschirmung oben eine Befüllung und unten eine trichterförmig sammelnde Entleerung er­ möglicht. Während des Wiegevorgangs ist die Entleerungsöffnung ge­ schlossen, so daß auch unterseitig auftretende Druckbelastungen eines Ablaufsystems den Wiegevorgang nicht beeinträchtigen können.

Die Weiterbildungen der Ansprüche 12 und 13 haben sich in der Pra­ xis bewährt und ermöglichen einen relativ kleinen Schutzbehälter. Stattdessen wäre es grundsätzlich auch möglich, die Wägezelle und/ oder die Kolben-Zylinder-Einheit in den Schutzbehälter zu inte­ grieren.

Die Weiterbildungen der Ansprüche 14 und 15 stellen sicher, daß beim Beladen des Wiegekorbs und beim Entleeren desselben bzw. des Schutzbehälters ein Luft- bzw. Druckausgleich stattfinden kann und gleichzeitig eine Umweltbelastung durch Schüttgutbestandteile, wie Staub, vermieden wird.

Die Weiterbildungen der Ansprüche 16 bis 21 ermöglichen ein einfa­ ches Reinigen des Bodens, was gegebenenfalls durch entsprechende Mittel gemäß den Ansprüchen 18 bis 21 selbsttätig erfolgen kann. Hierdurch wird vermieden, daß sich Schüttgut-Reste am Boden an­ setzen und sich mit späteren Schüttgut-Befüllungen vermischen kön­ nen. Außerdem wird hierdurch sichergestellt, daß das abgewogene Schüttgutgewicht tatsächlich entleert und beispielsweise einem be­ stimmten Betriebsablauf zugeführt wird. Die Bodenreinigung kann somit nach jedem Wiegevorgang oder im Bedarfsfall auch nur bei Än­ derung der Schüttgutart erfolgen.

Mit der Weiterbildung von Anspruch 22 wird erreicht, daß der Schutzbehälter keine heftigen Schwingungen ausführen kann und so­ mit auch sein Innenraum luftstromberuhigt ist. Dieses begünstigt die Wiegegenauigkeit. Außerdem wird hierdurch auch die Wiegestan­ ge beruhigt, die ihrerseits im Schutzbehälter an diesem vertikal geführt abgestützt ist.

Die Weiterbildung von Anspruch 23 ermöglicht ein dichtes Ver­ schließen der Auslauföffnung des Wiegekorbs, was beispielsweise für flüssiges Schüttgut unerläßlich ist. Selbst bei geringen La­ geungenauigkeiten erlaubt die Ringdichtung eine sichere Abdich­ tung.

Die Weiterbildungen der Ansprüche 24 und 25 beinhalten zweckmäßi­ ge Ausführungsformen und weisen aus, daß sich die Waage auch für großvolumiges und schweres Schüttgut eignet.

Die Erfindung wird nachfolgend an zeichnerisch dargestellten Aus­ führungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen

Fig. 1 die Waage nach der vorliegenden Erfindung in einem schematischen Längsschnitt und

Fig. 2 einen Teil der Waage aus Fig. 1 in einer detaillierte­ ren Darstellung.

Gemäß der zeichnerischen Darstellung weist ein oben offener Wiege­ korb 10 einen vorzugsweise zylindrischen Mantel 12, insbesondere aus geschlossenem Material, und einen kegelförmig eingezogenen Bo­ den 14 auf. Der letztere ist ständig im wesentlichen stationär an­ geordnet und an einer zentrischen, vertikalen Wiegestange 16 befe­ stigt. Der Mantel 12 ist über nicht näher bezeichnete Arme mit im vorliegenden Fall zwei unter Vertikalabstand angeordneten Führun­ gen 18 verbunden, die längs der Wiegestange 16 gleiten können. Hierdurch ist es möglich, den Mantel 12 vom Boden 14 abzuheben, um im Bodenbereich eine Auslauföffnung zum Entleeren des Wiege­ korbs 10 bilden zu können.

Bei der vorliegenden Ausführungsform ist die Wiegestange 16 unter­ halb des Bodens 14 in einer Führung 20 vertikal verschiebbar rei­ bungsfrei geführt. Diese Führung 20 ist durch nicht näher bezeich­ nete Arme an einem Schutzbehälter 22 gehalten, der den Wiegekorb 10 allseitig umgibt. Unterhalb des Bodens 14 hat der Schutzbehäl­ ter 22 einen Trichterabschnitt, der in eine steuerbare Entlee­ rungsöffnung 26 übergeht, die gemäß Fig. 1 beispielsweise eine steuerbare Drehklappe aufweisen kann. An seiner Oberseite ist der Schutzbehälter 22 durch einen Behälterdeckel 28 verschlossen. Ein sich an den Behälterdeckel 28 anschließender Wandungsbereich des Schutzbehälters 22 ist als ringförmige Filterzone 30 ausgebildet, die einen Luft- sowie Druckausgleich mit der Umgebung ermöglicht. Der Behälterdeckel 28 weist zumindest eine Einfüllöffnung 32 auf, durch die Schüttgut in den Wiegekorb 10 eingefüllt werden kann.

Die Wiegestange 16 ragt durch eine Durchführung 34 des Behälter­ deckels 28 reibungsfrei nach oben und ist an ihrem Ende vorzugs­ weise über ein Kugelgelenk 38 mit einer Wägezelle 36 verbunden. Die letztere kann beispielsweise vom Biegebalkentyp sein, mit dem sich ein gewichtsabhängiges elektrisches Meßsignal erzielen läßt. Die Wägezelle 36 ist im vorliegenden Fall an einem Tragelement 40, wie einer Decke aufgehängt. An der Oberseite der Wägezelle 36 oder an dem Tragelement 40 ist eine Kolben-Zylinder-Einheit 42 aufgehängt, deren Hubstange 44 durch den Behälterdeckel 28 in das Innere des Wiegekorbs 10 geführt ist, wo die Hubstange 44 mit einem Hubspiel an der oberen mittigen Führung 18 des Mantels 12 angreift. Das Hubspiel verhindert eine Meßwertverfälschung und stellt sicher, daß der Hubeingriff erst dann erfolgt, wenn die Hubstange zwecks Entleerung des Wiegekorbs 10 ausreichend weit angehoben ist.

Im vorliegenden Fall ist der Schutzbehälter 22 ebenfalls am Trag­ element 40 aufgehängt, und zwar über Halter 46, die unter Zwi­ schenlegung von Puffergliedern 50 unter seitliche Ansätze 48 des Schutzbehälters 22 greifen. Der Behälterdeckel 28 kann ebenfalls direkt an den Haltern 46 befestigt oder in anderer Weise gehalten sein. Die Pufferglieder 50 verhindern stärkere Schwingungen des Schutzbehälters 22 auch dann, wenn die Umgebung der Waage schwin­ gungsbelastet ist. Kleinere Schwingungen der Waage sind ohne wei­ teres zulässig und führen nicht zu unkontrollierbaren Meßwertver­ fälschungen. Überdies lassen sich Meßwertveränderungen infolge oszillierender Schwingungen elektrisch ausgleichen.

Eine seitliche Reinigungsöffnung 52 des Schutzbehälters 22 ermög­ licht ein manuelles Reinigen des Bodens 14 bei abgehobenem Mantel 12.

An seiner Unterseite ist der Mantel 12 mit einer Ringdichtung 54 versehen, die die Auslauföffnung beim Absenken des Mantels 12 dicht verschließt, so daß als Schüttgut auch Flüssigkeiten aufge­ nommen werden können.

Statt einer manuellen Reinigung ist auch eine selbsttätige Reini­ gung des Bodens 14 möglich. Zu diesem Zweck ist gemäß Fig. 2 dem Boden 14 unterseitig ein Ratschenglied 56 zugeordnet, das eine Drehung des Bodens 14 nur in einer Drehrichtung zuläßt. Ein unter­ seitiger Zahnkranz 58 am Boden 14 steht in Antriebseingriff mit einem Antriebsarm 60, dem wiederum ein Bewegungsantrieb 62 zum Beispiel in Form einer Kolben-Zylinder-Einheit zugeordnet ist. Durch entsprechende oszillierende Bewegungen des Antriebsarms 60 kann somit der Boden 14 schrittweise gedreht werden. Ferner ist gemäß Fig. 2 ein schwenkbarer gebogener Reinigungsarm 64 vorgese­ hen, der eine Dichtlippe aufweist und sich gemäß Fig. 2 in Reini­ gungseingriff mit dem Boden 14 befindet. Dieser Reinigungsarm be­ findet sich im Normalzustand in einer vom Boden 14 weggeschwenk­ ten Position unter weitgehender Anlage an der Wandung des Schutz­ behälters 22. Der Reinigungsarm 64 ist mit einem Schwenkantrieb 66, zum Beispiel in Form einer Kolben-Zylinder-Einheit, versehen, und kann hierdurch aus seiner Ruheposition in die Reinigungsposi­ tion gemäß Fig. 2 verschwenkt werden. Beim schrittweisen Drehen des Bodens 14 erfolgt somit ein Reinigen desselben bei abgehobe­ nem Mantel 12.

In nicht näher dargestellter Weise kann der zumindest einen ober­ seitigen Einfüllöffnung 32 ein Transportmittel, wie ein Schnec­ kentrieb, zugeordnet sein, der das Schüttgut zu der Einfüllöff­ nung 32 leitet. Es können auch mehrere Einfüllöffnungen vorgese­ hen sein, durch die verschiedenartiges Schüttgut in den Wiegekorb 10 eingefüllt wird, um beispielsweise eine bestimmte Mischung herzustellen. Ferner kann an die Entleerungsöffnung 26 ein Rohr­ system oder dergleichen angeschlossen sein, um das entleerte Schüttgut weiterzuleiten. Dieses ausgangsseitige System stört den Wiegevorgang in keiner Weise, weil der Wiegekorb 10 hiervon mecha­ nisch und strömungsmäßig (bei geschlossener Entleerungsöffnung 26) entkoppelt ist.

Mit der beschriebenen Waage lassen sich kleinste bis größte Schüttgewichte zuverlässig sowie genau, handhabungsfreundlich so­ wie wartungsfrei und auch in rauherer Umgebung störunanfällig be­ stimmen.

Claims (25)

1. Waage zum Bestimmen des absoluten Gewichts von festem und flüs­ sigem Schüttgut, dadurch gekennzeichnet, daß ein oben offener Wiegekorb (10) mit einem Boden (14) sowie einem hierauf abgestützten Mantel (12) im wesentlichen statio­ när angeordnet sowie über eine mittige, vertikale, mit dem Bo­ den verbundene Wiegestange (16) an einer Wägezelle (36) aufge­ hängt oder abgestützt ist und daß zum Bilden einer bodenseiti­ gen Schüttgut-Auslauföffnung bzw. zum Entleeren des Wiegekorbs sein Mantel oder ein bodenseitiger Bereich desselben von sei­ nem konisch eingezogenen Boden anhebbar ist.

2. Waage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Wiege­ stange (16) und/oder der Wiegekorb (10) unter Vertikalabstand von der Wägezelle (36), wie an dem hiervon abgelegenen Endbe­ reich, reibungsfrei vertikal verschiebbar geführt ist.

3. Waage nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Wägezelle (36) oberhalb des Wiegekorbs (10) angeordnet ist.

4. Waage nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Wiege­ stange (16) unterhalb des Wiegekorbs (10) reibungsfrei verti­ kal verschiebbar geführt ist.

5. Waage nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Wiegestange (16) über ein Kugelgelenk (38) mit der Wä­ gezelle (36) verbunden ist.

6. Waage nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Mantel (12) über mittige Führungen (18) an der Wiege­ stange (16) vertikal verschiebbar geführt und durch ein Hubmit­ tel (42, 44) vom Boden (14) anhebbar ist.

7. Waage nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Hubmit­ tel eine externe Kolben-Zylinder-Einheit (42) und eine hiermit verbundene Hubstange (44) aufweist, die an einer der mittigen Führungen (18) des Mantels (12) mit einem kleinen Hubspiel an­ greift.

8. Waage nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Wiegekorb (10) zumindest ober- und unterseitig durch separate stationäre Abschirmungsmittel (22) gegen meßwertverfäl­ schende Luftströmungen bzw. Drücke mit Vertikalkomponenten ge­ schützt ist.

9. Waage nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Abschir­ mungsmittel (22) in Form eines den Wiegekorb (10) allseitig mit Abstand umgebenden Schutzbehälters (22) ausgebildet sind.

10. Waage nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Schutzbe­ hälter (22) oberseitig zumindest eine Einfüllöffnung (32) und unterseitig eine steuerbare Entleerungsöffnung (26), wie eine solche mit einer Drehklappe, aufweist.

11. Waage nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Entlee­ rungsöffnung (26) ein Trichterabschnitt (24) des Schutzbehäl­ ters (22) vorgeschaltet ist.

12. Waage nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeich­ net, daß die Wägezelle (36) oberhalb des Schutzbehälters (22) angeordnet ist und daß die Wiegestange (16) reibungsfrei ins Innere desselben geführt sowie dort unterhalb des Wiegekorbs (10) gegen den Schutzbehälter reibungsfrei geführt abgestützt ist.

13. Waage nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Kolben- Zylinder-Einheit (42) des Hubmittels ebenfalls oberhalb des Schutzbehälters (22) neben der Wägezelle (36) angeordnet ist und die Hubstange (44) mit einer oberseitigen Führung (18) des Mantels (12) in Funktionseingriff tritt.

14. Waage nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeich­ net, daß die Wandung des Schutzbehälters (22) bereichsweise als eine Filterzone (30) ausgebildet ist, die lediglich einen Luft- bzw. Druckausgleich mit der Umgebung zuläßt und das Schüttgut im Schutzbehälter-Inneren zurückhält.

15. Waage nach Anspruch 14, gekennzeichnet durch eine an einen oberseitigen Behälterdeckel (28) des Schutzbehälters (22) an­ grenzende ringförmige Filterzone (30).

16. Waage nach einem der Ansprüche 1 bis 15, gekennzeichnet durch Reinigungsmittel im Bereich des Bodens (14).

17. Waage nach Anspruch 16, gekennzeichnet durch eine an den Boden (14) seitlich angrenzende verschließbare Reinigungsöffnung (52) des Schutzbehälters (22).

18. Waage nach Anspruch 16 oder 17, gekennzeichnet durch selbsttä­ tig wirksame Reinigungsmittel für den Boden (14).

19. Waage nach Anspruch 18, gekennzeichnet durch einen innerhalb des Schutzbehälters (22) befindlichen, in einen gleitenden Rei­ nigungseingriff mit dem Boden (14) schwenkbaren Reinigungsarm (64) mit einem Schwenkantrieb (62) und durch einen Drehantrieb (56, 58, 60, 62) für den Boden.

20. Waage nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß der Reini­ gungsarm (64) gebogen ausgebildet ist und im Ruhezustand an der Wandung des Schutzbehälters (22) etwa anliegt.

21. Waage nach einem der Ansprüche 18 bis 20, dadurch gekennzeich­ net, daß der Drehantrieb unterhalb des Bodens (14) eine diesem zugeordnete Ratsche (56), die nur eine Drehrichtung zuläßt, ferner einen am Boden unterseitig angeordneten Zahnkranz (58) und einen hiermit in Bewegungseingriff tretenden angetriebenen Antriebsarm (60) aufweist.

22. Waage nach einem der Ansprüche 1 bis 21, dadurch gekennzeich­ net, daß der Schutzbehälter (22) stoßgepuffert gelagert, wie aufgehängt, ist.

23. Waage nach einem der Ansprüche 1 bis 22, gekennzeichnet durch eine Ringdichtung (54) zwischen dem Mantel (12) und dem Boden (14), vorzugsweise eine solche am unteren Rand des Mantels.

24. Waage nach einem der Ansprüche 1 bis 23, gekennzeichnet durch einen Wiegekorb (10) mit bis zu 3000 Liter Volumen und bis zu 5 Tonnen Schüttgewicht.

25. Waage nach einem der Ansprüche 1 bis 24, dadurch gekennzeich­ net, daß die Wägezelle (36) eine solche vom elektrischen Biege­ balkentyp ist und/oder einen Wägebereich bis etwa 50 000 Newton aufweist.