-
Automatische Waage für kontinuierlich zugeführtes, stückiges oder
körniges Gut
Es sind bereits automatische Waagen zum Wägen von kontinuierlich zugeführtem,
stückigem oder körnigem Gut bekannt, bei welchen eine Trommel mit drei oder vier
nach außen offenen Sektoren drehbar am einen Arm eines Waagebalkens gelagert ist,
wobei das ZU wägende Gut durch einen Einlauftrichter in den jeweils oben befindlichen
Sektor dieser Trommel eingefüllt wird. Wenn bei derartigen Waagen im oben befindlichen
Sektor der Trommel sich die eingestellte Gewichtsmenge an Gut angesammelt hat, senkt
sich derjenige Arm des Waagebalkens, an welchem die Trommel gelagert ist, wobei
die Trommel, je nachdem, ob sie drei oder vier Sektoren aufweist, um 120 oder um
9QO gedreht wird, wodurch der mit Gut gefiillte Sektor entleert wird und der Waagebalken
in seine Ausgangsstellung zurückkehrt. Gleichzeitig ist der nächstfolgende Sektor
der Trommel in Auffangstellung unter den Einlauftrichter gebracht worden.
-
Diese bekannten automatischen Waagen haben sich im Prinzip bewährt.
In rauhen Betrieben, insbesondere z. E. in der Zementfabrikation beim Wägen des
aus dem Ofen kommenden Zementklinkers, ergeben sich jedoch häufig Störungen, weil
die Ausklinkung der Trommel zu ihrer Entleerung, die Rückführung der Waage in die
Ausgangsstellung und die Registrierung durch die zu wägende nasse selbst bewirkt
werden muß und
sich, insbesondere z. B. beim Wägen von heißem und
Staub entwickelndem Zementklinker od. dgl. infolge Eindringens von Staub oder Klinkerteilchen
in den Mechanismus, Verwindungen usw. zusätzliche, hemmend wirkende Kräfte ergeben,
welche die Entleerung der Sektoren der Trommel verhindern oder doch so stark verzögern,
daß unzulässige Meßfehler entstehen. Diese Nachteile werden durch die vorliegende
Erfindung behoben.
-
Die Erfindung betrifft eine automatische Waage für kontinuierlich
zugeführtes, stückiges oder körniges Gut, bei welcher am einen Arm eines Waagebalkens
eine auf ihrem ganzen Umfang offene, durch radial gerichtete Wände in unter sich
gleiche Sektoren unterteilte Trommel drehbar gelagert ist, deren jeweils oben befindlichem
Sektor das zu wägende Gut durch einen Einlauftrichter zugeführt wird, welche Trommel
als- Folge des Ausschlages des Waagebalkens nach Ansammlung der vorgesehenen Gutmenge
in ihrem auffangenden Sektor um den Zentriwinkel des Sektors gedreht wird, wobei
das aufgefangene Gut in einen Auslauftrichter entleert und der nächste Sektor in
Auffangstellung gebracht wird. Erfindungsgemäß sitzt auf dem einen Ende der in staubdicht
abgeschlossenen Tonnenlagern mit axialem Spiel in den Schenkeln des gabelförmigen
Armes des Waagebalkens gelagerten Achse der Trommel das Schneckenrad eines in einem
staubdichten Gehäuse am einen Schenkel des gabelförmigen Armes des Waagebalkens
angebrachten, selbsthemmenden Schneckengetriebes, dessen Schnecke mit der Welle
eines ebenfalls an diesem Schenkel des Waagebalkens gelagerten, vollständig geschlossenen
Elektromotors gekuppelt ist, wobei im Stromkreis dieses Elektromotors ein auf dem
Waagebalken angeordneter Kippschalter vorgesehen ist, welcher diesen Stromkreis
schließt und den Elektromotor in Gang setzt, wenn der gabelförmige Arm des Waagebalkens
mit der Trommel sich senkt.
-
Bei der automatischen Waage gemäß der Erfindung wird die Drehung
der Trommel nicht durch den Ausschlag des Waagebalkens bewirkt, sondern durch den
hierfür vorgesehenen Elektromotor, und der Ausschlag des Waagebalkens bewirkt lediglich
das Einschalten dieses Elektromotors. Dadurch werden Störungen, die durch zufällige,
hemmende Kräfte verursacht werden können, z. B. Festklemmen der Trommel durch Teile
des zu wägenden Gutes, ausgeschaltet, denn die Kraft des Elektromotors genügt auf
alle Fälle, um derartige hemmende Kräfte zu überwinden. Durch die Lagerung der Achse
der Trommel in Lagern mit axialem Spiel werden auch Biegungen oder Verwindungen
dieser Achse, welche infolge des Einflusses der Temperatur des zu wägenden Gutes
auftreten können, unwirksam.
-
In der Zeichnung sind zwei beispielsweise Ausführungsformen des Erfindungsgegenstandes
schematisch dargestellt. Es zeigt Abb. I eine Seitenansicht der erstenAusführungsform
der automatischen Waage für kontinuierlich zugeführtes, stückiges oder körniges
Gut, teilweise im Schnitt, Abb. 2 eine Vorderansicht hierzu, teilweise im Schnitt
nach Linie A-A in Fig. I, Abb. 3 eine Seitenansicht der zweiten Ausführungsform
der autematLiscqren Waage ftir kontinuierlich zugeführtes, stückiges oder körniges
Gut und Abb. 4 eine Vorderansicht hierzu, teilweise im Schnitt.
-
Bei der Ausführung der automatischen Waage nach Abb. I und 2 ist
in einem Gestell I in staubdicht abgeschlossenen Kugellagern die Achse 2 des Waagebalkens
3 gelagert. Der vordere Arm dieses Waagebalkens 3 ist gabelförmig ausgebildet, und
zwischen seinen Gabelschenkeln 3' und 3" ist eine Trommel 4 angeordnet, deren Achse
5 mit axialem Spiel in in der Zeichnung nicht dargestellten, staubdicht abgeschlossenen
Tonnenlagern, d. h. Wälzlagern mit tonnenförmigen Wälzkörpern, in den Gabelschenkeln
3' und 3" gelagert ist. Zwischen den Seitenwänden der Trommel 4 und den Gabelschenkeln
3' und 3" des Waagebalkens 3 ist reichlich Raum vorhanden, so daß Materialstücke
sich nicht einklemmen und die Drehung der Trommel 4 behindern können. Diese Trommel
4 ist an ihrem Umfang vollständig offen und ihr Inneres ist durch radial gerichtete
Zwischenwände 6 in vier unter sich gleiche Sektoren unterteilt. Oberhalb der Trommel
4 ist ein Einlaufstutzen 7 vorgesehen, welcher in eine geneigte Rinne 8, in welcher
das zu wägende Material zufließt, eingesetzt ist, wobei über seiner oberen Öffnung
in dieser Rinne 8 ein Rost g angeordnet ist, welcher Materialstücke, die eine gewisse
Größe überschreiten, am Einfallen in den Einlauftrichter 7 hindert und durch die
Rinne 8 weiterleitet. Der lichte Abstand der Roststäbe voneinander soll kleiner
sein als der lichte Abstand zwischen den Seitenwänden der Trommel 4 und den Gåbelschenkeln
3' und 3" des Waagebalkens. Ganz vorn ist unten ein Auslauftrichter I0 angeordnet,
durch welchen das aus den Sektoren der Trommel 4 ausfallende Material einer Fördereinrichtung
od. dgl. zugeleitet wird. Am hinteren Arm des Waagebalkens 3, welcher zwischen zwei
am Gestell I einstellbar angeordneten Anschlägen II und I2 schwingen kann, ist der
Gewichtskasten I3 mit dem Gegengewicht gelagert.
-
Auf dem außenseitig über den Gabelschenkel 3' des vorderen Armes
des Waagebalkens 3 vorstehenden Ende der Achse 5 der Trommel 4 sitzt ein Schneckenrad
I4, welches mit einer Schnecke 15 einer am Gabelschenkel 3' gelagerten Schneckenwelle
I6 im Eingriff steht. Das durch dieses Schneckenrad 14 und die Schnecke 15 gebildete,
selbsthemmende Schneckengetriebe ist mit einem staubdichten Gehäuse I7 versehen,
und das aus diesem Gehäuse I7 herausragende Ende der Schnekkenwelle I6 ist mittels
einer Kupplung I8 mit dem einen Wellenstumpf eines am Gabelschenkel 3' angeordneten,
vollständig geschlossenen Elektromotors' 19 g'ekuppeit. Auf den hinteren Arm des
Waagebalkens 3 ist ein im Stiromreilsl des Elektro-
motors 19 liegender
Kippschalter 20, z. B. ein Quecksilberkippschalter, angeordnet, welcher den Stromkreis
schließt und somit den Elektromotor 19 in Gang setzt, wenn der Waagebalken 3 ausschlägt
und dessen gabelförmiger, vorderer Arm, in welchem die Trommel 4 gelagert ist, seine
Mittellage nach unten überschreitet. Auf dem anderen Wellenstumpf des Elektromotors
19 ist eine Schnecke 2I angeordnet, welche mit einem Schnekkenrad 22 im Eingriff
steht. Dieses Schneckenrad 22 betätigt einen zweiten, in der Zeichnung nicht dargestellten,
im Stromkreis des Elektromotors 19 liegenden Schalter in der Weise, daß der Stromkreis
des Elektromotors 19 unterbrochen und dieser somit stillgesetzt wird, sobald die
Trommel 4 eine Vierteldrehung ausgeführt hat.
-
Das zu wägende Material, z. B. Zementklinker, fließt in mehr oder
weniger kontinuierlichem Strom durch die Rinne 8 zu, wobei das Material bis zu einer
gewissen Stückgröße durch den Rost 9 in den Einlauftrichter 7 einfällt, während
größere Materialstücke in der Rinne 8 weitergeleitet werden. Aus dem Einlauftrichter
7 fällt das Material in den jeweils oben befindlichen Sektor der ruhenden Trommel
4 und wird in diesem angehäuft. Hat sich in diesem Sektor der Trommel 4 die vorgesehene
Materialmenge angesammelt, so senkt sich der vordere, gabelförmige Arm des Waagebalkens
3, in welchem die Trommel 4 gelagert ist, und der Elektromotor I9 wird durch den
Kippschalter 20 eingeschaltet, was bewirkt, daß die Trommel 4 über die Schnecke
15 und das Schneckenrad 14 in Drehung versetzt wird. Der mit Material gefüllte Sektor
der Trommel 4 entleert sich dabei in den Auslauftrichter 10 und der nächstfolgende
Sektor kommt unter den Einlauftrichter 7 zu liegen und fängt nun das durch den Einlauftrichter
7 einfallende Material auf. Mit der Entleerung des Sektors der Trommel 4 wird der
gabelförmige Arm des Waagebalkens 3 entlastet und dieser schwingt in seine Ausgangslage
zurück. Wenn die Trommel 4 eine Vierteldrehung ausgeführt hat, unterbricht der auch
das Schneckenrad 22 betätigte Schalter den Stromkreis des Elektromotors 19, So daß
dieser stillgesetzt wird. Infolge der Selbsthemmung des Schneckengetriebes I4, 15
wird die Trommel 4 in ihrer neuen Stellung blockiert. Der durch das Schneckenrad
22 geöffnete Schalter ist so ausgebildet, daß er selbsttätig geschlossen wird, wenn
der Waagebalken 3 seine Ausgangslage erreicht.
-
Der Elektromotor 19 wird dadurch nicht ohne weiteres wieder eingeschaltet,
da sein Stromkreis in dieser Stellung des Waagebalkens 3 durch den Kippschalter
20 unterbrochen ist.
-
Da während der Drehung der Trommel 4 weiter Material durch den Einlauftrichter
7 einfällt, muß das am hinteren Arm des Waagebalkens 3 angreifende Gegengewicht
so eingestellt sein, daß der Waagebalken 3 auszuschlagen beginnt, bevor das im auffangenden
Sektor der Trommel 4 sich sammelnde Material das vorgesehene Gewicht vollstänldlig
erreicht hat. Auf empirischem Weg läßt sich die zweckmäßige Einstellung leicht ermitteln,
und es wird dann ei;ne für die in Frage stehenden Zwecke vollständig genügende Wägegenauigkeit
erzielt.
-
Mit der Achse 5 der Trommel 4 ist ein in der Zeichnung nicht dargestelltes
Zählwerk verbunden, an welchem die Anzahl der Vierteldrehungen der Trommel 4 abgelesen
werden kann, so daß das Gewicht des durchgelaufenen Materials sofort ermittelt werden
kann.
-
Der Waagebalken 3 kann allenfalls mit einer an sich bekannten Dämpfungsvorrichtung
versehen sein.
-
Eine noch genauere Wägung des durchlaufenden Gutes läßt sich erzielen,
wenn die auitomatilsche Waage mit einer Parallelführung für die das zu wägende Gut
aufnehmende Trommel versehen wird, weil die Genauigkeit der Wägung in diesem Fall
nicht mehr durch zufällige Ungleichmäßigkeiten der Aufschichtung des Gutes in dem
auffangenden Sektor der Trommel beeinträchtigt wird. Eine solche Ausführung der
automatischen Waage ist in Abb. 3 und 4 schematisch dargestellt.
-
Hierbei sind auf einer Grundplatte 25 zwei Lagerböcke 26 fest angeordnet,
auf welchen in Pendelkugellagern eine Achse 27 gelagert ist. Auf dieser Achse 27
sitzt der aus zwei zueinander parallelen Seitenteilen28 bestehende Waagebalken.
Am einen Arm des Waagebalkens ist eine Trommel 29 angeordnet, deren Achse 30 mittels
staubdicht abgeschlossener Pendelkugellager 3I in den beiden Seitenteilen 28 des
Waagebalkens gelagert ist.
-
Diese Trommel 29 ist an ihrem Umfang vollständig offen und ihr Inneres
ist durch radial gerichtete Zwischenwände 32 in vier unter sich gleiche Sektoren
unterteilt, welche zur Aufnahme des zu wägenden Gutes bestimmt sind. Am anderen
Arm des Waagebalkens, ist als Gegengewicht eine geschlossene Tonne 33 angeordnet,
welche auf einer zur Achse 27 parallelen, in den Seitenteilen 28 des Waagebalkens
gelagerten Achse 34 sitzt. In diese Tonne 33 wird Wasser eingefüllt, bis das erforderliche
Gesamtgewicht erreicht ist, und sie ist zu diesem Zweck mit einer durch eine Verschlußschraube
35 abschließbaren Einfüllöffnung 36 versehen. Die beiden Seitenteile 28 des Waagebalkens
sind durch eine zwischen der Tonne 33 und der Achse 27 angeordnete Strebe 37 miteinander
verbunden.
-
Auf der einen Seite steht die Achse 30 der Trommel 29 über das Wälzlager
3I hinaus vor und am vorstehenden Teil hängt an in der Zeichnung nicht dargestellten
Kugellagern ein Gehäuse 38, in welchem ein Elektromotor 39 gelagert ist. Auf dem
einen Wellenstumpf dieses Elektromotors 39 sitzt eine selbsthemmende Schnecke40,
welche mit einem auf der Achse 30 sitzenden Schneckenrad 41 im Eingriff steht. An
seinem unteren Teil besitzt das Gehäuse 38 einen senkrecht unter der Achse 30 liegenden
Zapfen 42, auf welchem das eine Ende eines zum Waagebalken parallelen Lenkers 43
gelagert ist, dessen anderes Ende auf einem am diesseitigen Lagerbock 26 vorgesehenen
Achszapfen 44 angelenkt ist. Der Lagerbock 26, der Seitenteil 28 des Waagebalkens,
das starre Gehäuse 38 und
dieser -Lenker 43 bilden ein Lenkerparallelogramm
und somit eine Parallelführung der als Wägegefäß dienenden Trommel.
-
Der Elektromotor 39 wird durch einen in der Zeichnung nicht dargestellten
Schaltschütz ein- und ausgeschaltet, in dessen Steuerstromkreis zwei Kontakte 45
und 46 vorgesehen sind. Der Kontakt 45 ist am diesseitigen Seitenteil 28 des Waagebalkens
angeordnet und er wird durch einen unter Federwirkung stehenden Drücker 47 betätigt,
welcher mit einem ortsfest gelagerten Anschlag 48 zusammenwirkt, derart, daß jedesmal,
wenn die Trommel 29 sich senkt, eine Schaltbewegung erfolgt. Der andere Kontakt
46 ist im Gehäuse 38 angeordnet und wird durch eine unter Federwirkung stehende
Druckstange 49 betätigt. Am freien Ende dieser Druckstange 49 ist eine Rolle 50
gelagert, welche auf einer auf der Achse 30 der Trommel 29 vsitzen,dY Schaltscheibe
51 läuft. Die Schaltscheibe 51 besitzt zwei Nocken und zwei zwischen diesen liegende
Ausschnitte, derart, daß bei jeder Vierteldrehung der Achse 30 eine Schaltbewegung
erfolgt. Die Kontakte 45 und 46 sind in der Weise in den Steuerstromkreis des den
Elektromotor 39 ein- und aus schaltenden Schaltschützes eingeschaltet, daß bei einer
Schaltbewegung des einen Kontaktes der Steuerstromkreis geschlossen wird, wenn dieser
durch den anderen Kontakt unterbrochen ist, oder unterbrochen wird, wenn er durch
den anderen Kontakt geschlossen ist.
-
Die Trommel 29 liegt in einem Gèhäuse 52, in dessen Decke ein Einlauftrichter
53 für das zu wägende Gut angeordnet ist. Das gewogene Gut fällt beim Drehen der
Trommel 29 in einen Schacht 54 aus und gelangt in eine Fördereinrichtung, durch
welche es wegbefördert wird Die Seitenteile 28 des Waagebalkens liegen außerhalb
dieses Gehäuses 52, in dessen Seitenwänden Schlitze 55 (Abb. 4) vorgesehen sind,
in welchen die Achse 30 sich bewegen kann. Diese Schlitze 55 können gegebenenfalls
durch auf der Achse 30 angeordnete, in der Zeichnung nich ,dargesltelite Masken;
abgedeckt sein. Nach hinten ist das Gehäuse 52 durch eine zwischen der Achse 27
und der Trommel 33 liegende Rückwand 56 abgeschlossen. Zur Begrenzung des Ausschlages
des Waagebalkens ist an der einen Seite der Trommel 33 ein Zapfen 57 angeordnet,
welcher in einen Schlitz 58 einer ortsfest gelagerten Schiene 59 eingreift und in
diesem sich bewegen kann. Ferner ist ein Zählwerk6o vorgesehen, dessen Drücker 6I
durch die Tonne 33 betätigt wird.
-
Mit Vorteil ist im Stromkreis des die Fördereinrichtung, welche das
zu wägende Gut in den Einlauftrichter 53 fördert, antreibenden Elektromotors ein
Unterbrecher angeordnet, welcher mit dem einen Seitenteil 28 des Waagebalkens in
der Weise zusammenwirkt, daß der Stromkreis unterbrochen wird, sobald der die Trommel
29 tragende Arm des Waagebalkens zu sinken beginnt, und wieder geschlossen wird,
wenn dieser Arm des Waagebalkens nach Entleeren des Sektors der Trommel 29 wieder
in seine höchste Stellung zurückkehr. Dadurch wird erreicht, daß die Förderung des
Gutes während der Zeit, während welcher die Trommel 29 sich dreht, unterbrochen
wird, wodurch die Genauigkeit der Wägung erhöht wird.
-
Die automatische Waage kann gegebenenfalls auch zum Wägen von flüssigem
Gut ausgebildet werden.