自校準(zhǔn)式定量供給裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種散料用定量供給裝置，其具有固定到散料容器的出口的定量稱。該定量供給裝置包括大體上水平延伸的馬達驅(qū)動輸送器（20），該輸送器（20）被設(shè)計成將散料從入口區(qū)（24）輸送到出口區(qū)（25）。入口區(qū)（24）配置在散料容器（10、11）的下方。出口區(qū)（25）被支撐在至少一個第一測量裝置（27）上，該第一測量裝置（27）被配置且設(shè)計成確定輸送器（20）的由散料引起的重量負荷。在輸送器（20）的入口區(qū)（24）處，輸送器（20）以自由浮動的方式被安裝到散料容器（10）。
【專利說明】自校準(zhǔn)式定量供給裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種用于散料(bulk material)的定量供給裝置，其具有安裝到散料容器的出口的配料稱(batch weighing scale)。本發(fā)明還涉及一種操作定量供給裝置的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]例如，從W02009/065524A1已知一種定量供給裝置，其具有安裝到散料容器的出口的配料稱。該配料稱主要包括水平延伸的輸送器，該輸送器優(yōu)選地可以是螺旋輸送器并且由在固定的支撐框架上的多個承載裝置支撐。在支撐框架和輸送器之間設(shè)置多個測量裝置，該測量裝置被配置和設(shè)計成連續(xù)地檢測由輸送器輸送的散料的重量。該輸送器是馬達驅(qū)動的且被設(shè)計成沿規(guī)定的方向從接收區(qū)域?qū)⑾嚓P(guān)的散料輸送到排出區(qū)域。
[0003]在容器的基底安裝豎直填充管，該豎直填充管被引導(dǎo)到輸送器的接收區(qū)域。該容器存儲待被輸送的散料的至少一部分，并且與填充管配合來形成用于輸送器的進給器。攪拌器可以設(shè)置在該容器中，通過該攪拌器可以攪拌例如那些流動差的散料，使得可以確保在容器中質(zhì)量流對輸送器均勻負荷。
[0004]容器(或安裝到容器基底的填充管)和輸送器優(yōu)選地彼此可機械解耦，以便防止在容器中產(chǎn)生的運動對輸送器的重量的測量結(jié)果產(chǎn)生影響。在是螺旋輸送器的情況下，例如，利用柔性環(huán)(flexible collar)實現(xiàn)解耦，該柔性環(huán)將容器的填充管與裝配于輸送器的接收區(qū)域的管連接。
[0005]W02009/065524A1提出了對輸送器的完全浮置(floating)地支撐的方案，使得以連續(xù)的測量方式僅檢測施加到輸送器的重量。為此，通過在支撐框架上的多個自校準(zhǔn)式承載部在底部支撐輸送器，其中至少一個自校準(zhǔn)式承載部具有一體化的力傳感器。該自校準(zhǔn)式承載部位于大體上水平的輸送器的兩端中的各端。
[0006]在輸送工作過程中，通過輸送器使得豎直流動的散料指向成沿水平方向并且被從輸送器的接收區(qū)域移出。現(xiàn)有技術(shù)有價值的改進在于，尤其對于流動特性差的散料，由散料的連續(xù)豎直流動能夠產(chǎn)生極大改變的豎直力。這些力可以通過散料傳動到輸送器，由此被傳動到在接收區(qū)域處位于輸送器下方的自校準(zhǔn)承載部。這些力可以導(dǎo)致重量檢測的測量值的失真。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]因而，本發(fā)明的目的在于消除由豎直力導(dǎo)致的測量誤差，特別地對于流動特性差的散料而言，本發(fā)明的目的還在于提高具有位于容器處的大體上水平的輸送器的定量供給裝置的測量精確性。
[0008]通過根據(jù)方案I和10中的裝置和方法來實現(xiàn)該目的。其它方案的主題是優(yōu)選的和/或有益的改進。
[0009]因此，通過如下的散料用定量供給裝置實現(xiàn)該目的:該定量供給裝置包括馬達驅(qū)動的輸送器，該輸送器位于散料容器的出口處并且大體上是水平的。輸送器被設(shè)計成將散料從入口區(qū)輸送到出口區(qū)。入口區(qū)位于散料容器的下方并且出口區(qū)被支撐在至少一個測量裝置上。
[0010]第一測量裝置被配置且設(shè)計成確定輸送器的由散料引起的重量負荷。
[0011]可實現(xiàn)成例如負荷傳感器或稱重傳感器的測量裝置與被支撐的輸送器一起形成配料稱，利用該配料稱能夠連續(xù)地檢測沿輸送方向輸送的散料的質(zhì)量流。
[0012]在入口區(qū)處，采用自由浮動的方式將輸送器安裝到散料容器。
[0013]由于輸送器在散料容器上自由浮動地懸掛，而且還由于在散料容器上的配料稱，例如，有效地抑制了豎直力的極大變化(即實際上是脈沖的或急速地變化)影響測量裝置的效果。利用測量裝置完成對由散料引起的重量負荷的檢測，該測量裝置位于散料的入口區(qū)的相反側(cè)。因而，該測量裝置位于變化的豎直力(即，干涉力)可以被耦合到配料稱中的關(guān)鍵區(qū)的外側(cè)。
[0014]優(yōu)選地，螺旋輸送器是用于輸送流動特性差的散料的適合的輸送器。這種類型的螺旋輸送器包括至少一個外殼，在該外殼的筒狀內(nèi)部定位可轉(zhuǎn)動地支撐的螺旋輸送器。螺旋輸送器具有軸，軸被外部馬達驅(qū)動并且被螺旋紋環(huán)繞。
[0015]例如，自由浮動的懸掛還適用于輸送帶、鏈?zhǔn)捷斔推骰虬鍡l輸送器，以便有效地抑制在對向下滑動的散料稱重的過程中在適用的輸送器上變化的豎直力。
[0016]該定量供給裝置可以包括電子部件，所述電子部件被設(shè)計成用于確定由輸送器輸送的質(zhì)量流。質(zhì)量流是根據(jù)檢測到的輸送器的重量負荷和輸送器的速度得到的，其中，輸送器的速度取決于輸送器的馬達驅(qū)動的速度。
[0017]采用有利的方式，該電子部件可以包括控制環(huán)路，利用該控制環(huán)路，將控制輸送器的輸送速度使得被輸送的質(zhì)量流保持恒定。
[0018]優(yōu)選地，所述散料容器能夠被支撐于多個第二測量裝置，所述第二測量裝置被配置和設(shè)計成確定所述容器和所述輸送器的由所述散料引起的總重量負荷。
[0019]此外，所述電子部件被設(shè)計成能借助于所述第二測量裝置檢測所述總重量負荷隨時間的減少量并且將所述減少量與由所述輸送器輸送的所述散料的質(zhì)量進行比較，并且如果適用則設(shè)置用于確定所述被輸送的質(zhì)量流的校正因數(shù)。
[0020]還有，所述散料容器能夠包括被設(shè)計成攪拌所述散料的攪拌器。采用這種方式，可以在材料容器中建立質(zhì)量流，特別地在是流動特性差的散料的情況下可以在材料容器中建
立質(zhì)量流。
[0021]在另一特別有利的實施方式中，在所述入口區(qū)處能夠借助于至少一個第三測量裝置從所述散料容器采用自由浮動的方式來懸置所述輸送器。所述第三測量裝置被配置和設(shè)計成檢測所述散料容器和所述輸送器之間的豎直作用力。
[0022]第三測量裝置可以與電子部件連接，所述電子部件被設(shè)計成根據(jù)被測量的所述豎直作用力來控制在所述散料容器中的攪拌器，使得在所述散料容器中建立均勻流動行為。
[0023]本發(fā)明還包括一種用于操作根據(jù)本發(fā)明的散料用定量供給裝置的方法。本發(fā)明包括至少如下步驟:
[0024]a)經(jīng)由至少一個第一測量裝置(27)來測量所述輸送器(20)的重量負荷；
[0025]b)基于所述輸送器的速度和所述輸送器(20)的重量負荷并且基于校正因數(shù)來確定在所述輸送器(20)中輸送的所述散料的質(zhì)量流；
[0026]c)將所確定的所述質(zhì)量流與所述質(zhì)量流的預(yù)定的標(biāo)稱值進行比較；
[0027]d)根據(jù)所確定的所述質(zhì)量流與所述質(zhì)量流的預(yù)定的標(biāo)稱值之間的比較結(jié)果來調(diào)整所述輸送器的輸送器速度。
[0028]在定量供給裝置的工作過程中，本發(fā)明能夠提供循環(huán)反復(fù)的控制測量，其另外包括至少如下步驟:
[0029]i)經(jīng)由至少一個第二測量裝置(12)來測量所述散料容器(10)和所述輸送器(20)的總重量負荷；
[0030]ii)確定總重量負荷在限定的時間期間內(nèi)的減少量；
[0031]iii)確定所述輸送器(20)在所述限定的時間期間內(nèi)輸送的所述散料質(zhì)量；
[0032]iv)基于所確定的總重量負荷的所述減少量與所確定的所述輸送器(20)輸送的所述散料質(zhì)量的商來確定校正值；
[0033]V)調(diào)整用于步驟b)的所述校正值。
[0034]此外，本發(fā)明包括一種操作定量供給裝置的攪拌器調(diào)整方法，其包括如下步驟:
[0035]I)經(jīng)由至少一個第三測量裝置(26)測量作用在所述散料容器(10)和所述輸送器(20)之間的豎直力；
[0036]2)確定和分析被測量的所述豎直力隨時間的信號行為；
[0037]3)根據(jù)所確定和分析的信號行為來調(diào)整在所述散料容器中的所述攪拌器的攪拌器速度。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0038]以下在參照附圖的情況下利用示例性實施方式來詳細地說明本發(fā)明。
[0039]圖1示出了具有散料容器和位于該容器的采用螺旋輸送器形式的輸送器的定量供給裝置的示意圖。
【具體實施方式】
[0040]在示出的實施方式中，散料容器是安裝到支撐結(jié)構(gòu)I的筒狀散料容器10，作為示例安裝到梯形支撐結(jié)構(gòu)I的上縱向構(gòu)件(例如，由鋼梁制成)散料。向下成圓錐形地漸縮到出口的排出部11安裝到容器基底。在散料容器10和支撐結(jié)構(gòu)I之間設(shè)置多個測量裝置(承載裝置)12，借助于該測量裝置12，相對于支撐結(jié)構(gòu)I支撐散料容器10。
[0041]在散料容器10內(nèi)部配置攪拌器，在圖中未示出該攪拌器，在適用的情況下該攪拌器延伸到排出部11中?？梢岳脭嚢杵鲾嚢枭⒘希貏e是那些流動差的散料。
[0042]作為利用攪拌器對散料進行攪拌的結(jié)果，在排出部11中產(chǎn)生質(zhì)量流，可以使得質(zhì)量流經(jīng)由出口被傳送到輸送器20。輸送器20配置在排出部11的下方，并且被設(shè)計成移除由散料容器10存儲的、被攪拌了的、且在出口處被計量出的散料。
[0043]因而，可以將具有一體化的攪拌器的散料容器10與排出部11的組合視為用于輸送器20的進給器。
[0044]輸送器20包括長的且大體管狀的殼體21,在殼體21的內(nèi)部,優(yōu)選地可轉(zhuǎn)動地支撐螺旋輸送器22。由驅(qū)動馬達23驅(qū)動螺旋輸送器22。在輸送器20的接收區(qū)域或入口區(qū)中，即如圖所示在輸送器20的左端處，設(shè)置有入口區(qū)(引入口凸緣)24，該入口區(qū)24延伸通過對應(yīng)的開口而延伸到管狀的殼體21的內(nèi)部。在相反端，管狀的殼體21具有下開口，該下開口終止在出口區(qū)(排出管)25中并且限定了用于由輸送器20輸送的散料的排出區(qū)域或出口區(qū)。
[0045]進給器10、11的出口通過柔性連接而連接到引入口凸緣24。進給器10、11和輸送器20通過柔性連接彼此可機械解耦，該柔性連接可以借助于繞著排出部11的下端和引入口凸緣24的上端同軸地固定的柔性環(huán)來實現(xiàn)。輸送器20和進給器10、11能夠彼此單獨地進行運動，因而輸送器20和進給器10、11可彼此解耦，特別是振動地解耦。
[0046]輸送器20通過至少一個第一測量裝置(承載裝置)在排出區(qū)域側(cè)(即，在如圖所示的右側(cè))被支撐在支撐結(jié)構(gòu)(支撐框架)I上，在圖中利用附圖標(biāo)記27標(biāo)注該第一測量裝置(承載裝置)。力測量裝置被一體化到承載裝置27中，利用該力測量裝置能夠檢測作用在承載裝置上的重量。例如，力測量裝置可以包括負荷傳感器或稱重傳感器。
[0047]如圖所示，該承載裝置27位于排出管25的附近并且可以被定位到排出管25的左偵牝但是也可以被定位在排出管25的右側(cè)。還可以將兩個承載裝置相對于輸送器20的中心線對稱地定位在排出管25的附近。
[0048]在排出管25的相反端處(也就是說根據(jù)圖1，在附圖的左側(cè)處)，借助于連桿26，采用自由浮動的方式從進給器10、11懸掛輸送器20。
[0049]利用輸送器20在接收區(qū)域側(cè)自由浮動的懸掛和支撐結(jié)構(gòu)I上的在排出側(cè)的重量測量承載部，輸送器20構(gòu)成允許對被輸送的質(zhì)量流進行連續(xù)的重量檢測的配料稱。
[0050]在輸送或定量操作過程中，在排出部11的出口處使得散料改變方向，使得從豎直流動方向變成在輸送器20的接收區(qū)域中的水平方向。在這個過程中，例如，基于散料特性、進給器10、11的幾何設(shè)計和其內(nèi)壁面，可以產(chǎn)生不同的豎直力。由于由攪拌機執(zhí)行的對散料的攪拌，這些豎直力可以有很大的變化，也就是說豎直力可以特別地以脈沖的方式產(chǎn)生。特別是在散料的流動特性差的情況下產(chǎn)生這些脈沖的或急速變化的豎直力，并且由于現(xiàn)有技術(shù)的用于質(zhì)量流的重量測定的配料稱在接收區(qū)域內(nèi)還必須借助于承載裝置支撐在支撐結(jié)構(gòu)上，所以在現(xiàn)有技術(shù)配料稱中，經(jīng)常導(dǎo)致重量測量失真。
[0051]利用通過連桿26在接收區(qū)域側(cè)實現(xiàn)的輸送器20從進給器10、11自由浮動的懸掛，能有效地防止由攪拌產(chǎn)生的干涉信號對重量檢測造成影響。
[0052]利用被一體化到承載裝置27中的測量裝置連續(xù)地檢測位于輸送器20內(nèi)且通過螺旋輸送器22輸送的散料的重量。通過乘以由驅(qū)動馬達23的速度確定的輸送器20的輸送速度得到被水平輸送的散料的相關(guān)的當(dāng)前質(zhì)量流。借助于驅(qū)動馬達23的作為控制環(huán)路的可控變量的速度將當(dāng)前質(zhì)量流調(diào)整到標(biāo)稱值，以便確保恒定輸送。
[0053]此外，示出的定量供給裝置配備有用于配料稱的自動校準(zhǔn)的設(shè)備。為此，各承載裝置12配備有稱重傳感器，借助于各承載裝置12，輸送器20的進給器10、11被支撐在支撐結(jié)構(gòu)I上。利用承載裝置12的這些稱重傳感器檢測進給器10、11和懸掛的輸送器20的重量。在正在進行的輸送操作過程中，存儲在散料容器中的散料的質(zhì)量連續(xù)地減少。利用一體化到承載裝置12中的稱重傳感器檢測這種重量減小。在限定的時間間隔處，將由采用重量測量方式支撐的散料容器確定的重量減小與利用配料稱在同一時間期間確定的被輸送的散料質(zhì)量的值進行比較。主要根據(jù)被檢測的產(chǎn)品的重量和輸送器20的輸送速度的乘積或者檢測到質(zhì)量流的時間積分來計算被輸送的散料質(zhì)量。
[0054]如果利用輸送器20測量的被輸送的散料質(zhì)量與經(jīng)由在稱重傳感器上支撐的散料容器10利用控制測量確定的重量差存在偏差，那么可利用校正因數(shù)適當(dāng)?shù)卣{(diào)整或者校正利用輸送器20檢測的測量結(jié)果。例如借助于適當(dāng)?shù)目刂坪驼{(diào)整裝置，可以采用自動的方式產(chǎn)生用于校正值的校準(zhǔn)和定量調(diào)整的時間間隔。
[0055]采用有用的方式，連桿26中的每一個均具有采用負荷傳感器或重量傳感器的形式的至少一個測量裝置，在接收區(qū)域中通過連桿26從進給器10、11懸掛輸送器20，利用測量裝置能夠檢測由對散料的攪拌產(chǎn)生的脈沖或急速變化的豎直力?？梢苑治隼脺y量裝置檢測的這些信號，并且這些信號提供了在進給器10、11中散料流的流動行為?？梢詮乃鶛z測的信號產(chǎn)生控制信號，利用該控制信號能夠調(diào)整或控制攪拌器或在散料容器10和/或在排出部11中發(fā)生的攪拌。借助于這種控制或調(diào)整可以實現(xiàn)用于輸送器20的均勻負荷的均勻質(zhì)量流。
【權(quán)利要求】
1.一種散料用定量供給裝置，其具有馬達驅(qū)動的輸送器(20)，所述輸送器(20)位于散料容器(10、11)的出口處并且大體上是水平的，其中 所述輸送器(20)被設(shè)計成將所述散料從入口區(qū)(24)輸送到出口區(qū)(25)，其中所述入口區(qū)(24)位于所述散料容器(10 )的下方并且所述出口區(qū)(25 )被支撐在至少一個第一測量裝置(27 )上，所述第一測量裝置(27 )被配置且設(shè)計成確定所述輸送器(20 )的由所述散料引起的重量負荷，其特征在于， 在所述入口區(qū)(24)處，所述輸送器(20)以自由浮動的方式被安裝到所述散料容器(10)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的定量供給裝置，其特征在于，所述輸送器(20)被實現(xiàn)為螺旋輸送器、輸送帶、鏈?zhǔn)捷斔推骰虬鍡l輸送器。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的定量供給裝置，其特征在于，設(shè)置電子部件，所述電子部件被設(shè)計成根據(jù)被檢測的所述輸送器(20)的重量負荷與所述輸送器(20)的馬達驅(qū)動的速度來確定被輸送的質(zhì)量流。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的定量供給裝置，其特征在于，所述電子部件被設(shè)計成控制所述輸送器(20 )的輸送速度，使得所述被輸送的質(zhì)量流保持恒定。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的定量供給裝置，其特征在于，所述散料容器(10)被支撐于至少一個第二測量裝置(12)，所述第二測量裝置(12)被配置和設(shè)計成確定所述容器(10)和所述輸送器(20)的由所述散料引起的總重量負荷。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的定量供給裝置，其特征在于，所述電子部件被設(shè)計成借助于所述第二測量裝置(12)檢測所述總重量負荷隨時間的減少量并且將所述減少量與由所述輸送器(20)輸送的所述散料的質(zhì)量進行比較，并且如果適用則設(shè)置用于確定所述被輸送的質(zhì)量流的校正因數(shù)。
7.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的定量供給裝置，其特征在于，所述散料容器(10)包括被設(shè)計成攪拌所述散料的攪拌器。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的定量供給裝置，其特征在于，在所述入口區(qū)(24)處借助于至少一個第三測量裝置(26)從所述散料容器(10)采用自由浮動的方式來懸置所述輸送器(20),所述第三測量裝置(26 )被配置和設(shè)計成檢測所述散料容器和所述輸送器之間的豎直作用力。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的定量供給裝置，其特征在于，設(shè)置被設(shè)計成根據(jù)被測量的所述豎直作用力來控制在所述散料容器中的攪拌器的電子部件，使得在所述散料容器中建立均勻流動行為。
10.一種操作根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的散料用定量供給裝置的方法，其包括如下步驟: a)經(jīng)由至少一個第一測量裝置(27)來測量所述輸送器(20)的重量負荷； b)基于所述輸送器的速度和所述輸送器(20)的重量負荷并且基于校正因數(shù)來確定在所述輸送器(20)中輸送的所述散料的質(zhì)量流； c)將所確定的所述質(zhì)量流與所述質(zhì)量流的預(yù)定的標(biāo)稱值進行比較； d)根據(jù)所確定的所述質(zhì)量流與所述質(zhì)量流的預(yù)定的標(biāo)稱值之間的比較結(jié)果來調(diào)整所述輸送器的輸送器速度。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其特征在于，在所述定量供給裝置的工作過程中執(zhí)行循環(huán)反復(fù)的控制測量，其包括如下步驟: i)經(jīng)由至少一個第二測量裝置(12)來測量所述散料容器(10)和所述輸送器(20)的總重量負荷； ii)確定總重量負荷在限定的時間期間內(nèi)的減少量； iii)確定所述輸送器(20)在所述限定的時間期間內(nèi)輸送的所述散料質(zhì)量； iv)基于所確定的總重量負荷的所述減少量與所確定的所述輸送器(20)輸送的所述散料質(zhì)量的商來確定校正值； V)調(diào)整用于步驟b)的所述校正值。
12.一種為操作根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的散料用定量供給裝置提供攪拌器調(diào)整的方法，其包括如下步驟: 1)經(jīng)由至少一個第三測量裝置(26)測量作用在所述散料容器(10)和所述輸送器(20)之間的豎直力； 2)確定和分析被測量的所述豎直力隨時間的信號行為； 3)根據(jù)所確定和分析的信號行為來調(diào)整在所述散料容器中的所述攪拌器的攪拌器速度。
【文檔編號】G01G11/08GK103765173SQ201280041214
【公開日】2014年4月30日 申請日期:2012年8月23日 優(yōu)先權(quán)日:2011年8月24日
【發(fā)明者】米哈爾·米庫萊茨, 羅伯特·魏南德 申請人:申克公司