容器秤的制作方法

专利名称:容器秤的制作方法
本发明涉及一种带有连续称量容器的容器秤，装在连续称量容器上有给料闸板、底部口关闭机构、测重计和操纵装置。
老式的粮食秤有一个可倾的盘状称量容器，它放置在两和或多或少的复杂的杠杆机构上。为了避免外界干扰影响，例如无意的触摸，秤量容器用一外壳保护，因此多数情况从外部只能见到一部分的杠杆机构。
近来为了卸空秤容器，称量容器设有可操纵的底部闸板。通过相应地减少运动的及被阻尼的重量，能够缩短称量的时间。这样可在秤上更快地读出重量值。
提高秤生产能力的另一方法可应用电子操纵装置和电子测量装置。但是机械称量周期，特别当要经过官方的校准时，仍是每个秤的基本问题。通过散料降落和操纵闸门机构在空间所有方向上均出现振动，该振动必须被阻尼并等待到静止。只要机械方面也做相应的改进，电子手段可能显著地缩短此时间及提高测量的精度。
自动化过程中一般要求更多地应用秤，但是必须将经常称量散料时所需的费用保持在允许的范围。
本发明的任务是减少容器秤的结构费用，并尽可能地减少由于散料和机械元件引起的干扰，这样就能完全利用由于电子设备快速和准确地测量数据的优点。
本发明解决办法的特征为连续称量容器具有管筒状的基本不变的截面，并至少由二个重量测量元件支撑。
本发明带来一系列惊人的优点。由于容器为管筒状，称量容器在每个称量周期中几乎整个高度上均被产品掠过，这样例如面粉、谷物等所接触的面就被产品本身净化。由于容器为管筒状，由落下的产品流几乎只出现垂直的力分量，因此几乎没有发现横向的偏转力。称量容器可以支撑在二个重量测量元件上。甚至在进散料时，理论上的落下处可以不完全在中心，即使这样还保持所有的优点。原因是由于散料主要为圆形，有时也为多角形的截面，其本身就起附加的缓冲作用。
支撑在三个重量测量元件上具有特别的好处，由此总体能达到一个很高的对称度，这种情况附加地有利于迅速和准确地进行测量。这样就有可能以较少的结构消耗和材料消耗建造通用的高生产率的秤。
本发明还有一系列特别有利的装备方案。连续称量容器最好挂在吊摆上，吊摆在下面通过橡皮减震轴套固定在连续称量容器上，上面通过各一根球联杆固定在重量测量元件上。但是也能运用已知的机械方法通过相应的杠杆机构来测量重量值。
即使直至不久前还认为工业容器秤有外壳是惯例，而新的本发明建造的为无外壳秤，这对实际生产是比较合适的，特别是当重量测量元件中装有电动的-电子的测量装置、计算机和操纵装置时。新的解决途径能满足在食品工业领域中，特别是辗磨工业中的卫生要求、计算要求，同样地也能满足功能的可靠性。它仅保持最小的不直接和内部产品途径接触的“死区”。
机器外形具有良好的平整的结构。必须去除几乎所有的重要性能元件的机器中间空间，因为这些重要性能元件可以安置在外部，只需要很简单地和部分地加以保护。
在给料闸板区域设置了给料室，而在关闭机构下边区域设置了产品排出室，为了平衡给料室和产品排出室之间的空气压力最好安装压力均匀管。
此外还建议，给料室和产品排出室通过一个挠性套与连续称量容器相连，此时相应的过渡截面最好具有相同的面积。应用这种方法完全可以避免干扰的空气流，因为为了平衡空气压力，压力均匀管与关闭机构的位置无关，它将给料室与产品排出室连接起来。空气压力的波动对称量结果没有影响。
另外一个有利的装备方案是，一个扩展的闸板室设于底部口与秤容器合为一整体，此时通过有目的地选择闸板的位置，可从流体技术方面最佳地保持住闸板室中连续称量容器的自由流动截面。开关机构安置在闸板室上，因此被一起称量，并作成二个双底闸板，它们可围绕基本上通过管筒中心的水平轴摆动。每个底部闸板装有一个操纵作动筒。此处二个最好向相反方向运动的闸板几乎不产生对连续称量容器或对重量测量的反力。
另外一个新的结构方案是重量测量元件支撑于平台上，此时平台最好是紧固在三根或四根柱上，其高度可选择。因此这些柱子不是支撑在地面就是挂在顶盖上。
管筒状与装配平台的方案对制造具有特殊的优点。只要用很小的额外消费，能够配置一系列不同的类型。有可能改变连续称量容器的高度或直径，这样可获得具有不同体积的一系列结构。对顾客来说这整体是一种能适应多种用途的结构，因此产品给料室作为具有给料闸板的给料头，并直接支撑于平台上。同样，产品排出室作成产品接纳容器，并固定在平台上。由此可以改善长期以来不满意的情况。在大多数情况下，从整个设备布置看是由于固定的不能改变的产品给料管转运位置所造成的。在安装秤时经常出现困难。高度可调整的新设计对初次安装是十分有帮助的。
新型秤是一个装配完毕的结构件，但是根据实际情况又可灵活地变化。
电气操纵箱最好直接装在平台上，而气动阀直接紧固在电气操纵箱上。例如由此只要很少的手动操作就可更换作动筒或甚至整个操纵箱。
本发明以三个附有其它细节的实施例说明如下
图1 一种本发明容器秤的示意图
图2 相应图1的附有一系列结构上装备方案的解决方法
图3 本发明的其它结构形式
图4 放大尺度的悬挂装置
图5和图6 二种安装的可能性和结构形式可能性的示意图
图7 在多次称量周期过程中称量信号的变化过程。
图1表示一个称量设备的原理简图，该称量设备的上部区域具有进料管2，中部区域为管筒秤1，下部区域装有排料管3。管筒秤1设置有关闭机构4，借助这个关闭机构可关闭或开启管筒秤1的出口。此外，还有一台计算机和操纵装置5，用作处理由称量设备输送出来的测量信号。管筒秤1的主体部分为一个连续称量容器或一个称量容器6，它支撑在图示的二个重量测量元件或测重计7或其它能迅速测量瞬时重量值的合适元件上。在绘出的原理图中，称量容器6本身就是运输管道的一部分，就是说它具有一个连续空间，其截面和进料管2或出料管3的截面相应或最多是同样大。筒壁的每部分在工作期间均被产品掠过。一个重要的准则是产品在卸空时，主要成为一个封闭柱，也就是说以物质流的形式排出。由此可保证从进料管2进来的产品在没有任何来自称量容器6的内截面所形成的干扰的情况下，继续流向出料管3。
在进料管2中有一个给料闸板或产品闸门8，它由一个气动作动筒9操纵。气动作动筒9通过空气管道10和一个电动-气动换能器11所操纵，换能器从转换器12中得到校正信号。根据不同的产品，应用弧形闸门或平面闸门或振动闸板作为关闭机构4是有益的，它们可用未绘出的电动机例如伺服马达或一个气动作动筒13来操作，也可用压缩空气通过操纵管25和一个电动-气动换能器26来操作。还有一个位置指示器16与关闭机构4相连，例如它可以作成旋转电位计的形式。相应的电信号通过操纵线路17继续传导，信号确定关闭装置4的实际位置并输入计算机18。
测重计7将内部产生的与所测重量相应的信号传给转换器12，转换器通过操纵仪19与计算机18相连。另外转换器12与电动-气动换能器11连接，换能器与气动作动筒13相连以调整管筒秤1的周期。按照所指出的布置可以以简单的电子测量以获得被测的重量值并进一步输入电子计算机18，来计算所希望的产品流量(单位时间产品量)。此外设置压力均匀管20是为了消除由于在进料管2与出料管3中能够出现不同的压力比例而产生的干扰因素。为此压力均匀管可将直接位于称量容器6上部的给料室14与直接在秤容器下部的产品排出室15连接起来，而与关闭机构4的位置无关。
本发明的容器秤具有不同形式的测量周期，如图7所示。在初次测量开始时，关闭机构4移到关闭位置，称量容器6开始装料，并先后达到装料状态A和装料状态B。当生产设备重新操作时，秤也指出产品贮料开始的升高(测量周期Ⅰ)。经过一定时间后可观察到在整个测量时间中的稳定进料。初次测量结束后，秤容器6又完全卸空。
如果在每次测量周期Ⅰ或Ⅱ结束后，将产品闸门8关闭，即能以此方式测量每个测量周期的装满重量，并可将所要求的时间间隔的所有重量相加。这样就可得到与容器秤传统应用相应的该时间中的准确通过量。
另外还有一种可能性，通过电子处理测量瞬时的通过量，例如将该值用于操纵与调整过程。
现以图7所示的周期Ⅱ为基准。图中表示了测量的重量增加Q(公斤)随时间(秒)的变化。时间点Ⅱ表示此时秤出口关闭的时间点，也就是关闭机构4的关闭运动结束。随着关闭机构4的关闭和产品闸板8的开启，称量容器6装料，此时所产生的称量信号相应于曲线的起始点Ⅱ，开始很不规则，以可见的大幅度摆动上升，因为整个秤系统由于初次的撞击进料造成摆动，因而摆动过大。
但在良好结构的缓冲中，经较短时间，如所举实例中大约1秒后就开始稳定，这大约相当于D点。从D点开始，测量值开始直线上升直至E点，此时关闭机构4又被打开，闸板8又被关闭，现在相当于产品排出，在管筒秤1中的重量又降到它的零点值。此后在秤中由于出现滞后效应在短时间中可出现负的重量信号。接着关闭机构4在一定时间中一直开启着，直至它重又关闭。关闭后(秤出口的新关闭时间点或关闭机构4的移动运动结束)周期Ⅱ随意经常地重复。
对首次不变流量的测定主要是在测量值直线上升的区域，也就是在静止点D和关闭机构开始打开，重量直线增加的终点E之间的区域内，在测定时间的同时进行所需的测量，以此方式能很准确地测定瞬时流量和稳定加料的开始。
但是新型的容器秤也能操作使关闭机构4保持在一定的开启位置，使产品给料和产品出料相等，如图7所示的测量周期Ⅲ和Ⅳ。在秤容器6装满一半后(装满状态C)，例如通过调整关闭机构4的开启位置“0”，得到一个恒定的产品流量。
根据已有的装备明确了计算机18可以根据不同的要求，输入下列数据或任意的组合来设计程序
-瞬时流量
-产品总量和平均产品量，例如10秒的称量周期
-产品总量和平均产品量，以一小时或数小时为基
-每次一个10、20、……50公斤脉冲信号，也就是流过一确定量产品的有效(计算的)时间
-加工量，例如50吨
图1表示了另一种应用的可能性。应该控制产品流量在整个加工周期内的称量精度(例如±0.2%、±0.1%精度)。不仅应在瞬时，而且在整个加工周期中均应保持精度。
给料室14作为储备室，而产品闸板8作为卸料配料器。卸料配料器可以是与产品的流动性质相适应的任何一种已知的配料元件。压缩空气信号将由电动-气动换能器21通过压缩空气管道22来传递。计算机18在转换器23上给出事先给定所需的额定数值，这额定值通过一个位置指示器24应用于初次粗调整或关闭机构8的开启和关闭控制。此时例如在储备室中，也可同时通过未绘出的卸料或给料元件控制进入到储备室的给料量。给料室14通过一个挠性套27与连续称量容器6密封地结合。给料室14的过渡截面与相应的连续称量容器6的相应截面在面积和形状上均相同。相应地从连续称量容器6到产品排出室15同样也是一个挠性套28连结，以至通过已知方法可保证任意称量周期。
图2是一个新型容器秤的透视图。相应的部分用图1中相同的指示符号。图2中连续称量容器6挂在三个测量值接收器或重量测量元件7上。关闭机构4包括一个双底闸板。每个闸板30或30′为半园状，在中心区域每边各以一个轴31或31′运动，此时发生由大约水平的关闭位置到垂直开启位置的运动。二个轴各有一个控制作动筒32或32′。通过二个闸板30、30′相反方向的运动，消除了由闸板运动本身引起的水平反作用力。残存的只有很小的不均匀性可经电子数据处理相应于所有三个测量值接收器的测量值进行校正。实际的试验已经证实，特别是用三个测量位置所得到的测量值与理论或理想测量条件非常接近。
图2清晰可见由三个基础结构所形成的秤单元。它们是带有完整的给料闸板33的给料室14、产品出料室15，它可认为是连续称量容器6的整个内容的收集容器34，和连续称量容器6的中间本身秤体，它同时装有关闭机构4。连续称量容器6的下部分作为扩展的闸板室46。
此外在图2中还示意绘出了单个结构元件的相互支撑。平台40主要通过三根或四根柱子41支撑，此时平台的高度位置通过移动和提升夹持螺丝42来确定。直接在平台40上不仅有给料室或给料头14，而且还有产品排出室15或收集容器34。它们通过压力均匀管20和其它柱子43和43′进行连接。连续称量容器6通过三个重量测量元件7挂在平台40上。
新型容器秤通过不同的方法储料。图2中秤的上部绘出了储藏仓下部或容器的下部45。给料头14直接与其相连。此处给料闸板33同时又用作储藏仓或容器下部分45的关闭机构，同时也可作为容器秤的可操纵的配料器。计算机5能够操纵给料闸板，使秤单元同时变为产品流过的配料器。带有给料闸板33的给料室14优先作为给料头44，并且通过支柱43、43′直接紧固在平台上40。
图3的构造基本上与图1或图2相同。从产品排出室15到给料室14的压力均匀方式是不同的，它通过在连续称量容器整个或部分园周上的双层外壳50中进行。
图4表示一个重量测量元件7，它作为吊摆60的一部分。重量测量元件7是一个已知的弯曲棒测量元件，其中不同的负荷通过润滑测量带的电数值变化进行处理。重量测量元件7通过一个鱼尾板61支承一个球形联杆62，它的内部运动的轴承通过一个叉形件63和一个弹性拉杆64支承其下端部的橡皮减震轴套65，再用它来连接连续称量容器6。
图5和图6表示新发明的秤的二种基本安装可能性。在图5中，容器秤由下降管70来加料。下边产品通过大排出管71离开容器秤，例如该管可直接连接到一个加工机器72中去。相应地这些柱子41可直接安装在机器上或如图5所示支撑在底板75上。不需要特殊的秤结构知识，设备安装工就可精密地、性能完好地安装容器秤。此处机械部件组装的方式提供了另一个优点，装有气动操纵74电气开关箱73与最佳舒适操作相适应进行安装。
以参考标号40、40′、40″、40″′表示平台40可固定在任意高度，而对秤的性能没有任何影响。
图6表示吊挂结构方式。这里容器秤直接从一个储藏仓或容器76中提取相当于一个准确的额定值的产品，该产品由一螺杆输送机77送到例如加工过程中去。为了使一定量的散料在极短时间内卸掉，在连续称量容器和螺杆输送机77之间装备收集容器34或一个中间容器78。这里平台40按所希望的高度通过紧固柱子41固定在层顶棚80上。
权利要求
1、带有连续称量容器6的容器秤，装在连续称量容器上的有给料闸板8、33、为开启底部的关闭机构4、测量计和操纵装置5，其特征为，
连续称量容器6具有管筒状的基本不变的截面，通过至少二个重量测量元件支撑住，并构成管筒秤。
2、按照权利要求
1的容器秤，
其特征为，
连续称量容器6由三个重量测量元件7支撑着。
3、按照权利要求
1或2的容器秤，
其特征为，
连续称量容器6挂在吊摆60上，吊摆下边通过一个橡皮减震轴套65弹性地固定在连续称量容器6上，上边各通过一个球联杆62固定在重量测量元件7上。
4、按照权利要求
1至3的容器，
其特征为
重量测量元件7连有电动-电子测量装置、计算机和操纵装置5。
5、按照权利要求
1至4的容器秤，
其特征为，
容器秤作成为无外壳秤。
6、按照权利要求
1至5的容器秤，
其特征为，
需在给料闸板8、33的区域形成加料室14，在关闭机构4下面的区域形成产品排出室15。为了平衡加料室14和产品排出室15之间的空气压力，装有压力均匀管。
7、按照权利要求
6的容器秤，
其特征为，
连续称量容器6通过挠性套27、28与加料室14和产品排出室15连接，此时相应的过渡截面具有相同的面积。
8、按照权利要求
1至7的容器秤，
其特征为，
一个扩展的闸板室46，在底部口与秤容器构成为一个整体。
9、按照权利要求
8的容器秤，
其特征为，
关闭机构4安置在闸板室上并形成二个双底闸板30、30′，每一个均可通过管中心的转动轴摆动。
10、按照权利要求
9的容器秤，
其特征为，
每个双底闸板30、30′具有一个控制作动筒32、32′。
11、按照权利要求
1至10的容器秤，
其特征为，
重量测量元件7支撑于平台40上。
12、按照权利要求
11的容器秤，
其特征为，
平台40可紧固在三个或四个柱子41上，其高度可以选择。
13、按照权利要求
12的容器秤，
其特征为，
这些柱子41支撑在地面上或挂在一个顶盖上。
14、按照权利要求
11至13的容器秤，
其特征为，
给料室14作成具有给料闸板8、33的给料头整体44，给料室直接支撑到平台40上。
15、按照权利要求
11至14的容器秤，
其特征为，
产品排出室15作为收集容器34或中间容器78，并固定在平台40上。
16、按照权利要求
1至15的容器秤，
其特征为，
气动阀74直接固定在操纵箱73上，并可作为结构元件直接固定在平台40上。
专利摘要
一种带有连续称量容器的容器秤，它带有给料闸板、为开启底部的关闭机构、重量测量计和操纵装置。连续称量容器具有管筒状的基本不变的截面，通过至少二个重量测量元件支撑住，并构成管筒秤。
文档编号G01G13/18GK86101956SQ86101956
公开日1986年11月5日 申请日期1986年3月27日
发明者伯恩·库尼马蒙特, 布鲁诺·格马勒 申请人:布勒兄弟有限公司导出引文BiBTeX, EndNote, RefMan