Kurzbeschreibung einer Mehrkopfwaage, Konstruktionsschema, Berechnung und Anwendungsbeispiel der wichtigsten Betriebsparameter

Autor: Smartweigh– Mehrkopf-Gewichtsgerät

Die Mehrkopfwaage (Verlustgewichtsdosierer) ist ein Wiege- und Dosiergerät zur quantitativen Analyse. Sie dient der dynamischen, kontinuierlichen Wiegung von Rohstoffen, die kontinuierlich zugeführt werden müssen. Dabei werden sowohl der momentane als auch der Gesamtmaterialfluss angezeigt. Im Prinzip handelt es sich um ein statisches Wiegesystem, das die Wiegetechnologie einer statischen Behälterwaage nutzt und den Behälter mittels eines Wiegesensors wiegt. Um den momentanen Gesamtmaterialfluss zu ermitteln, muss jedoch am Bedienfeld der Mehrkopfwaage der Nettogewichtsverlust pro Zeiteinheit der Behälterwaage berechnet werden.

Abbildung 1 zeigt die Funktionsweise der Mehrkopfwaage in Draufsicht. Sie enthält eine kurze Beschreibung der Mehrkopfwaage, des Konstruktionsschemas, der Messung und Anwendung der wichtigsten Betriebsparameter sowie eines Anwendungsbeispiels. Abbildung 1: Prinzipansicht der Mehrkopfwaage. Abbildung 1 ist ein schematisches Diagramm der Struktur einer Mehrkopfwaage. Beim Auslauf wird das Auslassventil geschlossen, sobald der maximale Materialstand erreicht ist, und der Wiegebehälter wird von der Mehrkopfwaage getragen. Um eine genaue Wägung zu gewährleisten, sind Ober- und Unterseite des Wiegebehälters über flexible Kanäle bzw. Ein- und Auslässe miteinander verbunden. Dadurch wird verhindert, dass das Nettogewicht von Maschinen, Anlagen und Rohmaterialien im Wiegebehälter landet.

Die rechte Seite von Abbildung 1 zeigt eine Draufsicht auf den gesamten Prozess des kontinuierlichen Zuführers. Der gesamte Prozess des kontinuierlichen Zuführers ist in einen Zyklus unterteilt (drei Zyklen sind in der Abbildung dargestellt). Jeder Zyklus besteht aus zwei Zykluszeiten: Wenn der Wiegebehälter leer ist, wird das Auslassventil geöffnet, um das Material abzuführen, und das Nettogewicht des Rohmaterials im Wiegebehälter steigt kontinuierlich an. Sobald der maximale Materialstand bei t1 erreicht ist, wird das Auslassventil geschlossen. Die Förderschnecke beginnt nun mit der Materialzufuhr, und die Mehrkopfwaage nimmt ihren Betrieb auf. Nach einer gewissen Zeit, wenn das Nettogewicht des Rohmaterials im Wiegebehälter weiter sinkt und den minimalen Materialstand bei t2 erreicht hat, wird das Auslassventil erneut geöffnet. Die Zeitspanne von t1 bis t2 stellt die Zykluszeit des Zwangsförderers dar. Nach einer gewissen Zeit, wenn das Nettogewicht des Rohmaterials im Wiegebehälter weiter ansteigt und zum Zeitpunkt t3 erneut den maximalen Füllstand erreicht, wird das Auslassventil geschlossen. Der Zeitraum von t2 bis t3 stellt die Zykluszeit für die erneute Entladung dar. Während der Zykluszeit des Zwangsförderers wird das Drehzahlverhältnis der Förderschnecke entsprechend dem momentanen Durchfluss überwacht, um einen stabilen Förderbetrieb zu gewährleisten. Während der erneuten Entladung wird das Drehzahlverhältnis der Förderschnecke auf den Wert vor Beginn des Zyklus beibehalten. Der Förderer wird auf die Methode der Konstantvolumenstromüberwachung umgestellt.

Da die Mehrkopfwaage dynamisches und statisches Wiegen sowie unterbrochene und kontinuierliche Zuführung vereint, ist die Konstruktion leicht abzudichten und eignet sich zum Wiegen ultrafeiner Rohstoffe wie Beton, Branntkalkpulver, Kohlenstaub, Lebensmittel, Medikamente usw. Durch die Kontrolle von Gewicht und Dosierung wird eine hohe Wiegegenauigkeit und Linearität erreicht. 2. Notwendigkeit der Auslegung der Hauptbetriebsparameter der Mehrkopfwaage: Bei der Auslegung der Mehrkopfwaage müssen die Hauptbetriebsparameter wie Austragsfrequenz, Rücklaufmenge, Kapazität des Wiegebehälters und Rücklaufrate berücksichtigt werden, da die Waage sonst nicht ordnungsgemäß funktioniert. Ein Kunde erwarb eine Mehrkopfwaage vom Hersteller zur Vor-Ort-Wartung und Funktionsanalyse. Es wurden lediglich drei 100-kg-Wiegesensoren gekauft. Nach der Inbetriebnahme stellte sich heraus, dass der Nullpunkt instabil war, der Gesamtdurchfluss zeitweise nicht angezeigt wurde und weitere typische Fehler auftraten.

Erst nachdem der Hersteller Mitarbeiter vor Ort entsandt hatte, stellte sich heraus, dass es sich bei dem Rohmaterial des Kunden um Borsäure handelte. Die relative Dichte betrug 1510 kg/m³, der maximale Gesamtdurchfluss lag bei lediglich 36 kg/h, der übliche Gesamtdurchfluss bei 21–24 kg/h. Aufgrund des geringen Gesamtdurchflusses sind im Trichter drei 100-kg-Wägezellen als Auflagepunkte vorhanden.

Autor: Smartweigh– Hersteller von Mehrkopf-Gewichten

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