RU2090845C1

RU2090845C1 - Device for weighing of belt material

Info

Publication number: RU2090845C1
Application number: RU93016212A
Authority: RU
Inventors: В.К. Битюков; В.Н. Колодежнов; Л.М. Сырицын; И.Н. Шелякина
Original assignee: Воронежский технологический институт
Priority date: 1993-03-29
Filing date: 1993-03-29
Publication date: 1997-09-20

Abstract

FIELD: devices for weighing of continuously conveyed belt cargo. SUBSTANCE: device has a platform in the form of a box with a perforated upper wall, feed chamber positioned above it, the lower part of the feed chamber communicates with a compressed-air source, and an additional chamber and a ball; the additional chamber is spherical, the top point of the ball placed in it does not project over the platform working surface. EFFECT: enhanced convenience. 2 dwg

Description

Изобретение относится к конвейерным весам, а именно, к устройствам, взвешивающим ленточный груз. The invention relates to a conveyor scale, and in particular, to devices weighing a tape load.

Известно весоизмерительное устройство на воздушной подушке, содержащее пневматический конвейер, промежуточную платформу с питающими отверстиями, платформу с отверстиям и дросселем, датчиком давления [1] К недостаткам названного решения можно отнести невозможность контроля массы погонного метра полосового материала, поскольку возможен механический контакт опорной поверхности ленты с ребрами промежуточной платформы во время образования воздушной подушки между платформами. Кроме того, нормальное функционирование известного устройства возможно только для изделий, площадь опорной поверхности которых не больше площади промежуточной платформы. Таким образом, измерение веса погонного метра длинномерных заготовок невозможно. Следует отметить, что в известном устройстве контроль массы изделий осуществляется периодически и только в статике. Непрерывное взвешивание поступающего ленточного материала известное устройство не реализует. Кроме того, известное техническое решение конструктивно не имеет фиксированного положения платформ друг относительно друга во время образования между ними воздушной подушки. Тем самым, повышается погрешность измерения, поскольку величина снимаемого параметра зависит от положения промежуточной платформы (см. Чертов Е.Д. Разработка и исследование пневматических контрольно-сортировочных автоматов для пищевой промышленности. Автореферат диссертации к.т.н. Воронеж, 1979 г.). Known weight measuring device on an air cushion containing a pneumatic conveyor, an intermediate platform with feed holes, a platform with holes and a throttle, a pressure sensor [1] The disadvantages of this solution include the inability to control the mass of a running meter of strip material, since mechanical contact of the supporting surface of the tape with ribs of the intermediate platform during the formation of an air cushion between the platforms. In addition, the normal functioning of the known device is possible only for products whose supporting surface area is not greater than the area of the intermediate platform. Thus, measuring the weight of a linear meter of long workpieces is impossible. It should be noted that in the known device, the mass control of products is carried out periodically and only in statics. The known device does not realize continuous weighing of incoming tape material. In addition, the known technical solution structurally does not have a fixed position of the platforms relative to each other during the formation between them of an air cushion. Thus, the measurement error increases, since the magnitude of the parameter taken depends on the position of the intermediate platform (see Devil ED Development and research of pneumatic control and sorting machines for the food industry. Abstract of the thesis by the candidate of technical sciences Voronezh, 1979) .

Наиболее близким техническим решением к заявляемому является устройство [2] содержащее платформу в виде коробки с перфорированной верхней стенкой, размещенную под ней питающую камеру, нижняя часть которой сообщена с источником сжатого газа, и регистрирующий прибор. В дополнительной камере с зазором размещена коробка, а питающая камера выполнены с горизонтальной пористой перегородкой, разделяющей ее на две полости. Причем, верхняя полость связана с регистрирующим прибором и сообщена с осевым отверстием дна дополнительной камеры, а перфорированная верхняя стенка коробки выпуклой в поперечном сечении. The closest technical solution to the claimed one is a device [2] containing a platform in the form of a box with a perforated upper wall, a feed chamber placed under it, the lower part of which is connected to a source of compressed gas, and a recording device. A box is placed in an additional chamber with a gap, and the supply chamber is made with a horizontal porous partition dividing it into two cavities. Moreover, the upper cavity is connected with the recording device and communicated with the axial hole of the bottom of the additional chamber, and the perforated upper wall of the box is convex in cross section.

Недостатком данного технического решения является следующее. The disadvantage of this technical solution is the following.

Для случая взвешивания достаточно массивных полосовых материалов имеет место уменьшение смазочного слоя воздуха под опорной поверхностью ленты. В этой связи неизбежны точечные механические контакты транспортируемого ленточного материала в области сопряжения с ребрами выпуклой стороны коробки, что приводит к нарушению работы системы в целом. Геометрические параметры в совокупности с расходно-перепадными характеристиками (расход дросселированного воздуха и давление в коробке) весоизмерительного узла заранее просчитываются и подбираются применительно к полотну с максимальной удельной нагрузкой (из всех возможных типоразмеров ленты). Однако последнее обстоятельство создает предпосылки к нарушению функционирования транспортной системы из-за возможности выброса промежуточной коробки из дополнительной камеры потоком воздуха при отсутствии ленточного материала на профилированной несущей поверхности транспортера. Поэтому для взвешивания достаточно тяжелых ленточных материалов подачу воздуха в промежуточную камеру необходимо проводить только после перекрытия ее опорной поверхности лентой. For the case of weighing sufficiently massive strip materials, there is a decrease in the lubricant layer of air under the supporting surface of the tape. In this regard, point mechanical contacts of the conveyed tape material are inevitable in the interface with the ribs of the convex side of the box, which leads to disruption of the system as a whole. The geometric parameters, together with the flow and differential characteristics (throttled air flow rate and pressure in the box) of the weighing unit, are calculated in advance and selected for the canvas with the maximum specific load (from all possible tape sizes). However, the latter circumstance creates prerequisites for the disruption of the functioning of the transport system due to the possibility of the intermediate box being ejected from the additional chamber by the air flow in the absence of tape material on the profiled carrier surface of the conveyor. Therefore, for weighing sufficiently heavy tape materials, air supply to the intermediate chamber must be carried out only after covering its supporting surface with tape.

Функционирование системы так же может быть нарушено при вынужденном прекращении подачи дросселированного воздуха (например, в режиме периодического взвешивания). В этом случае выступающая часть "осевшей" коробки препятствует продольному продвижению ленточного материала на воздушной подушке. The functioning of the system can also be impaired in case of forced interruption of the supply of throttled air (for example, in the mode of periodic weighing). In this case, the protruding part of the "settled" box prevents the longitudinal advancement of the tape material on the air cushion.

Кроме того, в процессе взвешивания возникают трудности при самоцентрировании движущейся ленты ввиду возможного механического контакта транспортной ленты с выступающими ребрами коробки. При этом происходит смещение коробки относительно оси движения ленты в дополнительной камере, следовательно, изменяется гидродинамическая обстановка в смазочном слое, что, в конечном итоге, приводит к искажению параметров весоизмерения. Кроме того, вследствие смещения движущегося ленточного материала относительно продольной оси симметрии несущей поверхности устройства материал на смежной технологической операции реза раскраивается либо на равномерные заготовки, либо на заготовки с разновеликой площадью реза. In addition, during the weighing process, difficulties arise in the self-centering of the moving belt due to the possible mechanical contact of the transport belt with the protruding edges of the box. In this case, the box is displaced relative to the axis of movement of the tape in the additional chamber, therefore, the hydrodynamic situation in the lubricating layer changes, which, ultimately, leads to a distortion of the weight measurement parameters. In addition, due to the displacement of the moving tape material relative to the longitudinal axis of symmetry of the bearing surface of the device, the material in the adjacent technological operation of the cut is cut into either uniform blanks or blanks with a different cutting area.

Технической задачей является повышение надежности и работоспособности устройства. The technical task is to increase the reliability and availability of the device.

Технический результат достигается тем, что в устройстве, содержащем несущую платформу в виде коробки с перфорированной верхней стенкой, размещенную под ней питающую камеру, нижняя часть которой сообщена с источником сжатого воздуха, дополнительной камерой с осевым отверстием и регистрирующим прибором, согласно изобретению, дополнительная камера выполнена сферической, в которой свободно размещен шар, не выступающий над рабочей поверхностью платформы. Половина каждой полусферы шара снабжена светоотражающим покрытием. При этом дополнительная камера оборудована фотоэлектрическим датчиком, который связан со вторым регистрирующим прибором. The technical result is achieved by the fact that in the device containing the supporting platform in the form of a box with a perforated upper wall, a supply chamber located below it, the lower part of which is connected to a compressed air source, an additional camera with an axial hole and a recording device, according to the invention, an additional camera is made spherical, in which the ball is freely placed, not protruding above the working surface of the platform. Half of each hemisphere of the ball is provided with a reflective coating. In this case, the additional camera is equipped with a photoelectric sensor, which is connected with the second recording device.

Сущность изобретения поясняется чертежами. На фиг.1 изображен общий вид устройства, поперечный разрез; на фиг.2 общий вид устройства, продольный разрез. The invention is illustrated by drawings. Figure 1 shows a General view of the device, a cross section; figure 2 General view of the device, a longitudinal section.

Устройство для взвешивания ленточного материала содержит несущую платформу 1, смонтированную на питающей камере 2 для создания динамической подушки под контролируемым ленточным материалом 3. На рабочей поверхности несущей платформы 1 выполнены ячейки 4, в основании которых равномерно расположены сквозные отверстия 5. Кроме того, на рабочей поверхности несущей платформы 1 выполнена сферическая, открытая в верхней части дополнительная камера 6 с осевым цилиндрическим отверстием 7. Сферическая дополнительная камера 6 соединена через отверстие 7 с питающей камерой 8, которая разделена горизонтальной пористой перегородкой 9. Нижняя половина питающей камеры 8 снабжена отверстием 10, соединенным через дроссель с источником сжатого воздуха. Верхняя половина питающей камеры 8 связана посредством измерительного отверстия 11 с регистрирующим прибором 12, шкала которого проградуирована в единицах веса. В дополнительной камере 6 свободно размещен шар 13. Половина каждой полусферы шара снабжена светоотражающим покрытием. В поверхности сферической дополнительной камеры 6 выполнен фотоэлектрический датчик 14, который находится в плоскости поперечного разреза под углом к вертикальной оси дополнительной камеры 6 и связан со вторым регистрирующим прибором 15. The device for weighing the tape material contains a carrier platform 1 mounted on the supply chamber 2 to create a dynamic cushion under the controlled tape material 3. On the working surface of the carrier platform 1 there are cells 4, at the base of which are uniformly located through holes 5. In addition, on the working surface the carrier platform 1 is made spherical, open in the upper part of the additional chamber 6 with an axial cylindrical hole 7. The spherical additional chamber 6 is connected through a hole s 7 to the feed chamber 8, which is divided by a horizontal porous partition 9. The lower half of the feed chamber 8 is provided with an opening 10 which is connected via a throttle to the source of compressed air. The upper half of the supply chamber 8 is connected via a measuring hole 11 with a recording device 12, the scale of which is graduated in units of weight. The ball 13 is freely placed in the additional chamber 6. Half of each hemisphere of the ball is provided with a reflective coating. In the surface of the spherical additional chamber 6, a photoelectric sensor 14 is made, which is located in the plane of the cross section at an angle to the vertical axis of the additional chamber 6 and is connected with the second recording device 15.

Устройство работает следующим образом. В питающую камеру 2 повышенного из внешнего пневмоисточника (на фиг. не показан) нагнетается воздух. При этом, пройдя через отверстия 5 ячеек 4 профилированной несущей платформы 1, воздух попадает под ленту 3 и создает здесь воздушную прослойку. Подаваемый из воздушной магистрали через дроссель воздух свободно проходит через отверстие 10 в нижнюю половину питающей камеры 8, откуда, просачиваясь через пористую перегородку 9, попадает в верхнюю половину питающей камеры 8. Из верхней половины питающей камеры 8 воздух через осевое цилиндрическое отверстие 7 попадает в сферическую дополнительную камеру 6 и прижимает шар 13 к опорной поверхности транспортируемого ленточного материала 3. При этом между шаром 13 и дополнительной камерой 6 образуется смазочный слой воздуха. Дроссель обеспечивает постоянный и достаточный расход воздуха для сохранения воздушной подушки между всей рабочей поверхностью шара 13 и рабочей поверхностью дополнительной камеры 6. Организованный слой газовой смазки обеспечивает строгую симметричную ориентацию шара 13 в дополнительной камере 6. Тем самым достигается постоянство давления воздуха в верхней половине питающей камеры 8. Наличие пористой перегородки 9 исключает влияние пульсаций воздуха в верхней питающей половине камеры 8 и также обеспечивает постоянство давления в ее объеме, соответствующее конкретному значению веса (массы) погонного метра данного типа ленточного материала. Вращение самоцентрирующегося шара 13 в дополнительной камере 6 осуществляется практически без трения. Последнее позволяет передать влияние удельной нагрузки ленточного материала на величину давления воздуха в измерительной половине питающей камеры 8. Регистрация линейного перемещения ленточного материала 3 осуществляется посредством подсчета полных оборотов шара 13. Последнее достигается вследствие взаимодействия фотоэлектрического датчика 14 со светоотражающей поверхностью шара 13. Полный оборот соответствует одному циклу чередования светоотражающих участков шара 13, что фиксируется вторым регистрирующим прибором 15. The device operates as follows. Air is pumped into the feed chamber 2 raised from an external pneumatic source (not shown in FIG.). At the same time, passing through the holes 5 of the cells 4 of the profiled carrier platform 1, the air enters under the tape 3 and creates an air gap here. The air supplied from the air line through the throttle freely passes through the hole 10 into the lower half of the supply chamber 8, from where, seeping through the porous partition 9, it enters the upper half of the supply chamber 8. From the upper half of the supply chamber 8, air through the axial cylindrical hole 7 enters a spherical additional chamber 6 and presses the ball 13 against the supporting surface of the conveyed tape material 3. In this case, a lubricating air layer is formed between the ball 13 and the additional chamber 6. The throttle provides a constant and sufficient air flow to maintain an air cushion between the entire working surface of the ball 13 and the working surface of the additional chamber 6. An organized layer of gas lubricant ensures strict symmetrical orientation of the ball 13 in the additional chamber 6. This ensures constant air pressure in the upper half of the supply chamber 8. The presence of a porous septum 9 eliminates the influence of air pulsations in the upper supply half of the chamber 8 and also ensures a constant pressure in its volume the volume corresponding to a specific value of the weight (mass) of a running meter of a given type of tape material. The rotation of the self-centering ball 13 in the additional chamber 6 is carried out practically without friction. The latter allows you to convey the influence of the specific load of the tape material on the air pressure in the measuring half of the supply chamber 8. The linear movement of the tape material 3 is recorded by counting the total speed of the ball 13. The latter is achieved due to the interaction of the photoelectric sensor 14 with the reflective surface of the ball 13. A full revolution corresponds to one the alternating cycle of the reflective sections of the ball 13, which is fixed by the second recording device 15.

Контролирование веса погонного метра ленты другого типа осуществляется по соответствующей шкале регистрирующего прибора 12, например, манометра давления. Monitoring the weight of a running meter of a tape of another type is carried out on the corresponding scale of the recording device 12, for example, a pressure gauge.

Расположение шара в сферической дополнительной камере на уровне рабочей поверхности весоизмерительного блока позволяет практически безинерционно осуществлять весоизмерение ленточного материала. Это обусловлено тем, что силовое воздействие опорной поверхности ленточного материала практически одновременно передается на шар. The location of the ball in the spherical additional chamber at the level of the working surface of the weighing unit allows for virtually inertia-free weight measurement of the tape material. This is due to the fact that the force of the supporting surface of the tape material is almost simultaneously transmitted to the ball.

Время срабатывания устройства определяется временем подъема шара к опорной поверхности ленты, и в случае клапанной подачи дросселированного воздуха под шар мгновенно. Исполнение силового элемента весоизмерительного устройства в виде шара (сферы) обеспечивает отсутствие механического контакта с рабочими элементами сферической дополнительной камеры. Тем самым, создаются условия беспрепятственной передачи вращательного движения опорной поверхности ленты шару. Наличие шара в дополнительной камере в совокупности с условием практического совпадения вертикальных осей, соответственно, вращающегося шара и открытой сферической дополнительной камеры способствует самоцентрированию транспортируемого ленточного материала и положительно влияет на объективность (достоверность) показаний весоизмерительного устройства. The response time of the device is determined by the time the ball rises to the supporting surface of the tape, and in the case of valve supply of throttled air under the ball instantly. The performance of the power element of the weighing device in the form of a ball (sphere) ensures the absence of mechanical contact with the working elements of the spherical additional chamber. Thus, conditions are created for the unhindered transmission of the rotational motion of the supporting surface of the tape to the ball. The presence of the ball in the additional chamber in conjunction with the condition of the practical coincidence of the vertical axes, respectively, of the rotating ball and the open spherical additional chamber, facilitates the self-centering of the conveyed tape material and positively affects the objectivity (reliability) of the readings of the weighing device.

Claims

A device for weighing a tape material containing a carrier platform with a perforated upper wall mounted on a supply chamber, the lower part of which is connected to a source of compressed air, and its upper part is connected to an additional chamber open from above through an axial hole made in the latter, and a recording device that differs the fact that the additional chamber is made spherical and provided with a ball freely placed in it with a reflective coating of half of each hemisphere, and also located m therein a photoelectric sensor associated with the second recording device.