Schüttwaagen

Schüttwaagen zum Erfassen der Produktströme in Getreidemühlen

Ganz früher funktionierten solche Waagen ganz ohne Hilfsenergie. Das Schüttgut selbst lieferte die Kraft für den Wägezyklus. Das Entleeren erfolgte i.d.R. durch Kippen des Wiegebehälters. Nachteil: Langsam, wartungsintensiv.

Aufbau: Wiegebehälter mit Bodenklappe oder Kippgefäß, darüber Befüllklappe (Grob- und Feinstrom). Ablauf:Grobdosierung bis knapp vor Sollgewicht, dann Feindosierung bis zum Erreichen des Sollgewichtes. Entleeren. Von vorne beginnen.

Waagensteuerung

Mein Vater vertrieb Umrüstungen mechanischer Waagen auf elektronische Steuerung. Zuerst verwendete er einfache Wägeindikatoren mit zwei Grenzwertausgängen, später gab er die Entwicklung einer elektronischen Steuerung bei einem Ingenieurbüro aus Rosenheim in Auftrag, um eine "Leertarierung" (Kompensation anhaftender Produktreste) zu ermöglichen. Die Entwickler setzten überwiegend auf Analogtechnik, so dass diese Nullpunktkorrektur über einen D/A-Wandler und Summierer erfolgte. Auch die verschiedenen Verzögerungszeiten wurden mit Spindeltrimmern eingestellt! Ein 6502 wurde nur als einfachste Zustandsmaschine verwendet (welche Verschwendung). Die Tiefpassfilterung des Eingangssignales konnte nicht auf die Betriebsbedingungen angepasst werden. Das Gerät war kaum brauchbar...

1986 entwickelte ich deshalb eine der ersten Steuerungen für automatische Schüttwaagen, bei der die Signalverarbeitung überwiegend im Mikrocontroller erfolgte:

• Schneller durch Wegfall der Feindosierung (s.u.)
• Einfachere Einstellung, langzeitstabil, Einstellung übertragbar
• Leicht anpassbar an Umgebungsbedingungen (oft starke Vibration durch benachbarte Maschinen)
• Zusätzliche Funktionalität (Gewichtssumme, Geschwindigkeitsvorgabe, Summenvorwahl...)

Wegfall der Feindosierung: Beim Einsatz zur Durchflussmessung ist es nicht erforderlich, dass jede einzelne Schüttung das exakte Gewicht einhält. Man muss lediglich dafür sorgen, dass sich die Abweichungen nicht kumulieren.

Ein Schweizer Wettbewerber hatte ebenfalls den Feinstrom weggelassen, aber die Abweichungen nicht kompensiert. "Die Summe wird ja an der Waage angezeigt"... Ja, aber solche Waagen kann man nicht mehr mittels einfachem Schüttimpuls an Ausbeuterechner anschließen.

DMS-Verstärker: Potentiometer nur für die Feineinstellung des Nullpunktes, Verstärkung und Grobeinstellung des Nullpunktes über Schalter. Acht harmonisch abgestufte Verstärkungen aus nur vier (damals teuren) Präzisionsdrahtwiderständen

A/D-Wandler: Vier ICL7109 Dual-Slope-Wandler wandeln zeitversetzt. 50 Messungen pro Sekunde bei lückenloser Integration des Eingangssignales. Kein Anti-Aliasing-Filter nötig.

"Moderne" Benutzerschnittstelle: Einfache Einstellung, mehr Funktionalität

In der Krämerschen Kunstmühle war eine mit dieser Steuerung ausgerüstete Waage etwa 20 Jahre lang (bis zur Stilllegung der Mühle) im Einsatz.

Wiegemechanik

In Zusammenarbeit mit einem Nürnberger Metallverarbeitungsbetrieb entstand 1988 eine Waagenmechanik.

Vorteile: Wesentlich vereinfachte Konstruktion durch Verwendung preiswerter Plattformwägezellen. Eine Seite bindet fünf Freiheitsgrade, andere Seite mit einem Zugseil den restlichen Freiheitsgrad. Das Wiegegefäß schwingt nicht, es sind keine "Lenker" erforderlich.

Die Kraftaufnehmer sind durch elastische Durchführungen vom staubigen Bereich des Materialflusses getrennt.