(57)【要約】本発明は、一定速度で駆動される羽根車（２）を備えたモータ（５）を有し、コリオリの測定原理により質量流れ特にばら材流れ（１０）を測定する装置に関する。ばら材流れ（１０）は羽根車（２）に分配され、半径方向に偏向され、羽根車（２）の駆動トルクの力測定装置（７）により測定される。羽根車（２）を支持する駆動軸（３）は軸受スリーブ（４）に回転するように装着され、該軸受けスリーブ（４）により同軸に包囲されている。軸受スリーブ（４）は、羽根車ハウジングチャンバ（８）に延び、固定駆動ハウジングピース（９）に関して回転するように装着され、駆動軸（３）の速度に相当する速度で駆動される。力測定装置（７）は、駆動軸（３）と軸受スリーブ（４）の間に直接配置されている。前記力測定装置（７）はロードセル又はトルク検出セルとして具現化され、駆動軸（３）と軸受スリーブ（４）の内壁との間に直接固定されている。
2008523399.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
コリオリの測定原理により質量流れ、特にばら材流れを測定する装置であって、該装置は一定速度でモータ（５）により駆動される羽根車（２）を有し、該羽根車（２）にばら材流れ（１０）が分配されて半径方向に偏向され、力測定装置（７）により駆動トルクが測定され、前記羽根車（２）を支持する駆動軸（３）は、軸受スリーブ（４）に回転可能に装着され、該軸受スリーブ（４）により同軸に包囲され、羽根車ハウジングチャンバ（８）に突出し、前記軸受スリーブ（４）は固定駆動ハウジング部（９）に回転可能に装着され、駆動軸（３）の速度に相当する一定速度で駆動される測定装置において、前記力測定装置（７）が前記駆動軸（３）と前記軸受スリーブ（４）の間に配置されていることを特徴とする測定装置。
【請求項２】
前記力測定装置（７）は前記軸受スリーブ（４）内又は前記軸受スリーブ（４）に接続された中空体の内側に配置されていることを特徴とする請求項１に記載の質量流れ測定装置。
【請求項３】
前記力測定装置（７）は、曲がり梁変換器、回転対称のロードセル又はトルクセンサとして設計されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の質量流れ測定装置。
【請求項４】
前記力測定装置（７）は、前記軸受スリーブ（４）により加えられる駆動トルクを検出するように、前記駆動軸（３）と前記軸受スリーブ（４）の間に配置されていることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の質量流れ測定装置。
【請求項５】
前記力測定装置（７）の力受け入れ部（１３）は、前記軸受スリーブ（４）の内部領域（１１）に配置された部分に固定され、前記駆動軸（３）は、回転中心から離れて配置された駆動手段（１４）により力誘導部（１２）に支持され、前記軸受スリーブ（４）と前記駆動軸（３）の間の駆動トルクが検出されることを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の質量流れ測定装置。
【請求項６】
前記力測定装置（７）は遠隔測定装置（１５）に接続され、該遠隔測定装置（１５）は前記軸受スリーブ（４）に配置された送信装置（１６）と前記固定駆動ハウジング部（９）に配置された受信装置（１７）とからなり、これらの装置（１６，１７）により少なくとも検出された測定信号が送信されることを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載の質量流れ測定装置。
【請求項７】
前記送信装置（１６）と前記受信装置（１７）は誘導体を有し、該誘導体は、誘導結合によりお互いに対して前記測定信号と前記力測定装置（７）用の供給電圧とを送信できるように配置されていることを特徴とする請求項６に記載の質量流れ測定装置。
【請求項８】
前記軸受スリーブ（４）は、駆動装置（１９，２０，２８）により、モータ（５）に接続され、前記モータ（５）は前記軸受スリーブ（４）の側方近傍に又は直下に配置されていることを特徴とする請求項１から７のいずれかに記載の質量流れ測定装置。
【請求項９】
前記駆動装置（１９，２０，２８）は駆動ホイール（１９）を有し、該駆動ホイール（１９）は、前記軸受スリーブ（４）に固定され、羽根車（２）を駆動するのに役立つベルト駆動（２０）、チェーン駆動又は歯車駆動により、横方向に配置された電気モータ（５）に連結されていることを特徴とする請求項８に記載の質量流れ測定装置。
【請求項１０】
前記軸受スリーブ（４）は、前記固定駆動ハウジング部（９）に回転可能に装着され、羽根車ハウジング（８）に突出し、前記羽根車の一定速度で同期して回転することを特徴とする請求項１から９のいずれかに記載の質量流れ測定装置。
【請求項１１】
前記軸受スリーブ（４）は、軸受特にボール軸受又はテーパローラ軸受（２１）により、ラジアル方向及びアキシャル方向に前駆駆動ハウジング部（９）に装着されていることを特徴とする請求項１０に記載の質量流れ測定装置。
【請求項１２】
前記羽根車（２）を支持する駆動軸（３）は軸受スリーブ（４）に回転可能に装着され、前記駆動軸（３）は、該駆動軸（３）が前記駆動軸スリーブ（４）により同一速度で回転するように、駆動期間中、前記力測定装置（７）に支持されていることを特徴とする請求項１から１１のいずれかに記載の質量流れ測定装置。
【請求項１３】
前記駆動軸（３）は、前記軸受スリーブ（４）に関して、ラジアル軸受（２２）により、特にスライド軸受、ボール軸受、空気軸受、又は十字形はね要素により装着されていることを特徴とする請求項１１に記載の質量流れ測定装置。
【請求項１４】
前記駆動軸（３）は、前記軸受スリーブ（４）に関して、中央アキシャル軸受（２３）により、特に軸方向の力が測定体に作用しないボール軸受又は円錐軸受により軸方向に装着されていることを特徴とする請求項１３に記載の質量流れ測定装置。
【請求項１５】
前記固定駆動ハウジング部（９）は、軸方向に円筒形に設計され、下方に円錐形にテーパが設けられた羽根車ハウジング（１）により包囲され、前記羽根車ハウジング（１）は流入口（６）と排出口（２４）を有し、これらの流入口（６）と排出口（２４）は、流れの方向にお互いに上下に配置され、駆動モータ（５）は、駆動ハウジング部（９）の側方近傍で、羽根車ハウジング（１）の外方に配置されることにより、平坦な構成を有していることを特徴とする請求項１から１４のいずれかに記載の質量流れ測定装置。
【請求項１６】
前記力測定装置（７）は評価装置に接続され、該評価装置は、検出された測定信号、幾何学的寸法及び他の物理的パラメータから質量流れの事前供給率及び/又は供給量を演算することを特徴とする請求項１から１５のいずれかに記載の質量流れ測定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は質量流れ測定装置、特に請求項１の前提部によるばら材（bulk material）流れを測定する装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
実際には、コンベアベルトスケール、測定シュート、衝撃プレート又はコリオリの原理に基づく測定装置が、質量流れ好ましくはばら材流れの流量を連続的に決定するために、圧倒的に使用されている。コリオリの原理に従って動作する質量流れの流量測定装置は、顆粒、流動性粉末、穀物等のようなばら材を高精度に測定するのに使用されている。これらの質量流量測定装置は、事前供給率（feed advance rate）を決定するために、回転羽根車によりばら材粒子を輸送している間に生じるコリオリの力を使用する。ここで、羽根車は星形に配置された案内羽根を有し、この案内羽根を通してばら材は外側に向かって加速される。羽根車は一定の角速度で回転する。ばら材粒子が移動するときに生じるコリオリの加速度は、質量流れに比例したトルクを測定輪に与える。この測定方法はばら材流れを高精度に検出するのに適している。なぜなら、衝撃プレート装置や測定シュート装置と異なり、ばら材の特性に影響し装置の感度に関係する物理的値がないからである。しかしながら、コリオリ測定装置の一つの欠点は、質量流れにより生じるコリオリの力が半径方向の加速力とそれから生じる分配力に比べて非常に小さいことである。この結果、精度は摂動力及び摩擦力の測定トレイン（measuring train）からの分離に大いに依存している。
【０００３】
コリオリの原理によるばら材の質量流量を決定する公知の測定装置は、ドイツ特許公報ＤＥ３３４６１４５Ｃ２で公知である。この測定装置は、半径方向に案内羽根が配置された羽根車からなり、案内羽根は水平板に配置されている。羽根車は駆動軸に接続され、該駆動軸はモータにより一定速度で駆動される。モータは２つのボールベアリングにより回転可能に装着され、力変換器に支持され、該力変換器は駆動トルクを検出する。原則として、駆動トルクは質量流れに比例し、事前供給率又は供給量として評価ユニットに表示される。しかしながら、この力測定装置、回転可能に装着された駆動モータ、駆動羽根車からなる回転可能に配置された測定トレインでは、ボールベアリングに摩擦力が生じ、この摩擦力は測定値に含まれて、特に摩擦値が変化するときに測定誤差となる。測定ベアリングに吸収される高い軸力はベアリングに摩擦を増加する。
【０００４】
コリオリの原理により動作する他の質量流量測定装置はヨーロッパ特許公報ＥＰ０４７４１２１Ｂ１で公知である。この装置は摩擦力を減少するための駆動トレインの測定ギヤからなる。このために、羽根車の駆動軸は固定スリーブを介して測定ギヤハウジングに案内される。スプールギヤ車は測定ギヤハウジングの駆動軸に固定されている。スプールギヤ車は中間スプールギヤ車と、モータの駆動軸に固定された駆動スプールギヤ車と噛み合う。中間スプールギヤ車は接線方向に移動可能な方法で吊り下げられ、質量流量に比例する接線方向の力を検出する力測定装置に接続されている。測定トレインの摩擦力を回避するために、駆動軸は転がり軸受（anti-friction bearing）のスプールギヤ車の下方に固定されている。転がり軸受の内輪は駆動軸に連結され、外輪は第２転がり軸受の内輪に連結されている。第１転がり軸受の外輪は追加のスプールギヤ車により別個に駆動される。ここで駆動速度は少なくとも駆動軸の駆動速度に一致するように提案されている。この結果、測定トレインの第１転がり軸受の摩擦力のみが補償される。ここで、スリーブ内で高速で回転する駆動軸は追加の転がり摩擦を生じるようになる。実際には、ばら材ハウジング部に対するスリーブの転がり摩擦は、ドイツ特許公報ＤＥ３５０７９９３Ｃ２に開示された空気軸受（air bearing）により小さく維持される。しかしながら、このような空気軸受は非常に生産コストが高く、別途圧縮空気を接続する必要がある。しかしながら、そのような空気軸受であっても、特に大きく変動する質量流れ又は羽根車の不均一な荷重により一方的な半径方向の加速度が生じれば、摩擦の影響は排除されない。このような一方的な半径方向の加速度は、羽根車に不均衡を生じる。ここで、駆動軸は軸受スリーブに接触してもよい。さらに、ばら材容器の圧力変動の結果、摩耗性の強いばら材ダストが軸受領域へ進入する。これにより摩擦変化が測定路で生じる。
【０００５】
ＤＥ１０２５３０７８Ｂ３は、ばら材流れを検出するコリオリ測定装置を開示している。この測定装置は羽根車からなり、該羽根車は駆動軸に接続され、電気モータにより一定速度で駆動される。羽根車は軸方向質量流れを半径方向に偏向し、半径方向及び接線方向の速度成分をそれに与える。駆動軸は軸受スリーブにより包囲され、該軸受スリーブには駆動軸が回転可能に装着されている。軸受スリーブは羽根車のハウジング空間に突出し、別個のスプールギヤ車により駆動軸の速度に相当する速度で駆動される。軸受スリーブ固定駆動ハウジング部に回転可能に装着され、基本的に駆動軸と軸受スリーブの間に相対速度が生じないようになっている。駆動軸と軸受スリーブ端は、閉じた固定ギヤハウジング部の駆動側で終わっており、駆動軸はスプールギヤ車に接続され、該スプールギヤ車は中間スプールギヤ車と噛み合って駆動スプールギヤ車により駆動される。中間スプールギヤ車は力伝達アームに支持され、該力伝達アームはその回転位置で力測定装置により保持されている。しかしながら、中間スプールギヤ車は駆動トレインの力伝達アームのボール軸受に回転可能に装着され、力伝達アームはギヤハウジング部に他のボール軸受により回転可能に装着されているので、軸受点が測定ブランチで生じ、該軸受点が摩擦を受ける結果、測定誤差が生じる。これらの摩擦値は特に温度依存するので、そのような影響はキャリブレーション手段により完全には補償されない。
【特許文献１】ドイツ特許公報ＤＥ３３４６１４５Ｃ２
【特許文献２】ヨーロッパ特許公報ＥＰ０４７４１２１Ｂ１
【特許文献３】ドイツ特許公報ＤＥ３５０７９９３Ｃ２
【特許文献４】ドイツ特許公報ＤＥ１０２５３０７８Ｂ３
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
したがって、本発明の目的は、簡単な機械的設計によりコリオリの原理による質量流量測定装置の測定精度を向上することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記目的は、請求項１に記載の発明により達成される。本発明の改良及び有利な模範的な実施例は従属項に規定されている。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の利点は、羽根車を支持する駆動軸と回転軸受スリーブとの間の力測定装置により、基本的には駆動軸が軸受スリーブで回転しないために、コリオリの力を決定する駆動トルクがほとんど無摩擦で生じることである。この結果、摩擦によって生じる測定誤差が相当な程度には生じない。したがって、これと同時に、軸受スリーブと駆動軸の両方を独立に駆動するために従来必要であった高価な測定ギヤに対する支出が免除される。同時に、測定軸受には小さな軸力のみが作用し、この作用は摩擦減少効果を有する。
【０００９】
本発明の他の利点は、軸受スリーブの内部領域に力測定装置を直接配置したことにより、力測定装置は空間を節約して装着され、これにより特に全体高さがかなり減少できる。軸受スリーブと駆動軸の間の駆動トルクを検出することにより、回転対称のトルクセンサを有利に設置することができる。多相不均一ばら材流れであっても不均衡効果又は横方向偏りを補償することができる。さらに、軸方向又は半径方向の攪乱力のトルクセンサへの伝達は軸受の対応した配置で防止される。軸受スリーブへの力測定装置の統合、大容量測定ギヤの省略により、比較的狭い駆動ハウジング部とすることができ、この駆動ハウジング部に沿って半径方向に偏った質量流れが横方向に流れることができる。この結果、流入口及び排出口を上下に軸方向に有利に配置することができ、必要な供給管システムへの設置が容易になる。
【００１０】
本発明の特別な実施形態での駆動モータの横方向に平行な配置により、比較的小さな全高だけが、大きな事前供給率の測定装置の場合に特に要求される。この結果、短くて真直な全長を有する既存の配管系において改装することができ、又は低い全高を有する空間でも十分である。
【００１１】
測定信号が遠隔測定装置を使用して伝送される本発明の特別な実施例の利点は、回転軸受スリーブの場合であっても干渉に苦しめられた従来のスリップリング接合を簡単な無線信号伝送装置に置き換えることができることである。ここで特に誘導結合（inductive coupling）の利点は、供給エネルギーを力変換器、又は歪みゲージを備えたトルクセンサに同時に伝送することができることである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、図面に示された例示的な実施形態を参照して本発明をより詳細に説明する。
【００１３】
図は、コリオリの原理によるばら材流れを決定する測定装置の断面図を示す。この装置はハウジング部１を有し、該ハウジング部１の中で羽根車２が回転し、該羽根車２の下方に駆動測定装置が配置されている。羽根車２の駆動軸３は駆動軸受スリーブ４を通って羽根車ハウジング部１に突出している。軸受スリーブ４は固定駆動ハウジング部９に回転可能に装着されている。ここで力測定装置７が軸受スリーブ４の内側で、軸受スリーブ４と駆動軸３の間に配置されている。
【００１４】
測定動作中、ばら材流れ１０は流入口６を通って羽根車２に質量流れとして軸方向に受け入れられる。羽根車２は、半径方向案内ブレードを有する水平方向に配置されたディスクからなり、軸方向に衝突するばら材１０を半径方向外方に偏向する。羽根車２は一定速度で回転し、ばら材流れ１０を半径方向外方に加速する。この結果、コリオリの力により、質量流れ１０に比例する制動トルクが発生する。防塵測定動作を達成するために、羽根車２は包囲ハウジング部１に収容され、該包囲ハウジング部１はその下部に排出口２４を有し、該排出口２４を介して測定されたばら材１０が後続の工程に供給される。
【００１５】
羽根車２は回転対称に構成され、中央駆動軸３を有する。中央駆動軸３は垂直に配置され、その下端に駆動手段の形態として駆動ピン１４を有し、該駆動ピン１４は力検出装置７と係合している。駆動軸３は軸受スリーブ４により同軸に包囲されている。駆動スリーブ４は羽根車ハウジングチャンバ８から、羽根車ハウジングの下方に配置された駆動ハウジング部９に延びている。軸受スリーブ４はほぼ管形状に構成され、駆動軸３を越えて軸長さ方向に延び、その下方の断面は円筒状に閉塞されている。駆動軸３は２つの軸方向に配置されたラジアル軸受の形態の転がり軸受２２により軸受スリーブ４の中で回転可能に装着されている。駆動軸３の下部水平端面は中央ボールベアリング２３上の軸方向に支持されている。中央ボールベアリング２３は軸受スリーブ４の横ウェブ２５の上に静止し、これにより駆動軸３の非常に無摩擦の軸方向軸受を提供している。同時に、軸受２２と２３の配置により、軸方向又は半径方向のいかなる攪乱力も測定本体７に作用しないことが保証される。駆動軸３は軸受スリーブ４に対して大くとも５°だけ僅かに回転可能であるので、ラジアル軸受２２とアキシャル軸受２３の軸受摩擦は無視できる。しかしながら、軸受摩擦を高めるために、ラジアル軸受は空気軸受としても設計することができる。しかしながら、経済性のために、スライド軸受も設けることができる。スライド軸受は特に小質量流れを有する測定装置の場合には十分である。スペースの要求が許す限り、駆動軸３は、ドイツ特許公報ＤＥ１０３３０９４７.０に対応する所謂十字形スプリング要素により、無摩擦半径方向に装着することもでき、無摩擦で半径方向に装着してもよい。
【００１６】
駆動軸３は、軸受シール２６により、羽根車ハウジングチャンバ８のばら材が進入することから保護されている。駆動軸３は軸受スリーブ４に対して僅かだけ回転するので、永久的に隙間のない結合を選択することができる。好ましくは、緊密に当接するゴムシールが使用されるが、このゴムシールは回転方向にのみフレキシブルでなければならない。簡単な実施形態では、駆動軸を進入するばら材からシールするためと、駆動軸のラジアル軸受のために、エラストマーにより駆動軸を軸受スリーブ４の内面に固定することも考えられる。ここで、最も摩擦の無い可能な柔軟性が回転方向にのみ保証されなければならない。
【００１７】
軸受スリーブ４はその一部において、２つの転がり軸受２１により、ラジアル及びアキシャル方向に、固定駆動ハウジング部９に回転可能に装着され、またシール要素２７により防塵して羽根車ハウジングチャンバ８に対してシールされている。シール要素２７は転がり軸受２１に一体化することができ、あるいはＯリングシールとして構成してもよい。転がり軸受２１又はシール要素２７のいずれも測定駆動軸３と接触していないので、シール要素２７の摩擦値は測定に関して無視できる。この結果、転がり軸受は、第一に優れた剛性を与えるように寸法を決めることができ、またシール効果は、摩耗性のあるばら材の埃に対して優れたシール効果を与えるように寸法を決めることができる。
【００１８】
下部駆動ハウジング部９には、駆動軸３と軸受スリーブ４を共通に駆動する軸受スリーブ駆動ホイールとして、歯車又はベルトプーリ１９が設けられている。この軸受スリーブ駆動ホイールは軸受スリーブ４の下部の回りに環状に配置され、永久的に接続されている。軸受スリーブ駆動ホイール１９の横近傍で、下部駆動ハウジング部９には、駆動モータ５が駆動ホイール２８に固定され、駆動ホイールはその駆動軸に配置され、好ましくは歯付ベルト２０により軸受スリーブ駆動ホイール１９に連結されている。しかしながら、このモータ駆動はチェーン駆動、平ベルト駆動、Ｖベルト駆動又は歯車駆動に置き換えることができる。この駆動モータ５は、軸受スリーブ４に平行に配置されているが、水平駆動が可能で、全高を低くすることができる。しかしながら、駆動モータ５を直接軸受スリーブ４の下方に配置し、固定継手で接続することも考えられる。しかしながら、後者の配置は、流入口６と排出口２４が互いに上下に軸方向に配置されているハウジング１を可能にし、真直で垂直な供給パイプ部に一体化することができる。駆動モータ５として電気モータが設けられ、簡単な非同期モータとして設計されることが好ましい。
【００１９】
軸受スリーブ４の下部には、力測定装置７が配置され、駆動ピン１４と係合している。力測定装置７は、力変換器又はロードセルとして設計され、駆動力を駆動軸受スリーブ４から駆動軸３に伝達するように、軸受スリーブと駆動軸の間に直接配置されている。例示的な実施形態では、二重曲がり梁変換器（double bending beam transducer）が力測定装置７として設けられている。しかしながら、これは回転対称ロードセル又はトルクセンサにも置き換えることができる。このために、スポーク状の変形体を有する回転対称トルクセンサがトルクセンサとして好ましく使用され、その上に歪みゲージが配設されている。トルクセンサは、駆動軸に同軸に、または駆動軸３と軸受スリーブ４の間で長手方向に沿って固定することができる。使用される二重曲がり梁７は歪みゲージセンサとして設計されているので、二重曲がり梁の僅かな接線方向の撓みにより、質量流れに比例するブレーキトルクが検出される。ここで、ロードセル上の０．１から０．５ｍｍの測定範囲が一般的である。これにより駆動軸３はスリーブ速度と大いに同期して回転する。ここで、２つの間で５°の最大回転角が可能である。力測定装置７は駆動軸３と軸受スリーブの共通回転軸に対称に好ましく配置される。ここで、駆動ピン１４は二重曲がり梁に振動するように支持されている。
【００２０】
駆動軸３は底部において貫通穴を通して軸受スリーブ４の外方に案内することもできる。ここで力測定装置７は分離したスリーブ部に収容することができ、この分離したスリーブ部は、増加した内径を有し、軸受スリーブに接続された中空体として設計される。
【００２１】
力測定装置２の下方には、遠隔測定装置１５が設けられ。これにより測定信号は非接触で力変換器７により評価装置に伝送される。この目的のために、力変換器７は誘導伝送装置１６に接続され、この誘導伝送装置１６により測定信号は誘導伝送装置１６と対向して配置された誘導受信装置１７に誘導的に伝送される。同時に、誘導受信装置１７は伝送装置１６への供給電圧を伝送するのに役立ち、伝送装置１６は二重曲がり梁の歪みゲージに給電するのに役立つ。受信した測定信号は、電気接続又は無線送信路により評価装置に伝送され、該評価装置は測定信号を評価し、それを表示し、又はさらに処理する。測定信号の伝送は、搬送周波数交流又は赤外線通信により好ましく行われる。
【００２２】
固定駆動ハウジング部９は、円筒形に設計され、固定羽根車ハウジング部１内に設置されている。ここでモータハウジング部は羽根車ハウジング部１の外方に横方向に案内され、駆動ハウジング部９の一部をなしている。羽根車ハウジング部１の上部は流入口６を有し、該流入口は好ましくは接続フランジを有し、該接続フランジは供給管に接続することができる。羽根車ハウジング１は流れ方向に円錐形となるように設計され、流通するばら材が流入口６から排出口２４に垂直方向に搬送される程度に、駆動ハウジング部９から離れている。排出口は下方に軸方向に位置し、同様に供給管に接続されている。したがって、測定装置に２５０ｍｍ以上の高さを与えることができ、これにより毎秒２０トンの供給量を測定することができる。９００ｍｍ以上の全高を有する測定装置を用いて、毎秒６００トンまでの供給量を測定する構成を現実化することが可能である。
【００２３】
測定装置の機能を図を参照して詳細に説明する。羽根車２に案内されるばら材流れが内アイドリング運転時には、軸受スリーブ４を介して駆動トルク又はブレーキトルクを与える必要がある。このトルクは測定トレインの摩擦に相当する。軸受スリーブ４が駆動軸３と同期して回転するためにこの測定トレインの部分に摩擦が生じないという事実により、振動又は微少な速度変動により生じる軸受摩擦のみが軸受スリーブ４に加えられる。この部分に生じる摩擦は比較的小さい。なぜなら、そのような力により駆動軸３は軸受スリーブ４内で僅かに移動し、反スライド軸受（anti-slide bearing）によりいかなる摩擦も生じないからである。したがって、対応のアイドリングトルクは基本的には羽根車２の空気乱流のみにより発生する。この一定のアイドリングトルクは、測定装置の風袋を計る（taring）ことにより補償される。これにより、ほとんど無摩擦の駆動軸軸受２２により高いゼロ点不変性（zero point constancy）が達成される。
【００２４】
ばら材流れ１０が軸方向に羽根車２に軸方向に受け入れられると、偏向によりばら材流れ１０の半径方向加速が生じる。このばら材流れにより、コリオリの力が駆動軸３に追加なブレーキトルクを発生させる。このブレーキトルクは質量流れに直接比例する。この結果、駆動軸３と係合する測定装置７は接線方向に最大０．１から０．５ｍｍだけ偏向され、このブレーキトルクは駆動軸３から二重曲がり梁変換器７に伝送される。これにより、二重曲がり梁変換器７により検出される力は、羽根車２を通過する質量流れすなわちばら材流れ１０の値を表す。羽根車２を通過する質量流れの事前供給率又は供給量は、また評価装置（不図示）の助成により、既知の羽根車２の幾何学的寸法、及び二重曲がり梁変換器７のレバーアームの長さにより、決定し表示可能となる。
【００２５】
理論的には、羽根車２の一定駆動速度で、羽根車３とその駆動軸の間の必要駆動トルクは質量流量に正確に比例する。しかし、実際にはこの比例性は、測定トレインの摩擦影響により生じる追加のブレーキトルクにより影響される。この問題は、全ての摩擦の影響が駆動軸軸受での測定トレインで、また羽根車ハウジングチャンバ８への移行部で、完全に排除される本発明による測定により解決された。この排除は、力測定装置７を駆動軸３と軸受スリーブ４の間に、駆動軸３が力測定装置７までの全長にわたって無摩擦で装着されるように直接配置し、駆動軸と軸受スリーブ４の間の相対移動がほとんど生じないようにすることで達成される。これに関して、簡単な軸受を設けることができるようにどのようなタイプの回転軸受２２を駆動軸３と軸受スリーブの間に設けるかは、無関係である。これに対し、本発明は、摩擦の影響を、軸受スリーブ４の外ジャケットと固定駆動ハウジング部９の間の領域に変化させている。これにより、駆動軸３は羽根車ハウジングチャンバ８へ全てにわたって摩擦の影響から切り離されている。なぜなら、摩擦にさらされるスリーブ４のアキシャル及びラジアル軸受２１は、力測定装置７までの測定トレインに配置されていないからである。したがって、軸受シール２６での摩擦の影響及びそこに進入する可能性のあるばら材ダストが測定精度に影響を与えることは、ほとんど不可能である。したがって、ばら材のこの領域で生じる温度変動は、測定精度に対して基本的に無視できる。なぜなら、これにより軸受スリーブ４と駆動ハウジング部９の間の軸受摩擦が変動するが、この変動は測定トレインの二重曲がり梁変換器７に作用する検出可能な駆動トルクに影響しないからである。したがって、軸受スリーブ４と駆動ハウジング部９の間の軸受２１での摩擦にさらされるシール要素２７を有利に設けることができる。このようなシール要素は強い摩耗性のあるダスト成分を有するばら材に対する永久的なシールを保証する。
【００２６】
本発明の無摩擦駆動軸軸受及びその配置は、いかなるアキシャル及びラジアルの摂動力（disturbing force）も測定体に作用しないことを保証している。また、特に本発明の無摩擦駆動軸軸受は小さな質量流れ１０に対する測定精度を向上する。なぜなら、必要な比較的速い羽根車速度は、ばら材流れの小さな変動や不均一な羽根車負荷の場合であっても、比較的強い不均衡を生じやすいからである。これらの強い不均衡は測定トレインで効果的ではない。さらにそのような測定トレインの無摩擦軸受は、羽根車の径に関して、軸受スリーブ駆動ホイール１９の比較的小さい径を許容する。小さな径の軸受スリーブ駆動ホイールは、高い測定信号感度を達成することを許容する。なぜなら、摩擦にさらされるブレーキトルク変動は測定トレインで最小化される。この結果、小さなばら材流れ１０に対しても高いゼロ点不変性が保証される。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】コリオリの原理によるばら材流れを決定する測定装置の断面図である。
【符号の説明】
【００２８】
１  ハウジング部
２  羽根車
３  駆動軸
４  受スリーブ
５  モータ
６  流入口
７  力測定装置
８  羽根車ハウジングチャンバ
９  固定駆動ハウジング部
１０  ばら材流れ
１１  内部領域
１２  力誘導部
１３  力受け入れ部
１４  駆動手段
１５  遠隔測定装置
１６  送信装置
１７  受信装置
１９  駆動ホイール
２０  ベルト駆動
２１  軸受
２２  ラジアル軸受
２３  中央アキシャル軸受
２４  排出口
【図１】
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【国際調査報告】
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