Verfahren und Vorrichtung zum Auswiegen von Schüttgütern
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum gewichtsmässigen Abmessen bestimmter Mengen schüttbarer und fliessfähiger Füllgüter.
Bei selbsttätigen Abfüllwaagen erfolgt im allgemeinen das Abwiegen einzelner Füllgutmengen in der Weise, dass zunächst eine solche Füllgutmenge, deren Gewicht unterhalb des Sollgewichts liegt, in eine Waagschale eingefüllt und danach mittels einer sogenannten Feinstromzuführung weiteres Schüttgut in die Waagschale geleitet wird, bis das gewünschte Sollgewicht erreicht ist.
Dieses Auswiegen erfordert einen gewissen Zeitaufwand, der selbst bei gut fliessenden Schüttgütern noch verhältnismässig gross ist, so dass die Leistung derartiger automatischer Wiegevorrichtungen sehr begrenzt ist.
Um nun diese Leistungsgrenze automatischer Abfüllwaagen zu erweitern, wird gemäss der vorliegenden Erfindung ein Verfahren vorgeschlagen, das dadurch gekennzeichnet ist, dass zunächst eine Menge Füllgut derart vordosiert wird, dass deren Gewicht unterhalb des Sollgewichts liegt, dass dann diese vordosierte Menge in eine Wiegevorrichtung eingegeben und das tatsächliche Gewicht dieser vordosierten Menge bestimmt wird, und dass je nach dem hierbei festgestellten Fehlgewicht eine Anzahl vorabgemessener Kleinmengen des Füllgutes, von denen eine oder mehrere innerhalb der jeweils zulässigen Gewichtstoleranz liegen, der vordosierten Füllgutmenge beigegeben werden.
Hierbei ist es möglich, dass entweder sämtliche Kleinmengen des Füllguts gleiche Grösse aufweisen oder dass die Kleinmengen des Füllgutes in ihrer Grösse gegeneinander abgestuft sind. Durch eine solche Zugabe der bereits vorbereiteten, in ihrer Grösse wählbaren Gewichtsmengen zur vordosierten und gewogenen Hauptmenge wird die Wiegezeit wesentlich verkürzt, da ja die Zugabe aller noch fehlenden Kleinmengen gleichzeitig erfolgen kann. Es ist offensichtlich, dass durch ein solches Verfahren eine bedeutende Leistungssteigerung erzielt werden kann.
Eine Vorrichtung zur Durchführung des vorbeschriebenen Verfahrens kennzeichnet sich dadurch, dass einer mit einer Vordosiereinrichtung oder mit einer Grobwaage zusammenarbeitenden Wiegevorrichtung eine Anzahl je eine bestimmte Menge bzw. ein bestimmtes Gewicht bereitstellende, wählbar von der Wiegevorrichtung gesteuerte Abmessvorrichtungen für die Kleinmengen des Füllguts zugeordnet ist.
Dabei ist es zur Berücksichtigung stark wechselnder spezifischer Gewichte des Füllguts möglich, die Vordosiereinrichtung teleskopartig verstellbar auszubilden und zur Einstellung derselben eine von der Wiegevorrichtung beeinflusstes Steuergerät vorzusehen, welches z. B. über einen umkehrbaren Motor bei zu grossen Differenzen zwischen den festgestellten Gewicht der vordosierten Füllgutmenge und dem Sollgewicht desselben eine entsprechende Korrektur der Vordosiereinrichtung durchführen kann.
Nachstehend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand schematischer Zeichnungen näher erläutert.
Es zeigen:
Fig. 1 eine teilweise geschnittene Seitenansicht der Vorrichtung des Ausführungsbeispiels,
Fig. 2 einen Teil der Vorderansicht der Vorrichtung gemäss Fig. 1 als senkrechten Schnitt durch die Kleinmengen-Abmessvorrichtungen und durch den Fülltrichter für die jeweilige Packung.
Die Wiegevorrichtung des Ausführungsbeispiels ist geeignet, fliessfähiges Schüttgut gewichtsmässig in Einzelmengen abzumessen und in Packungen 1 abzufüllen. Das in einen Zuführtrichter 2 eingefüllte Schüttgut gelangt einmal durch eine Bodenöffnung 4 zu einer Hauptdosiereinrichtung, bestehend aus einem verstellbaren Messgefäss 3, 3', und zum anderen über einen Verlängerungsstutzen 5 zu einer Anzahl von Kleinmessgefässen 6. Durch eine Querbewegung des Messgefässes 3, 3' in Fig. 1 nach rechts (s. Pfeilangabe) wird in letzterem eine bestimmte Füllgutmenge abgeteilt und in die Waagschale 7 einer beliebig geeigneten Wiegevorrichtung 8 entleert.
Das Volumen des Messgefässes 3, 3' ist so ausgelegt bzw. eingestellt, dass das Gewicht der jeweils abgeteilten Füllgutmenge im Durchschnitt etwa 5 5/0 unter dem Sollgewicht liegt.
Die Wiegevorrichtung 8, die vorzugsweise elektronischer Art ist, stellt das tatsächliche Gewicht der abgeteilten Füllgutmenge fest. Der hierbei ermittelte Differenzwert zwischen tatsächlichem Gewicht und gewünschtem Sollgewicht wird über ein elektrisches Steuergerät 11 beliebig geeigneter Bauart ausgewertet, derart, dass eine Zuteilung von einer oder mehreren Kleinmengen von Füllgut, deren Grösse dem Differenzgewicht entspricht, zur vordosierten, d. h. der abgeteilten und gewogenen Hauptfüllgutmenge erfolgt.
Zu diesem Zweck ist die genannte Anzahl von Kleinmessgefässen 6 vogesehen, wobei jedes einzelne derselben etwa 10/o der Sollgewichtsmenge bzw. das Toleranzgewicht fassen. Stellt beispielsweise die Wiegevorrichtung 8 ein Fehlgewicht von 70/0 fest, so schütten also sieben solcher Kleinmessgefässe 6 ab, wodurch die vordosierte Menge nun auf das gewünschte Sollgewicht gebracht wird.
Das Dosieren und Abschütten der Kleinfüllgutmengen erfolgt durch Querverschieben der Kleinmessgefässe 6 in Fig. 1 nach links (s. Pfeilangaben) mittels zugeordneter Elektromagneten 10, die elektrisch mit dem Steuergerät 11 der Wiegevorrichtung 8 verbunden sind. Dabei werden, während die Waagschale 7 entleert wird, aus der Trichterstütze 5 kleine Füllgutmengen entnommen und der über dem Trichter 9 in die Packung 1 strömenden Hauptfüllgutmenge zugegeben, so dass die in der Packung 1 gelangende Füllgutmenge das gewünschte Sollgewicht aufweist.
Beim vorliegenden Ausführungsbeispiel sind der Wiegevorrichtung 8 zehn Kleinmessgefässe 6 zugeordnet. Bei einem Fassungsvermögen jedes Kleinmessgefässes 6 von 10/o des Sollgewichts, was innerhalb der zulässigen Gewichtstoleranz liegt, können also bis zu 100/o des Sollgewichts der vordosierten bzw. abgeteilten Füllgutmenge zugegeben werden.
Das Fassungsvermögen der einzelnen Kleinmessgefässe 6 muss aber nicht unbedingt untereinander gleich sein, sondern es können auch Grössenabstufungen vorgesehen sein. So wäre es beispielsweise auch möglich, unterschiedliche Kleinmessgefässe für Kleinmengen von 1, 2, 3 und 5 0/0 gleichzeitig bereitzustellen, so dass dann, wenn ein Fehlgewicht von beispielsweise 8 /o festgestellt worden ist, das Steuergerät 11 nun das Abschütten von Kleinmengen von 5 und 3 o/o oder aber von 5, 2 und 1 O/o auslösen würde. Wichtig ist hierbei immer, dass die kleinste Kleinmenge innerhalb der zulässigen Gewichtstoleranz liegt.
Falls die Möglichkeit besteht, dass das spezifische Gewicht des abzumessenden Füll-oder Schüttgutes so stark wechselt, dass die hierdurch entstehenden Gewichtsdifferenzen zwischen vordosierter oder abgeteilter Füllgutmenge und dem Sollgewicht grösser sind als die grösstmögliche Zugabemenge aus den Gefässen 6, so kann ein weiteres von der Wiegevorrichtung 8 abhängiges Steuergerät vorgesehen werden, das auf die Vordosierung einwirkt, welche dann durch eine an sich bekannte teleskopartige Verstellung des Messgefässes 3, 3' erfolgt. Hierbei wird diese Verstellung des Gefässes 3, 3' mittels eines umsteuerbaren Motors betrieben, der in bekannter und geeigneter Weise an das Steuergerät 11 angeschlossen ist.
Stellt nun die Wiegevorrichtung 8 ein Fehlgewicht von beispielsweise mehr als 6 oder 80/0 vom Sollgewicht fest, so wird durch das Steuergerät 11 eine Verstellung des Messgefässes 3, 3' bewirkt und damit eine entsprechende Korrektur der vordosierten Füllgutmenge. Das gleiche tritt umgekehrt ein, wenn das Fehlgewicht der vordosierten Füllgutmenge unter 1 oder 20/0 absinkt. Auch ist es gegebenenfalls möglich, anstelle einer volumetrischen Vordosierung eine solche mittels einer schnell arbeitenden Grobwaage durchzuführen. Das gleiche gilt für das Abmessen der zugeteilten Kleinmengen, die auch mit jeder anderen Dosierung abgemessen oder abgewogen werden können.
Das selbsttätige Einstellen der Vordosierung auf ein bestimmtes Gewicht durch das Steuergerät der Wiegevorrichtung ist nicht nur auf das vorliegende Ausführungsbeispiel beschränkt, sondern kann auch, um die Auswiegezeit zu verkürzen, bei jeder anderen Wiegevorrichtung Verwendung finden, die mit Vordosierung arbeitet.
So könnte man beispielsweise sowohl für die Vordosierung wie auch für die Bereitstellung der Kleinmengen Rüttelrinnen verwenden, die durch eine elektrische oder mechanische Zeitmesseinrichtung gesteuert werden.
Zur Durchführung des Verfahrens kann selbstverständlich auch jede andere Dosiervorrichtung bekannter Art verwendet werden.
Für die Durchführung des Verfahrens sind auch insofern Änderungsmöglichkeiten gegeben, als beispielsweise die vordosierte Hauptmenge auch auf einer Station in eine Packung eingefüllt werden kann, diese auf der nächsten Station gewogen und dann schliesslich auf einer dritten Station die zum Sollgewicht fehlende Menge zugegeben wird. Diese Art der Aufteilung des Abmessvorganges bewirkt eine weitere Leistungssteigerung beim Abmessen und Abfüllen des Schüttguts.
Ergänzend wird bemerkt, dass auch bei der Anordnung der Wiegevorrichtung 8 und der Kleinmessgefässe 6 noch dadurch eine Leistungssteigerung möglich ist, dass die Steuerung der Vorrichtung so ausgelegt wird, dass die Zugabe der bereitgestellten Kleinmengen aus den Gefässen 6 praktisch gleichzeitig mit Beendigung der Abwägung der vordosierten Füllgutmenge erfolgt.