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.
Method and device for weighing bulk goods
The invention relates to a method and a device for measuring by weight certain amounts of pourable and flowable filling goods.
In the case of automatic filling scales, individual quantities of product are generally weighed in such a way that a product quantity whose weight is below the target weight is first poured into a weighing pan and then further bulk material is fed into the weighing pan by means of a so-called fine flow feed until the desired target weight is reached is.
This weighing requires a certain amount of time, which is still relatively large even with well-flowing bulk goods, so that the performance of such automatic weighing devices is very limited.
In order to expand this performance limit of automatic filling scales, a method is proposed according to the present invention, which is characterized in that first a quantity of filling material is pre-dosed in such a way that its weight is below the target weight, that this pre-dosed quantity is then entered into a weighing device and the actual weight of this pre-dosed amount is determined, and that, depending on the incorrect weight ascertained, a number of pre-measured small quantities of the product, one or more of which are within the permissible weight tolerance, are added to the pre-dosed product volume.
It is possible here that either all the small quantities of the filling material have the same size or that the small quantities of the filling material are graduated in terms of their size. By adding the already prepared, size-selectable weight quantities to the pre-dosed and weighed main quantity, the weighing time is significantly shortened, since all the small quantities that are still missing can be added at the same time. It is evident that a significant increase in performance can be achieved by such a method.
A device for carrying out the above-described method is characterized in that a weighing device cooperating with a pre-metering device or with a coarse scale is assigned a number of measuring devices for the small quantities of the filling material, each of which provides a certain amount or a certain weight and which can be controlled by the weighing device.
It is possible to take into account strongly changing specific weights of the filling material to design the predosing device telescopically adjustable and to provide a control device influenced by the weighing device for setting the same, which z. B. via a reversible motor in the case of excessive differences between the determined weight of the pre-metered product quantity and the target weight of the same, a corresponding correction of the pre-metering device can be carried out.
An exemplary embodiment of the invention is explained in more detail below with reference to schematic drawings.
Show it:
Fig. 1 is a partially sectioned side view of the device of the embodiment,
FIG. 2 shows a part of the front view of the device according to FIG. 1 as a vertical section through the small quantity measuring devices and through the filling funnel for the respective pack.
The weighing device of the exemplary embodiment is suitable for measuring flowable bulk goods by weight in individual quantities and filling them into packs 1. The bulk material filled into a feed hopper 2 arrives once through a bottom opening 4 to a main metering device, consisting of an adjustable measuring vessel 3, 3 ', and on the other hand via an extension connector 5 to a number of small measuring vessels 6. By moving the measuring vessel 3, 3' transversely. In Fig. 1 to the right (see arrow indication), a certain amount of filling material is divided off in the latter and emptied into the weighing pan 7 of any suitable weighing device 8.
The volume of the measuring vessel 3, 3 'is designed or set in such a way that the weight of the respective divided amount of filling material is on average about 5 5/0 below the target weight.
The weighing device 8, which is preferably of an electronic type, determines the actual weight of the divided product quantity. The difference value determined here between the actual weight and the desired target weight is evaluated via an electrical control device 11 of any suitable type, such that an allocation of one or more small quantities of filling material, the size of which corresponds to the difference weight, to the pre-dosed, i.e. H. the divided and weighed main product quantity.
For this purpose, the specified number of small measuring vessels 6 is provided, each of which can hold approximately 10 / o of the target weight or the tolerance weight. If, for example, the weighing device 8 detects an incorrect weight of 70/0, then seven such small measuring vessels 6 pour out, as a result of which the predosed amount is now brought to the desired target weight.
The dosing and pouring of the small quantities of goods is done by moving the small measuring vessels 6 in FIG. 1 to the left (see arrow information) by means of associated electromagnets 10 which are electrically connected to the control unit 11 of the weighing device 8. While the weighing pan 7 is being emptied, small quantities of product are removed from the funnel support 5 and added to the main product quantity flowing into the pack 1 via the funnel 9, so that the product quantity arriving in the pack 1 has the desired target weight.
In the present exemplary embodiment, the weighing device 8 is assigned ten small measuring vessels 6. With a capacity of each small measuring vessel 6 of 10 / o of the target weight, which is within the permissible weight tolerance, up to 100 / o of the target weight can be added to the pre-dosed or divided product quantity.
However, the capacity of the individual small measuring vessels 6 does not necessarily have to be the same as one another, but rather gradations of size can also be provided. For example, it would also be possible to provide different small measuring vessels for small quantities of 1, 2, 3 and 5 0/0 at the same time, so that when an incorrect weight of, for example, 8 / o has been determined, the control device 11 now empties small quantities of 5 and 3 o / o or 5, 2 and 1 O / o would trigger. It is always important that the smallest amount is within the permissible weight tolerance.
If there is the possibility that the specific weight of the filling or bulk material to be measured changes so strongly that the resulting differences in weight between the pre-dosed or divided amount of the filling material and the target weight are greater than the largest possible amount added from the vessels 6, another can be from the weighing device 8 dependent control device can be provided, which acts on the pre-metering, which then takes place by a known telescopic adjustment of the measuring vessel 3, 3 '. This adjustment of the vessel 3, 3 ′ is operated by means of a reversible motor which is connected to the control device 11 in a known and suitable manner.
If the weighing device 8 now determines an incorrect weight of, for example, more than 6 or 80/0 of the target weight, the control device 11 adjusts the measuring vessel 3, 3 'and thus a corresponding correction of the pre-dosed product quantity. The same happens in reverse if the incorrect weight of the pre-dosed product quantity falls below 1 or 20/0. It may also be possible, instead of volumetric pre-metering, to carry out such a pre-metering using a fast-working coarse scale. The same applies to the measuring of the allocated small quantities, which can also be measured or weighed with any other dosage.
The automatic setting of the predosing to a certain weight by the control unit of the weighing device is not only limited to the present exemplary embodiment, but can also be used in any other weighing device that works with predosing in order to shorten the weighing time.
For example, vibrating troughs that are controlled by an electrical or mechanical timing device could be used both for pre-dosing and for providing small quantities.
Any other known type of metering device can of course also be used to carry out the method.
There are also change options for carrying out the method, for example, as the pre-dosed main amount can also be filled into a pack at one station, this is weighed at the next station and then finally the amount missing from the target weight is added at a third station. This type of division of the measuring process brings about a further increase in performance when measuring and filling the bulk material.
In addition, it is noted that even with the arrangement of the weighing device 8 and the small measuring vessels 6, an increase in performance is still possible in that the control of the device is designed so that the addition of the small quantities provided from the vessels 6 practically simultaneously with the completion of the weighing of the pre-dosed Filling quantity takes place.