Verfahren und Vorrichtung zum Abmessen schütt- und fliessfähiger Güter auf ein bestimmtes Gewicht
Die Erfindung bezieht sich in erster Linie auf ein Verfahren zum Abmessen schütt- und fliessfähiger Güter auf ein bestimmtes Gewicht, bei dem für eine volumetrisch abgemessene Gutmenge ge die zum Sollge- wicht fehlende Menge durch Wiegen festgestellt und eine diesem Sollgewicht entsprechende Menge unter Zugrundelegen des höchsten auftretenden spezifischen Gewichts volumetrisch nachdosiert wird.
Es ist bereits bekannt, Güter auf eine etwas unter dem gewünschten Endgewicht liegende Menge volumetrisch abzustellen, diese Menge zu wiegen und so lange weiteres Gut nachzuführen, bis das Sollgewicht erreicht ist. Da dieses Verfahren durch das Auswie- gen verhältnismässig viel Zeit beansprucht, wurde auch schon vorgeschlagen, bei einer volumetrisch abgemessenen Gutmenge die zum Sollgewicht fehlende Gewichtsdifferenz mittels einer Waage festzustellen und nach dem Wiegevorgang und Entfernen des Wiegeguts von der Waage eine der festgestellten Gewichtsdifferenz entsprechende Gutmenge dem Wiegegut beizugeben. Diese Zugabemenge wird aus einer von der Waage entsprechend der Gewichtsdifferenz gesteuerten Anzahl volumetrisch abgemessener Guteinheiten zusammengestellt.
Bei einer nach diesem Verfahren arbeitenden Vorrichtung, die eine mehrfache Leistung gegenüber vorher bekannten Wiegevorrichtungen aufweist, hat es sich jedoch gezeigt, dass in manchen Fällen das Gewicht der abgemessenen Mengen nicht ausreichend genau dem vorgeschriebenen Sollgewicht entsprach. Dies ist damit zu erklären, dass bei Gütern mit sehr starken und verhältnismässig rasch wechselnden Dichteschwankungen, die beispielsweise bei Zucker 20 O/o und mehr betragen können, die veiume- trisch nachdosierten Guteinheiten diesen Schwankun gen unmittelbar unterlegen sind, so dass dadurch das angestrebte Endgewicht der Gesamtmenge beeinträchtigt wird.
Der Erfindung liegt die IAufgabe zugrunde, diesen Nachteil auszuschalten: IDiese-Aufgabe wird durch das erfindungsgemässe Verfahren dadurch gelöst, dass die -Gutmenge mehreren nacheinandergeschalteten Wiegungen ausgesetzt und nach jeder Wiegung der jeweiligen Gesamtmenge eine der noch festgestellten Fehlmenge entsprechende Menge volumetrisch nachdosiert wird, wobei jeweils das grösste auftretende spezifische Gewicht zugrundegelegt wird.
Zur Durchführung dieses Verfahrens wird gemäss der Erfindung von einer Vorrichtung ausgegangen, bei der eine aus einer Vordosiereinrichtung und d einer von einer Waage gesteuerten Nachdosiereinrichtung bestehende Abmesseinrichtung vorgesehen ist, wobei erfindungsgemäss der Abmesseinrichtung mindestens eine Waage und mindestens eine von dieser gesteuerte volumetrisch messende Nachdosiereinrichtung nachgeschaltet ist, denen jeweils die vorabgemessenen Hauptmengen zugeführt werden.
Hierbei steuert vor, zugsweise die jeweilige Waage die- ihr zugeordnete Nachdosiereinrichtung derart, dass letztere aufgrund des bei der Wiegung festgestellten lEehlge- wichts eine diesem Fehlgewichlt entsprechende volumetrisch abgemessene Menge unter Zugrundelegen des grössten auftretenden spezifischen Gewichts des Wiegogutes beigibt.
In der praktischen Ausführung dieser Vorrichtung beschränkt sich die Anzahl der nachgeschalteten Waagen und Zugabevorrichtungen auf eine bis zwei, je nach der verlangten Genauigkeit des Endgewichts und in Abhängigkeit von der Grösse der möglichen
Schwankung des spezifischen Gewichts des abzumes senden Gutes.
Mittels der erfindungsgemässen Vorrichtung las sen sich genaueste Endgewichte von Wiegemiengen bei höchster bisher möglicher Leistung erzielen, oline dass durch vorsorglich einberechnete Übergewichte eine Garantie für hinreichende Mindestgewichte in Kauf genommen werden muss.
Nachstehend werden zwei beispielsweise Ausführungsformen der Erfindung anhand schematischer Zeichnungen erläutert; es zeigen:
Fig. 1 eine erste Ausführungsform zur Nettoverwiegung schüttfähiger Güter in Seitenansicht teilweise im Schnitt und
Fig. 2 eine zweite Ausführungsform zur Bruttoverwiegung von Gütern in Seitenansicht.
Das .Ausführungsbeispiel gemäss Fig. 1 ist geeignet, schüttfähiges Gut in Einzelmengen mit bestimmtem Gewicht abzumessen und in Packungen 1 abzufüllen. Das in einen Zuführtrichter 2 aufgegebene Gut gelangt einerseits zu einer Vordosiereinrichtung 3 mit einem zylinderförmigen Trichterende 4 sowie einem Abteilschieber 5 und einer Boden'klappe 6 und andererseits über eine an den Zuführtrichter 2 angeschlossene Abzweigleitung 9 zu zwei Nachldosierein- richtungen 7 und 8.
Die Vordosiereinrichtung 3 teilt bei jedem Arbeitstakt mittels des Abteilschiebers 5 jeweils eine Gutmenge volumetrisch ab, die dann durch Öffnen der Bodenklappe 6 in eine unterhalb angeordnete Waagschale 10 einer Waage 11 fällt. Da der Rauminhalt der Gutmengen bezw. der durch Trichterende 4, Abteilschieber 5 und Bodenklappe 6 gebildeten Messkammer so gehalten ist, dass beim höchsten vorkommenden spezifischen Gewicht des abzumessenden Wiegegutes gerade eine Gutmenge mit Sollgewicht abgeteilt wird, muss das Sollgewicht mit niedrigerer Dichte des Wiegeguts durch Zugaben angestrebt werden. Dazu wird durch die Waage 11 zunächst das Fehigewicht bis zum Sollgewicht festgestellt, was durch einen Tastkopf, beispielsweise einen Differentialtransformator 12, auf elektrischem Wege erfolgt.
Dieser Differentiaftransformator 12 übermittelt einem Steuergerät 13 eine dem Fehlgewicht entsprechende elektrische Spannung, die im Steuergerät 13 wiederum in eine den fehlenden Gewichtseinheiten entsprechende Summe von Impulsen umgeformt und gespeichert wird. Gleichzeitig schaltet das Steuergerät 13 über eine Kupplung 14 die Nachdosiereinrichtung 7 ein, die aus einem Zellenrad 115 mit an seinem Umfang gleichmässig verteilten Zellen 16 gleichen Inhalts besteht.
Das Zellenrad 15 wird durch einen Motor 19 in Drehbewegung versetzt, so dass eine Zelle 16 nach der anderen ihre durch die Abzweigleitung 9 erhaltene Gutmenge in die Waagschale 10 entleert, was so lange dauert, bis eine der Summe der im Steuergerät 14 gespeicherten Impulse entsprechende Anzahl von der Nachdosiereinrichtung 7 abgemessene ner Kleinmengen in die Waagschale 10 gegeben ist.
Dieser Vorgang wird durch eine der Antriebswelle 17 des Zellenrades 15 zugeordnete Zähleinrichtung 18 gesteuert, die pro abgegebene Kleinmenge des Zellrades 15 einen Impuls dem Steuergerät 13 mitteilt, so dass bei Abbau der im Steuergerät 13 gespeicherten
Summe von Impulsen durch die von der Zähleinrichtung 18 kommenden Impulse auf den Wert Null die Kupplung 14 wieder ausgekuppelt wird.
Da die Gewichte der vom Zellenrad 15 dosierten
Kleinmengen ebenfalls von den Dichteschwankungen des Wiegeguts abhängig sind, ist die Grösse der Zel len 16 des Zellenrads 15 so gewählt, dass eine abgemessene Kleinmenge Wiegegut mit höchstem vorkommendem spezifischem Gewicht das Gewicht einer oben genannten Gewichtseinheit aufweist. Dadurch entstehen bei Wiegegut mit niedrigerer Dichte wiederum Gewichtsabweichungen, die aber bezogen auf die jeweilige Gesamtmenge, bestehend aus vordosierter und nachdosierter Menge, relativ klein sind, jedoch zur Einhaltung g enger Toleranzbereiche noch beachtet und korrigiert werden müssen.
Zu diesem Zweck wird das Wiegegut in die Waagschale 20 einer unterhalb angeordneten zweiten Waage 21 gegeben, die mittels eines Differentialtransformators 22 das fehlende Gewicht feststellt, so dass über ein Steuergerät 23 auf die oben schon besohriebene Art durch die zweite Nachdosiereinrichtung 8 eine dem Fehlgewicht entsprechende Menge der Gesamtmenge beige, geben wird. Die zweite Nach dosiereinrichtung 8 besteht ebenfalls wie die erste aus einem Zellenrad 25, dessen Zellen 26 jedoch kleiner gehalten sind als die Zellen 16 des Zellenrades 15. Die von einer Zelle 26 abgemessene Menge entspricht dabei bei Füllgut mit höchstem vorkommendem spezifi- schem Gewicht einer Gewichtseinheit, die im Steuergerät 23 einem Impuls entspricht.
Ein Motor 29, eine Kupplung 24 und eine Zähleinrichtung 28 sorgen ausserdem wie bei der ersten Nachdosiereinrichtung 7 für ein genaues Arbeiten der zweiten Nachdosiereinrichtung 8.
Falls die verlangte Gewichtsgenauigkeit der abgemessenen Gutmengen sehr hoch sein soll, können in derselben Weise eine oder noch mehrere Waagen mit diesen zugeordneten Nachdosiereinrichtungen nachgeschaltet werden. fEine hohe Abmessleistung dieses Ausführungsbeispiels wird dadurch erreicht, dass nach Feststellung des Fehlgewichts der dosierten Menge, diese sofort wieder aus der Waagschale 10 bezw. 20 entleert wird, während gleichzeitig die Fehlmenge durch die Nachdosiereinrichtung 7 bezw. 8 der Hauptmenge beigegeben wird.
Selbstverständlich ist es zu diesem Zweck auch möglich, die von der ersten Waage 11 gesteuerte Nachdosiereinrichtung 7 so an der Vor richtung g anzuordnen, dass diese das abgemessene Gut direkt in die Waagschale 20 der nachgeschalteten Waage 21 beim Abschütten der Waagschale 10 entleert, bezw. dass die Nachdosiereinrichtung 8 am Einfülltrichter 30 für die Verpackungsbehälter 1 angeordnet ist.
Das Ausführungsbeispiel gemäss Fig 2 dient zur Bruttoauswiegung von Schliittgut, wobei das vglume- trisch abgemessene Gut sofort in Verpackungsbehälter 1 eingefüllt wird, die von einer Fördereinrichtung 40 schrittweise von einer Station zur anderen gefördert werden. Dieses gezeigte Ausführungsbeispiel arbeitet in derselben Weise wie das oben beschriebene, lediglich mit der Ausnahme, dass die Dosierung in an sich bekannter Weise durch eine bestimmte Anzahl von Umdrehungen einer Dosierschnecke erfolgt. In einen Verpackungsbehälter 1 wird auf einer Station I mittels einer an sich bekannten Schneckendosiervorrichtung 40 eine Gutmenge abgefüllt, deren Gewicht kleiner ist, als das angestrebte Sollgewicht.
Das tatsächliche Gewicht dieser Menge einschliesslich des Verpackungsbehälters 1 bezw. das Fe'hlgewicht wird auf einer weiteren Station mittels einer Waage 41 festgestellt, die über ein Steuergerät 42 eine auf der Station III angeordnete Schneckennachdosiereinrichtung 43 derart steuert, dass deren Dosierschnecke eine bestimmte, dem festgestellten Fehlgewicht entsprechende Anzahl von Umdrehungen ausführt, sobald der Verpackungsbehälter 1 auf Station HI angelangt ist.
Um Dichteschwankungen bei der nachdosierten Menge zu korrigieren, wird der Verpackungsbehälter 1 wiederum von einer Waage 45 auf Station IV gewogen, wobei die Waage 45 das noch bestehende Fehigewicht feststellt. Über ein Steuergerät 46 steuert die Waage 45 eine weitere auf Station V angeordnete Schneckennachdosiereinrichtung 47, die dann eine dem noch festgestellten Fehlgewicht entsprechende Menge in den Verpackungsbehälter einfüllt, sobald er auf Station V angelangt ist. Auch bei diesem Ausführungsbeispiel ist es zur Erreichung der höchsten Gewichtsgenauigkeit der abgemessenen Gutmengen möglich, noch weitere aus je einer Waage und von dieser gesteuerten Nachdosiereinrichtung bestehende Einheiten anzaschliessen, denen die Verpackungsbehälter 1 nacheinander zugeführt werden.
Um die nachzudosierenden Kleinmengen möglichst klein zu halten, und um auch die Fehler entsprechend zu verkleinern, ist es auch möglich, die Vordosiereinrichtung 3 bezw. 41 durch die erste nachgeschaltete Waage 11 bezw. 42 aufgrund der gemessenen Gewichtswerte rückwirkend in ihrem Abmessvolumen so zu regulieren, dass auftretende Dichteschwankungen des Gutes nicht in ihrer vollen Grösse bei den abgemessenen Mengen in Erscheinung treten.