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.
Method and device for measuring bulk and flowable goods to a specific weight
The invention relates primarily to a method for measuring pourable and flowable goods to a certain weight, in which for a volumetrically measured amount of material the missing amount compared to the target weight is determined by weighing and an amount corresponding to this target weight based on the highest occurring specific gravity is replenished volumetrically.
It is already known to set goods volumetrically to an amount slightly below the desired final weight, to weigh this amount and to add more goods until the target weight is reached. Since this method takes a relatively long time to weigh, it has also been suggested that, in the case of a volumetrically measured quantity of goods, the missing weight difference to the target weight should be determined using a scale and, after the weighing process and removal of the goods to be weighed from the scale, a quantity of goods corresponding to the determined weight difference As well to be added. This added amount is compiled from a number of volumetrically measured good units controlled by the balance according to the weight difference.
In the case of a device operating according to this method, which has a multiple performance compared to previously known weighing devices, it has been shown, however, that in some cases the weight of the measured quantities did not correspond to the prescribed target weight with sufficient accuracy. This can be explained by the fact that in the case of goods with very strong and relatively rapidly changing density fluctuations, which can amount to 20% and more in the case of sugar, for example, the veiumetrically replenished good units are immediately inferior to these fluctuations, so that the desired final weight is achieved the total amount is affected.
The invention is based on the object of eliminating this disadvantage: This object is achieved by the method according to the invention in that the good amount is subjected to several successive weighings and after each weighing of the respective total amount, an amount corresponding to the deficit that has still been determined is replenished volumetrically the largest occurring specific weight is used.
According to the invention, a device is assumed to carry out this method in which a measuring device consisting of a pre-metering device and a post-metering device controlled by a scale is provided, the measuring device being followed by at least one scale and at least one volumetrically measuring post-metering device controlled by this , to which the pre-measured main quantities are fed.
Here, the respective scales pre-controls, preferably the respective scales, their associated post-dosing device in such a way that the latter adds a volumetrically measured amount corresponding to this incorrect weight based on the largest occurring specific weight of the item to be weighed, based on the incorrect weight determined during the weighing.
In the practical implementation of this device, the number of subsequent scales and adding devices is limited to one or two, depending on the required accuracy of the final weight and depending on the size of the possible
Variation in the specific weight of the goods to be sent.
By means of the device according to the invention, the most precise final weights of weighing quantities can be achieved with the highest possible performance so far, without the fact that a guarantee for sufficient minimum weights must be accepted through precautionary overweights.
Two exemplary embodiments of the invention are explained below with reference to schematic drawings; show it:
1 shows a first embodiment for the net weighing of bulk goods in a side view, partially in section and
2 shows a second embodiment for gross weighing of goods in side view.
The embodiment according to FIG. 1 is suitable for measuring pourable material in individual quantities with a certain weight and filling it into packs 1. The material fed into a feed hopper 2 reaches, on the one hand, a pre-metering device 3 with a cylindrical hopper end 4 and a compartment slide 5 and a bottom flap 6 and, on the other hand, via a branch line 9 connected to the feed hopper 2, to two post-metering devices 7 and 8.
The predosing device 3 divides a quantity of material volumetrically with each work cycle by means of the compartment slide 5, which then falls by opening the bottom flap 6 into a weighing pan 10 of a scale 11 arranged below. Since the volume of the good quantities respectively. the measuring chamber formed by the funnel end 4, compartment slide 5 and bottom flap 6 is held in such a way that at the highest occurring specific weight of the goods to be measured, a quantity with the target weight is divided off, the target weight with a lower density of the weighed goods must be aimed for by additions. For this purpose, the scales 11 initially determine the missing weight up to the target weight, which is done electrically by a probe, for example a differential transformer 12.
This differential transformer 12 transmits to a control unit 13 an electrical voltage corresponding to the incorrect weight, which in turn is converted in the control unit 13 into a sum of pulses corresponding to the missing weight units and stored. At the same time, the control device 13 switches on the replenishing device 7 via a clutch 14, which consists of a cellular wheel 115 with cells 16 of the same content evenly distributed over its circumference.
The cellular wheel 15 is set in rotation by a motor 19 so that one cell 16 after the other empties the amount of material received through the branch line 9 into the weighing pan 10, which lasts until a number corresponding to the sum of the pulses stored in the control unit 14 Ner small quantities measured by the post-metering device 7 are placed in the weighing pan 10.
This process is controlled by a counting device 18 assigned to the drive shaft 17 of the cellular wheel 15, which transmits a pulse to the control unit 13 for each small amount of the cellular wheel 15 delivered, so that when the values stored in the control unit 13 are reduced
Sum of pulses by the pulses coming from the counter 18 to the value zero, the clutch 14 is disengaged again.
Since the weights of the metered by the bucket wheel 15
Small quantities are also dependent on the density fluctuations of the items to be weighed, the size of the cells 16 of the cellular wheel 15 is selected so that a measured small quantity of items with the highest specific weight occurring has the weight of one of the above-mentioned weight units. This in turn results in weight deviations for items with a lower density, but these are relatively small in relation to the respective total amount, consisting of the pre-dosed and post-dosed amounts, but must still be observed and corrected in order to maintain narrow tolerance ranges.
For this purpose, the goods to be weighed are placed in the weighing pan 20 of a second scale 21 arranged below, which determines the missing weight by means of a differential transformer 22, so that a quantity corresponding to the missing weight is generated via a control device 23 in the manner already described above through the second metering device 8 of the total amount beige. Like the first, the second post-metering device 8 also consists of a cellular wheel 25, the cells of which are, however, kept smaller than the cells 16 of the cellular wheel 15. The amount measured by a cell 26 corresponds to one weight unit for filling material with the highest occurring specific weight which corresponds to a pulse in control unit 23.
A motor 29, a coupling 24 and a counting device 28 also ensure, as in the case of the first post-metering device 7, that the second post-metering device 8 works accurately.
If the required weight accuracy of the measured quantities of material is to be very high, one or more scales with additional metering devices assigned to them can be connected downstream in the same way. A high dimensional performance of this exemplary embodiment is achieved in that, after the incorrect weight of the dosed amount has been determined, it is removed immediately from the weighing pan 10 or 20 is emptied while at the same time the shortfall through the post-metering device 7 respectively. 8 is added to the main quantity.
Of course, it is also possible for this purpose to arrange the post-metering device 7 controlled by the first scale 11 on the device g so that it empties the measured goods directly into the weighing pan 20 of the downstream scale 21 when the weighing pan 10 is poured off, respectively. that the post-metering device 8 is arranged on the filling funnel 30 for the packaging container 1.
The embodiment according to FIG. 2 serves for the gross weighing of slidable material, the comparatively measured material being immediately filled into packaging containers 1, which are conveyed step by step from one station to another by a conveyor device 40. This embodiment shown works in the same way as the one described above, with the exception that the metering takes place in a manner known per se by a certain number of revolutions of a metering screw. A quantity of material whose weight is less than the desired target weight is filled into a packaging container 1 at a station I by means of a known screw metering device 40.
The actual weight of this amount including the packaging container 1 BEZW. the wrong weight is determined on a further station by means of a scale 41 which controls a screw metering device 43 arranged on station III via a control device 42 in such a way that its metering screw executes a certain number of revolutions corresponding to the determined incorrect weight as soon as the packaging container 1 has reached station HI.
In order to correct density fluctuations in the replenished quantity, the packaging container 1 is again weighed by a scale 45 on station IV, the scale 45 determining the remaining missing weight. Via a control device 46, the scales 45 controls a further screw metering device 47 located at station V, which then fills the packaging container with an amount corresponding to the still determined deficit weight as soon as it has reached station V. In this embodiment, too, to achieve the highest weight accuracy of the measured quantities, it is possible to connect further units, each consisting of a scale and a metering device controlled by this, to which the packaging containers 1 are fed one after the other.
In order to keep the small quantities to be replenished as small as possible, and to reduce the errors accordingly, it is also possible to use the predosing device 3 or. 41 by the first downstream scale 11 respectively. 42 on the basis of the measured weight values retrospectively to regulate their dimensional volume so that occurring density fluctuations of the goods do not appear in their full extent in the measured quantities.