DE102022120511A1

DE102022120511A1 - Verfahren zur Dosierung von Schüttgut und Dosiervorrichtung

Info

Publication number: DE102022120511A1
Application number: DE102022120511.8A
Authority: DE
Inventors: Patrick Riesterer; Kurt Moser; Timo FLAMM
Original assignee: MATHIS TECHNIK; M-TEC MATHIS TECHNIK GmbH
Current assignee: MATHIS TECHNIK; M-TEC MATHIS TECHNIK GmbH
Priority date: 2022-08-15
Filing date: 2022-08-15
Publication date: 2024-02-15

Abstract

Die Erfindung befasst sich mit Verbesserungen auf dem technischen Gebiet der Dosierung von Schüttgut. Hierzu wird unter anderem ein Verfahren zur Dosierung von Schüttgut vorgeschlagen, bei dem zunächst ein volumetrischer Sollwert vorgegeben, anschließend Schüttgut in einen Dosierbehälter (2) eingefüllt und ein Dichtewert des eingefüllten Schüttgutes bestimmt wird. Aus dem volumetrischen Sollwert, also einem zu dosierenden Schüttgutvolumen, kann dann unter Berücksichtigung des Dichtewertes ein gravimetrischer Sollwert ermittelt werden. In Kenntnis des gravimetrischen Sollwerts kann dann die Dosierung des Schüttgutes in den Dosierbehälter (2) gravimetrisch erfolgen, bis der gravimetrische Sollwert erreicht und das definierte Schüttgutvolumen in den Dosierbehälter (2) gefüllt ist.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Dosiervorrichtung zur Dosierung von Schüttgut.
Derartige Verfahren sind aus der Praxis in unterschiedlichen Ausführungsformen vorbekannt. Sie werden beispielsweise bei der Dosierung von Baustoffen, wie Zuschlagsstoffen und sogenannten Leichtzuschlagsstoffen, wie Perliten, EPS und Vermiculiten verwendet. Insbesondere bei der Dosierung von Leichtzuschlagsstoffen ist es oftmals gewünscht, diese Produkte in einem bestimmten Volumen zu dosieren. Die gravimetrische Dosierung derartiger Produkte ist allerdings aufgrund ihrer oftmals von Charge zu Charge schwankenden Dichte deutlich erschwert. So sind beispielsweise bei den Perliten Dichteschwankungen zwischen 50 g/Liter und 100 g/Liter bekannt. Bei EPS sind Dichteschwankungen zwischen 15 g/Liter und 30 g/Liter zu beobachten. Die Dichte von Vermiculiten kann beispielsweise zwischen 100 g/Liter und 125 g/Liter schwanken.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein Verfahren zur Dosierung von Schüttgut sowie eine korrespondierende Dosiervorrichtung bereitzustellen, mit denen sich auch Schüttgüter mit von Charge zu Charge schwankenden Dichten zuverlässig in definierten Volumina dosieren lassen.
Zur Lösung der Aufgabe wird zunächst ein Verfahren zur Dosierung von Schüttgut in einem definierten Schüttgutvolumen mit den Merkmalen des unabhängigen, auf ein Verfahren zur Dosierung von Schüttgut gerichteten Anspruchs vorgeschlagen. Insbesondere wird zur Lösung der Aufgabe somit bei dem eingangs genannten Verfahren erfindungsgemäß vorgeschlagen, einen volumetrischen Sollwert an zu dosierendem Schüttgut vorzugeben, das Schüttgut in einen Dosierbehälter einzufüllen und einen Dichtewert des eingefüllten Schüttguts zu bestimmen, den volumetrischen Sollwert unter Berücksichtigung des Dichtewerts in einen gravimetrischen Sollwert umzurechnen und anschließend das Schüttgut gravimetrisch in den Dosierbehälter zu dosieren, bis der gravimetrische Sollwert erreicht und somit ein Schüttgutvolumen in den Dosierbehälter eingefüllt ist, das dem volumetrischen Sollwert entspricht.
Das Verfahren kann somit als Verfahren zur volumetrischen Dosierung von Schüttgut bezeichnet werden, bei dem die Dosierung gravimetrisch durchgeführt wird.
Zur Umrechnung des volumetrischen Sollwerts in den gravimetrischen Sollwert kann der volumetrische Sollwert beispielsweise mit dem ermittelten Dichtewert des Schüttgutes multipliziert werden.
Das vorgeschlagene Verfahren ermöglicht es, im Dosiervorgang einen Dichtewert einer Charge von Schüttgut zu bestimmen und die Dosierung des Schüttgutes in einem definierten Volumen in Kenntnis des Dichtewertes der zu dosierenden Schüttgutes gravimetrisch durchzuführen. So können von Charge zu Charge schwankende Dichtewerte bei der Dosierung des Schüttguts berücksichtigt werden und die Dosierung des Schüttguts in einem definierten Volumen erfolgen, wobei die Dosierung gravimetrisch durchgeführt wird. Dabei kann das in den Dosierbehälter eingefüllte Schüttgutvolumen unter Berücksichtigung des Dichtewerts aus dem gemessenen Gewicht der dosierten Schüttgutmenge berechnet und die Dosierung beendet werden, wenn die in den Dosierbehälter eingefüllte Schüttgutmenge das definierte Schüttgutvolumen erreicht.
An dieser Stelle sei erwähnt, dass der Dichtewert, der bei der somit gravimetrisch-volumetrischen Dosierung des Schüttgutes bis hin zu dem definierten Schüttgutvolumen berücksichtigt wird, ein gegebenenfalls gewichteter Dichtewert sein kann. Um messtechnisch bedingte, statistische Schwankungen auszugleichen, kann bei einer Ausführungsform des Verfahrens als Dichtewert auch nicht ausschließlich der während der Dosierung ermittelte Dichtewert verwendet werden. So ist es beispielsweise möglich, den Dichtewert mit einem Erfahrungswert zu gewichten, der den Spezifikationen einer bei der gravimetrischen Dosierung eingesetzten Wägevorrichtung Rechnung tragen kann. Ein solcher Erfahrungswert kann ein zuvor gemessener Dichtewert sein, beispielsweise ein für eine erste Charge von Schüttgut mit dem so genannten Böhme Messverfahren ermittelter Dichtewert.
Es ist auch möglich, Dichtewerte aus vorangegangen Dosiervorgängen zu verwenden. Im einfachsten Fall kann eine Gewichtung des aktuell ermittelten Dichtewertes zu dem Erfahrungswert im Verhältnis von 1 zu 1 erfolgen. D.h., dass in diesem Fall ein Dichte-Mittelwert als Dichtewert für die Dosierung genutzt wird. Es ist auch möglich, einen aktuell ermittelten, gewichteten Dichtewert als neuen Erfahrungswert für nachfolgende Dosiervorgänge zu speichern und bei der Dosierung nachfolgender Chargen zu verwenden. Diese Vorgehensweise hat den Vorteil, dass Schwankungen durch ungenaue Messungen ausgeglichen werden können. Dabei kann das Ergebnis trotzdem den Dichteschwankungen über mehrere Chargen hinweg folgen.
Bei einer Ausführungsform des Verfahrens ist vorgesehen, dass der Dichtewert des Schüttguts bestimmt wird, indem das Schüttgut in ein definiertes Messvolumen innerhalb des Dosierbehälters gefüllt, bei Erreichen eines ersten Füllstands des Schüttgutes im Messvolumen ein erster Gewichtswert und bei Erreichen eines zweiten Füllstands des Schüttgutes im Messvolumen ein zweiter Gewichtswert der im Messvolumen befindlichen Schüttgutmenge ermittelt werden. Anschließend kann der Dichtewert des Schüttgutes aus einem Quotienten einer Gewichtsdifferenz der beiden Gewichtswerte und einer Volumendifferenz der beiden Füllstände berechnet werden. Danach kann das Schüttgut gravimetrisch in den Dosierbehälter dosiert werden, bis der gravimetrische Sollwert erreicht und das definierte Schüttgutvolumen in den Dosierbehälter eingefüllt ist.
In diesem Zusammenhang kann es vorteilhaft sein, wenn die Volumendifferenz zwischen den beiden Füllständen im Messvolumen bekannt ist. Beispielsweise kann die Volumendifferenz zwischen den beiden Füllständen durch eine vorherige Kalibrierung ermittelt und der Dichtewertbestimmung zugrunde gelegt werden. Auf diese Weise wird eine dynamische Bestimmung des jeweiligen Dichtewertes der zu dosierenden Charge an Schüttgut möglich. Die Bestimmung des Dichtewertes kann insofern dynamisch erfolgen, als dass der Dichtewert des Schüttguts beim Einfüllen in das Messvolumen bestimmt wird und das Schüttgut dann innerhalb des Messvolumens nicht lange verweilen muss. So kann die Bestimmung des Dichtewertes erfolgen, ohne dass beispielsweise Entgasungseffekte und/oder Setzungseffekte, die bei einer längeren Verweildauer des Schüttgutes im Messvolumen auftreten könnten, den Dichtewert verfälschen würden.
Das Schüttgut kann im Verfahrensschritt zur Bestimmung seines Dichtewerts mit einer geringeren Förderrate in den Dosierbehälter eingefüllt werden als im nachfolgenden Verfahrensschritt der gravimetrischen Dosierung des Schüttgutes. Dabei kann die Schüttgutmenge, die zur Bestimmung der Dichte des Schüttgutes beispielsweise in den Dosierbehälter eingefüllt wird, deutlich kleiner sein als die gesamte Schüttgutmenge, die nach der Dosierung im definierten Schüttgutvolumen enthalten ist. Beispielsweise kann die Schüttgutmenge, die zur Bestimmung des Dichtewertes in den Dosierbehälter gefüllt wird, weniger als ein Drittel der im definierten Schüttgutvolumen enthaltenen Schüttgutmenge betragen. Vorteilhaft ist es, wenn die Schüttgutmenge zur Bestimmung des Dichtewertes des Schüttgutes höchstens 20% oder 10 % oder gar weniger der Gesamtmenge von Schüttgut, die im definierten Schüttgutvolumen nach erfolgter Dosierung enthalten ist, beträgt.
Durch die im Vergleich zur nachfolgenden Dosierung geringere Förderrate beim Einfüllen des Schüttgutes im Rahmen der Bestimmung des Dichtewertes des Schüttgutes, kann der Dichtewert mit hinreichender Genauigkeit bestimmt werden. Nach erfolgreicher Bestimmung des Dichtewertes kann die restliche Dosierung des Schüttgutes dann mit einer höheren, vorzugsweise mit einer maximal möglichen, Förderrate erfolgen. Dies begünstigt eine möglichst schnelle Dosierung des Schüttgutes und damit auch die Wirtschaftlichkeit des Verfahrens, ohne jedoch seine Genauigkeit zu beeinträchtigen.
Dabei kann die Förderung von Schüttgut in den Dosierbehälter mit geringerer Förderrate im Rahmen der Bestimmung des Dichtewertes unterbrechungsfrei auf die Förderung von Schüttgut in den Dosierbehälter im Rahmen der anschließenden gravimetrischen Dosierung mit höherer Förderrate umgestellt werden.
Das Erreichen des ersten Füllstands im Messvolumen kann mit einem ersten Füllstandsensor erfasst werden. Das Erreichen des zweiten Füllstands im Messvolumen kann mit einem zweiten Füllstandsensor, insbesondere einer weiter unten noch näher erläuterten Dosiervorrichtung, erfasst werden. Die Füllstandsensoren können vertikal voneinander beabstandet im oder am Messvolumen angeordnet sein. Als Füllstandsensoren können beispielsweise Schwinggabelsensoren verwendet werden. Eine Gewichtsmessung des Schüttgutes im Rahmen der Dichtewertbestimmung und/oder im Rahmen der gravimetrischen Dosierung kann mit einer Wägevorrichtung durchgeführt werden. Dabei kann eine Gewichtsmessung zur Bestimmung des Dichtewertes des Schüttgutes und eine Gewichtsmessung des Schüttgutes bei der gravimetrischen Dosierung mit derselben Wägevorrichtung durchgeführt werden.
So ist es möglich, das Schüttgut zur Bestimmung des Dichtewertes zunächst in das Messvolumen einzufüllen. Erreicht der Füllstand an Schüttgut im Messvolumen den ersten Füllstandsensor löst dieser aus. Das Sensorsignal des Füllstandsensors kann an eine Steuereinheit einer weiter unten noch näher erläuterten Dosiervorrichtung übermittelt werden, woraufhin ein mit der Wägevorrichtung zu diesem Zeitpunkt gemessener Gewichtswert erfasst wird.
Erreicht der Füllstand im Messvolumen anschließend den zweiten Füllstandsensor löst auch dieser aus. Durch ein entsprechendes Sensorsignal des zweiten Füllstandsensors wird erneut das aktuelle Schüttgutgewicht im Dosierbehälter erfasst. Aus einer Gewichtsdifferenz der beiden Gewichtswerte und der bekannten Volumendifferenz zwischen den beiden Füllständen, die beispielsweise aus einem vertikalen Abstand zwischen den beiden Füllstandsensoren und einem Querschnitt des Messvolumens berechnet werden kann, ist es dann möglich, den Dichtewert des in dem Messvolumen befindlichen Schüttgutes zu bestimmen.
Zur Berechnung des gravimetrischen Sollwerts und/oder des in den Dosierbehälter eingefüllten Schüttgutvolumens kann ein gewichteter Dichtewert verwendet werden, wie es bereits zuvor erläutert wurde. Ein gewichteter Dichtewert kann beispielsweise ein Durchschnittswert von Dichtewerten einer Anzahl vorheriger Dichtemessungen sein. Als Dichtewert kann ein aktuell gemessener Dichtewert verwendet werden, der mit einem Korrekturfaktor belegt wird. Beispielsweise kann das in der Konstruktion vorgesehene Volumen zwischen den beiden Füllständen nach Durchführung eines Kalibrierschrittes, der gegebenenfalls nur ein einziges Mal vor Inbetriebnahme der Vorrichtung durchgeführt werden muss, mit einem Korrekturfaktor belegt werden, um Fertigungstoleranzen, die zu einer Abweichung zwischen dem geplanten Volumen und dem tatsächlichen Volumen führen können, zu berücksichtigen. Auf diese Weise lassen sich Messungenauigkeiten bei der Bestimmung des Dichtewertes ausgleichen.
Als gewichteter Dichtewert kann auch ein Dichtewert verwendet werden, der aus einer aktuellen Dichtewertmessung und/oder aus historischen Dichtewerten abgeleitet ist.
Zweckmäßig kann es ferner sein, die Wägevorrichtung vor Einfüllen des Schüttgutes in das definierte Messvolumen zu tarieren. Auf diese Weise kann die Wägevorrichtung auf Null gestellt werden, bevor das Schüttgut in den Dosierbehälter eingefüllt wird.
Das Schüttgut kann mit einer Fördervorrichtung einer Dosiervorrichtung in den Dosierbehälter eingefüllt werden. In einem, vorzugsweise vorgelagerten und/oder einmaligen, Kalibrierschritt des Verfahrens kann eine Volumendifferenz zwischen den mit den beiden Füllstandsensoren messbaren Füllständen gemessen und dadurch das Verfahren bzw. eine Dosiervorrichtung, die zur Durchführung des Verfahrens eingerichtet ist, kalibriert werden.
Zur Bestimmung der Volumendifferenz zwischen den mit den beiden Füllstandsensoren messbaren Füllständen kann beispielsweise ein Kalibriermedium mit bekannter und vorzugsweise konstanter Dichte in das Messvolumen gefüllt werden. Besonders bevorzugt ist die Verwendung von Wasser als Kalibriermedium, da Wasser eine in weiten Bereichen nahezu konstante Dichte aufweist. Das Gewicht des in das Messvolumen eingefüllten Kalibriermediums kann dann bei Auslösen des ersten Füllstandsensors gemessen werden. Danach kann das Gewicht des in das Messvolumens eingefüllten Kalibriermediums bei Auslösen des zweiten Füllstandsensors gemessen werden. Anschließend wird die Gewichtsdifferenz der beiden Gewichtswerte bestimmt und die Volumendifferenz der beiden Füllstände unter Berücksichtigung der bekannten Dichte des Kalibriermediums berechnet.
Die auf diesem Wege ermittelte Volumendifferenz zwischen den beiden Füllständen kann dann für eine nachfolgende Bestimmung eines Dichtewertes von in das Messvolumen eingefüllten Schüttgutes verwendet werden.
Ein besonderer Vorteil der beschriebenen Vorgehensweise zur Bestimmung des Dichtewertes von in den Dosierbehälter eingefülltem Schüttgut kann darin bestehen, dass das Verfahren auch bei der Bildung eines Schüttkegels beim Einfüllen des Schüttgutes in das Messvolumen hinreichend genau ist.
Erreicht der Füllstand des Schüttgutes im Messvolumen den ersten Füllstandsensor, beispielsweise über einen wandseitigen Kontakt des Schüttgutes in einer Erfassungszone des Füllstandsensors, ist ein in einem randfernen Bereich vorhandener Schüttkegel insofern unproblematisch für die Bestimmung des Dichtewertes, als dass sich auch bei Erreichen des zweiten Füllstandsensors ein entsprechender Schüttkegel ausbilden kann. Die Volumina der beiden Schüttkegel können nahezu identisch sein, so dass etwaige Schüttkegel, die aufgrund ihrer Relativposition zu den Füllstandsensoren bei der Füllstandsmessung nicht erfasst werden können, die Bestimmung des Dichtewertes, wenn überhaupt, nicht in störendem Ausmaß verfälschen.
Das zuvor erläuterte Verfahren lässt sich auch bei Dosiervorgängen anwenden, bei denen zwei oder mehr Schüttgüter, die unterschiedliche Dichten aufweisen, gemeinsam volumetrisch, also in definierten Volumina dosiert werden sollen.
Bei einer ersten Dosierung wird zunächst eines der unterschiedlichen Schüttgüter in das Messvolumen eingefüllt und dabei ein Dichtewert dieses Schüttgutes bestimmt. Dieser Dichtewert wird dann auch für eine nachfolgende Dosierung verwendet. Die anschließende Dosierung desselben Schüttgutes kann dann gravimetrisch erfolgen, bis das gewünschte Schüttgutvolumen dieses Schüttgutes in den Dosierbehälter dosiert ist. Danach kann die Dosierung des zweiten Schüttgutes erfolgen, wobei hier ebenfalls eine gravimetrische Dosierung unter Berücksichtigung eines zuvor ermittelten Dichtewertes des zweiten Schüttgutes bis hin zu einem definierten Schüttgutvolumen des zweiten Schüttguts erfolgen kann.
Bei einer nachfolgenden Dosierung können die Schüttgüter dann in umgekehrter Reihenfolge in den Dosierbehälter eingefüllt und dabei zunächst ein aktueller Dichtewert des zweiten Schüttgutes in der zuvor beschriebenen Weise bestimmt werden.
In nacheinander folgenden Dosierungen können dann die Schüttgüter in von Dosierung zu Dosierung wechselnder Reihenfolge in den Dosierbehälter gefüllt und dabei jeweils die Dichtewerte der Schüttgüter aktualisiert und für nachfolgende Dosierungen gespeichert und berücksichtigt werden.
Auch hierbei ist es möglich, jeweils in der zuvor beschriebenen Weise gewichtete Dichtewerte für die unterschiedlichen Schüttgüter als Dichtewerte bei der gravimetrisch überwachten und letztendlich auch volumetrischen Dosierung bis zum definierten Schüttgutvolumen zu verwenden.
Diese Vorgehensweise kann nicht nur zur Dosierung von zwei unterschiedlichen Schüttgütern in einer Charge angewendet werden, sondern auch bei drei oder mehr unterschiedlichen Schüttgütern, die gemeinsam dosiert werden sollen.
An dieser Stelle sei erwähnt, dass nicht bei jeder Dosierung der Dichtewert des Schüttgutes bestimmt werden muss. Je nach Anwendungsfall ist es möglich, auch nur bei jeder n-ten Dosierung den Dichtewert des Schüttgutes erneut zu bestimmen. Diese Vorgehensweise ist insbesondere dann günstig, wenn sich aus der Erfahrung zeigt, dass der Dichtewert eines Schüttgutes nur von Charge zu Charge, aus der heraus volumetrisch dosiert werden soll, schwankt, Dichtewertschwankungen innerhalb einer Charge jedoch nicht zu befürchten sind.
Zur Lösung der Aufgabe wird auch eine Dosiervorrichtung zur Dosierung von Schüttgut vorgeschlagen, die die Mittel und Merkmale des auf eine derartige Dosiervorrichtung gerichteten Anspruchs aufweist. Zur Lösung der Aufgabe wird somit eine Dosiervorrichtung vorgeschlagen, die zur Durchführung des Verfahrens zur Dosierung von Schüttgut nach einem der auf ein solches Verfahren gerichteten Ansprüche eingerichtet ist.
Die Dosiervorrichtung kann zur Durchführung des Verfahrens einen Dosierbehälter zur Aufnahme von Schüttgut, eine Fördervorrichtung zum Einfüllen von Schüttgut in den Dosierbehälter, eine Wägevorrichtung zur Bestimmung des Gewichts einer in dem Dosierbehälter befindlichen Schüttgutmenge und eine Füllstandsmessvorrichtung zur Füllstandsmessung von Schüttgut zumindest in einem Messvolumen innerhalb des Dosierbehälters aufweisen.
Durch die Wägevorrichtung kann die Dosiervorrichtung zur gravimetrischen Dosierung von Schüttgut eingerichtet sein.
Die Dosiervorrichtung kann ferner eine Steuereinheit umfassen, die dazu eingerichtet ist, die Fördervorrichtung in Abhängigkeit der mit der Wägevorrichtung und der Füllstandsmessvorrichtung ermittelten Messwerte zu steuern, um den Dosierbehälter gemäß dem Verfahren zur Dosierung von Schüttgut nach einem der auf ein derartiges Verfahren gerichteten Ansprüche mit Schüttgut zu befüllen. In diesem Zusammenhang kann es vorteilhaft sein, wenn die Steuereinheit derart programmiert ist, dass sie die Fördervorrichtung entsprechend dem Verfahren ansteuern kann.
Das Messvolumen innerhalb des Dosierbehälters kann ein zylindrisches Messvolumen sein. Das zylindrische Messvolumen kann innerhalb eines zylindrischen Behälterabschnitts des Dosierbehälters ausgebildet sein. Die Verwendung eines zylindrischen Messvolumens kann vorteilhaft sein, da sich in einem zylindrischen Messvolumen die Volumendifferenz zwischen den beiden zuvor bereits ausführlich erläuterten Füllständen zur Bestimmung des Dichtewertes des in das Messvolumen eingefüllten Schüttgutes besonders einfach und genau ermitteln lässt.
Die Füllstandsmessvorrichtung kann zumindest zwei, vorzugsweise vertikal voneinander beabstandete, Füllstandsensoren aufweisen, die zur Füllstandsmessung von Schüttgut im Messvolumen eingerichtet sind. Als Füllstandsensoren, die besonders geeignet zur Erfassung des Füllstandes von Schüttgut innerhalb des Messvolumens im Rahmen des Verfahrens sind, können beispielsweise Schwinggabelsensoren verwendet werden.
Die Wägevorrichtung kann zumindest zwei, vorzugsweise zumindest drei, insbesondere gleichmäßig verteilt um eine Längsachse des Dosierbehälters angeordnete, Wägesensoren aufweisen. Als Wägesensoren können beispielsweise Wägezellen verwendet werden, auf denen der Dosierbehälter zur Gewichtsmessung und zur gravimetrischen Dosierung von Schüttgut abgestützt gelagert sein kann.
Die Fördervorrichtung kann ein Förderaggregat, beispielsweise eine Förderschnecke, umfassen. Ferner ist es vorteilhaft, wenn die Fördervorrichtung, beispielsweise durch die zuvor erwähnte Steuereinheit, zur Förderung von Schüttgut mit variabler Förderrate eingerichtet ist. Hierbei kann die Steuereinheit die Fördervorrichtung so ansteuern, dass das Schüttgut zur Bestimmung des Dichtewertes zunächst mit einer geringeren Förderrate in das Messvolumen eingefüllt wird als bei der anschließenden gravimetrischen Dosierung des Schüttgutes in den Dosierbehälter bis hin zum definierten Schüttgutvolumen. Dabei kann die Förderung von Schüttgut in den Dosierbehälter mit geringerer Förderrate im Rahmen der Bestimmung des Dichtewertes unterbrechungsfrei auf die Förderung von Schüttgut in den Dosierbehälter im Rahmen der anschließenden gravimetrischen Dosierung mit höherer Förderrate umgestellt werden.
Die Steuereinheit der Dosiervorrichtung kann zur Berechnung eines Dichtewertes aus einer Gewichtsdifferenz zwischen einer bei Erreichen des zweiten Füllstandes im Dosierbehälter befindlichen Schüttgutmenge und einer bei Erreichen des ersten Füllstandes im Dosierbehälter befindlichen Schüttgutmenge und einer Volumendifferenz zwischen dem ersten und dem zweiten Füllstand eingerichtet sein. Die Steuereinheit kann ferner zur Berechnung eines gewichteten Dichtewertes eingerichtet sein. Der gewichtete Dichtewert kann beispielsweise ein auf Basis historischer Dichtewerte aus vorherigen Dichtemessungen abgeleiteter Dichtewert sein.
Besonders bevorzugt kann ein Dichtewert mit der Steuereinheit berechnet werden, der einem Durchschnittswert aus Dichtewerten einer aktuellen Dichtemessung und vorheriger Dichtemessungen entspricht. Bei einer Ausführungsform der Dosiervorrichtung kann die Steuereinheit zur Berechnung eines Dichtewertes eingerichtet sein, der aus einer aktuellen Dichtewertmessung und/oder aus historischen Dichtewerten abgeleitet ist.
Die Dosiervorrichtung, insbesondere ihre Steuereinheit, kann ferner einen Datenspeicher aufweisen und dazu eingerichtet sein, ermittelte Dichtewerte von Schüttgut beispielsweise als Erfahrungswerte und Ausgangswerte zur Bestimmung gewichteter Dichtewerte in den Datenspeicher abzuspeichern.
Der Dosierbehälter der Dosiervorrichtung kann an seiner Innenseite eine Oberfläche aufweisen, die Anhaftungen von Schüttgut vermeidet. Auf diese Weise wird eine Entleerung des Dosierbehälters begünstigt, da so Anhaftungen und/oder eine Brückenbildung von Schüttgut innerhalb des Behälters vermieden oder zumindest reduziert werden können. Bei einer Ausführungsform des Dosierbehälters ist dieser an seiner Innenseite mit einer Beschichtung versehen, die Anhaftungen von Schüttgut vermeidet. Eine solche Beschichtung kann beispielsweise eine Kunststoffbeschichtung oder eine Teflonbeschichtung sein. Es ist auch möglich, dass die Innenseite des Dosierbehälters aus Edelstahl besteht.
Der Dosierbehälter kann, vorzugsweise an seiner in Schwerkraftrichtung unteren Seite, einen Auslass aufweisen, durch den das im Dosierbehälter befindliche Schüttgut nach der Dosierung abgelassen und beispielsweise einem nachfolgenden Prozessschritt zur Verfügung gestellt werden kann.
Die Dosiervorrichtung kann, insbesondere an ihrer Steuereinheit, eine Bedienschnittstelle und/oder eine Anzeigevorrichtung aufweisen. Über die Bedienschnittstelle kann die Dosiervorrichtung von einer benutzenden Person und/oder von einem übergeordneten Leitrechner, der zumindest zeitweise Bestandteil der Dosiervorrichtung sein kann, bedient werden. Über die Anzeigevorrichtung können Informationen über einen aktuellen Dosiervorgang, aber auch über vergangene und zukünftige Dosiervorgänge ausgegeben werden. An der Anzeigevorrichtung können auch Prozessparameter, wie beispielsweise Informationen zur Förderrate der Fördervorrichtung, gemessene und/oder gewichtete Dichtewerte, Informationen zum dosierten oder zu dosierenden Schüttgut sowie Zustandsinformationen zur Dosiervorrichtung und ihren einzelnen Funktionseinheiten ausgegeben werden.
Die Erfindung befasst sich mit Verbesserungen auf dem technischen Gebiet der Dosierung von Schüttgut. Hierzu wird unter anderem ein Verfahren zur Dosierung von Schüttgut vorgeschlagen, bei dem zunächst ein volumetrischer Sollwert an zu dosierendem Schüttgut vorgegeben, das Schüttgut in einen Dosierbehälter eingefüllt und ein Dichtewert des eingefüllten Schüttgutes bestimmt werden. Aus dem volumetrischen Sollwert, also einem zu dosierenden Schüttgutvolumen, kann dann unter Berücksichtigung des Dichtewertes ein gravimetrischer Sollwert ermittelt werden. In Kenntnis des gravimetrischen Sollwerts kann dann die Dosierung des Schüttgutes in den Dosierbehälter gravimetrisch erfolgen, bis der gravimetrische Sollwert erreicht und das gewünschte Schüttgutvolumen in den Dosierbehälter dosiert ist.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels näher beschrieben, ist aber nicht auf dieses Ausführungsbeispiel beschränkt. Weitere Ausführungsbeispiele ergeben sich durch Kombination der Merkmale einzelner oder mehrerer Schutzansprüche untereinander und/oder durch Kombination einzelner oder mehrerer Merkmale des Ausführungsbeispiels. Es zeigen:

1: eine schematische Übersicht einer Dosiervorrichtung mit einem Dosierbehälter, einer Fördervorrichtung, einer Wägevorrichtung, einer Füllstandsmessvorrichtung und einer Steuereinheit, wobei die Dosiervorrichtung zur Durchführung des zuvor ausführlich erläuterten Verfahrens zur Dosierung von Schüttgut eingerichtet ist, sowie
2: ein Ablaufdiagramm zur Erläuterung des Verfahrens zur Dosierung von Schüttgut auf der in 1 gezeigten Vorrichtung.

1 zeigt eine im Ganzen mit 1 bezeichnete Dosiervorrichtung. Die Dosiervorrichtung 1 umfasst einen Dosierbehälter 2 zur Aufnahme von Schüttgut, eine Fördervorrichtung 3 zum Einfüllen von Schüttgut in den Dosierbehälter 2, eine Wägevorrichtung 4 zur Bestimmung des Gewichts einer in dem Dosierbehälter 2 befindlichen Schüttgutmenge und eine Füllstandsmessvorrichtung 5 zur Füllstandsmessung von Schüttgut zumindest in einem Messvolumen 6 innerhalb des Dosierbehälters 2. Die Dosiervorrichtung 1 weist ferner eine Steuereinheit 7 auf. Die Steuereinheit 7 ist so programmiert, dass sie die Fördervorrichtung 3 in Abhängigkeit der mit der Wägevorrichtung 4 und der Füllstandsmessvorrichtung 5 ermittelten Parameter und Messwerte steuern kann, um das erfindungsgemäße Verfahren durchzuführen. Somit ist die Steuereinheit 7 zur Dosiersteuerung eingerichtet.
1 zeigt, dass das Messvolumen 6 ein zylindrisches Messvolumen ist. Das Messvolumen 6 ist in einem zylindrischen Behälterabschnitt 8 des Dosierbehälters 2 ausgebildet. Die Pfeile zwischen der Wägevorrichtung 4 und der Steuereinheit 7 und zwischen der Füllstandsmessvorrichtung 5 und der Steuereinheit 7 veranschaulichen, dass die Wägevorrichtung 4 und die Füllstandsmessvorrichtung 5 in Datenverbindung mit der Steuereinheit 7 stehen.
Der Pfeil zwischen der Steuereinheit 7 und der Fördervorrichtung 3 verdeutlicht, dass die Steuereinheit 7 in Steuerverbindung mit der Fördervorrichtung 3 steht. Mit der Fördervorrichtung 3 kann Schüttgut in den Dosierbehälter 2 dosiert werden.
Die Füllstandsmessvorrichtung 5 weist zwei vertikal voneinander beabstandete Füllstandsensoren 9 und 10 auf. Die Füllstandsensoren 9 und 10 sind zur Füllstandsmessung von Schüttgut im Messvolumen 6, das innerhalb des zylindrischen Behälterabschnitts 8 des Dosierbehälters 2 ausgebildet ist, eingerichtet. Als Füllstandsensoren werden beispielsweise Schwinggabelsensoren verwendet.
Jeder der beiden Füllstandsensoren 9 und 10 ist dabei mit der Steuereinheit 7 der Dosiervorrichtung 1 verbunden. Die Wägevorrichtung 4 weist drei gleichmäßig verteilt um eine Längsachse des Dosierbehälters 2 angeordnete Wägesensoren 11 auf. Auch die Wägesensoren 11 sind zur Übertragung ihrer Messwerte an die Steuereinheit 7 mit der Steuereinheit 7 der Dosiervorrichtung 1 verbunden. Durch die Wägesensoren 11 ist die Wägevorrichtung 4 zur gravimetrischen Dosierung von Schüttgut eingerichtet, das in den Dosierbehälter 2 eingefüllt wird.
Die Fördervorrichtung 3 umfasst ein Förderaggregat 12, beispielsweise eine Förderschnecke. Die Fördervorrichtung 3 ist durch ihr Förderaggregat 12 zur Förderung von Schüttgut mit variabler Förderrate eingerichtet, je nachdem welche Förderrate der Fördervorrichtung 3 von der Steuereinheit 7 vorgegeben wird.
Die Steuereinheit 7 ist zur Berechnung eines Dichtewerts des in das Messvolumen 6 eingefüllten Schüttgutes eingerichtet. Die Berechnung des Dichtewertes erfolgt dabei anhand einer Gewichtsdifferenz zwischen der Schüttgutmenge bei Erreichen eines ersten definierten Füllstands im Messvolumen 6 und der Schüttgutmenge bei Erreichen eines zweiten definierten Füllstands im Messvolumen 6 und einer Volumendifferenz zwischen dem ersten und dem zweiten Füllstand innerhalb des Messvolumens 6. Die Steuereinheit 7 ist auch zur Berechnung eines gewichteten Dichtewerts eingerichtet. Ein gewichteter Dichtewert kann beispielsweise ein auf Basis historischer Dichtewerte aus vorherigen Dichtemessungen gewichteter Dichtewert sein. Als gewichteter Dichtewert kann beispielsweise ein Durchschnittswert aus Dichtewerten vorheriger Dichtemessungen verwendet werden.
Die Dosiervorrichtung 1, nämlich die Steuereinheit 7, weist ferner einen Datenspeicher 13 auf und ist dazu eingerichtet, ermittelte Dichtewerte von Schüttgut für zukünftige Dosiervorgänge in dem Datenspeicher 13 abzuspeichern.
Der Dosierbehälter 2 ist an seiner Innenseite mit einer Oberfläche ausgestattet, die Anhaftungen von Schüttgut entgegenwirkt. Dies begünstigt eine einfache Entleerung des Dosierbehälters 2. Die Innenseite des Dosierbehälters 2 kann hierfür eine Beschichtung aufweisen, beispielsweise eine Kunststoffbeschichtung oder auch eine Teflonbeschichtung. Es ist auch möglich, dass der Dosierbehälter 2 an seiner Innenseite aus Edelstahl besteht.
An seiner in Schwerkraftrichtung unteren Seite weist der Dosierbehälter 2 einen Auslass 14 auf. Der Auslass 14 ist durch einen Schieber oder eine Klappe 15 verschlossen, der/die geöffnet werden kann, um den Dosierbehälter 2 über den Auslass 14 zu entleeren.
Die Dosiervorrichtung 1 ist zur Durchführung des nachfolgend beschriebenen Verfahrens zur Dosierung von Schüttgut eingerichtet.
Dabei wird zunächst ein volumetrischer Sollwert, also ein zu dosierendes Schüttgutvolumen definiert. Danach wird Schüttgut in den Dosierbehälter 2 der Dosiervorrichtung 1 eingefüllt und ein Dichtewert des eingefüllten Schüttgutes innerhalb des Dosierbehälters 2 bestimmt. Aus dem volumetrischen Sollwert und dem Dichtewert wird ein gravimetrischer Sollwert abgeleitet. Anschließend wird das Schüttgut gravimetrisch in den Dosierbehälter 2 dosiert, bis der gravimetrische Sollwert erreicht und das gewünschte zu dosierende Schüttgutvolumen in den Dosierbehälter 2 eingefüllt ist.
Der Dichtewert des Schüttgutes in dem Dosierbehälter 2 wird bestimmt, indem das Schüttgut in ein Messvolumen 6 innerhalb des Dosierbehälters 2 gefüllt wird. Bei Erreichen eines ersten Füllstands des Schüttgutes im Messvolumen 6 wird ein erster Gewichtswert der im Dosierbehälter 2 befindlichen Schüttgutmenge erfasst. Bei Erreichen eines zweiten Füllstands des Schüttgutes im Messvolumen 6 wird ein zweiter Gewichtswert der im Dosierbehälter 2 befindlichen Schüttgutmenge ermittelt. Anschließend wird der Dichtewert des Schüttgutes aus einem Quotienten aus einer Gewichtsdifferenz der beiden Gewichtswerte und einer Volumendifferenz der beiden Füllstände berechnet.
Das Schüttgut wird anschließend gravimetrisch in den Dosierbehälter 2 dosiert, bis der gravimetrische Sollwert erreicht und das gewünschte Schüttgutvolumen in den Dosierbehälter 2 eingefüllt ist.
Die gravimetrische Dosierung des Schüttgutes erfolgt dabei in Kenntnis des zuvor bestimmten Dichtewertes. Dabei wird ein volumetrischer Sollwert, also ein definiertes Schüttgutvolumen, das dosiert werden soll, mit dem Dichtewert in einen gravimetrischen Sollwert umgerechnet.
So kann die gravimetrische Dosierung des Schüttgutes in eine volumetrische Dosierung des Schüttgutes umgerechnet werden. So ist es möglich, mit der gravimetrischen Dosierung von Schüttgut eine volumetrische und hinreichend genau Dosierung von Schüttgut durchzuführen.
Das Schüttgut kann zur Bestimmung seiner Dichte mit einer geringeren Förderrate in den Dosierbehälter 2 eingefüllt werden als im nachfolgenden Dosierschritt des Verfahrens, in dem Schüttgut in den Dosierbehälter 2 eingefüllt wird, bis das definierte Schüttgutvolumen, also der gravimetrische und damit auch der volumetrische Sollwert, erreicht ist.
Das Erreichen des ersten Füllstands im Messvolumen 6 des Dosierbehälters 2 wird dabei mit dem ersten Füllstandsensor 9 der Füllstandsmessvorrichtung 5 erfasst. Das Erreichen des zweiten Füllstands im Messvolumen 6 kann mit dem zweiten Füllstandsensor 10 der Füllstandmessvorrichtung 5 erfasst werden. Zu diesem Zweck sind die beiden Füllstandsensoren 9 und 10 vertikal beabstandet voneinander in bzw. an dem Messvolumen 6 des Dosierbehälters 2 angeordnet. Die Gewichtsmessung des Schüttgutes innerhalb des Dosierbehälters 2 wird mit der Wägevorrichtung 4 und ihren insgesamt drei Wägesensoren 11 durchgeführt. Dabei werden eine Gewichtsmessung zur Bestimmung des Dichtewertes des Schüttgutes und eine Gewichtsmessung des Schüttgutes bei der gravimetrischen Dosierung mit derselben Wägevorrichtung 4 vorgenommen.
Zur Berechnung des gravimetrischen Sollwertes und des in den Dosierbehälter 2 eingefüllten Schüttgutvolumens kann ein gewichteter Dichtewert verwendet werden. Als gewichteter Dichtewert kann beispielsweise ein Dichtewert verwendet werden, der einem Durchschnittswert von Dichtewerten einer Anzahl vorheriger Dichtemessungen entspricht.
Die Wägevorrichtung 4 wird zweckmäßigerweise vor Einfüllen von Schüttgut in das definierte Messvolumen tariert.
Das Einfüllen des Schüttgutes in das Messvolumen 6 und auch das anschließende Dosieren des Schüttgutes in den Dosierbehälter 2 bis hin zum definierten Schüttgutvolumen erfolgt mit der Fördervorrichtung 3 der Dosiervorrichtung 1. Das Befüllen des Messvolumens 6 zur Dichtewertbestimmung des Schüttgutes erfolgt mit geringerer Förderrate als die anschließende gravimetrische Dosierung bis hin zum gravimetrischen Sollwert im nachfolgenden Dosierschritt. Dies begünstigt eine hinreichend genaue Bestimmung des Dichtewerts des in das Messvolumen 6 eingefüllten Schüttgutes, bei insgesamt möglichst geringer Dosierdauer.
In einem Kalibrierschritt des Verfahrens kann eine Volumendifferenz zwischen den mit den beiden Füllstandsensoren 9 und 10 messbaren Füllständen ermittelt werden. Dies kann einmalig beim Hersteller der Dosiervorrichtung 1 erfolgen. Dabei kann ein Kalibriermedium mit bekannter und vorzugsweise konstanter Dichte in das Messvolumen 6 gefüllt werden. Vorzugsweise wird als Kalibriermedium Wasser verwendet. Das Gewicht des in das Messvolumen 6 eingefüllten Kalibriermediums wird gemessen, wenn der erste Füllstandsensor 9 der Füllstandsmessvorrichtung 5 auslöst. Sobald das Kalibriermedium in dem Messvolumen 6 den zweiten Füllstandsensor 10 erreicht, also der zweite Füllstand von Kalibriermedium im Messvolumen 6 erreicht ist, wird der zweite Füllstandsensor 10 ausgelöst und daraufhin das Gewicht des in das Messvolumen 6 eingefüllten Kalibriermediums ermittelt. Anschließend wird die Gewichtsdifferenz zwischen den beiden Gewichtswerten bestimmt. Aus der Gewichtsdifferenz und der bekannten Dichte des Kalibriermediums kann dann die Volumendifferenz zwischen den beiden Füllständen bestimmt werden.
2 zeigt ein Ablaufdiagramm zur Dosierung von Schüttgut unter Anwendung des Verfahrens.
Zunächst werden bei der in 1 gezeigten Dosiervorrichtung 1 die Wägevorrichtung 5 tariert und die notwendigen Prozessparameter und der volumetrische Sollwert, also das in den Dosierbehälter 2 zu dosierende Schüttgutvolumen gesetzt. Dies kann beispielsweise über eine Feldbusschnittstelle 17 oder manuell über eine Benutzer-Schnittstelle 18 erfolgen. Die Benutzerschnittstelle 18 kann eine Anzeigevorrichtung umfassen. Ferner können über die Feldbusschnittstelle 17 und die Benutzerschnittstelle 18 weitere Parameter gesetzt werden.
Anschließend wird das Schüttgut mit konstanter und im Vergleich zur nachfolgenden Dosierung kleinerer Geschwindigkeit in den Dosierbehälter 2 gefördert. Gewünscht ist hierbei ein gleichmäßiger Materialfluss mit kleiner Förderrate. Einflussgrößen wie Messverzögerungen der Füllstandsensoren 9 und 10 werden durch das Prinzip der Differenzmessung mit zwei Füllstandssensoren 9 und 10 automatisch ausgeglichen.
Erreicht der Füllstand im Messvolumen 6 den unteren Füllstandsensor 9, wird das Gewicht des im Dosierbehälter 2 befindlichen Schüttguts gespeichert. Derweil wird weiteres Schüttgut in den Dosierbehälter 2 und sein Messvolumen 6 gefördert.
Sobald der Füllstand den zweiten Füllstandsensor 10 erreicht ist, wird auch hier das Gewicht der im Messvolumen 6 befindlichen Schüttgutmenge erfasst und gespeichert und die Materialdichte des im Messvolumen 6 befindlichen Schüttgutes berechnet. Unter Berücksichtigung des zuvor gesetzten volumetrischen Sollwertes, also des zu dosierenden Schüttgutvolumens, kann dann der gravimetrische Sollwert, also das zu dosierende Schüttgutgewicht, für die anschließende Dosierung aus dem gemessenen und gegebenenfalls noch gewichteten Dichtewert ermittelt werden.
Anschließend wird die Dosierung des Schüttgutes in den Dosierbehälter 2 gravimetrisch fortgesetzt. Aus dem Ergebnis der Dichtewertbestimmung und dem volumetrischen Sollwert kann der gravimetrische Sollwert berechnet werden. Mit dem gravimetrischen Sollwert wird anschließend ohne Unterbrechung auf die eigentliche Dosierung umgeschaltet und entsprechend gravimetrisch zu Ende dosiert.
Ist der gravimetrische Sollwert erreicht, ist der Dosiervorgang abgeschlossen. Es ist möglich, Protokolldaten über den vorherigen Dosiervorgang im Datenspeicher 13 zu hinterlegen und die Dosierparameter für nachfolgende Dosiervorgänge zu aktualisieren. Über eine Anzeigevorrichtung 19 der Dosiervorrichtung 1 kann das Dosierergebnis ausgegeben werden. Gleichzeitig können Prozessparameter selbstoptimierend angepasst und als Erfahrungswerte zur Verwendung für nachfolgende Dosierschritte in dem Datenspeicher 13 hinterlegt werden.
Ein übergeordneter Leitrechner 16 und eine übergeordnete Steuereinheit 20, die zwischen dem Leitrechner 16 und der Steuereinheit 7 der Dosiervorrichtung 1 vorgesehen ist, können das Dosierverfahren auf der Dosiervorrichtung 1 überwachen und, insbesondere wenn mehrere derartige Dosiervorrichtungen 1 im Verbund betrieben werden, eine übergeordnete Steuer- und Überwachungsfunktion übernehmen.
Bezugszeichenliste

1: Dosiervorrichtung
2: Dosierbehälter
3: Fördervorrichtung
4: Wägevorrichtung
5: Füllstandsmessvorrichtung
6: Messvolumen
7: Steuereinheit
8: vorzugsweise zylindrischer Behälterabschnitt
9: Füllstandsensor
10: Füllstandsensor
11: Wägesensoren
12: Förderaggregat, insbesondere Förderschnecke
13: Datenspeicher
14: Auslass
15: Schieber/Klappe
16: Leitrechner
17: Feldbusschnittstelle
18: Benutzerschnittstelle
19: Anzeigevorrichtung
20: übergeordnete Steuereinheit zwischen 7 und 16

Claims

Verfahren zur Dosierung von Schüttgut in einem definierten Schüttgutvolumen, wobei ein volumetrischer Sollwert an zu dosierendem Schüttgut vorgegeben, Schüttgut in einen Dosierbehälter (2) eingefüllt, ein Dichtewert des eingefüllten Schüttguts bestimmt und der volumetrische Sollwert unter Berücksichtigung des Dichtewerts in einen gravimetrischen Sollwert umgerechnet werden, wonach das Schüttgut gravimetrisch in den Dosierbehälter (2) dosiert wird, bis der gravimetrische Sollwert erreicht und das definierte Schüttgutvolumen in den Dosierbehälter (2) eingefüllt ist.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Dichtewert des Schüttguts bestimmt wird, indem das Schüttgut in ein Messvolumen (6) innerhalb des Dosierbehälters (2) gefüllt, bei Erreichen eines ersten Füllstands des Schüttgutes im Messvolumen (6) ein erster Gewichtswert und bei Erreichen eines zweiten Füllstands des Schüttgutes im Messvolumen (6) ein zweiter Gewichtswert der im Messvolumen (6) befindlichen Schüttgutmenge ermittelt werden, wonach der Dichtewert des Schüttgutes aus einem Quotienten einer Gewichtsdifferenz der beiden Gewichtswerte und einer Volumendifferenz der beiden Füllstände berechnet wird, und wobei das Schüttgut gravimetrisch in den Dosierbehälter (2) dosiert wird, bis der gravimetrische Sollwert erreicht ist und das definierte Schüttgutvolumen in den Dosierbehälter (2) eingefüllt ist.
Verfahren nach dem vorherigen Anspruch, wobei das Schüttgut zur Bestimmung seiner Dichte mit einer geringeren Förderrate in den Dosierbehälter (2) eingefüllt wird als bei der gravimetrischen Dosierung.
Verfahren nach einem der beiden vorherigen Ansprüche, wobei das Erreichen des ersten Füllstands im Messvolumen (6) mit einem ersten Füllstandsensor (9) und das Erreichen des zweiten Füllstands im Messvolumen (6) mit einem zweiten Füllstandsensor (10) erfasst werden, vorzugsweise wobei die Füllstandsensoren (9,10) vertikal voneinander beabstandet sind.
Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei eine Gewichtsmessung des Schüttgutes mit einer Wägevorrichtung (4) durchgeführt wird, insbesondere wobei eine Gewichtsmessung zur Bestimmung des Dichtewertes des Schüttgutes und eine Gewichtsmessung des Schüttgutes bei der gravimetrischen Dosierung mit derselben Wägevorrichtung (4) durchgeführt werden.
Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei zur Berechnung des gravimetrischen Sollwerts und/oder zur Berechnung des in den Dosierbehälter (2) eingefüllten Schüttgutvolumens ein gewichteter Dichtewert verwendet wird, insbesondere ein gewichteter Dichtewert, der ein Durchschnittswert von Dichtewerten einer Anzahl vorheriger Dichtemessungen ist und/oder der ein Dichtewert ist, der aus einer aktuellen Dichtewertmessung und/oder aus historischen Dichtewerten abgeleitet ist.
Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei die Wägevorrichtung (4) vor Einfüllen des Schüttgutes in das Messvolumen (6), tariert wird.
Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei das Schüttgut mit einer Fördervorrichtung (3) einer Dosiervorrichtung (1) in den Dosierbehälter (2) eingefüllt wird.
Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei in einem Kalibrierschritt des Verfahrens eine Volumendifferenz zwischen den mit den beiden Füllstandsensoren (9,10) messbaren Füllständen gemessen wird, insbesondere wobei ein Kalibriermedium mit bekannter und vorzugsweise konstanter Dichte, beispielsweise Wasser, in das Messvolumen (6) gefüllt wird, wobei das Gewicht des in das Messvolumen (6) eingefüllten Kalibrierungsmediums bei Auslösen des ersten Füllstandsensors (9) gemessen, das Gewicht des in das Messvolumens (6) eingefüllten Kalibrierungsmediums bei Auslösen des zweiten Füllstandsensors (10) gemessen, die Gewichtsdifferenz der beiden Gewichtswerte bestimmt und die Volumendifferenz der beiden Füllstände unter Berücksichtigung der bekannten Dichte des Kalibriermediums bestimmt wird.
Dosiervorrichtung (1) eingerichtet zur Durchführung des Verfahrens zur Dosierung von Schüttgut nach einem der vorherigen Ansprüche.
Dosiervorrichtung (1) nach dem vorherigen Anspruch, wobei die Dosiervorrichtung (1) einen Dosierbehälter (2) zur Aufnahme von Schüttgut, eine Fördervorrichtung (3) zum Einfüllen von Schuttgut in den Dosierbehälter (2), eine Wägevorrichtung (4) zur Bestimmung des Gewichts einer in dem Dosierbehälter (2) befindlichen Schüttgutmenge und eine Füllstandsmessvorrichtung (5) zur Füllstandsmessung von Schüttgut zumindest in einem Messvolumen (6) innerhalb des Dosierbehälters (2) aufweist.
Dosiervorrichtung (1) nach einem der beiden vorherigen Ansprüche, wobei die Dosiervorrichtung (1) eine Steuereinheit (7) aufweist, insbesondere wobei die Steuereinheit (7) zur Durchführung des Verfahrens nach einem der vorherigen Ansprüche programmiert ist.
Dosiervorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 11 oder 12, wobei das Messvolumen (6) ein zylindrisches Messvolumen ist, insbesondere innerhalb eines zylindrischen Behälterabschnitts (8) des Dosierbehälters (2).
Dosiervorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 11 bis 13, wobei die Füllstandsmessvorrichtung (5) zumindest zwei, vorzugsweise vertikal voneinander beabstandete Füllstandsensoren (9,10) zur Füllstandsmessung von Schuttgut im Messvolumen (6) aufweist, insbesondere wobei die Füllstandsensoren (9,10) Schwinggabelsensoren sind.
Dosiervorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 11 bis 14, wobei die Wägevorrichtung (4) zumindest zwei, vorzugsweise zumindest drei, insbesondere gleichmäßig verteilt um eine Längsachse des Dosierbehälters (2) angeordnete, Wägesensoren (11) aufweist.
Dosiervorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 11 bis 15, wobei die Fördervorrichtung (3) ein Förderaggregat (12), insbesondere eine Förderschnecke, umfasst, und/oder wobei die Fördervorrichtung (3) zur Förderung von Schüttgut mit variabler Förderrate eingerichtet ist.
Dosiervorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 12 bis 16, wobei die Steuereinheit (7) zur Berechnung eines Dichtewertes aus einer Gewichtsdifferenz zwischen einer bei Erreichen des zweiten Füllstandes im Dosierbehälter (2) befindlichen Schüttgutmenge und einer bei Erreichen des ersten Füllstandes im Dosierbehälter (2) befindlichen Schüttgutmenge und einer Volumendifferenz zwischen dem ersten und dem zweiten Füllstand eingerichtet ist.
Dosiervorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 12 bis 17, wobei die Steuereinheit (7) zur Berechnung eines gewichteten Dichtewertes eingerichtet ist, insbesondere eines auf Basis historischer Dichtewerte aus vorherigen Dichtemessungen abgeleiteten Dichtewertes, besonders bevorzugt eines Dichtewertes, der einem Durchschnittswert aus Dichtewerten vorheriger Dichtemessungen entspricht, und/oder eines Dichtewertes, der aus einer aktuellen Dichtewertmessung und/oder aus historischen Dichtewerten abgeleitet ist.
Dosiervorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 11 bis 18, wobei die Dosiervorrichtung (1), insbesondere die Steuereinheit (7), einen Datenspeicher (13) aufweist, in den ermittelte Dichtewerte von Schüttgut speicherbar und/oder in dem ermittelte Dichtewerte von Schüttgut gespeichert sind.
Dosiervorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 12 bis 19, wobei der Dosierbehälter (2) an seiner Innenseite eine Oberfläche aufweist, die Anhaftungen von Schüttgut vermeidet, insbesondere wobei die Innenseite eine Beschichtung, beispielsweise eine Kunststoffbeschichtung oder eine Teflonbeschichtung aufweist, und/oder aus Edelstahl besteht.