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Selbsttätige, elektrisch gesteuerte Abwägevorrichtung Die Erfindung
betrifft eine selbsttätige, elektrisch gesteuerte Abwägevorrichtung, bei welcher
eine unter dem Sollgewicht liegende Gutsmenge (Vordosiermenge), durch auf vorwählbare
Zeitdauer voreinstellbare Zeitschalter bemessen, in eine vom Zeitschalter während
des Zuführens der Vordosiermenge arretierte Lastschale und ein die Vordosiermenge
auf das Sollgewicht ergänzender Gutsstrom (Feinstrom) in die durch den Zeitschalter
entarretierte Lastschale einfüllbar sind, wobei der Feinstrom von der Abwägevorrichtung
nach Erreichen des Sollgewichtes abschaltbar und die Abwägevorrichtung, ebenfalls
vom Zeitschalter gesteuert, für einen neuen Abwägevorgang einschaltbar ist.
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Bei einer bekannten Abwägevorrichtung dieser Art werden die Vorgänge
durch eine von einem Motor angetriebene Schaltwelle mit Kontaktnocken gesteuert.
Für jeden Arbeitskreislauf läuft die Schaltwelle einmal um. Die Nocken wirken entsprechend
ihrer Länge als Zeitscheiben. Beim Ansprechen eines von einem Kontaktnocken eingeschalteten
Relais werden vorbereitete Stromkreise für die Zuführung der Vordosiermenge mit
zugehörigem Rüttelmagneten und für die Zuführung eines Feinstromes mit einem weiteren
Rüttelmagneten geschlossen und damit die beiden Förderungen gemeinsam eingeleitet.
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Ferner wird nach einer der Länge eines Nockens einer gerade wirksamen
Zeitscheibe entsprechenden Teilumdrehung der Schaltwalze der der betreffenden Zeitscheibe
zugeordnete Kontakt unterbrochen und damit der Rüttelmagnet für die Zuführung der
Vordosiermenge stromlos gemacht, so daß die Zuführung der Vordosiermenge aufhört,
während jedoch die Zuführung des Feinstromes weitergeht. Dann wird die Waage freigegeben
und abhängig von dem eingestellten Sollgewicht und dem spezifischen Volumen des
Stückgutes entweder die Zuführung des Feinstromes abgestellt oder zuerst die Schaltwalze
stillgesetzt. Im Dauerbetrieb wird am Schluß jeder Wägung ein den Kupplungsmagneten
für die Schaltwalze enthaltender Stromkreis durch die Schließung eines Kontaktes
sogleich wieder geschlossen und dadurch selbsttätig die Einleitung einer neuen Wägung
herbeigeführt. Die Grobförderung für die Vordosierung und der Wägevorgang mit dem
Feinstrom bis zum Erreichen des Sollgewichtes erfolgen im bekannten Fall aber hintereinander,
so daß jeweils entsprechende Zeiten dafür in Anspruch genommen werden. Im bekannten
Fall ist die Zeitdauer der Grobstromzuführung zwar regelbar, aber nur durch einen
Wählschalter, also nicht abhängig vom Wägevorgang. Übrigens ist durch den Wählschalter
auch
keine Beeinflussung bzw. Verringerung des Arbeitsrhythmus erzielbar, da bei
Dauerbetrieb immer die Schaltwalze einmal ganz umlaufen muß, ehe ein neuer Wägevorgang
ablaufen kann. Ferner ist, wie erwähnt, eine Einschaltung des Grobförderers während
des Wägevorganges nicht vorgesehen und auch nicht möglich.
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Bei einer anderen bekannten Abwägevorrichtung wird von einer Grob-
und einer Feinstromförderung in der Weise Gebrauch gemacht, daß zunächst, und zwar
von Hand, eine Grobmenge und sodann beim Schließen der Grobförderung durch Betätigung
eines Kontaktes und durch Ansprechen eines Relais ein Feinstromförderer wirksam
gemacht wird. Eine selbsttätige Wägung der Grobmenge findet nicht statt. Eine Beeinflussung
der Zusatzförderung ist nur möglich durch Lösen eines Nockens, Verdrehen und Wiederfestschrauben
desselben auf einer Schaltwalze, also in sehr umständlicher Weise und nicht während
des Betriebes oder gar in Abhängigkeit vom Wägevorgang.
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Bei einer weiteren bekannten Abwägevorrichtung ist ferner bereits
eine vollautomatische Wägung vorgesehen. Infolge Fehlens einer Vordosierung mit
anschließender
Förderung einer Ergänzungsmenge ist diese bekannte
Einrichtung zwangläufig ungenau bzw. langsam arbeitend. Bei einer anderen bekannten
Abwägevorrichtung wird die Fördermenge dadurch geändert, daß die Geschwindigkeit
der Förderung durch selbsttätige Beeinflussung des Fördermotors gesteuert wird.
Auch dieser Vorrichtung fehlt aber die Unterteilung in Vordosierung und Nachdosierung,
so daß sie ebenfalls nur langsam bzw. ungenau arbeiten kann.
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Soweit die bekannten Abwägevorrichtungen selbsttätig arbeiten, wird
zwar gegenüber Handbetrieb eine Entlastung und Einsparung von Bedienungspersonal
sowie eine Beschleunigung des Arbeitsrhythmus erzielt, jedoch nur in einem begrenzten
Umfange, weil überall da, wo eine Vor- und Nachdosierung angewendet wird, ein neuer
Wägevorgang erst nach Abschluß des Feinstromflusses des vorherigen Wägevorganges
eingeleitet werden kann.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die den bekannten Abwägevorrichtungen
noch anhaftenden Mängel zu beseitigen und den Wägevorgang bei ständig selbsttätig
wiederholter Abfüllung der gleichen Mengen soweit wie möglich zu beschleunigen,
dabei aber zugleich ein Höchstmaß an Genauigkeit zu erzielen.
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Diese Aufgabe wird bei einer Abwägevorrichtung der oben bezeichneten
Art dadurch gelöst, daß erfindungsgemäß die Vordosierung, bei welcher in an sich
bekannter Weise die Vordosiermenge zunächst in einen Zwischenbehälter einführbar
und von diesem nach Abschluß der Vordosierung der Lastschale übergebbar ist, nach
der Übergabe durch ein hierbei betätigtes zweites Zeitrelais und nach Ablauf von
dessen Zeitdauer mittels des Zeitschalters (erstes Zeitrelais) wieder einschaltbar
ist, während der Feinstrom, welcher von einem dritten Zeitrelais nach Ablauf der
Zeitdauer des zweiten Zeitrelais in an sich bekannter Weise nach Übergabe der Vordosiermenge
einschaltbar ist, noch einläuft, und daß die Lastschale in an sich bekannter Weise
durch Bodenklappen entleerbar ist, welche durch ein viertes Zeitrelais, eingeschaltet
nach Ablauf der Zeitdauer des dritten Zeitrelais, betätigbar sind.
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Im Gegensatz zum Bekannten wird also ein neuer Wägevorgang nicht
erst nach Beendigung des Feinstromes, sondern gleich zu Beginn desselben neu eingeleitet,
indem eine neue Vordosiermenge in einen Zwischenbehälter eingeführt wird, während
der Feinstrom zur Ergänzung der Vordosiermenge des vorherigen Wägevorganges noch
weiterläuft. Dadurch wird nahezu die ganze Zeitdauer für die Feinstromförderung
eingespart.
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Die Erfindung ist nachstehend an Hand der Zeichnungen an einem Ausführungsbeispiel
zum Füllen von Beuteln mit abgewogenen Mengen eines Gutes näher erläutert. In den
Zeichnungen stellt dar Fig 1 eine schematische DarstelIung der Abwägevorrichtung,
F i g. 2 eine Seitenansicht, F i g. 3 eine Vorderansicht.
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Die in den Zeichnungen dargestellte Abwägevorrichtung enthält einen
Rahmen 10 (Fig. 2 und 3), welcher in seinem oberen Teil für das abzuwiegende und
in die Säcke zu fördernde Füllgut einen Trichter 11 trägt. Die Abwägevorrichtung
weist ferner einen Waagebalken 12 (F i g. 1) auf, von dessen einem Arm eine Lastschale
13 herabhängt. Der Fülltrichter
11 ist mit einer Rutsche 14 versehen (s. Fig. 1),
über welche das Ergänzungsfüllgut (Feinstrom) zu einem von einem Motor 15 a angetriebenen
Rüttelförderer 15 und von diesem in eine Gewichtsergänzungsschale 16 geliefert wird,
welche das Ergänzungsgut, wie weiter unten beschrieben, in die Lastschale 13 fördert.
Die Abgabe der Vordosiermenge vom Trichter 11 in einen Zwischenbehälter 11 a ist
zeitgesteuert durch das Starten und Anhalten eines Bandförderers 11 b, der durch
einen Motor 11 c angetrieben wird. Das Gewicht der in den Zwischenbehälter 11 a
gelieferten Vordosiermenge hängt ab von der Zeit, während der der erwähnte Bandförderer
11 b läuft, und liegt unter dem genauen Sollgewicht, aber möglichst nahe an diesem.
Die Freigabe der Vordosiermenge aus dem Zwischenbehälter 11 a in die Lastschale
13 wird gesteuert durch das Öffnen und Schließen eines Paares von Klappen 17 und
18, die durch pneumatische Kolben-Zylinderanordnungen 19 und 20 (Fig. 1, 2) betätigt
werden. Die erwähnten Klappen 17, 18 werden für eine Zeit geöffnet, die ausreicht,
um alles im Zwischenbehälter 11 a gespeicherte Fördergut in die Lastschale 13 fallen
zu lassen. Der Waagebalken 12 wird von dem Rahmen durch gekreuzte (Fig. 1, 2), nachgiebige
Federn 21 und 22 getragen, die hintereinander angeordnet sind.
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Die Feder 21 ist am Rahmen bei 23 und am Waagebalken bei 24 befestigt,
während die davor oder dahinter liegende Feder 22 am Rahmen bei 25 und am Waagebalken
bei 26 befestigt ist. Eine ähnlich gekreuzte, nachgiebige Federanordnung 27 ist
für das Aufhängen der Lastschale 13 am Waagebalken vorgesehen. Das Gegengewicht
28 hängt am Waagebalken ebenfalls über eine gekreuzte, nachgiebige Blattfederanordnung
29. Das untere offene Ende der Lastschale 13 ist mit einem Paar von gebogenen Klappen
30 und 31 verschlossen, welche durch pneumatische Kolben-Zylinderanordnungen 32
und 33 betätigt werden. Die Klappen werden geöffnet, wenn ein Wägevorgang durchgeführt
ist, um den Inhalt der Lastschale 13 über eine darunter befindliche Rutsche in den
zu füllenden Sack zu führen. Die Lastschale 13 und ihr Inhalt wird, ausgenommen
in der letzten Stufe des Wägevorganges, durch eine pneumatische Arretier- und Bremsvorrichtung
34, 35 festgehalten.
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Dies vermeidet Stöße und unnötige Beanspruchung der eigentlichen Wägevorrichtung
während der Aufnahme der Vordosiermenge. Die Wägevorrichtung enthält außer dem Waagebalken
12 und dessen zugehörigen Teilen eine Lastzelle 36, deren elektrischer Widerstand
sich belastungsabhängig ändert, wobei die Lastzelle zwischen den ruhenden Rahmen
10 und den Waagebalken 12 eingeschaltet ist, so daß sie einer zunehmenden mechanischen
Spannung unterworfen wird, wenn der Waagebalken sich während der letzten Wägestufe
bewegt.
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Der Rüttelförderer 15 wird durch den elektrischen Motor 15 a angetrieben,
dessen Anhalten durch eine geeignete Kontaktvorrichtung unter Steuerung durch die
Lastzelle 36 bewirkt wird. Es sei darauf hingewiesen, daß die Schale 16 in jedem
Fall ein Teil des Zwischenbehälters 11 a oder, wie dargestellt, der Lastschale 13
ist, so daß das Wägegut in der Schale 16 sein Gewicht dem der Vordosiermenge in
der Lastschale 13 hinzufügt. Wenn das genaue Gesamtgewicht (Sollgewicht) erreicht
ist, werden die Bodenklappen 30 und 31 geöffnet, wie oben beschrieben, wobei die
Bewegung der Klappe 30 über einen Verbindungsstab
37 (F i g. 2)
die Schale 16 so kippt, daß das Ergänzungswägegut, das sich darin befindet, in die
Lastschale 13 geschüttet wird. Für das folgerichtige Ablaufen aller Vorgänge sind
Zeitschalter vorgesehen, um sicherzustellen, daß die verschiedenen Vorrichtungen,
z. B. die Klappen 17 und 18, das Anlaufen und Anhalten des Bandförderers 11 b, die
pneumatischen Zylinder 34 und 35, das Anlaufen des den Rüttelförderer 15 antreibenden
Motors 15 a und die Klappen 30 und 31 in richtiger Folge und selbsttätig zu den
vorbestimmten Zeiten arbeiten.
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Diese Zeitschalter arbeiten zur Betätigung der obigen Abwägevorrichtung
folgendermaßen: Beim Beginn des ersten Wägevorganges wird ein Startsignal über die
Leitung S1 gegeben, wodurch der Bandförderer 11 b anläuft und gleichzeitig ein elektrisches
Zeitrelais T 1 (erstes Zeitrelais) ausgelöst wird. Am Ende von dessen Verzögerungszeit
wird ein zweites Signal über die LeitungS2 ausgesandt, um das Förderband anzuhalten.
Dadurch wird die Vordosiermenge des Füllgutes in den Zwischenbehälter 11 a gefördert.
Das zweite Signal läuft ferner über eine LeitungS3 und einen Zwischenspeicherl,
öffnet die Zwischenbehälterklappen 17 und 18, so daß die Vordosiermenge des Fördergutes
in die Lastschale 13 entladen wird. Gleichfeitig wird noch ein zweites Zeitrelais
T 2 ausgelöst. Am Ende von dessen Verzögerungszeit wird ein Signal über eine LeitungS4
ausgesandt, um die Zwischenbehälterklappen 17 und 18 zu schließen. Das Zeitrelais
T 3 (drittes Zeitrelais) wird über eine Leitung S6 ausgelöst und der Rüttelförderer
für den Feinstrom läuft an durch ein ebenfalls von T 2 abgeleitetes Signal über
eine Leitung S 16. Ein weiteres Signal wird von dem Zeitrelais T 2 über eine Leitung
S 7 zurück zum Startschalter gesandt, um den Bandförderer 11 b wieder anlaufen zu
lassen und das elektronische Zeitrelais T1 auszulösen.
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Wie vorher wird am Ende dieser Verzögerungszeit von T 1 der Bandförderer
11 b angehalten, wobei jedoch das Signal zum Öffnen der Zwischenbehälterklappen
17 und 18 im Zwischenspeicher 1 so lange gesperrt gehalten wird, bis es von einem
Signal über eine Leitung S8 zum Zwischenspeicher von einem anderen Teil des Stromkreises
freigegeben wird.
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Am Ende der Verzögerungszeit von T3 werden die pneumatischen Arretiervorrichtungen
34 und 35 durch ein Signal über eine Leitung 89 betätigt, wodurch der Waagebalken
12 freigegeben wird, um das Gewicht der Lastschale 13 und ihres Inhalts festzustellen.
Der Waagebalken bewegt sich langsam aufwärts bis zu seiner etwa waagerechten Stellung
entsprechend dem Gegengewicht 28. Die Lastzelle 36 ist während dieser Zeit noch
unwirksam. Wenn z. B. das Sollgewicht 56 Pfund beträgt, wird der Waagebalken durch
das Gegengewicht so eingerichtet, daß er bei 50 Pfund waagerecht liegt. Die Lastzelle
kommt dann zur Wirkung und mißt die letzten 6 Pfund mit einem Übersetzungsverhältnis
von 5 : 1 am Waagebalken, wodurch die Lastzelle mit 30 Pfund belastet wird.
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Dies liefert eine bessere Empfindlichkeit. Da Füllgut in die Ergänzungsschale
16 durch den Rüttelförderer 1S gefördert wird, wird das Gesamtgewicht des an der
Lastschale hängenden Füllgutes erhöht und wirkt über den Waagebalken auf die Lastzelle
36, bis beim Erreichen des Sollgewichtes, d. h. dem Gewicht des Füllgutes in der
Lastschale 13 und dem Gewicht des Füllgutes in der Schale 16 die Feinstromzuführung
von
Füllgut in die Schale 16 dadurch aufhört, daß die Lastzelle ein Signal über den
Verstärker A und eine Leitung S10 sendet, um den Rüttelförderer 115 anzuhalten.
Das gleiche Signal öffnet über eine Leitung S11 die Klappen 30 und 31, um die genau
abgewogene Gesamtfüllgutmenge in einen Sack zu fördern, der darunter aufnahmebereit
ist. Über eine Leitung S 13 wird dann ein viertes Zeitrelais T 4 ausgelöst. Am Ende
von dessen Verzögerungszeit wird ein Signal über eine Leitung S 14 ausgesandt, um
die Klappen 30 und 31 zu schließen, und ein weiteres Signal über eine Leitung S15,
um die Arretiervorrichtungen 34 und 35 wieder wirksam zu machen und so die Lastschale
zu arretieren. Ein weiteres Signal wird vom Zeitrelais T4 über die Leitung 88 zu
dem Zwischenspeicher 1 gesandt. Wenn nun der Bandförderer 11 b die Vordosiermenge
bereits in den Zwischenbehälter 11 a gefördert hat, gibt das erste Zeitrelais T
1 wiederum ein Signal zum erneuten Fördern einer Vordosiermenge, sofern das Signal
des elektronischen Zeitrelais T 1 den Zwischenspeicher l erst nach dem Signal aus
dem vierten Zeitrelais T 4 erreicht. Das Signal des ersten Zeitrelais läuft dann
nämlich durch den Zwischenspeicher 1 ohne Verzögerung hindurch und der Arbeitskreislauf
wird wiederholt. Mit anderen Worten, wenn der Bandförderer 11 b die Übergabe der
Vordosiermenge in den Zwischenbehälter 11 a beendet hat, werden, sobald die Klappen
30 und 31 sich schließen, die Klappen 17 und 18 geöffnet und der Arbeitskreislauf
wird für den nächsten zu füllenden Sack wiederholt. Wenn der Bandförderer 11 b die
Übergabe der Vordosiermenge in die Vorratsbehälter 11 a aber noch nicht beendet
hat, wenn die Klappen 30 und 31 sich schließen, dann wird das Öffnen der Klappen
17 und 18 verzögert, bis der Bandförderer 11 a angehalten wird.
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Es ist ersichtlich, daß zur Verbesserung der Geschwindigkeit des
Ausstoßens aus der Abwägevorrichtung die Zeit, während der die Feinstromförderung
in Tätigkeit ist, so kurz wie möglich gehalten werden sollte. In die erläuterte
Schaltung ist nun eine Vorrichtung eingeschaltet, um die Einstellung der elektronischen
Zeitschaltvorrichtung T 1 immer dann nachzustellen, wenn dies benötigt wird (z.
B. wenn eine Änderung in der Dichte des Wägegutes eintritt).
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Wie früher beschrieben, wird die Menge der Vordosiermenge dadurch
gesteuert, daß der Bandförderer einen gleichförmigen Strom von Füllgut während einer
vorbestimmten gesteuerten Zeitdauer in den Zwischenbehälter 11 a abgibt. Ein von
dem zweiten Zeitrelais T 2 geliefertes Signal löst nun unter anderem über eine weitere
Leitung 85 auch ein fünftes Zeitrelais T5 aus. Das letztere wird nun so eingestellt,
daß sein Ausgangssignal zu einem gerichteten (umkehrbaren) Motor M 2 über eine vorgebbare
Zeit verzögert wird, die derjenigen entspricht, welche zur Förderung des Feinstroms
über den Rüttelförderer 15 dann benötigt wird, wenn eine dicht unter dem Sollgewicht
liegende Vordosiermenge vorliegt.
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Wie oben beschrieben, ist der Motor 15 a so geschaltet, daß er anhält,
wenn das Signal aus der Lastzelle 36 anzeigt, daß das gewünschte Sollgewicht erreicht
wurde. Gleichzeitig sendet die Lastzelle 36 ein Signal über eine Leitung S 12 zu
dem Richtungsmotor M 2. Dieser ist nun so geschaltet, daß, wenn ein Signal über
eine Leitung S17 von dem Bezugszeitverzögerer T 5 (fünftes Zeitrelais) vor dem Signal
aus
der Lastzelle 36 eintrifft, der Motor M 2 gegen den Uhrzeigersinn
läuft, bis das eintreffende Lastzellensignal ihn anhält. Wenn nun das Signal von
der Lastzelle beim Richtungsmotor vor dem Signal aus dem Bezugsverzögerer eintrifft,
so läuft der Motor in der Uhrzeigerrichtung um, bis das eintreffende Bezugsverzögerungssignal
ihn anhält. Wenn die Vordosiermenge gerade das günstige Gewicht besitzt, so erreichen
die Signale aus der Lastzelle und aus dem Bezugsverzögerer den Richtungsmotor M2
gleichzeitig.
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In diesem Falle bleibt der Motor stehen. Die Menge der Vordosiermenge,
welche durch den elektronischen Zeitverzögerer vorgegeben wird, hängt unter anderem
von der Dichte des Füllgutes ab. Dies bedeutet, daß eine Abnahme der Dichte des
Füllgutes eine Abnahme des Gewichtes der Vordosiermenge zur Folge hat. Diese Gewichtsabnahme
der Vordosiermenge bewirkt, daß der Motor 15 a für eine längere Zeit als gewöhnlich
in Betrieb sein muß.
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Die Ausgangswelle S des Richtungsmotors M2 ist mit einem veränderlichen
PotentiometerP im elektronischen Zeitverzögerer T 1 gekuppelt. Verstellungen dieses
Potentiometers ändern den Wert der Verzögerungszeit. Die Einstellung des veränderlichen
Potentiometers wird so gewählt, daß auf Grund der geänderten Verzögerungszeit die
folgende Vordosiermenge näher an das günstige Gewicht heranrückt.
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Diese Ausgleichseinrichtung wirkt in ähnlicher Weise im Sinne einer
Anpassung an die Dichte des Füllgutes, jedoch so, daß in diesem Falle der Motor
M 2 in der Uhrzeigerrichtung umläuft.