DE2054763B2 - Automatische dosiervorrichtung fuer aus einem vorratsbehaelter entnommenes, pulverfoermiges material - Google Patents
Automatische dosiervorrichtung fuer aus einem vorratsbehaelter entnommenes, pulverfoermiges materialInfo
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- G01G13/00—Weighing apparatus with automatic feed or discharge for weighing-out batches of material
Description
Die Erfindung betrifft eine automatische Dosiervorrichtung für aus einem Vorratsbehälter entnommenes,
pulverförmiges Material, mit einer Wägevorrichtung und einer Austragsvorrichtung, die mit einem Beschikkungsförderer
verbunden sind.
Bekannte Dosiervorrichtungen zum Austragen von pulverförmigen Materialien aus Behältern arbeiten mit
Schwingförderern, Schneckenförderern u. dgl., und zwar in Abhängigkeit von der Beschaffenheit des
auszutragenden Materials sowie von dem auf dem Behälterboden lastenden Materialgewicht. Je nach
Beschaffenheit des pulverförmigen Materials sind die bisher verwendeten Dosiervorrichtungen mehr oder
weniger in der Lage, das Material in der gewünschten Genauigkeit zu dosieren, d. h. über längere Zeiträume
mit einer konstanten Austragsmenge bzw. -geschwindigkeit zu arbeiten. Dosierfehler können aber bei der
Herstellung von Materialmischungen dazu führen, daß das Gemisch für den vorgesehenen Verwendungszweck
unbrauchbar wird oder sogar schädliche Eigenschaften erhält, ohne daß in den meisten Fällen die Möglichkeit
gegeben ist, derartige Gemische dann wieder in die einzelnen Komponenten zu zerlegen und erneut in dem
richtigen Verhältnis zu vermischen.
Die Aufgabe der Erfindung besteht deshalb darin,
eine automatische Dosiervorrichtung der genannten Art so auszubilden, daß sie sowohl für sehr kleine als
auch für sehr große aus einem Behälter auszutragende Materialmengen eine wesentlich bessere Dosiergenau-5
igkeit aufweist als die bekannten Vorrichtungen, wobei das Dosieren kontinuierlich erfolgen soll und sogar mit
nassen Stoffen, dehydratisierten Kuchen, Pigmenten und Farbstoffen mit einem Genauigkeitsgrad erfolgen
kann, der die Einhaltung bestimmter Spezifizierungen ίο sichert.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß auf dem ersten Arm des Wägebalkens der
Wägevorrichtung die Austragsvorrichtung, deren Antrieb, ein Impulswandler und ein regelbarer Hauptantriebsmotor
angeordnet sind, daß auf dem zweiten Arm der Wägevorrichtung ein Tariergewicht sowie ein über
ein motorgetriebenes, auf einer auf und ab schwenkbaren Antriebswelle sitzendes Kettenrad auf- und
abwickelbares Kettengewicht angehängt sind, daß im Anschlagbereich des zweiten Arms Steuerimpulsgeber
angeordnet sind, daß im Verschwenkungsbereich der durch einen Stellmotor angetriebenen Welle des
Kettenrads Steuerimpulsgeber angeordnet sind, und daß ein Einstellzähler zum Einstellen der auszutragenden
Dosiermengen mit dem Stellmotor gekoppelt ist, derart, daß eine bestimmte Austragsgeschwindigkeit
der Austragsvorrichtung einer bestimmten Drehzahl des das Kettengewicht aufwickelnden Steuermotors
entspricht und nach dem Austragen der gewünschten Menge pulverförmigen Materials durch Kippen der
Steuermotorwelle mit Hilfe der Steuerimpulsgeber der Antrieb der Austragsvorrichtung über den Einstellzähler
stillsetzbar und der Beschickungsförderer einschaltbar ist, durch dessen Förderung der erste Arm des
Wägebalkens absenkbar und der zweite Arm bis zur Kontaktberührung mit den Steuerimpulgebern anhebbar
sind.
Es sind nun zwar bereits Grenzschalter zur Steuerung eines Fördervorgangs bekannt (DT-AS 11 94 341), und
in diesem Zusammenhang ist auch das Arbeitsprinzip von Impulswandlern aus der Elektrotechnik bekannt,
jedoch wurden sie bisher nicht zur automatischen Steuerung des Funktionsablaufes bei Dosiervorrichtungen
an Vorratsbehältern für pulverförmige Materialien zu dem Zweck eingesetzt, eine Wägevorrichtung in
Verbindung mit einem Beschickungsförderer so zu steuern, daß unabhängig von der Schüttgutdichte und
Beschaffenheit des Schüttgutes im Vorratsbehälter ein konstanter Austrag einer gewünschten Dosiermenge
erreicht wird.
Auch ist ein großer Teil der für den konstruktiven Aufbau der erfindungsgemäßen Dosiervorrichtung
verwendeten technischen Elemente bei Neigungsschaltgewichtswaagen bekanntgeworden (FR-PS .14 59 658).
So wird bei dieser bekannten Waage ebenfalls eine Meßvorrichtung verwendet, bestehend aus Grenzschaltern,
die von einer mit der Stange der Neigungswaage verbundenen Blende betätigt werden, wobei die
Grenzschalter mit Hilfe eines Nachlaufmotors, der über eine von Potentiometern beeinflußte Brückenschaltung
gesteuert wird, jeweils in eine der Abweichung des Ist-Gewichtes von dem Soll-Gewicht entsprechenden
Lage bewegt werden. Diese Art der Steuerung dient jedoch zur Kontrolle nach jeder Wägung und nicht zur
kontinuierlichen automatischen Dosierung eines Schüttgutstroms und weicht insofern auch von dem Erfindungsvorschlag
ab, als es sich bei dieser bekannten Neigungsschaltgewichtswaage tatsächlich um zwei
Auswägevorrichtungen handelt, die miteinander gekoppelt sind, nämlich eine Schaltgewichtswaage, die
entsprechend dem vorgegebenen Ausschüttgewicht mit mehreren Gewichten belastet wird, und eine Neigungswaage,
die als Plus-Minus-Neigungswaage ausgebildet ist und im Gegensatz zur Schaltgewichtswaage, die den
eigentlichen Wägevorgang abwickelt, die Aufgabe hat, den Wägevorgang zu erfassen, zu überprüfen und, falls
erforderlich, zu korrigieren.
Ein Teil der bei der erfindungsgemäßen Dosiervorrichtung verwendeten Elemente sind aber auch
Bestandteil einer anderen bekannten Wägevorrichtung (GB-PS 9 50 359), die ebenfalls mit auf- und abwickelbaren
Kettengewichten arbeitet, jedoch im Gegensatz zur erfindungsgemäßen Vorrichtung weder mit Einstellzähler
zum Einstellen von auszutragenden Mengen versehen ist, noch mit Impulsgebern, die den Dosiervorgang
in Abhängigkeit von der Gleichgewichtslage des Waagebalkens so steuern, daß ein bestimmtes Dosiergewicht
pro Zeiteinheit kontinuierlich abgegeben wird. Bei der bekannten Vorrichtung erfolgt die Dosierung
lediglich nach Einstellung der Geschwindigkeit eines die Kette aus einem auf der einen Seite des Waagebalkens
befindlichen Vorratsbehälter herausfördernden Getriebemotors derart, daß die dadurch verursachte Neigung
des Waagebalkens-Endschalters zur Betätigung eines Vibrators schließt, der den auf der anderen Seite des
Waagebalkens sitzenden Dosiergutvorratsbehälter in Schwingungen versetzt, um einen Gutaustrag aus
diesem Behälter zu bewirken. Sobald dann die beiden auf dem Waagebalken sitzenden Behälter wieder ins
Gleichgewicht gebracht worden sind, wird der Vibratorstromkreis unterbrochen und damit der Dosiervorgang
beendet. Die bekannte Wägevorrichtung arbeitet somit weder mit kontinuierlicher Abgabe des Fördergut-Stroms,
noch besitzt sie Möglichkeiten, diesen Strom in engen Grenzen zu steuern und seine Austragsgeschwindigkeit
genau einzustellen und zu regeln.
Die Erfindung wird nachfolgend an Hand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele näher
erläutert. In der Zeichnung zeigt
Fig. 1 eine schematische Darstellung der automatischen
Dosiervorrichtung,
F i g. 2 ein Fließ- und Schaltbild der Vorrichtung von Fig. 1,
F i g. 3 eine schematische Darstellung einer anderen Ausführungsform der automatischen Dosiervorrichtung
und
F i g. 4 ein Fließ- und Schaltbild der Ausführungsform
von F i g. 3.
Wie aus den F i g. 1 und 2 ersichtlich, weist die automatische Dosiervorrichtung für pulverförmige
Materialien eine Wägevorrichtung B auf, die mit zwei Armen versehen ist, von denen der linke, in der
Zeichnung nicht besonders bezeichnete Arm die Austragsvorrichtung A, 18 sowie deren Antrieb 19 und
den Impulswandler D, dessen Funktion noch erläutert wird, zusammen mit dem stufenlosen, regelbaren
Hauptantriebsmotor i?trägt, und an deren zweitem Arm 20 das Tariergewicht 21 sowie das auf- und abwickelbare
Kettengewicht 22 angehängt sind. Das Kettengewicht 22 läuft über das Kettenrad 23, dessen
Antriebswelle mit dem Antriebsmotor 24 gekoppelt ist. Der Ausschlag des zweiten Armes 20 der Wägevorrichtung
B wird durch Steuerimpulsgeber 27, 28a, 286 begrenzt. Die Antriebsachse des Motors 24, auf der das
Kettenrad 23 sitzt, ist ebenfalls auf und ab schwenkbar gelagert, wobei der Drehpunkt im Lagerungspunkt des
Kettenrades 23 anzunehmen ist. Durch die in Abhängigkeit von dem über dem Kettenrad 23 hängenden
Kettengewicht veränderliche Schräglage der Antriebswelle des Motors 24 lassen sich die Steuerimpulsgeber
25a, 25b und 26 betätigen.
Diese Vorrichtung hat nun die Aufgabe, eine bestimmte Menge an pulverförmigem Füllgut, die durch
die Ausgabevorrichtung C in den Füllzylinder der Vorrichtung A eingefüllt und durch die Füllstände A 1
und A 2 gekennzeichnet ist, in einer bestimmten, gewünschten Zeitspanne durch den Austrag 18 aus der
Wägevorrichtung auszutragen, d. h. einen Dosiervorgang zu ermöglichen.
Zu diesem Zweck wird die Austragsvorrichtung A mit einer bestimmten Füllgutmenge aus der Ausgabevorrichtung
C beschickt, nachdem die sich in A noch befindende Restmenge durch Verstellen des Tariergewichtes
21 auf der Wägevorrichtung B ins Gleichgewicht gebracht worden ist. Nachdem die neue Menge in
der Vorrichtung A bis zu dem Füllspiegel A 1 eingefüllt worden ist, wird an dem Einstellzähler PCX die
Austragsmenge in kg/h eingestellt, die in der gewünschten Zeitspanne durch den Austrag 18 die Vorrichtung
verlassen soll.
Der Einstellzähler PC 1 ist ein an sich bekanntes und deshalb hier nicht näher erläutertes Gerät, das
pneumatische oder elektrische Impulse von der Ist-Seite, d. h. also von der Wägevorrichtung B
empfängt und diese mit Impulsen der Soll-Seite, also der Seite des Steuermotors 24, vergleicht.
Wird nun die Austragsvorrichtung A in Betrieb
gesetzt, um durch den Austrag 18 pulverförmiges Material von der Wägevorrichtung zu entfernen, dann
wird gleichzeitig auch der Motor 24 eingeschaltet, der das Kettengewicht 22 über das Kettenrad 23 aufrollt,
wodurch sich die Motorachse um den im Kettenrad liegenden Drehpunkt nach rechts verschwenkt und den
oberen Endschalter 25a berührt. Dies hat zur Folge, daß über den Einstellzähler PCi der Beschickungsförderer
C eingeschaltet wird, um der Austragsvorrichtung A von neuem Gut zuzuführen, wodurch sich der Arm 20
der Wägevorrichtung hebt, was zur Folge hat, daß der Gleichgewichtsendschalter 27, im obigen auch als
Steuerimpulsgeber bezeichnet, der die Ausgabevorrichtung C über den Zähler PC2, der ebenfalls ein an sich
bekanntes Gerät ist, stillsetzt. Während dieser Materialbeschickung ist der Füllspiegel in der Austragsvorrichtung
A von A 2 auf A 1 angestiegen. Daraufhin wird das Kettengewicht 22 zurückgefahren, wodurch sich der
Arm 20 senkt und bei einer bestimmten Belastung den Kontakt mit dem Steuerimpulsgeber 27 freigibt,
wodurch wiederum der Motor 24 eingeschaltet wird, der das Kettengewicht aufrollt und später durch Erreichen
des als Endschalter wirkenden Steuerimpulsgebers 24a ausgeschaltet wird.
Die zeitliche Steuerung des Materialaustrags wird durch die Drehzahlsteuerung der Austragsvorrichtung
A erreicht, die wiederum mit Hilfe des stufenlos regelbaren Hauptantriebsmotors E und des Impulswandlers
D, D1 ermöglicht wird, der die Antriebsgeschwindigkeit
mißt. Wird beispielsweise eine höhere Austrags- bzw. Dosiergeschwindigkeit des Materials in
der Vorrichtung A durch den Austrag 18 verlangt, so wird an dem Einstellzähler PCX ein der gewünschten
Austragsgeschwindigkeit entsprechender Zählwert eingestellt, also beispielsweise · kg/h, und mit Hilfe des
Zählers PC 2 kontrolliert, ob der stufenlos regelbare Hauptantriebsmotor E die Drehzahl hat, die erforder-
lieh ist, um über den Antrieb 19 die verlangte
Austragsgeschwindigkeit zu erreichen. Wenn dies nicht der Fall ist, läßt sich der Motor I? mit Hilfe des Zählers
PC2 entsprechend nachstellen. Der verwendete Impulswandler D, der den Geschwindigkeitswandler Di 5
aufweist, welcher von dem Antrieb 19 der Austragsvorrichtung A und dem Impulserzeuger D 2 betrieben wird,
dient hierbei als Kontrollorgan, wobei er von dem Antrieb 19 mit entsprechenden Geschwindigkeitssignalen
versorgt wird und diese die Veränderungen des Fördergewichtes pro Zeiteinheit angebenden Signale an
den Einstellzähler PCi weiterleitet. Der noch vorhandene
Schreiber G und das Anzeigegerät H sowie der Integrator /geben die empfangenen Signale wieder.
Die Arbeitsweise der erfindungsgemäßen Dosiervorrichtung kennzeichnen sich also durch einen diskontinuierlichen
Betrieb des Beschickungsförderers C und einen ebenfalls diskontinuierlichen Betrieb der Austragsvorrichtung
A, die dann eingeschaltet wird, wenn der Beschickungsförderer C stillgesetzt wird, wobei nur
die Austragsvorrichtung mit dem zugeführten pulverförmigen Material auf der Wägevorrichtung B angeordnet
ist, und die entsprechende Belastung der beiden Arme das Ein- und Ausschalten des Beschickungsförderers
und der Austragsvorrichtung bewirkt. Das dabei pro Zeiteinheit verlangte Austragsgewicht kann mit
Hilfe des Kettengewichts 22 über die Zähler PCi und PC 2 bzw. den gesteuerten Hauptantriebsmotor E so
eingestellt werden, daß sich eine Aufeinanderfolge von Fördervorgängen ergibt, bei denen durch den Austrag
18 eine gewünschte Materialmenge pro Zeiteinheit ausgetragen wird, die vorher durch den Beschickungsförderer C in die Austragsvorrichtung A abgefüllt
wurde.
Zur weiteren Erläuterung der Betriebsweise der obigen Dosiervorrichtung soll angenommen werden,
daß der Einstellzähler PCi beispielsweise den Zählvorgang in 30 Sekunden beendet, während der Zähler PC2
seine Zählung in beispielsweise 36 Sekunden beendet. Die gelieferte Materialmenge liegt dann über der
gewünschten Höhe, und zwar um einen Betrag, der der Differenz der Zählzeiten, hier also 6 Sekunden, entspricht.
Damit der Einstellzähler PC 1 eine Zeitspanne von 36 Sekunden für den Zählvorgang benötigt, muß
demnach der Hauptantriebsmotor E eingesteuert werden. Nach Beendigung dieser Einsteuerung wird das
Kettengewicht 22 in seine ursprüngliche Lage abgesenkt, der Beschickungsförderer C wird eingeschaltet,
und der gleiche Vorgang, wie oben beschrieben, wiederholt sich.
Die Einstellung der aus dem Austrag 18 abzugebenden Materialmenge wird also mit Hilfe des Einstellzählers
PC 1 vorgenommen, wobei eine Ablesung im Dezimalsystem eine A.ustragsmenge in kg/h bei
kontinuierlichem Auswägen und in kg/Ansatz für das Auswägen von Chargen anzeigen kann, und ein
Digitalsystem eine Fernsteuerung, eine Lochkarteneinstellung und/oder eine Rechnereinstellung bewirken
kann. Wird das Kettengewicht 22, ausgehend von dem oberen Steuerimpulsgeber 25a, über das Kettenrad 23
abgewickelt, so geschieht dies um einen Betrag, der durch den Einstellzähler PCi festgelegt ist, wobei dann
Material aus dem Beschickungsförderer Czur Austragsvorrichtung A gelangt. Durch Anheben des Arms 20 der
Wägevorrichtung B wird der Beschickungsförderer C abgeschaltet, so daß die Materialabgabe in die
Austragsvorrichtung A zum Stillstand kommt. Wenn dann die Materiajmenge in der Austragsvorrichtung A
von dem Spiegel A 1 auf den Spiegel A 2 sinkt, erfolgt eine Überwachung dieses Vorgangs durch einen
Vergleich der Impulsemission mit dem Zähler PC2. Die vorher eingestellte Impulszahl des Einstellzählers PCI
wird durch Impulse des Impulswandlers D 2 gemessen, wobei eine Angabe in g/p (Gewicht je Impuls) erfolgt.
Daraufhin wird erneut das Kettengewicht 22 aufgewikkelt und die Materialzufuhr in die ständig liefernde
Austragsvorrichtung A wieder aufgenommen.
Bei kontinuierlicher Materialzufuhr wird der Materialaustrag durch die Austragsvorrichtung A in Gang
gehalten, während Material in den Beschickungsförderer Cgelangt.
In den F i g. 3 und 4 ist eine andere Ausführungsform der automatischen Dosiervorrichtung dargestellt, bei
der insbesondere kleine Materialmengen eingestellt werden können, und die keine Impulswandler D
aufweist. Dagegen wird bei dieser Ausführungsform ein Kettenhilfsgewicht 22a an dem zweiten Arm 20a der
Wägevorrichtung B verwendet, um die Austragsvorrichtung A zu steuern und das Ein- und Abschalten des
Hauptantriebsmotors E mit Hilfe der oberen und unteren Steuerimpulsgeber 25a, 256, 26 sowie 27, 28a,
286 zu bewirken. Die übrigen Elemente der zweiten Ausführungsform entsprechen ihrem Aufbau und ihrer
Funktion nach den diesbezüglichen Elementen der ersten Ausführungsform, wobei noch darauf hinzuweisen
ist, daß der Integrator /mit dem Einstellzähler Pd gekoppelt sein kann.
Hierzu 2 Blatt Zeichnungen
Claims (1)
- Patentanspruch:Automatische Dosiervorrichtung für aus einem Vorratsbehälter entnommenes, pulverförmiges Material, mit einer Wägevorrichtung und einer Austragsvorrichtung, die mit einem Beschickungsförderer verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, daß auf dem ersten Arm des Wägebalkens der Wägevorrichtung (B) die Austragsvorrichtung (A, 18), deren Antrieb (19), ein Impulswandler (D) und ein regelbarer Hauptantriebsmotor (E) angeordnet sind, daß auf dem zweiten Arm (20) der Wägevorrichtung (B) ein Tariergewicht (21) sowie ein über ein motorgetriebenes, auf einer auf und ab schwenkbaren Antriebswelle sitzendes Kettenrad (23) auf- und abwickelbares Kettengewicht (22) angehängt sind, daß im Anschlagbereich des zweiten Arms (20) Steuerimpulsgeber (27, 28a, 2%b) angeordnet sind, daß im Verschwenkungsbereich der durch einen Stellmotor (24) angetriebenen Welle des Kettenrads (23) Steuerimpulsgeber (25a, 25b, 26) angeordnet sind, und daß ein Einstellzähler (PCI) zum Einstellen der auszutragenden Dosiermengen mit dem Stellmotor (24) gekoppelt ist, derart, daß eine bestimmte Austragsgeschwindigkeit der Austragsvorrichtung (A, 18) einer bestimmten Drehzahl des das Kettengewicht (22) aufwickelnden Steuermotors (24) entspricht und nach dem Austragen der gewünschten Menge pulverförmigen Materials durch Kippen der Steuermotorwelle mit Hilfe der Steuerimpulsgeber (25a, 250,26) der Antrieb (19) der Austragsvorrichtung über den Einstellzähler (PCI) stillsetzbar und der Beschickungsförderer (C) einschaltbar ist, durch dessen Förderung der erste Arm des Wägebalkens absenkbar und der zweite Arm (20) bis zur Kontaktberührung mit den Steuerimpulsgebern (27,28a) anhebbar sind.
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP8872969 | 1969-11-07 | ||
JP8872969 | 1969-11-07 |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE2054763A1 DE2054763A1 (de) | 1971-05-19 |
DE2054763B2 true DE2054763B2 (de) | 1977-01-13 |
DE2054763C3 DE2054763C3 (de) | 1977-09-01 |
Family
ID=
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
GB1332806A (en) | 1973-10-03 |
FR2069099A5 (de) | 1971-09-03 |
GB1288830A (de) | 1972-09-13 |
DE2054763A1 (de) | 1971-05-19 |
DE2054792B2 (de) | 1977-01-27 |
FR2069098A5 (de) | 1971-09-03 |
DE2054792A1 (de) | 1971-05-27 |
CA929921A (en) | 1973-07-10 |
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Legal Events
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C3 | Grant after two publication steps (3rd publication) | ||
E77 | Valid patent as to the heymanns-index 1977 | ||
8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |