DE3026084A1

DE3026084A1 - Waegesystem fuer sackfuellmaschinen

Info

Publication number: DE3026084A1
Application number: DE19803026084
Authority: DE
Inventors: Dieter 3200 Hildesheim Herda
Original assignee: Natronag Papierproduktion & Co papiersackfabriken KG GmbH; NATRONAG PAPIERPROD GmbH; Natronag Papierproduktion & Co Papiersackfabriken Kg 3380 Goslar GmbH
Current assignee: Natronag Gesellschaft fuer Verpackungssysteme mbH
Priority date: 1980-07-10
Filing date: 1980-07-10
Publication date: 1982-02-04
Also published as: DE3026084C2

Description

"Wägesystem für Sackfüllmaschinen"
Die Erfindung betrifft ein Wägesystem für Sackfüllmaschinen mit einem Sackstuhl, auf dem der zu befüllende Sack ruht und der mit der Wägeeinrichtung des Wägesystems verbunden ist, so daß sein Gewicht bei der Befüllung des Sackes in das Wägesystem eingeleitet wird, wobei das Wägesystem die Befüllung derart steuert, daß kurz vor Erreichen des gewünschten Gewichts nur noch ein geringer Füllstrom (Feinstrom) in den Sack gelangt.
Die Befüllung von Säcken auf einer Sackfüllmaschine geschieht üblicherweise unter gleichzeitiger Wägung des in den Sack gelangten Füllgutes, um die Befüllung des Sackes zu beenden, wenn das in den Sack gelangte Füllgut ein bestimmtes Gewicht aufweist.
Die Beendigung des Füllvorganges wurde bei mechanischen Wägesystemen meistms manuell gesteuert, indem eine Bedienperson die Anzeige der Waage ablas und den Füllvorgang durch Schließen eines Füllventils abbrach, wenn das gewünschte Gewicht erreicht war.
Seit einiger Zeit ist es bekannt, die Befüllung automatisch zu steuern, so daß keine Bedienperson hierfür mehr erforderlich ist.
Besonders gut gelingt diese Steuerung dann, wenn ein elektronisches Wägesystem vorgesehen ist und die Anzeige des momentanen Gewichtes digital erfolgt. In diesem Fall kann der Befüllvorgang digital vorgewählt werden, indem ein voller Füllstrom über die meiste Zeit des Befüllvorganges eingestellt wird, kurz vor Erreichen des gewünschten Gewichtes jedoch ein wesentlich geringerer Füllstrom erzeugt wird, so daß ein möglichst genaues Abstoppen des Füllvorganges beim Erreichen des gewünschten Gewichtes möglich ist. Die Wägeeinrichtung des Wägesystems wird bei elektronischen Waagen im allgemeinen mit elektronischen Kraftaufnehmern oder auf Dehnungsmeßstreifen realisiert. Diese Wägesysteme haben jedoch den Nachteil, daß sie relativ stark temperaturabhängig und gegen mechanische Erschütterungen empfindlich sind.
Der Erfindung liegt demgegenüber die Aufgabe zugrunde, ein neues Wägesystem für Sackfüllmaschinen der eingangs erwähnten Art zu erstellen, bei dem weder die Temperaturabhängigkeit noch die starke Empfindlichkeit gegen mechanische Erschütterungen gegeben ist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Wägeeinrichtung in an sich bekannter Weise vorgespannte, schwingende Saiten, von denen bei Belastung eine be- und eine andere entlastet wird, und eine Auswertevorrichtung für die bei Belastung des Sackstuhls entstehende Frequenzdifferenz aufweist und daß die Verbindung des Sackstuhles mit der Wägeeinrichtung mit einem Arm eines drehbar gelagerten zweiarmigen Hebels gekoppelt ist, dessen anderer Arm ein veränderbares Gewicht trägt.
Wägeeinrichtungen mit den vorgespannten, schwingenden Saiten, deren Schwingfrequenz sich bei der Belastung durch eine geringe Auslenkung der Saiten ändert, sind an sich bekannt. Sie sind aber im wesentlichen für geringere Belastungen vorgesehen und werden daher vorwiegend in Ladenwaagen usw. eingesetzt. Ein Einsatz bei Sackfüllmaschinen ist nicht in Betracht gezogen worden, weil bei Sackfüllmaschinen das Gewicht des gesamten Sackstuhles und der damit verbundenen Teile in die Wägung miteinbezogen werden muß, so daß ein viel zu hohes Gesamtgewicht entsteht, für das die bekannten Wägeeinrichtungen mit den vorgespannten, schwingenden Saiten nicht geeignet sind.
Durch die Erfindung wird gelehrt, daß die bekannten Wägeeinrichtungen mit großem Vorteil für Sackfüllmaschinen verwendet werden können, wenn der Einleitung der Zugkraft des Sackstuhles in die Wägeeinrichtung quasi eine zweite Waage vorangeschaltet wird, durch die das effektive, in die Wägeeinrichtung eingeleitete Gewicht herabgesetzt wird Die Herabsetzung des Gewichts wird vorteilhafterweise so weit erfolgen, daß nur noch eine geringe Vorspannung für die Saiten - von beispielsweise 5 - 15 kp - verbleibt Zusammen mit dem üblichen Gewicht der Säcke (50 kp) entsteht ein Gesamtgewicht, das für die bekannten Wägeeinrichtungen verarbeitbar ist , Der zweiarmige Hebel ist daher oberhalb der Sackstuhlsäule und unterhalb der Wägevorrichtung angeordnet Das erfindungsgemäße Wägesystem hat eine äußerst geringe Temperaturempfindlichkeit und ist gegen Erschütterungen weni -ger anfällig als die bekannten elektronischen Wägesysteme.
Darüberhinaus bIetet es den Vorteil, daß ein äußerst einfache digitale Auswertungsschaltung möglich ist, die eine einfache Bedienung der Sackfüllmaschine und eine differenzierte Steuerung des Befül lvorganges ermöglicht Vorzugsweise wird her der Befüllvorgang in drei Stufen unterteilt, nämlich Grobstrom, Mittelstrom und Feinstrom. Das Wägesystem weist hierzu drei Eingabeeinrichtungen auf, mit denen das Ende des Grobstroms, das Ende des Mittelstroms und das Ende des Feinstroms vorgewählt werden kann, und zwar in digitaler Form bezüglich des beim Befüllen erreichten Gewichtes des Sackes.
Zur Vermeidung einer unsymmetrischen Belastung der die Krafteinleitung in die Wägeeinrichtung bewirkenden Verbindung zwischen Sackstuhl und Wägeeinrichtung können zwei einander gegenüberliegende zweiarmige Hebel vorgesehen sein, die mit der Verbindung des Sackstuhles mit der Wägeeinrichtung gekoppelt sind und sich gegenseitig hinsichtlich einseitiger Belastungen der Verbindung kompensieren und das Entstehen einer Querkraft verhindern.
Besonders vorteilhaft ist es für eine zuverlässige Messung, wenn der mit dem Gewicht belastete Arm des zweiarmigen Hebels über einen Schwingungsdämpfer mit einem ortsfesten Punkt verbunden ist. Der Schwingungsdär..fer erlaubt eine gewisse Auslenkung des Hebelarms, vermeidet aber die Übertragung von die Wägung störenden Schwingungen auf die Wägeeinrichtung.
Dadurch wird die Anfälligkeit der Wägung gegenüber mechanischen Erschütterungen, z.B. Gebäudeschwingungen oder insbesondere Stöße des SackabwurfesS noch entscheidend herabgesetzt.
Die Erfindung soll im folgenden anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert werden.
Es zeigen: Figur 1 eine schematische Darstellung der interessierenden Teile einer Füllmaschine Figur 2 eine prinzipielle Darstellung der Wägeeinrichtung Figur 3 eine Darstellung des Anzeigeteils der Wägeeinrichtung.
Figur 1 zeigt eine Sackstuhlsäule 1, die über Lenker 2 (vier Längs- und zwei Querlenker) parallel verschiebbar geführt ist.
Die anderen Enden der Lenker 2 sind ortsfest. Mit der Sackstuhlsäule 1 ist ein Sackstuhl 3 verbunden, der im vorliegenden Fall in Form einer Walze ausgebildet ist. Der Sackstuhl 3 ist von einem automatischen Sackabwurf 4 gehalten, der von einem Zylinder 5 gesteuert wird und die Abwurfbewegung des Sackstuhls 3 bewirkt. In Figur 1 ist der Sackstuhl 3 in seiner Abwurfstellung dargestellt. In der Befüllstellung unterstützt der Sackstuhl 3 einen Ventilsack 6, der in Figur 1 gestrichelt angedeutet ist. In das Ventil des Ventilsacks 6 wird ein Füllrohr 7 der Füllmaschine geschoben, das mit der Sackstuhlsäule 1 verbunden ist. Während des Befüllens wird der Ventilsack 6 mittels einer von oben auf das Füllrohr 7 wirkenden Andruckvorrichtung 8 gegen das Füllrohr geklemmt und somit festgehalten, so daß er sich nicht während des Befüllens von dem Füllrohr 7 lösen kann.
Das andere Ende des Füllrohres 7 ist über einen Verbindungsschlauch 9 mit zwei festmontierten Rohrteilen 10 verbunden, zwischen denen sich ein Quetsch-Schlauch 11 befindet. Der Quetsch-Schlauch 11 dient zur Verringerung des freien Querschnitts für den Füllstrom und kann in drei verschiedenen Weisen beaufschlagt werden. Hierzu dienen drei Zylinder-Kolben-Anordnungen 12, 13, 14, von denen die beiden ersten 12, 13 in einem gemeinsamen Zylinder untergebracht sind. Wenn alle Kolben der Anordnungen 12 bis 14 eingezogen sind, wird der Quetsch-Schlauch nicht beaufschlagt, so daß der volle Querschnitt für den Füllstrom zur Verfügung steht. In diesem Fall strömt die höchstmögliche Füllgutmenge durch den Querschnitt (Grobstrom).
Wir die Kammer für den ersten Kolben 12 beaufschlagt, bewegt sich der gemeinsame Zylinder der Anordnungen 12, 13 nach oben und schiebt somit das den Quetsch-Schlauch 11 beaufschlagende freie Ende des Kolbens 13 gegen den Quetsch-Schlauch, wodurch dessen Querschnitt etwas verengt wird. Auf diese Weise entsteht ein mittlerer Füllgutdurchsatz (Mittelstrom). Wird jetzt zusätzlich der zweite Kolben 13 beaufschlagt, drückt dessen Betätigungsende den Quetsch-Schlauch noch weiter zusammen, so daß nur noch ein geringer Querschnitt für das Füllgut verbleibt und daher nur noch ein Feinstrom möglich ist. Zum Abschluß des Feinstromes, also des Befüllvorganges, wird der dritte Kolben 14 beaufschlagt, dessen Betätigungsende von der anderen Seite gegen den Quetsch-Schlauch 11 drückt, und zwar so weit, daß der Quetsch-Schlauch 11 vollständig verschlossen wird. Damit kann kein Füllgut mehr durch den Quetsch-Schlauch gelangen, so daß der Befüllvorgang beendet ist.
Die Sackstuhlsäule ist fest mit dem Sackstuhl 3, dem Sackabwurf 4, dem Füllrohr 7 und der Andruckvorrichtung 8 verbunden, jedoch gewichtsmäßig von der Rohranordnung 10 durch den Verbindungsschlauch 9 entkoppelt. Das Gewicht der Sackstuhlsäule mit den mit ihr verbundenen Teilen wird als Zugkraft über eine Verbindung 15 in eine Wägeeinrichtung 16 über eine Hebelanordnung 17 eingeleitet.
Die Wägeeinrichtung 16 ist eine Saitenwaage, in der zwei Saiten gleichmäßig durch ein Bezugsgewicht und ungleichmäßig durch das zu messende Gewicht belastet werden. Das zu messende Gewicht greift so an die beiden Saiten an, daß die Belastung der einen Saite durch das Bezugsgewicht vergrößert und die Belastung der anderen Saite durch das Bezugsgewicht verkleinert wird.
Die Hebelanordnung 17 ist in Figur 2 schematisch dargestellt.
An die Verbindung 15 zwischen der Sackstuhlsäule 5 und der Wägeeinrichtung 16 greifen gegenüberliegend zwei zweiarmige Hebel 18, 18' an, die an jeweils einem festen Drehpunkt 19, 19' drehbar gelagert sind. Auf dem zweiten, also nicht mit der Verbindung 15 gekoppelten Arm des Hebels 18, 18' befindet sich ein verschiebbares Gewicht 20, 20', das so dimensioniert und eingestellt ist, daß die Zugkraft der an der Sackstuhlsäule 5 hängenden Gewichte ohne einen befüllten Sack nahezu aufgehoben wird. über Öldämpfer 21, 21' ist der zweite Arm des Hebels 18, 18' mit einem ortsfesten Punkt verbunden.
Die Sackstuhlsäule 5 erzeugt an der Verbindung 15 eine nach unten gerichtete Zugkraft. Die Gewichte 20, 20' bewirken eine an dem Verbindungspunkt 22 der Hebel 18, 18' mit der Verbindung 15 eine nach oben, also der Zugkraft der Sackstuhlsäule 5 entgegengerichtete Kraft, die geeignet ist, die Zugkraft durch die Sackstuhlsäule 5 teilweise zu kompensieren. Auf diese Weise ist es möglich, nur eine geringe Vorspannung auf die Wägeeinrichtung 16 wirken zu lassen, so daß die Wägeeinrichtung 16 für eine Sackfüllmaschine verwendbar ist und somit die Vorteile der Saitenwaagen auch für Sackfüllmaschinen, also in einem bisher nicht in Betracht gezogenen Belastungsbereich, erzielbar sind.
Figur 3 zeigt die Anzeigeplatte der Wägeeinrichtung 16. Das gemessene Gewicht wird digital in einem Feld 23 angezeigt.
Das Gerät ist mit einer Netz taste 24 einschaltbar und weist eine Taste 25 zur automatischen Nullstellung der Anzeige 23 auf.
Die mit "Grob", "Mittel" und "Fein" bezeichneten Felder 26, 27, 28 dienen zur Anzeige der vorgewählten Gewichte, zu denen der Grobstrom, der Mittelstrom und der Feinstrom beendet werden soll. Bei einer Sackfüllung von 50 kg kann beispielsweise das Feld 26 auf 45,00, das Feld 27 auf 47,00 und das Feld 28 auf 49,80 kg eingestellt werden. Das bedeutet, daß der Grobstrom nach 45 kg Füllgewicht beendet wird, der Mittelstrom nach 47 kg Füllgewicht und der Feinstrom nach 49,80 kg Füllgewicht.
Die Einstellung auf 49,80 kg für die Beendigung des Feinstromes wird deshalb gewählt, weil üblicherweise eine gewisse Trägheit bei der Abschaltung zu beobachten ist, die etwa 200 g ausmacht, so daß unter Berücksichtigung der Trägheit genau 50,00 kg eingefüllt werden. Die Felder 29 Toleranz -und 30 "Toleranz +" dienen zur Einstellung von hinnehmbaren Toleranzgrenzen, also beispielsweise 49,80 im Feld 29 und 50,20 im Feld 30. Die Meßeinricltung führt dann nach Abschluß der Befüllung eine Prüfmessung durch und zeigt mit der Lampe 31 "gut" an, wenn der Sackinhalt sich innerhalb der eingestellten Toleranzgrenze befindet. Abweichungen nach unten bzw. nach oben werden mit den Lämpchen 32 bzw. 33 angezeigt.
Bei einer ordnungsgemäßen Befüllung kann die Meßeinrichtung den automatischen Sackabwurf 4 steuern.
Zur Durchführung einer erneuten Nulleinstellung nach einer gewissen Anzahl von Sackbefüllungen ist ein Feld 34 vorgesehen, auf dem eingestellt werden kann, nach wieviel Füllungen eine automatische Nulleinstellung erfolgen soll. Diese Automatik wird durch die Taste 35 "Null ein" wirksam geschaltet.

Claims

Patentansprüche: Wäge Wägesystem für Sackfüllmaschinen mit einem Sackstuhl, auf dem der zu befüllende Sack ruht und der mit der Wägeeinrichtung des Wägesystems verbunden ist, so daß sein Gewicht bei der Befüllung des Sackes in das Wägesystem eingeleitet wird, wobei das Wägesystem die Befüllung derart steuert, daß kurz vor Erreichen des gewünschten Gewichts nur noch ein geringer Füllstrom in den Sack gelangt (Feinstrom), d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Wägeeinrichtung (16) in an sich bekannter Weise vorgespannte, schwingende Saiten, von denen bei Belastung eine be- und eine andere entlastet wird, und eine Auswertevorrichtung für die bei Belastung des Sackstuhls entstandene Frequenzdifferenz aufweist und daß die Verbindung (15) des Sackstuhls (4) mit der Wägeeinrichtung (16) mit einem Arm eines drehbar gelagerten zweiarmigen Hebels (18, 18') gekoppelt ist, dessen anderer Arm ein veränderbares Gewicht (20, 20') trägt.
2. Wägesystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwei einander gegenüberliegende zweiarmige Hebel (18, 18') vorgesehen sind, die mit der Verbindung (15) des Sackstuhls (4) mit der Wägeeinrichtung (16) gekoppelt sind.
3. Wägesystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der mit dem Gewicht (20, 20') belastete Arm des zweiarmigen Hebels (18, 18') über einen Schwingungsdämpfer (21, 21') mit einem ortsfesten Punkt verbunden ist.
4. Wägesystem nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß drei Eingabeeinrichtungen (26, 27, 28) vorgesehen sind, mit denen digital das Ende einer Befüllung mit vollem Füllgutstrom (Grobstrom), mit mittlerem Füllgutstrom (Mittelstrom) und das Ende des Feinstroms vorwählbar ist.