DE3214629A1

DE3214629A1 - Verfahren und anlage zur staendigen ueberwachung und steuerung einer gruppe fuellstationen fuer gasflaschen

Info

Publication number: DE3214629A1
Application number: DE19823214629
Authority: DE
Inventors: Jean-Roger 1340 Rognac Gineste; Gilles 13100 Aix-en-Provence Kremer; Alfred 13850 La Fare-les-Oliviers Rouanet; André 13100 Aix-en-Provence Zagula
Original assignee: Shell Internationale Research Maatschappij BV
Current assignee: Shell Internationale Research Maatschappij BV
Priority date: 1981-04-22
Filing date: 1982-04-20
Publication date: 1982-11-11
Also published as: GB2098758A; GB2098758B; FR2504650B1; ES8306242A1; DE3214629C2; FR2504650A1; ES511526A0; DK162616C; DK162616B; DK174282A

Description

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TtLEFON: (089)662051
PROFESSIONAL REPRESENTATIVES BEFORE THE EUROPEAN PATENT OFFICE TELEGRAMM PROTECTPATENT

MANDATAIRES AGREES PRES LOFFICE EUROPEEN DES BREVETS TELEX: 524070

SHELL INTERNATIONALE
RESEARCH MAATSCHAPPIJ B.V.
Carel van Bylandtlaan 30,
Den Haag, Niederlande

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Beschreibung :

Verfahren und Anlage zur ständigen überwachung und Steue
rung einer Gruppe Füllstationen für Gasflaschen.

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur ständigen überwachung und Steuerung einer Gruppe von Füllstationen für Gasflaschen und eine Anlage zur Durchführung dieses Verfahrens,

Es sind verschiedene Anlagen zur Füllung von Flaschen mit

komprimiertem oder verflüssigtem Gas bekannt. An der Schaffung einer vorteilhaften automatischen Anlage wurde anstrengend gearbeitet. Doch trotz der gesteigerten Füllrate, die durch diese Automation erzielt wurde, ist es weiterhin notwendig, den Inhalt jeder Flasche nach der Füllung ein-

zein zu prüfen, um unzureichend gefüllte Flaschen auszusondern. Weiterhin ermöglicht diese Prüfung eine systematische Feststellung der über- oder Unterfüllung. Es sollte möglich sein, diese Unterschiede durch Kontrolle bei der Füllung zu korrigieren. Jedoch wird die Prüfung schwierig, wenn eine

Kreistransportanlage mit einer Anzahl von Füllstationen für eine einzige Flaschenreihe verwendet wird. Wird die Prüfung nach der Füllstelle durchgeführt, wo es nicht möglich ist, festzustellen, durch welche Füllstation die der Prüfung unterworfene Flasche gefüllt wurde, dann kann ein Zuviel oder Zuwenig bei der Flaschenfüllung nur für die gesamte Gruppe der Füllstationen festgestellt werden. Zur Einzelkontrolle jeder Station ist es notwendig, diese Kontrolle direkt

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nach der Füllung vorzunehmen, bevor die Flasche aus der Füllstation herausgenommen wird. Solch eine Kontrolle kann nicht systematisch für jede Flasche durchgeführt werden, ohne das Risiko einer unangemessenen Geschwindigkeitsverringerung der Transportanlage . in Kauf zu nehmen. Die Kontrollgenauigkeit wird demnach ebenso wie die Geschwindigkeit/mit der die nachfolgende Korrektur durchgeführt wird, vermindert.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Füllkontrolle von Flaschen, die auf einem Karussell mit mehreren Füllstationen gefüllt werden, ohne dass die Füllgeschwindigkeit dadurch vermindert wird, zu verbessern und eine systematische überwachung der einzelnen Füllstationen zu ermöglichen.

Diese Aufgabe löst ein Verfahren und eine Anlage, wie sie in ihren Ausgestaltungen in den Ansprüchen' gekennzeichnet sind. Die Erfindung beinhaltet ein Verfahren zur ständigen Überwachung und Steuerung jeder Gruppe von FüllStationen durch nach jeder Füllstation vorgenommene Messungen, sowie eine Anlage zur Durchführung dieses Verfahrens.

Die durch die Wägestation gegebenen Messungen können gespeichert und nachfolgend abgerufen werden, so dass die gesamte Abgabemenge jeder Füllstation und die gesamte Abgabemenge jeder Gruppe von Füllstationen ermittelt werden kann.

Ein kennzeichnendes Merkmal der Erfindung liegt in der Be-Stimmung des Gewichts der vorgerückten Flasche, mittels einer Reihe, vor der Gleichgewichtseinstellung der Wägestation vorgenommener schneller Messungen, wobei der Durchschnittswert der sich ergebenden Werte ermittelt wird. Auf diese Art ist es möglich, in einer mit der schnellen Bewegung der Flaschen entlang der Füllreihe zu vereinbarenden sehr kurzen Zeit, das Flaschengewicht zu ermitteln.

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Ein anderes kennzeichnendes Merkmal des Verfahrens gemäss der Erfindung liegt in der periodischen Messung des Fehlers, der durch die Wägestation verursacht wird, und der Korrektur des Wägevorgangs, so dass dieser Messfehler ausgeschaltet werden kann.

Im folgenden ist die Erfindung mit weiteren vorteilhaften Einzelheiten anhand eines schematisch dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. In den Zeichnungen zeigt: 10

Fig. 1 eine Darstellung der Anlage mit einer Reihe verschiedener Schritte des Verfahrens und der Anordnung von Einrichtungen, mit denen dieses Verfahren durchgeführt wird,
Fig. 2 eine Ansicht der Wägestation,

Fig. 3 ein Diagramm mit einem schnell angezeigten Wert des Gewichts einer Flasche, wie es aus der Messung mittels der Wägestation erhalten wird.

Fig. 1 zeigt die Flascheneintrittsstelle und Daten aufzeichnende Einrichtungen 100, ein Karussell 200, welches einen Satz von Füllstationen trägt - eine davon ist mit dem Bezugszeichen 210 benannt - , eine Station 300 zur Entfernung der Flaschen aus dem Karussell, eine Wägestation 400, eine Station zur Entfernung leerer oder unzureichend gefüllter Flaschen 500 sowie eine Rechen-, Steuer- und Anzeigeeinheit 600, die beispielsweise ein Mikroprozessor des Typs "Micral S" sein kann.

Die Flascheneintrittsstelle und die Datenaufzeichnungseinrichtungen 100 weisen ein Gerät 101 zur überwachung des Flascheneintritts, eine Datenaufzeichnungsstation 102 und Vorrichtungen/zum Vorwärtsschieben auf. Die Füllstation 210 weist einen Füllkopf 211 auf, der von einer Kontroll-

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station 212 mit komprimiertem oder verflüssigtem Gas versorgt wird, so dass eine grössere oder kleinere Gasmenge in eine Flasche 213 abgefüllt werden kann. Mittels eines Sensors 214 wird die Füllstation und seine Kenn-Nummer identifiziert. Die Entnahmestation 300 weist Vorrichtungen 301 zum Vorwärtsschieben einer Flasche 302 auf eine Transportvorrichtung 303 auf, die die Flasche zur Wägestation 400 leitet. Nachgeschaltet dieser Wägestation ist eine Entnahmestation 500 für leere Flaschen mit Entfernungsvorrichtungen 501, ein nachfolgendes Entnahmetransportband 502, das gegenüber der Entfernungsvorrichtung 501 vorgesehen ist, sowie ein Abgabetransportband 503. Die Kontroll- und Recheneinheit 600 ist einerseits mit der Datenaufzeichnungsstation 102, mit dem Sensor 214 und der Wägestation 400, von der sie ihre Daten erhält, verbunden, andererseits mit der Füllkontrollstation 212 und der Entfernungsvorrichtung 501, wobei beide durch die Recheneinheit 600 gesteuert werden. Ein Bildschirm 601 ermöglicht die Anzeige einer gewissen Zahl von Parametern betreffend die Arbeitsvorgänge der Füllreihe, wobei ein Drucker 602 die von der Steuer- und Recheneinheit 600 abgegebenen Daten wiedergeben kann.

Eine leere Flasche wird mit dem Eingabetransportband 101 einer Halteposition 104 zugeführt. Hier wird das Gewicht der leeren Flasche entweder automatisch durch Codierung der Information auf der Flasche abgelesen oder das Bedienungspersonal liest die an dem oberen Ende der Flasche auf einen Aufklebezettel vermerkte Information ab. Diese Information wird der Datenaufzeichnungsstation 102 zugeführt und nachfolgend von der Steuer- und Recheneinheit 600 gespeichert. Die Vorrichtung 103 zum Vorwärtsschieben der Flasche auf das Karussell 200 wird nun betätigt, um sie beispielsweise zu einer Position 213 an einer der Füllstationen 210 zu bringen. Hier wird sie mit einer

von der Kontrolleinheit 212 auf der Grundlage der von der

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Steuer- und Recheneinheit 600 abgegebenen Daten mit einer vorbestimmten Gasmenge gefüllt. Während des Füllverfahrens dreht sich das Karaussell 200 in die durch die Pfeile 201 und 202 angezeigte Richtung. Wenn die Füllung vollständig ist, nimmt die Flasche die Position 302 ein, an der sie aus dem Karussell mit Hilfe der Schiebevorrichtung 301 entnommen wird. Nachfolgend wird die Flasche zu der Wägestation 400 transportiert. Nach der Wägung erreicht die FIa-

das
sehe die Position 504. Wenn/an der Wägestation 400 bestimmte Gewicht unzureichend ist, wird mittels der Steuer-und Recheneinheit 600 die Entfernungsvorrichtung 501 eingeschaltet, welche die Flasche auf das Entnahmetransportband 502 schiebt, um nachfolgend den Grund für die unzureichende Füllung zu ermitteln. Bei ordnungsgemässem Gewicht wird die Flasche mit dem Abgabetransportbandy entfernt.

Die Wägehalterung 401, Fig. 2 zeigt die Wägestation 400./die auf ihrem Boden 402 die zu wiegende Flasche 403 aufnimmt, hängt an einer einstückig mit einem Rahmen 405 verbundenen Waage 404. Die Waage kann, eine Dehnungsmeßstreifenwaage sein.

Eine solche Waage · wandelt das gemessene Gewicht automatisch in ein digitales Signal um, das direkt von der Steuer- und Recheneinheit 600 ausgewertet werden kann. Der untere Teil des Bodens 402 kann mit einem Gewicht 406, welches auf einer befestigten Abstützplatte 407 gelagert ist, mit einer Einklemmvorrichtung 408 verbunden werden.

Bei Abwesenheit einer Flasche nimmt der Boden 402 eine hochgelegene Position ein, so dass die Einklemmvorrichtung 408 das Gewicht 406 einklemmt und dieses von der Abstützplatte 407 emporhebt. Bei Abwesenheit einer Flasche wird daher durch das Gewicht 406 ein Gegengewicht erzeugt. Wird eine Flasche auf die Wägehalterung gebracht, sinkt der Boden 402 nieder, so dass das Gewicht 406 auf die Abstützplatte 407 sinkt und die Einklemmvorrichtung 408 das Ge-

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wicht vom Boden/freigibt. Das so bei Anwesenheit einer Flasche entkoppelte Gegengewicht verhindert starke vertikale Schwingungen der Wägehalterung.

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Vorzugsweise dient das Gegengewicht auch zur Bestimmung des durch die Wägestation hervorgerufenen Messfehlers, da das aktuelle Gewicht des Gegengewichts periodisch mit der von der Wägestation bei Abwesenheit einer Flasche auf der Wägehaiterung angezeigten Messung verglichen wird. Der aufgrund des über- oder Untergewichts so bestimmte Messfehler wird der Steuer- und Recheneinheit 600 zugeführt, die ihn für alle nachfolgenden Messungen von dem von der Vorrichtung angezeigten Gewicht der Flasche subtrahiert oder addiert, wobei dieser systematische Messfehler ausgeschaltet wird.

Fig. 3 zeigt die Gewichtsmessung durch die Waage 404. Auf der Abszisse ist die Zeit aufgetragen, auf der Ordinate das Gewicht in kg. Diese Messung, die das scheinbare Gewicht der Flasche wiedergibt, schwankt entsprechend der gestrichelt ausgezeichneten Linie der Kurve 700. Diese Messung ist infolge störender Schwingungen der Wägehalterung beim Beladen mit der Flasche nicht konstant. Das scheinbare Gewicht neigt nach einer längeren Zeit infolge der Trägheit der mechanischen Kombination von Waage und Wägehaiterung zur Stabilisierung um den Wert 701. Hinsichtlich des schnellen Vorbeitransports der Flaschen ist diese Messzeit zu lang. Daher ist es notwendig,diesen Endwert im voraus ermitteln zu können, ohne bis zur gültigen Stabilisierung der Einheit warten zu müssen. Daher zeigt die ISP2-Waage eine Reihe von Messpunkten 710, 711, 712 usw. in rege'lmässigen Abständen von 100 msec an. Diese Reihe schnellgemessener Werte wird der Steuer- und Recheneinheit 600 zugeführt, die den Mittelwert errechnet, der in Fig. 3 mit einem Wert von 720 angegeben ist und der daher eine Annäherung an den exakten Wert 701 darstellt. Die Zahl der Messpunkte bleibt stets die gleiche; sie wird so gewählt, dass die Gesamtsumme Ladezeit der Flasche auf den Boden + Messzeit (Zahl der Messpunkte χ Intervall zwischen zwei Punkten) +

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benötigte Zeit für die Entkoppelung des Bodens,im Mittel kürzer ist als die Transportzeit der Flaschen entlang der Füllreihe. Um die Messgenauigkeit zu verbessern, werden die Messpunkte nicht aufgezeichnet/ bevor der Messfehler zwisehen der höchsten und der niedrigsten Messung unter einem vorherberechneten Wert liegt. Wenn, wie im Beispiel der Fig. 3 der zulässige maximale Messfehler, wie durch Pfeil 730 angezeigt, 80 g beträgt, sieht man, dass die Messpunkte 710 und 711 unberücksichtigt bleiben können, da ihr Messfehler (120 g) zu gross ist, während die Messpunkte 712, 713, 714 usw. zur Auswertung herangezogen werden, da sie innerhalb akzeptabler Grenzen liegen.

Alternativ dazu kann die Berechnung des Durchschnittsmesswertes mit einem Analogverfahren anstelle des im Beispiel beschriebenen numerischen Verfahrens durchgeführt werden, wobei die Dämpfung der Kurve 700 beispielsweise durch integrierte Kreise erfasst wird.

Der Wert 720, eine Bestimmung des Gewichts 701 der Flasche, wird nachfolgend durch die Steuer- und Recheneinheit 600 mit dem gewünschten Wert, der dem Gewicht der leeren Flasche plus dem der Standard-Gasflaschen-Füllung entspricht, verglichen. Der so bestimmte Unterschied wird zur selben Zeit, wie die von dem Sensor 214 bei der Füllung übermittelte Kenn-Nummer der Abfüllstelle, gespeichert. Wenn eine genügend grosse Zahl solcher Unterschiede für eine Abfüllstelle bekannt ist, wird die Durchschnittsabweichung für die Abfüllstation 210 ermittelt. Dadurch kann zur Ausschaltung des gefundenen Fehlers diese sofort und ständig nachjustiert werden.

Leerseite

Claims

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1.) Verfahren zur ständigen überwachung und Steuerung einer Gruppe von Abfüllstationen für Flaschen für komprimiertes oder verflüssigtes Gas, dadurch gekennzeichnet , dass eine Flasche in die Nähe einer Datenaufzeichnungsstation (100), die vor einer Abfüllstation (200) vorgesehen ist, transportiert und das Leergewicht dieser Flasche aufgezeichnet wird, dass die Flasche der Abfüllstation (210), deren Kenn-Nummer zuvor aufgezeichnet wurde, zugeführt und gefüllt wird, wonach die gefüllte Flasche zu einer freien Wägestation (400), die nach der Abfüllstation vorgesehen ist, transportiert und gewogen wird, und dass die Daten des Leergewichts und der Kenn-Nummer der Abfüllstation,' die vor der Abfüllstation aufgezeichnet wurden, wiedergegeben werden, und dass das alctuelle Gewicht der Flasche mit dem gewünschten Gewicht verglichen wird, um jegliche über- oder Unterfüllung zu bestimmen, wonach auf der Grundlage einer Reihe von Messdaten über den Füllungszustand der von einer Abfüllstation gefüllten Flaschen der durchschnittliche Messfehler für jede betrachtete Füllstation bestimmt wird und dass jede Füllstation zur Korrektur des so ermittelten systematischen Fehlers gesteuert wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , dass die Bestimmung des Flaschengewichts nach der Füllung im voraus auf der Grundlage einer Reihe schnell aufeinander folgender Messungen, die zwischen dem Zeitpunkt der Flaschenabgabe an die Wägestation

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und deren Gleichgewichtseinstellung vorgenommen werden, erfolgt, indem der Durchschnittswert dieser Messungen bestimmt wird, vorausgesetzt, dass der Unterschied zwischen dem Maximalwert und dem Minimalwert der Messwerte der Messungen unterhalb einem bestimmten Wert liegt.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet , dass auch eine periodische Messung des an der Wägestation auftretenden Fehlers vorgenommen wird und der Wert dieser Messung zur Korrektur der Wägungen dient, um so die Wirkung dieses Fehlers auszuschliessen.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die durch die Wägestation erhaltenen Messungen zur Feststellung der Füllmenge jeder Füllstation und der Füllmenge der Gruppe der Füllstationen gespeichert und nachfolgend wiedergegeben werden können.

5. Anlage für die Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 4 mit einem Karussell (200) zur Aufnahme einer Vielzahl von Einzelfüllstationen (210), einer Station (100) für die Zufuhr der Flaschen auf das Karussell, einer Station (300) zur Entnahme der Flaschen von dem Karussell und einer Wägestation (400), die der Entnahmestation nachgeordnet ist, dadurch gekennzeichnet , dass eine Datenaufzeichnungsstation (102), die zur Aufzeichnung des Leergewichts einer Flasche vor der Abfüllstation (210) vorgesehen ist, und dass Einrichtungen (214) zum Lesen und Speichern einer Kenn-Nummer der Abfüllstation, zu der die Flasche transportiert wird, sowie Recheneinrichtungen (600), Anzeigeeinrichtungen (601) und Steuereinrichtungen (212) für die Füllstationen (210) vorgesehen sind.

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6. Anlage nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet , dass die Wägevorrichtung (400) eine Dehnungsmeßstreifenwaage (404) aufweist/ an die schwebend eine Wägehaiterung (401) zur Aufnahme der zu wiegenden Flaschen (403) angehängt ist.

7. Anlage nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Wägevorrichtung ein mit der Wägehalterung koppel- und entkoppelbares Gegengewicht (406) aufweist.

8. Anlage nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet / dass mit dem Gegengewicht die Bestimmung des an der Wägevorrichtung auftretenden Messfehlers bei einem periodischen Vergleich des aktuellen Gewichts des Gegengewichts und der Messung durch die Wägestation bei Abwesenheit einer Flasche auf der Wägehalterung vornehmbar wird.

9. Anlage nach einem der Ansprüche 5 bis 8/ dadurch gekennzeichnet / dass Einrichtungen (500) zur Entnahme leerer oder unzureichend gefüllter Flaschen vorgesehen sind, die mit der Wägestation zusammenwirken und mit denen jene Flaschen, welche eine Gasfüllung unterhalb eines vorher festgesetzten Wertes aufweisen, aussonderbar sind.