DE3318409C2 - Verfahren zum Ermitteln des Gewichtes von kontinuierlich geförderten einstückigen Gütern und Kontrollwaage zur Durchführung des Verfahrens - Google Patents

Abstract

Verfahren, Einrichtung und Schaltungsanordnung zum Ermitteln des Gewichtes von kontinuierlich und in Förderrichtung vereinzelt geförderten stückigen Gütern, z. B. befüllten Verpackungen, mittels einer selbsttätigen Kontrollwaage, deren Wägesystem außer einer Wägeplattform und einem über die Wägeplattform laufenden Transportband für die Güter rotierende oder schwingende Antriebselemente für das Transportband trägt, wobei zum Unterdrücken von dem Wägesignal überlagerten und durch Antriebselemente verursachten periodischen Störsignalen das Wägesignal eines jeden Gutes über einen Bewegungszyklus eines ausgewählten, Störsignale verursachenden Antriebselementes hinweg in etwa gleichen Abständen mehrmals abgetastet wird und aus den erhaltenen Abtastwerten des Wägesignals ein Mittelwert gebildet wird, der das Gewicht des betreffenden Gutes darstellt.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Ermitteln des Gewichtes von kontinuierlich geförderten einstückigen Gütern mittels einer selbsttätigen Kontrollwaage, deren Wägesystem außer mit den einstückigen Gütern mit einer Wägeplattform sowie mit einem über die Wägeplattform laufenden, durch Antriebselemente bewegten Transportband belastet wird und ein von dieser Belastung abhängiges Wägesignal abgibt, wobei zur Erzeugung des Gewichtswertes eine Mittelwertbildung des Wägesignals über ein Zeitintervall hinweg vorgenommen wird. Ferner betrifft die Erfindung eine Kontrollwaage zur Durchführung dieses Verfahrens.

Selbsttätige Kontrollwaagen dienen dazu, z. B. in einer Verpackungsstraße durch schnelle und genaue Wägung aller abgefüllten Packungen sicherzustellen, daß keine unzulässigen Untergewichtspackungen in den Handel gelangen. Darüberhinaus werden durch statistische Gewichtsauswertung Regelvorgänge an den Fiillvorrichtunqen vorgenommen mit dem Ziel einer selbsttätigen Optimierung der Füllgewichte. Weit verbreitet sind solche selbsttätigen Kontrollwaagen, rlie auf ihrpm meist elektromechanischen Wägesystem eine Transporteinrichtung, insbesondere ein Transportband besitzen, das dazu dient, die einzelnen Packungen mit der gleichen Geschwindigkeit über die Waage zu transportieren, wie sie in der Abfüllstraße des Packunternehmens herrscht. Die Gewichtsermittlung erfolgt also ohne Stillstand der Packung, während sie durch die mit

einem verhältnismäßig kurzen Förderband versehene Transporteinrichtung transportiert wird.

Die Konstruktion dieser bekannten selbsttätigen Kontrollwaagen hat zur Folge, daß auf das Wägesystem neben der eigentlich interessierenden Gi:wichtskraft der einzelnen Packung noch andere, störende Kräfte einwirken. Dies sind erstens jene dur?h eine gewisse Rückwirkung auf das Wägeband in dem Moment einwirkenden Kräfte, während dem die anschließend zu wägende Packung von einem Zuförderband auf das Transportband der Kontrollwaage übernommen wird. Diese Kräfte können im vorliegenden Zusammenhang im wesentlichen außer Betracht bleiben.

Das oben erwähnte, auf der Plattform des Wägesystems befindliche Weine Transportband kann nicht anders konstruiert werden, als daß es Bestandteil der Wägeplattform ist und daher mit allen seinen Konstruktionselementen fortwährend mitgewogen wird; Rollenkonstruktion, Motor und Getriebe sowie das kleine Transportband. Das Gewicht dieser Antrieuselemente ist dabei durch Leichtbau nicht störend, wohl aber sind die durch die Bewegung dieser Antriebselemente auf das Wägesystem wirkenden Kräfte im Hinblick auf das Erfordernis sowohl schneller als auch genauer Wägung äußerst störend. Diese Kräfte entstehen als Beschleunigungskräfte der betreffenden, nur mit endlicher Präzision ausgewuchteten Antriebselemente, z. B. Motorenanker, Ritzel, Schnecken, Getrieberäder, Übertragungsriemen, Transportrollen und Transportband. Diese Beschleunigungskräfte verfälschen das vom Wägesystem abgegebene Gewichtssignal und begrenzen die Genauigkeit des Wägeergebnisses. Ihrer Natur nach zeigen diese Störsignale ein rhythmisches bzw. periodisches Verhalten mit einer durch die Rotationsfrequenz des verursachenden Teils wiederkehrenden Periodendauer. Im Gegensatz zu den im vorhergehenden Absatz erwähnten, durch die Übernahme der Packung vom Zuförderband auf das Transportband bedingten dynamischen Störungen, rlie ein Abklingverhalten zeigen, stellen sich diese vom Antriebsystem herrührenden Störungen als ein nicht abklingendes Frequenzgemisch dar. Bei den üblichen Transportgeschwindigkeiten der Kontrollwaagen umfaßt dieses Frequenzgemisch in der Praxis einen Bereich von etwa 10 bis 300 Hz.

Der durch die rhythmischen bzw. periodischen Störungen beeinträchtigten Wägegenauigkeit versucht man üblicherweise durch mechanische Dämpfung oder elektrische Filterung der in elektrische Strömungen oder Spannungen umgesetzte Signale des Wägesystems zu begegnen. Leider sind hier aber bei selbsttätigen Kontrollwaagen sehr enge Grenzen gezogen. Anders als beispielsweise bei Laborwaagen fordert die hohe Füllgeschwindigkeit moderner Abfüll- und Verpakkungsstraßen eine für die einzelne Packung sehr begrenzte Wägezeit. Die Filter können daher nicht für optimale Filterung ausgelegt werden, weil dadurch zu viel Zeit verbraucht würde, ehe das Wägeergebnis vorliegt und weiter verarbeitet werden kann. Die praktisch hinzunehmenden Filterzeitkonstanten erlauben es daher nicht, das aus dem Gesichtspunkt der Wägegenauigkeit eigentlich Notwendige zu tun, sondern es wird hier ein oft kritischer Kompromiß erzwungen.

Schließlich ist noch darauf hinzuweisen, daß die Abfüllstraßen aus produktionstechnischen Gründen oftmals mit unterschiedlichen Vorschubgeschwindigkeiten der Transportvorrichtung betrieben werden. Wegen der fälligen Eingliederung der selbsttätigen Kontrollwaage in die Abfüllstraße muß mithin auch die Transportgeschwindigkeit des auf dem Wägetystem befindlichen Transportbandes verändert werden, da ein Geschwindigkeitsunterschied wegen der vergrößerten Rückwirkung anläßlich der Übernahme der Packung auf das Transportband der Kontrollwaage nicht hingenommen werden kann. Zumindest bei vergleichsweise geringeren Transportgeschwindigkeiten würde man gern die etwas verlängerte Verweilzeit der Packung auf der Waage ausnutzen, um dem erwähnten Filter eine längere Filterzeitkonstante verleihen zu können. Aus diesem Grund sind solche Filter manchmal mit an sich bekannten Stellgliedern zur Veränderung der Filterzeitkonstante und damit der Grenzfrequenz des Filters versehen. Hier gut jedoch, daß die Einstellung im Fall der Änderung der Transportgeschwindigkeit zumindest schwierig, manchmal problematisch und niemals sicher optimal erfolgen kann. Dabei ist zu bedenken, daß gerade bei produktionstechnischen Umstellungen, dem sogenannten Chargenwechsel am allerwenigsten Muße zu einer zeitaufwendigen, empirischen Filteroptimierung gegeben ist

Eine weitere Schwierigkeit entsteht schließlich dadurch, daß die jeweils eingestellte Bandgeschwindigkeit des Transportbandes der Kontrollwaage gar nicht völlig konstant ist, sondern in Abhängigkeit von dem Takt, in dem Packungen auf das Transportband auflaufen, geringfügig geändert wird. Obwohl wegen der Übernahme der Packung von einem mit gleicher Geschwindigkeit laufenden Zuförderband keine Beschleunigungsarbeit zu erbringen ist, läßt sich der Einfluß einer Bremsung beim Auflaufen einer Packung auf das Transportband der Kontrollwaage, in erster Linie infolge Reibungsarbeit zwischen Transportband und dessen Unterlage meßtechnisch deutlich nachweisen. In den kurzen Zeiträumen, in denen das Transportband wieder unbelastet läuft, erhöht sich dessen Geschwindigkeit wieder. Das heißt aber nichts anderes, als daß diese sich überlagernden, nicht zwangsläufig regelmäßigen Verlangsamungen und Beschleunigungen des Transportbandes als zusätzliche Störung zu den störenden Grundschwingungen des Wägesystems spürbar werden. Mit dem bei derartigen Kontrollwaagen verwendeten klassischen Tiefpaßfilter läßt sich jedenfalls, hauptsächlich infolge der fehlenen Synchronisation mit den anderen Störursachen, keine planmäßige Strategie wie etwa durch Wahl einer besonders variierten einstellbaren Grenzfrequenz finden. Entsprechend weit vom an sich wünschbaren doppelten Optimum an Wägegenauigkeit und Wägegeschwindigkeit verlaufen die mit der bekannten Technik

so erreichbaren Leistungen selbsttätiger Kontrollwaagen. Eine nach dem eingangs genannten, gattungsgemäßen Verfahren arbeitende Kontrollwaage ist bereits der US-PS 42 31 439 als bekannt zu entnehmen. Die vorbeschriebenen Probleme und Schwierigkeiten bei der Messung im Hinblick auf die rhythmischen bzw. periodisch wiederkehrenden Störsignale von Bauelementen der Kontrollwaage kann die Kontrollwaage nach dieser Druckschrift trotz der Bildung eines Mittelwertes bzw. Integrals aus mehreren Meßsignalen nicht vermeiden.

Allerdings ist es nf.ch dieser Druckschrift weiterhin auch bekannt, mehrere Abtastwerte der Reihe nach in einem Speicher zu speichern und aus den gespeicherten Abtastwerten einen Mittelwert zu bilden, der angezeigt und/o.^Her für Regelzwecke verwendet werden kann.

Im übrigen ist es weiterhin aus der US-PS 36 43 753 bekannt, durch Antriebselemente einer Kontrollwaage verursachte Störsignale mit Hilfe eines Filters zu unterdrücken.

Aufgabe

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die von den bewegten oder schwingenden Antriebselementen für das Transportband der Kontrollwaage ausgehenden rhythmischen bzw. periodischen Störungen zu unterdrücken bzw. auszufiltern, und zwar unabhängig sowohl von der jeweiligen Geschwindigkeit des Transportbandes der Kontrollwaage als auch von etwaigen Geschwindigkeitsschwankungen des Transportbandes infolge der Passage von Packungen. Zur Lösung der umrissenen Aufgabe geht die Erfindung davon aus, daß es stets möglich ist, in einem Gemisch von Störfrequenzen der Wägeplattform mit dem Transportband und deren Antriebselementen eine Grundschwingung zu identifizierers. Dies ist jene Sinusschwingung in dem die Störschwingungen bildenden Schwingungsgemisch, die unter den mit vorherrschender Amplitude meßbaren Schwingungen die tiefste Frequenz hat.

Lösung

Zur Lösung der vorstehenden Aufgabe wird in erfindungsgemäßer Weiterbildung des eingangs genannten Verfahrens vorgeschlagen, daß das Zeitintervall der Dauer des Bewegungszyklus eines ausgewählten Antriebselementes entspricht, das vom Wägesystem getragen wird und zyklische Störungen des Wägesignals verursacht. Dabei kann in weiterer Ausgestaltung gemäß Anspruch 2 das Wägesignal in etwa gleichen zeitlichen Abständen abgetastet und die Mittelwertbildung mit den dadurch erhaltenen Abtastwerten vorgenommen werden. Eine andere ähnliche Möglichkeit besteht nach Anspruch 3 darin, daß zur Mittelwertbildung das Wägesignal über das Zeitintervall hinweg integriert wird.

Die dem ständig vom Wägesystem abgegebenen Wägesignal überlagerten Störsignaie, die auf den Einfluß der erwähnten, ungenügend ausgewuchteten Antriebselemente für das Transportband der Kontrollwaage zurückzuführen sind, werden mit Hilfe des erfindungsgemäßen Verfahrens unterdrückt bzw. ausgefiltert. Hierzu ist es im Fall der Lösung nach Anspruch 2 lediglich notwendig, zum Verwiegen eines Gutes genau so viele Abtastwerte des Wägesignals zu bilden und zu verarbeiten, wie es einem voiiständigen umlauf bzw. Bewegungszyklus des betreffenden, am meisten störenden Antriebselementes für das Transportband der Kontrollwaage entspricht Sinngemäß gilt dies auch für die Lösung nach Anspruch 3. Mit Hilfe des erfindungsgemäßen Verfahrens werden damit die dem Wägesignals überlagerten Störsignale entweder durch Mittelwertbildung oder Integralbildung vollständig eliminiert Wägeversuche unter Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens haben gezeigt, daß hiermit eine Standardabweichung von 0,2% oder weniger zu erreichen ist

Damit die mit der Erfindung erzielbaren Vorteile auch für den Fall größerer zu erwartender Geschwindigkeitsschwankungen des Transportbandes zum Tragen kommen können, werden die Wägesignale nicht zeitabhängig, sondern abhängig vom zurückgelegten Weg bzw. Drehwinkel des betreffenden Antriebselementes abgetastet Sinngemäß gilt für die Lösung nach Anspruch 3 eine Integration nicht über die Zeit sondern über den Drehwinkel bzw. den Weg des betreffenden Antriebselementes.

In Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens schlägt Anspruch 3 vor, daß die Abtastung des Wägesignals in weg- bzw. drehwinkelmäßig gleichen Abständen bezogen auf den Bewegungszyklus des ausgewählten Antriebselementes durchgeführt wird. Dies hat — wie vorstehend schon angedeutet — den Vorteil, daß Schwankungen der Geschwindigkeit des Transportbandes der Kontrollwaage im Verlauf eines Meßvorganges keinen Einfluß auf die Genauigkeit des Wägeergebnisses haben. In diesem Sinn wird zur Weiterbildung der Lösung des Anspruches 3 gemäß Anspruch 5 vorgeschlagen, daß Anfang und Ende des Zeitintervalls, über ίο das integriert wird, durch den von dem ausgewählten Antriebselement zurückgelegten Drehwinkel bzw. den entsprechenden Weg bestimmt wird.

Eine zweckmäßige Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht nach Anspruch 6 darin, daß unter den zyklische Störungen verursachenden Antriebselernenten dasjenige mit der niedrigsten Drehzahl bzw. Umlaufgeschwindigkeit als ausgewähltes Antriebselement Verwendung findet Eine andere Lösung kann nach Anspruch 7 darin bestehen, daß unter den zyklische Störungen verursachenden Antriebselementen dasjenige als ausgewähltes Antriebselement Verwendung findet welches die zyklischen Störungen mit der größten Amplitude erzeugt
Im Hinblick darauf, daß im Fall nicht besonders aufeinander abgestimmter Antriebselemente für das Transportband der Kontrollwaage und/oder aus anderen Gründen nicht alle vom Antriebssystem ausgehenden Störsignaie mit Hilfe des erfindungsgemäßen Verfahrens unterdrückt bzw. ausgefiltert werden können, kann eine Weiterbildung des Verfahrens nach Anspruch 8 zur Verbesserung der Wägegenauigkeit beitragen, wonach das Wägesignal bei der Mittelwertbildung in vorgegebener Weise unterschiedlich gewichtet wird, z. B. entsprechend einer Parabelfunktion.

Um den Einfluß eines auch im Fall einer nach dem erfindungsgemäßen Verfahren arbeitenden Kontrollwaage im Meßkreis enthaltenen Tiefpasses bzw. den Einfluß des Einschwingvorganges durch das Auflaufen der Packung auf das Wägeband auf die Wägegenauigkeit weitestgehend auszuschließen, ist es nach Anspruch 9 zweckmäßig, daß das Zeitintervall, über das die Mittelwertbildung vorgenommen wird, bei einem möglichst kurzen zeitlichen Abstand vor dem Abtransport des jeweiligen Gutes von der Wägeplattform endet. Auf diese Weise wird der Transportweg bzw. die Transportiängc des Gutes auf der Wägeplattform bezüglich der Wirkung des Tiefpasses bestmöglich ausgenutzt, so daß der Tiefpaß praktisch keinen nennenswerten Einfluß mehr auf das Wägeergebnis hat. Die schaltungsmäßige Realisierung dieses Gedankens ist verhältnismäßig einfach: Bei der gewichteten Mittelwertbildung werden gleitend stets die neuesten einem Bewegungszyklus entsprechenden Abtastwerte verarbeitet und die beim Ablaufen des jeweiligen Gutes von der Wägeplattform sich ergebende krasse Änderung des Wägesignals oder das Unterbrechen einer Lichtschranke wird zur entsprechenden »Positionierung« der betreffenden Anzahl der Abtastwerte bzw. des entsprechend kontinuierlich gebildeten Integrals benutzt Ferner betrifft die Erfindung eine Kontrollwaage zum Durchführen des erfindungsgemäßen Verfahrens, die sich gemäß Anspruch 10 dadurch kennzeichnet daß das ausgewählte, zyklische Störungen verursachende Antriebselement (6) in weg- bzw. drehwinkelmäßig gleichen Abständen mit abtastbaren Markierungen (9) versehen ist denen zu ihrer Abtastung ein ortsfest angeordneter Sensor (8) zugeordnet ist der eine einen Speicher mit einer der Anzahl der abtastbaren Markierungen (9) des ausgewählten An-

tricbselomenlcs (6) entsprechenden Anzahl von Speicherplätzen enthaltende Auswerteschaltung mit Mittelwertbildner für die vom Wägesystem ermittelten Abtastwertc (19) der Wägesignale (17) steuert.

Die Kontrollwaage nach Anspruch 10 kann dabei gemaß Anspruch 11 schaltungsmäßig derart ausgeführt sein, daß ein Analog-/Digitalwandler (14) vorhanden ist, mit dessen Eingang der Ausgang (10) des Wägesystems (1) der Kontrollwaage ggfs. über einen Tiefpaß (20) verbunden ist, der über einen weiteren Eingang mittels des Sensors (8) von dem an dem ausgewählten Antriebselement (6) befindlichen weg- bzw. drehwinkelmäßig äquidistanten abtastbaren Markierungen (9) getriggert wird und dessen Ausgang mit dem Eingang des Speichers mit der der Anzahl der abtastbaren Markierungen (9) entsprechenden Anzahl von Speicherplätzen zum gleitenden Speichern (First-in-first-out) für die über den Ana-Iog-/Digilal wandler (14) erhaltenen Signale verbunden ist, dessen Ausgang ggfs. über ein Funktionsglied zum Erzielen einer vorgegebenen Gewichtung der Abtastwerte (19) des Wägesignals (17) mit dem Eingang des Mittelwcrtbildners zum Bilden eines gleitenden Mittelwertes verbunden ist, an dessen Ausgang Anzeige- und/ oder Steuermittel (16) für Regelzwecke angeschlossen sind. Selbstverständlich ist es ohne weiteres möglich, mehrere der erwähnten Schaltungselemente in einem einzigen Baustein, insbesondere einem Mikroprozessor, zu vereinigen. An der grundsätzlichen Funktionsweise ändert sich damit jedoch nichts.

Schließlich ist es nach Anspruch 12 im Zusammenhang mit der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens vorteilhaft, wenn die rotierenden oder schwingenden Antriebselemente der Kontrollwaage derart bemessen sind, daß ihre Umlaufzahlen in ganzzahligen Verhältnissen zueinander stehen, vorzugsweise in Verhältnissen niederer Ordnung. Hierdurch ist es dann möglich, alle von diesen Antriebselementen ausgehenden Slörsignale auf die erfindungsgemäße Weise zu unterdrücken bzw. auszufiltern. Das führt letztlich dazu, daß die betreffenden Antriebselemente nicht mehr mit der hohen Genauigkeit hergestellt und ausgewuchtet zu werden brauchen, so daß die für den Antrieb des Transportbandes aufzuwendenden Kosten verringert werden können.

Anhand der Fig. 1 und 2 der Zeichnung wird die Erfindung im folgenden weiter erläutert.

Es zeigt

Fig. 1 eine selbsttätige Kontrollwaage in schematischer Darstellung und

F i g. 2 das während eines Bewegungszyklus eines ausgewählten Antriebselementen für das Transportband der Kontrollwaage abgetastete, von einem Störsignal des betreffenden Antriebselementes überlagerte Wägesignal.

F i g. 1 zeigt eine Kontrollwaage, die im wesentlichen aus einer Wägezelle 1, einer Wägeplattform 2, einem Transportband 3, Antriebsrolle 4 und Führungsrolle 5, Antriebsrad 6 mit weiteren Antriebselementen (schematisch dargestellt) 7 und einem Sensor 8 zum Abtasten von auf dem Antriebsrad 6 angebrachten Markierungen 9 besteht. Die Wägezelle 1 weist einen Ausgang 10 für das Wägesignal auf.

Das Transportband 3 ist im Anschluß eines Zuförderbandes 11 und vor einem Abförderband 12 angeordnet Vom Zuförderband 11 werden Packungen 13 auf das Transportband 3 der Kontrollwaage gefördert, von diesem übernommen und über die Wägeplattform 2 ■weilergefördert und an das Abförderband 12 übergeben.

Der Ausgang 10 der Wägezelle ist evtl. über einen Tiefpaß 20 mit einem Analog-/Digitalwandler 14 verbunden, an dessen Ausgang ein Mikroprozessor 15 angeschlossen ist. An den Ausgang des Mikroprozessors 15 sind Anzeigemittel 16 und ggfs. — nicht dargestellte — Steuer- bzw. Regelungsmittel angeschlossen zum Zweck der Optimierung des Gewichtes der Packungen 13.

Der Analog-/Digitalwandler 14 ist ferner mit dem Ausgang des Sensors 8 verbunden, der den Analog-/Digitalwandler abhängig von am Sensor 8 vorbeilaufenden Markierungen 9 des Antriebsrades 6 zum Zweck der Abgabe einzelner Abtastwerte des Wägesignals triggert bzw. steuert. — Die Markierungen 9 können auch von den nicht dargestellten Zähnen des Antriebsrades 6 selbst gebildet sein, — Die aufgrund der Triggerung vom Analog-/Digitalwandler an den Mikroprozessor 15 abgegebenen, in F i g. 2 dargestellten einzelnen Abtastwerte des Wägesignals werden innerhalb des Mikroprozessors 15 zunächst in einem Speicher mit einer der Anzahl der Markierungen 9 entsprechenden Anzahl von Speicherplätzen gleitend gespeichert (first-in — first-out). Sodann wird aus den im Speicher enthaltenen, eine Summe bildenden und hier in digitaler Form vorliegenden Abtastwerten des Wägesignals, die auch als — gleitendes — Integral aufgefaßt werden können, ein Mittelwert gebildet. Dieser Mittelwert kann z. B. das arithmetische Mittel sein; jedoch kann von Fall zu Fall evtl. auch die Bildung des geometrischen, quadratischen oder harmonischen Mittelwertes zweckmäßig sein.

Die Mittelwertbildung wird zweckmäßig derart durchgeführt, daß die hierzu auszuwertenden Abtastwerte des Wägesignals, — die sich über eine oder mehrere vollständige Umdrehungen des Antriebsrades 6 erstrecken —, auf einen Bewegungsbereich der Packung 13 beziehen, der von der Packung 13 kurz vor dem Ablaufen auf das Abförderband 12 durchlaufen wird. Eine derartige Steuerung ist möglich unter Verwendung des beim Ablaufen der Packung 13 vom Transportband entstehenden Unterschiedes in der Größe des von der Wägezelle 1 abgegebenen Wägesignals oder einer Lichtschranke.

Im Mikroprozessor 15 kann ggfs. noch eine Gewichtung der auszuwertenden Wägesignale vorgenommen werden, und zwar entsprechend einer vorgegebenen, für zweckmäßig gehaltenen Funktion, z. B. einer Parabelfunktion.

Wenn man in vereinfachender Weise einmal unterstellt, daß die rhythmischen bzw. periodischen Störungen des bzw. der Abtastwerte des Wägesignals ausschließlich vom Antriebsrad 6 ausgehen, wird für den Fall der Darstellung in F i g. 2 der aus den einzelnen Abtastwerten gebildete Mittelwert exakt dem (statischen) Gewicht der Packung 13 entsprechen. Das überlagerte Störsignal in Form einer Sinusschwingung mit bestimmter Amplitude wird vollständig unterdrück bzw. ausgefiltert.

Da die einzelnen Abtastwerte des Wägesignals abhängig vom Drehwinkel des Antriebsrades 6 gebildet werden — und nicht in zeitlich konstanter Aufeinanderfolge —, können etwaige Schwankungen der Geschwindigkeit des Transportbandes 3 und damit eine etwaige Änderung der Frequenz der Störschwingung keinen nachteiligen Einfluß auf das Wägeergebnis ausüben.

In F i g. 2 ist das einem zu verwiegenden Gut zugeordnete Wägesignal mit 17 und die Amplitude des dem Wägesignal 17 aufgeprägten Störsignals mit 18 bezeichnet, während die Abtastwerte des Wägesignals 17 mit 19

ίο

bezeichnet sind. — Aus Vereinfachungsgründen ist im Fall der Darstellung nach F i g. 2 davon ausgegangen worden, daß ein Störsignal nur von dem z. B. ungenügend ausgewuchteten Antriebsrad 6 verursacht wird. Dieses Störsignal mit der Amplitude 18 ist dem Wägesignal 17 aufgeprägt, wie es in Fig.2 dargestellt ist. Da nun die auf dem Antriebsrad 6 befindlichen, konzentrisch um die Drehachse angeordneten Markierungen 9 gleichen Abstand zwischen benachbarten Markierungen haben, entspricht demgemäß auch der Abstand zwisehen zwei benachbarten Abtastwerten 19 stets einem bestimmten, unveränderlichen Drehwinkel des Antriebsrades 6. F i g. 2 zeigt dabei Abtastwerte 19 über einen vollständigen Umlauf des Antriebsrades 6, also über einen Dreh winkel in der Größenordnung von 2π hinweg betrachtet Durch die weg- bzw. drehwinkelabhängige Abtastung wird das Wägesignal 17 völlig unabhängig von der jeweils eingestellten Geschwindigkeit des Förderbandes der Kontrollwaage und auch unabhängig von etwaigen Geschwindigkeitsschwankungen.

Aus der Darstellung in F i g. 2 ist ohne weiteres ersichtlich, daß harmonische Störschwingungen zur dargestellten Störschwingung ebenfalls unterdrückt bzw. ausgefiitert werden. Aus dieser Tatsache heraus ist es vorteilhaft, die einzelnen Antriebselemente (4,5,6,7) für das Transportband 3 der Kontrollwaage derart zu bemessen, daß von diesen ggfs. nur solche Störschwingungen ausgehen können.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

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Claims (12)

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Ermitteln des Gewichtes von kontinuierlich geförderten einstöckigen Gütern mittels einer selbsttätigen Kontrollwaage, deren Wägesystem außer mit den einstückigen Gütern mit einer Wägeplattform sowie mit einem über die Wägeplattform laufenden, durch Antriebselemente bewegten Transportband belastet wird und ein von dieser Belastung abhängiges Wägesignal abgibt, wobei zur Erzeugung des Gewichtswertes eine Mittelwertbildung des Wägesignals über ein Zeitintervall hinweg vorgenommen wird, dadurch gekennzeichnet, daß das Zeitintervall der Dauer (pr) des Bewegungszyklus eines ausgewählten Antriebselementes (6) entspricht, das vom Wägesystem (1) getragen wild und zyklische Störungen des Wägesignals (17) verursacht

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Wägesignal (17) in etwa gleichen zeitlichen Abständen abgetastet wird und die Mittelwertbildung mit den dadurch enthaltenen Abtastwerten (19) vorgenommen wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Mittelwertbildung das Wägesignal (17) über das Zeitintervall hinweg integriert wird.

4. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Abtastung des Wägesignals (.17) in weg- bzw. drehwinkelmäßig gleichen Abständen bezogen auf den Bewegungszyklus des ausgewählten Antriebselementes (6) durchgeführt wird.

5. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß Anfang und Ende des Zeitintervalls, über das integriert wird, durch den von dem ausgewählten Antriebselement (6) zurückgelegten Drehwinkel bzw. den entsprechenden Weg bestimmt wird.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß unter den zyklische Störungen verursachenden Antriebselementen dasjenige mit der niedrigsten Drehzahl bzw. Umlaufgeschwindigkeit als ausgewähltes Antriebselement (6) Verwendung findet.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß unter den zyklische Störungen verursachenden Antriebselementen dasjenige als ausgewähltes Antriebselement (6) Ver^ wendung findet, welches die zyklischen Störungen mit der größten Amplitude erzeugt.

8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Wägesignal (17) bei der Mittelwertbildung in vorgegebener Weise unterschiedlich gewichtet wird, z. B. entsprechend einer Parabelfunktion.

9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Zeitintervall, über das die Mittelwertbildung vorgenommen wird, bei einem möglichst kurzen zeitlichen Abstand vor dem Abtransport des jeweiligen Gutes (13) von der Wägeplattform endet.

10. Kontrollwaage zum Durchführen des Verfahrens nach Anspruch 2 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß das ausgewählte, zyklische Störungen verursachende Antriebselement (6) in weg- bzw. drehwinkelmäßig gleichen Abständen mit abtastbaren Markierungen (9) versehen ist, denen zu ihrer Abtastung ein ortsfest angeordneter Sensor (8) zugeordnet ist, der eine einen Speicher mit einer der Anzahl der abtastbaren Markierungen (9) des ausgewählten Antriebselementes (6) entsprechenden Anzahl von Speicherplätzen enthaltende Auswerteschaltung mit Mittelwertbildner für die vom Wägesystem (1) ermittelten Abtastwerte (19) der Wägesignale (17) steuert

11. Kontrollwaage nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet daß ein Analog-/Digitalwandler (14) vorhanden ist mit dessen Eingang der Ausgang (10) des Wägesystems (1) der Kontrollwaage ggfs. über einen Tiefpaß (20) verbunden ist der über einen weiteren Eingang mittels des Sensors (8) von den an dem ausgewählten Antriebselement (6) befindlichen weg- bzw. drehwinkelmäßig äquidistanten abtastbaren Markierungen (9) getriggeit wird und dessen Ausgang mit dem Eingang des Speichers mit der der Anzahl der abtastbaren Markierungen (9) entsprechenden Anzahl von Speicherplätzen zum gleitenden Speichern (First-in-first-out) für die über den Analog-/Digitalwandler (14) erhaltenen Signale verbunden ist dessen Ausgang ggfs. über ein Fuhktionsglied zum Erzielen einer vorgegebenen Gewichtung der Abtastwerte (19) des Wägesignals (17) mit dem Eingang des Mittelwertbildners zum Bilden eines gleitenden Mittelwertes verbunden ist an dessen Ausgang Anzeige- und/oder Steuermittel (16) für Regelzwecke angeschlossen sind.

12. Kontrollwaage zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebselemente (z. B. Antriebsrolle 4, Führungsrolle 5 und ausgewähltes Antriebselement (6)) der Kontrollwaage derart bemessen sind, daß ihre Umlaufzahlen in ganzzahligen Verhältnissen zueinander stehen, vorzugsweise in Verhältnissen niederer Ordnung.