DE3344456A1

DE3344456A1 - System zum mischen von koernern

Info

Publication number: DE3344456A1
Application number: DE19833344456
Authority: DE
Inventors: Zendo Higashihiroshima Mitsukawa
Original assignee: Satake Engineering Co Ltd
Current assignee: Satake Engineering Co Ltd
Priority date: 1982-12-11
Filing date: 1983-12-08
Publication date: 1984-06-14
Also published as: IT8368284A0; KR840006757A; CH662289A5; PH20705A; AU540651B2; KR890000513B1; AU2211583A; GB2133304A; GB8332494D0; IN160116B; GB2133304B; IT1160128B; DE3344456C2; MY8700368A; US4581704A

Description

— A —

* Beschreibung

System zum Mischen von Körnern

Die Erfindung betrifft ein System zum Mischen unterschiedlicher Arten von Körnern.

Aus der offengelegten japanischen Gebrauchsmusteranmeldung No. 115346/79 ist ein System zum Mischen von Körnern bekannt, das mehrere Tanks bzw. Vorratsbehälter enthält,

^ die jeweils unterschiedliche Arten von Körnern aufnehmen. Jeder Vorratsbehälter hat eine Auslaßöffnung und mehrere Ventilanordnungen, die jeweils in Verbindung mit der Auslaßöffnung des zugehörigen Vorratsbehälters stehen; der Öffnungsgrad dieser Ventilanordnungen kann geändert wer-

° den, um die Strömungsgeschwindigkeit der Körner zu steuern bzw. einzustellen, die von der Auslaßöffnung des zugehörigen Vorratsbehälters abgegeben werden. Die Körner werden von den Vorratsbehältern durch Ventilanordnungen abgegeben, deren jeweilige Öffnungsgrade auf ein Verhält- ^O nis eingestellt werden, das identisch mit dem gewünschten Mischungsverhältnis ist? die so ausgegebenen Körner werden miteinander gemischt.

Bei diesem herkömmlichen System zum Mischen von Körnern ^° wird also das Mischungsverhältnis als "Volumenverhältnis" angegeben. Das Gewicht eines Korns mit konstantem Volumen ändert sich jedoch in Abhängigkeit von der Korngröße, der Oberflächenrauhigkeit, dem Feuchtigkeitsgehalt des Korns und anderer Faktoren. Seihst wenn also diel'crner mit dem gewünschten "Volumenverhältnis" mit hoher Genauigkeit gemischt werden, so hat das so hergestellte Korngemisch nicht das gewünschte "Gewichtsverhältnis". Bei der Behandlung und Verarbeitung von Körnern auf dem Markt wird üblicherweise nur das Gewicht berücksichtigt. Aus diesem Grunde ist es zweckmäßig, wenn auch das Mischungsverhältnis der jeweiligen Körner durch das Gewichtsverhältnis vor-

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gegeben wird, üblicherweise werden jedoch verschiedene Arten von Körnern in einem Mischungsverhältnis gemischt, bei dem ihr Volumenverhältnis berücksichtigt wird, wie es auch bei den oben beschriebenen, herkömmlichen System der Fall ist; die so hergestellte Kornmischung wird dann verteilt, als wäre sie unter Berücksichtigung des "Gewichtsverhältnisses" gebildet worden.

Es ist deshalb die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein System zum Mischen von Körnern zu schaffen, bei dem die oben erwähnten Nachteile nicht auftreten.

Insbesondere soll ein System vorgeschlagen werden, mit j 5 dem unterschiedliche Arten von Körnern bei dem gewünschten Gewichtsverhältnis mit hoher Genauigkeit gemischt werden können.

Dies wird erfindungsgemäß durch die im kennzeichnenden Teil OQ des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale erreicht.

Zweckmäßige Ausführungsformen sind in den Unteransprüchen zusammengestellt.

Die Erfindung schafft also ein System zum Mischen von Körnern, mit dem unterschiedliche Arten von Körnern gemischt werden können und das mehrere Vorratsbehälter, die jeweils unterschiedliche Arten von Körner enthalten, weiterhin eine Auslaßöffnung an jedem Vorratsbehälter, meh-

QQ rere Ventilanordnungen, jeweils in Verbindung mit der Auslaßöffnung des zugehörigen Vorratsbehälters stehen, um die Strömungsgeschwindigkeit der zugehörigen, von der Auslaßöffnung des zugehörigen Vorratsbehälters abgegebenen Körner zu steuern, eine volumetrische Gewichtsraessein-

gg richtung für die Ermittlung der volumetrischen Gewichte der Körner, die jeweils den Vorratsbehältern zugeführt

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werden, uin volumetrische Gewichtssignale zu erzeugen, die jeweils den Gewichten der jeweiligen Körner entsprechen, einen mit der volumetrisehen Gewichtsme seinrichtung verbundenen Rechner für den Empfang der jeweiligen volumetrischen Gewichtssignale und für die Erzeugung von Steuersignalen, die jeweils auf den volvmetrischen Gewichtssignalen basieren, mehrere Antriebseinrichtungen, die jeweils in Antriebsverbindung mit den zugehörigen Ventilanordnungen stehen und mit dem Rechner verbunden sind, wobei die Antriebseinrichtungen jeweils in Abhängigkeit von den Steuersignalen von dem Rechner in Betrieb treten, um die Ventilanordnungen jeweils so zu verstellen, daß durch die Ventilanordnungen jeweils Kornmengen ausgegeben werden

2g können, die in Gewichtseinheiten festgelegt werden und eine Mischeinrichtung für das Mischen der jeweiligen Körner aufweist, die von den Ventilanordnungen ausgegeben werden.

Die Erfindung wird im folgenden anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die beiliegenden, schematischen Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen

Fig. 1 eine schematische Ansicht eines Systems zum Mischen von Körnern gemäß einer Ausführungsform der Erfindung,

Fig. 2 ein Blockdiagramm eines Steuersystems, das bei der Ausführungsform nach Fig. 1 eingesetzt wird,

Fig. 3 eine schematische Ansicht eines Systems ^zum Mischen von Körnern gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, und Fig. 4 ein Blockdiagramm eines Steuersystems, das bei der Ausführungsform nach Fig. 3 verwendet wird

Wie man in Fig. 1 erkennt, weist eine erste Ausführungsform eines Systems zum Mischen von Körnern nach der vor-

-anliegenden Erfindung mehrere Vorratsbehälter bzw. -tanks 201 bis 205 auf ( in Fig. 1 sind nur 5 Tanks dargestellt; nach Bedarf können mehr oder weniger Tanks verwendet werden). Ein erstes Zuführsystem für die Zuführung von unterschiedlichen Arten von Körnern zu den Vorratsbehältern 201 bis 205 enthält jeweils eine senkrecht fördernde Transporteinrichtung 207,die auch als"Elevator" bezeichnet werden soll, sowie eine Verteilungsleitung 208, die mit dem oberen Ende des Elivators verbunden ist. Die Verteilungsleitung 208 weist fünf Zweigleitungen 209 bis 213 auf, die mit der Verteilungsleitung 208 verbunden sind, sowie vier Umstellventile 214 bis 2T7 auf, die an den Anschlußstellen zwischen den ersten vier Verzweigungsleitungen 209 bis 212 und der Verteilungsleitung 208 vorgesehen sind. An ihrem Boden weisen die Vorratsbehälter 201 bis 205 jeweils Ventile 219 bis 223 für die zugehörigen Auslaßöffnungen auf.

Dieses System zum Mischen von Körnern enthält auch Behälter 225 bis 229 zur Vorbereitung des Mischvorgangs, deren Zahl der Zahl der Vorratsbehälter 201 bis 205 entspricht, sowie ein zweites Zuführsystem für die Zulieferung der Körner von den jeweiligen Vorratsbehältern zu den jeweiligen Behältern für die Vorbereitung des Mischvorgangs. Das zweite Zuführsystem enthält eine Transporteinrichtung 231 für die Zuführung der Körner, die von den jeweiligen Auslaßöffnungen der Vorratsbehälter 201 bis 205 abgegebenwerden, eine senkrecht fördernde Transporteinrichtung ("Elevator") 232, deren unteres Ende in Verbindung mit dem stromabwärts liegenden Ende der Transporteinrichtung 231 in Verbindung steht, weiterhin eine Leitung 233a, deren stromaufwärts liegendes Ende mit dem oberen Ende des Elivators 232 verbunden ist, eine Leitung 233, deren stromaufwärts liegendes Ende mit dem stromabwärts liegenden Ende der Leitung 233a verbunden werden kann, eine senkrecht

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-erfordernde Transporteinrichtung 234 ("Elivator"), deren unteres Ende mit dem stromabwärts liegenden Ende der Leitung 2 33b in Verbindung steht, eine Verteilungsleitung 236, die mit dem oberen Ende des Elivators 234 verbunden ist, Zweigleitungen 237 bis 241, die mit der Verteilungsleitung 236 verbunden sind, sowie vier Umschaltventile 242 bis 24 5, die in Verbindungsstellen zwischen den ersten vier Zweigleitungen 237 bis 240 und die Verteilungsleitung 236 vorgesehen sind. Eine Einrichtung 360 zur Messung des volumetrischen Gewichtes ist an das stromabwärts liegende Ende der Leitung 233a und an an das stromaufwärts liegende Ende der Leitung 233b angeschlossen, um das Gewicht pro Einheitsvolumen, d.h., die volumetrischen Gewichte der jeweiligen Körner zu bestimmen, die über die Leitungen 233a und 233b zugeführt werden. Eine geeignete Einrichtung 360 zur Messung des volumetrischen Gewichtes wird in der schwebenden, parallelen Patentanmeldung Nr. P 18 379 * beschrieben, die am gleichen Tag wie die vorliegende Patentanmeldung hinterlegt wurde. Auf die Offenbarung dieser parallelen, schwebenden Patentanmeldung wird hiermit ausdrücklich verwiesen, d.h., diese Offenbarung wird auch in die vorliegende Patentanmeldung eingeführt.

Die Auslaßöffnungen der Behälter 225 bis 229 für die Vorbereitung des Mischvorgangs stehen jeweils mit Drehventilen

256 bis 260 in Verbindung. Diese Drehventile 256 bis werden jeweils durch Impulsmotoren 261 bis 265, insbesondere Schrittmotoren, verstellt. Der Aufbau solcher Drehventile 256 bis 260 und der zugehörigen Impulsmotoren 261 bis 265 ist ebenfalls in der oben angegebenen, parallelen, schwebenden Patentanmeldung beschrieben auf deren Offenbarung ausdrücklich verwiesen wird.

Dieses System zum Mischen von Körnern enthält weiterhin ■ eine Mischstation 282, ein drittes Zuführsystem für die

* eingereicht am 6. Dezember 1983

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/Il

Zuführung der Körner, die von den Behältern 225 bis 229 für die Vorbereitung des Mischvorgangs ausgegeben werden, zu der Mischstation, und ein viertes Zuführsystem für die zuführung der Körner, die in der Mischstation 282 gemischt worden sind, zu einer gewünschten Verarbeitungsstelle. Die Mischstation 282 enthält einen Mischtank 283, eine Rührflügelanordnung 284 für das Umrühren und Mischen der Körner, die dem Mischtank zugeführt worden sind, und einen Motor 285 zur Erzeugung der Antriebsenergie für die Drehung der Mischrühranordnung. Das dritte Zuführsystem enthält eine Transporteinrichtung 286 für die Ausgabe der Körner, die jeweils durch die Drehventile 256 bis 260 ausgegeben worden sind, eine senkrecht fördernde Transporteinrichtung ("Elevator") 287, deren unteres Ende in Verbindung mit dem stromabwärts liegenden Ende der Transporteinrichtung 286 steht, und eine Leitung 288, deren stromabwärts liegendes . Ende in Verbindung mit dem oberen Ende des Mischtanks 283 und deren stromaufwärts liegendes Ende in Verbindung mit dem oberen Ende des Elevators 287 steht. Das vierte Zuführsystern enthält eine Leitung 291, deren stromaufwärts liegendes Ende mit dem Boden des Mischtanks 283 verbunden ist, eine senkrecht fördernde Transporteinrichtung ("Elevator"), 292, deren unteres Ende mit dem stromabwärts liegenden Ende der Leitung 291 verbunden ist, und eine Leitung 293, deren stromaufwärts liegendes Ende mit dem oberen Ende des Elevators 292 verbunden ist, um die gemischten Körner einer gewünschten Verarbeitungsstelle zuzuführen.

Wie man aus Fig. 2 erkennt, weist das bei dem System zum Mischen von Körnern nach Fig. 1 vorgesehene Steuersystem einen Mikrocomputer 300 mit einer Zentraleinheit CPU (= Central Processing Unit) 301, eine Eingabe/Ausgabe-Schnittstelle (1-0 = INPUT/OUTPUT INTERFACE) 302, die mit der Zentraleinheit CPU verbunden ist, und einen an die

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Ai ' \ iX. 1 "-^:->· ■.

Zentraleinheit CPU anueschlossenen Speicher 303 auf. Die Impulsmotoren 261 bis 265, die jeweils an die Drehventile 256 bis 260 angeschlossen sind, sind mit der I/O Schnittstelle 302 verbunden. Die Einrichtung 360 zur Messung des volumetrischen Gewichtes ermittelt die volumetrischen Gewichte der jeweiligen Körner, die durch die Leitungen 233a und 233b abgegeben werden, um der Zentraleinheit CPU 301 über die I/O Schnittstelle 302 Signale zuzuführen, die die volumetrischen Gewichte der jeweiligen Körner darstellen. Eine Tastatur 309 ist mit der I/O Schnittstelle verbunden, uir. in die Zentraleinheit CPU beliebige Soll-Werte vorzugeben. Eine Anzeigeeinrichtung 308, insbesondere eine Kathodenstrahlröhre CRT ( = Cathode-ray Tube) ist an die i/o Schnittstelle angeschlossen, um die Daten anzuzeigen, die in der Zentraleinheit CPU 301 verarbeitet werden? mittels eines an die I/O angeschlossenen Druckers 307 können bei Bedarf die entsprechenden Daten ausgedruckt werden. An die I/O 302 sind außerdem verschiedene Detektoren 306 angeschlossen, die einen Zusammenbruch oder eine Störung des System, die Betriebsbedingungen an der folgenden Verarbeitungsstation und ähnliche Faktoren feststellen können; bei Bedarf werden der CPU entsprechende

Stoppsignale zugeführt.
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Im Folgenden soll unter Bezugnahme auf die Fig. 1 und 2 die Funktionsweise dieses Systems zum Mischen von Körnern beschrieben werden. Zunächst wird eine erste Kornart, die von dem Elevator 207 abgegeben wird, dem ersten Vorratsbehälter 201 zugeführt, wobei die Auslaßöffnung des ersten Vorratsbehälters 201 durch das Ventil 219 geschlossen ist und nur die Leitung 208 und die Zweigleitung 209 miteinander über das Umschaltventil 214 in Verbindung treten können. Anschließend wird das Umschaltventil 214 in eine Lage gebracht, bei der die Verbindung zwischen der Leitung 208 und der Zweigleitung 209 unterbrochen ist und die Lei-

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tung 208 und das Umschaltventil 215 miteinander in Verbindung treten.

Wenn das Ventil 220 die Auslaßöffnung des zweiten Vorratsbehälters 202 schließt und das Umschaltventil 215 nur die Verbindung zwischen der Leitung 208 und der Zweigleitung 210 ermöglicht, wird eine zweite Kornart, die über den Elevator 207 antransportiert wird,dem zweiten Vorratsbehälter zugeführt. In ähnlicher Weise werden dritte, vierte und fünfte Kornarten dem dritten, vierten bzw. fünften Vorratsbehälter 203, 204 und 205 zugeführt.

Anschließend werden die Transporteinrichtung 231 und die Elevatoren 232 und 234 in Betrieb gesetzt. Das Umschaltventil 224 wird in eine Lage gebracht, bei der nur die Leitung 236 und die Zweigleitung 237 miteinander in Verbindung stehen. Das Ventil 219 wird betätigt, um die Auslaßöffnung des Vorratsbehälters 201 zu öffnen. Die erste Kornart is dem ersten Vorratsbehälter 201 wird durch seine Auslaßöffnung zu der Transporteinrichtung 231 ausgegeben. Die erste Kornart wird über die Transporteinrichtung 231, den Elevator 232, Leitungen 233a und 233b, den Elevator 234, die Leitung 236 und die Zweigleitung 237 dem ersten Behälter 225 für die Vorbereitung des Mischvorgangs zugeführt. Dann wird die Auslaßöffnung des ersten Vorratsbehälters 201 durch das Ventil 219 geschlossen und das Umschaltventil 242 in eine solche Lage gebracht, daß die Verbindung zwischen der Leitung 236 und der Zweigleitung 2 37 unterbrochen und nur die Verbindung zwischen der Leitung 236 und dem Umschaltventil 243 möglich wird. Anschließend wird die Auslaßöffnung des zweiten Vorratsbehälters 202 durch das Ventil 220 geöffnet. Auch das Umschaltventil 243 wird in eine Lage gebracht, in der die Leitung 236 und die Zweigleitung 238 in Verbindung miteinander treten können. Die zweite Kornart in dem zweiten Vorratsbehälter 202 wird über die Auslaßöffnung des Behälters

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202 zu der Transporteinrichtung 231 ausgegeben. Die zweite Kornart wird über die Transporteinrichtung 231, den Elevator 232, Leitungen 233a und 233b, den Elevator 234, die Leitung 236 und die Zweigleitung 2 38 dem zweiten Behälter 226 für die Vorbereitung des Mischvorgang zugeführt. In ähnlicher Weise werden die dritte, vierte und fünfte Kornart von dem dritten, vierten bzv/. fünften Vorratsbehälter 203, 204 und 205 dem dritten, vierten bzw. fünften Behälter 227, 228 und 229 für die Vorbereitung des Mischvorgangs zugeführt.

Bei der ersten Betriebsart werden über die Tastatur 309 in den Rechner 300 Daten, beispielsweise das Datum und andere Daten, sowie Soll-Werte für das Gesamtgewicht W in Kg sowie das Mischungsverhältnis (a:b:c:d:e) der ersten bis fünften Kornart eingegeben, die jeweils durch die Drehventile 256-260 ausgegeben werden. Die Einrichtung 360 für die Messung des volumetrische!! Gewichtes ermittelt das volumetrische Gewicht Wv₁ in Kg/m³ der ersten Kornart, die von dem ersten Vorratsbehälter 201 dem ersten Behälter 225 für die Vorbereitung des Mischvorgangs zugeführt wird, das volumetrische Gewicht Wv ~ in Kg/m³ der zweiten Kornart, die von dem zweiten Vorratsbehälter 202 dem zweiten Behälter 226 für die Vorbereitung des Mischvorgangs zugeführt wird, das volumetrische Gewicht Wv₃ in Kg/m³ der dritten Kornart, die von dem dritten Vorratsbehälter 203 dem dritten Behälter 227 für die Vorbereitung des Mischvorgangs zugeführt wird, das volumetrische Gewicht Wv₄ in Kg/m³ der vierten Kornart, die von dem vierten Vorratsbehälter 204 dem vierten Behälter 228 für die Vorbereitung des Mischvorgangs zugeführt wird, und schließlich das volumetrische Gewicht Wv₅ in Kg/m³ der fünften Kornart, die von dem fünften Vorratsbehälter 205 dem fünften Behälter 229 für die Vorbereitung des Mischvorgangs zugeführt wird. Die Einrichtung 360 für die Messung dos volumetrischen Gewichtes gibt in die Zentraleinheit

CPU 301 Signale ein, die jeweils die volumetrischen Gewichte Wv₁ bis VJv₅ der gemessenen, jeweiligen Körner darstellen. Die Zentraleinheit CPU 301 berechnet die jeweiligen Gesamtzahlen der Umdrehungen N₁ bis Ν_ς der Drehventile 256 bis 260 auf der Basis des Soll-Gesamtgewichtes W_Q und des Soll-Mischungsverhältnisses (a:b:c:d:e), die über die Tastatur 309 eingegeben worden sind, sowie der volumetrischen Gewichtssignale Wv₁ bis WVc von der Einrichtung 360 für die Messung des volumetrischen Gewichtes entsprechend den folgenden Gleichungen:

N, » a·W /{(a+b+c+d+e)"

N, = b»W / {(a+b+c+d+e)»Wv₂»v}

, ν

N₃ » c«W₀/{(a+b+c+d+e)»Wv₃/V} > (1)

N. =» d'W / {(a+b+c+d+e) *Wv₄«v} N₅ = e*W_Q/{(a+b+c+d+e)-Wv₅«v}

wobei V das Auslaßvolumen (m³) pro eine Umdrehung jedes Drehventils 256 bis 260 darstellt.

Die Zentraleinheit CPU 301 führt die Berechnungen entsprechend der obigen Gleichungen (1) durch und setzt die jeweiligen Gesamtzahlen der Umdrehungen N₁ bis N der Drehventile 256 bis 260. Die Zentraleinheit CPU 301 legt "EIN" Signale an die jeweiligen Impulsmotoren 261 bis an, so daß diese jeweils die Drehventile 256 bis 260 in der Weise antreiben können, daß diq^ Drehventile um die jeweilige Zahl von Drehungen gedreht werden, die von der Zentraleinheit CPU 301 eingestellt und berechnet worden sind. Die gesamten Körner, die jeweils durch die Drehventile 256 bis 260 ausgegeben werden, werden über die Transporteinrichtung 286, den Elevator 287 und die Leitung 288 dem Mischtank 283 zugeführt und durch die Rührblätteranordnung 284 umgerührt und gemischt. Die so ge-

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mischten Körner werden über die Leitung 291, den Elevator 292 und die Leitung 293 der gewünschten Stelle zugeführt.

Alle relevanten Daten, einschließlich der jeweiligen Gesamtzahl der Umdrehungen N₁ bis N₅, die durch die Zentraleinheit CPU 301 eingestellt und berechnet worden ist, des Soll-Ausgabegesamtgewichtes W₀ und des Soll-Mischungsverhältnisses (a:b:c:d:e) von der Tastatur 309 und volumetrischen Gewichte Wv₁ bis Wv₅ der jeweiligen Körner, die von der Einrichtung 360 für die Messung des volumetrischen Gewichtes ermittelt worden sind, werden in dem Speicher 203 gespeichert, durch die Anzeigeeinrichtung CRT 308 dargestellt und bei Bedarf durch den Drucker 307 ausgedruckt.

Bei einer zweiten Betriebsart werden über die Tastatur 309 in den Rechner 300 alle relevanten Daten, beispielsweise das Datum und insbesondere die Soll-Gewichtswerte pro Zeiteinheit der ersten bis fünften Kornart eingegeben, die jeweils über die Drehventile 256 bis 260 ausgegeben werden sollen. Dabei entspricht das Verhältnis der Soll-Gewichtswerte der jeweiligen Körner dem Mischungsverhältnis. Die Einrichtung 360 für die Messung der volumetrischen Gewichte führt der Zentraleinheit CPU 301 auf die gleiche Weise, wie sie oben unter Bezugnahme auf die "erste Betriebsart" beschrieben wurde, die jeweiligen Signale für die zugehörigen volumetrischen Gewichte zu. Die Zentraleinheit CPU 301 verarbeitet diese Signale für die volumetrischen Gewichte sowie die Soll-Signale von der Tastatur 309 und berechnet die jeweiligen Zahlen der Umdrehungen pro Zeiteinheit der Drehventile 256 bis 260. Nimmt man nämlich an, daß die jeweiligen Soll-Gewichtswerte pro Zeiteinheit der Körner, die jeweils von den Drehventilen 256 bis 260 ausgegeben werden, ausgedrückt werden durch Ws₁₁ Kg/sec, Ws₁- Kg/sec, ^Ws-i₃ Kg/sec, Ws₁₄ Kg/sec und Ws₁₅ Kg/sec, das Kornauslaßvolumen pro eine Umdrehung jedes Drehventils 256 bis 260 V m³ und

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die volumetrischen Gewichte der jeweiligen' Körner, die von den Einrichtungen 360 für die Messung der volumetrischen Gewichte ermittelt werden, jeweils Wv₁₁ Kg/m³, Wv^ Kg/ra³,

5Wv₁₃ Kg/m³, Wv₁₄ Kg/m³ und Wv₁₅ Kg/m³ sind, so werden die jeweiligen Umdrehungszahlen pro Zeiteinheit N₁₁ bis N₁₅ der Drehventile 256 bis 260 durch die folgenden Gleichungen gegeben:

^Nii ^wsn/

^N12 ^{= Ws}12^/(WV12*^V)

N₁₃ = Ws₁₃/(WV₁₃'V) \ (2)

N₁₄ « WS₁₄/(WV₁₄-V)
N₁₅ = Ws₁₅/(Wv₁₅.V)

Die Zentraleinheit CPU 301 führt die Berechnungen entsprechend der obigen Gleichung (2) durch und stellt die Zahl der Umdrehungen pro Zeiteinheit Ν' bis N₁₅ der jeweiligen Drehventile 256 bis 260 ein. Die Zentraleinheit CPU 301 führt anschließend den jeweiligen Impulsmotoren 261 bis 265 mit einer vorgegebenen zeitlichen Verzögerung "EIN" Signale zu, so daß die Impulsmotoren die Drehventile 256 bis 260 mit der vorgegebenen zeitlichen Verzögerung in der Weise antreiben und verstellen, daß die Drehventile mit der jeweiligen Zahl von Umdrehungen pro Zeiteinheit N₁₁ bis N.. ^ gedreht werden, die entsprechend den obigen Gleichungen (2) von der Zentraleinheit CPU 301 berechnet und eingestellt worden sind; dadurch erreichen die Körner, die jeweils durch die Drehventile 256 bis 260 abgegeben und über die Transporteinrichtung 286 weiter befördert werden, den Boden des Elevators 287 zum gleichen Zeitpunkt. Insbesondere wird zunächst das erste Drehventil 2 56 gedreht, um die erste Kornart von dem ersten Behälter 225 für die Vorbereitung des Mischvorgangs auf der Transporteinrichtung 286 abzuladen. Wenn die erste Kornart, die von der Transporteinrichtung 286 weiter be-

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fördert wird, eine Stelle kurz vor der Stelle unter dem zweiten Drehventil 2 57 erreicht, wird das zweite Drehventil gedreht, um die zweite Kornart von dem zweiten Behälter 226 für die Vorbereitung des Mischvorgangs auf die Transporteinrichtung 286 abzuladen. Wenn die erste und zweite Kornart eine Stelle kurz vor der Stelle unmittelbar unter dem dritten Drehventil 258 erreichen, wird das dritte Drehventil gedreht, um die dritte Kornart von dem dritten Behälter 227 für die Vorbereitung des Mischvorgangs auf der Transporteinrichtung 286 abzuladen. Wenn die erste bis dritte Kornart zu einer Stelle kurz vor einer Stelle direkt unter dem vierten Drehventil 259 gelangen, wird das vierte Drehventil gedreht, um die vierte Kornart von dem vierten Behälter 228 für die Vorbereitung des Mischvorgangs zu der Transporteinrichtung 286 auszugeben. Wenn schließlich die erste bis vierte Kortart zu einer Stelle unmittelbar vor der Stelle direkt unter dem fünften Drehventil 265 gelangen, wird das fünfte Drehventil gedreht, um die fünfte Kornart von dem fünften Behälter 229 für die Vorbereitung des Mischvorgangs zu der Transportein-" richtung 286 auszugeben. Damit erreichen also die erste bis fünfte Kornart, die jeweils von dem ersten bis fünften Behälter 225 bis 229 für die Vorbereitung des Mischvorgangs ausgegeben worden sind, den Boden des Elevators 287 zum gleichen Zeitpunkt. Die vorgegebene zeitliche Verzögerung wird in geeigneter Weise durch einen Zeitgeber oder eine ähnliche Einrichtung in Abhängigkeit von der Bewegungsgeschwindigkeit der Transporteinrichtung 286 eingestellt. Die Körner, die jeweils von den Drehventilen 256 bis 260 ausgegeben werden, werden über die Transporteinrichtung 286, den Elevator 287 und die Leitung 288 kontinuierlich dem Mischtank 283 zugeführt, in diesem Tank durch die Rührflügelanordnung 284 gemischt und umgerührt und über die Leitung 291, den Elevator 292 und die Leitung 293 zu der gewünschten Stelle ausgegeben.

Die Daten einschließlich der Zahl der Umdrehungen N-- bis N-₅ pro Zeiteinheit, die von der Zentraleinheit CPU 301 berechnet und eingestellt worden sind, der jeweiligen SoIl-Gewichtswerte pro Zeiteinheit Ws₁₁ bis Ws₁₅ in Kg/sec, die über die Tastatur 309 eingegeben worden sind, der volumetrischen Gewichte Wv₁₁ bis Wv₁₅ der jeweiligen Körner, die von der Einrichtung 360 für die Messung des volumetrischen Gewichtes ermittelt worden sind, und des Gesamtauslaßgewichtes W-- in Kg werden in dem Speicher 303 gespeichert, auf der Anzeigeeinrichtung CRT 308 dargestellt und bei Bedarf durch den Drucker 307 ausgedruckt. Die Zentraleinheit CPU 301 kann Signale empfangen, die jeweils andeuten, wie viele Umdrehungen die zugehörigen Drehventile 256 bis 260 ausgeführt haben; das gesamte ausgegebene Gewicht Wq- in Kg der Kornmischung kann aus diesen Signalen berechnet werden.

Die Figuren 3 und 4 zeigen ein System zum Mischen von Körnern gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung.

In den Figuren 3 und 4 haben die Komponenten oder Bauteile die gleichen Bezugszeichen, die in Aufbaufunktion den entsprechenden Elementen der Ausführungsform nach den Figuren 1 und 2 ähneln; diese Elemente sollen nicht nochmals beschrieben werden.

. .

Zusätzlich zu den Komponenten und Abbauteilen, die in Figur 1 und 2 dargestellt sind, enthält die zweite Ausführungsform eine Leitung 361a, deren stromaufwärts liegendes Ende mit dem oberen Ende des Elevators 232 verbunden ist, eine Wiegeeinrichtung 250, die mit dem stromabwärts liegenden Ende der Leitung 361a verbunden ist, eine Leitung 361b, deren stromaufwärts liegendes Ende mit der Wiegeeinrichtung 250 verbunden ist, und einen Elevator 362, dessen unteres Ende mit dem stromaufwärts liegenden Ende der Leitung 361b und dessen oberes Ende mit dem stromaufwärts liegenden Ende der Leitung 233a verbunden ist. Die

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Wiegeeinrichtung 250 mißt die Gewichte der jeweiligen Körner, die durch die Leitung 361a und 361b ausgegeben werden, um Signale, die jeweils den Gewichten der jeweiligen Körner entsprechen, in die Zentraleinheit CPU 301 des Rechners 300 einzugeben. Die Wiegeeinrichtung 250 kann beispielsweise den Aufbau haben, wie in der US-PS 3 966 000 beschrieben wird; als Alternative hierzu kann auch eine herkömmliche Wiegeeinrichtung verwendet werden, wie sie unter der Bezeichnung "Vorratsbehälterwaage" ("hopper scale") erhältlich ist.

Im Folgenden soll die Funktionsweise der zweiten Ausführungsform des Systems zum Mischen von Körnern beschrieben werden.

Die Wiegeeinrichtung 250 mißt das Gewicht W₂₁ in Kg der ersten Kornart, die von dem ersten Vorratsbehälter 201 dem ersten Behälter 225 über die Vorbereitung des Mischvorgangs zugeführt wird, das Gewicht W_{2 ?} in Kg der zweiten Kornart, die von dem zweiten Vorratsbehälter 202 dem zweiten Behälter 226 über die Vorbereitung des Mischvorgangs zugeführt wird, das Gewicht W₃₃ in Kg der dritten Kornart, die von dem dritten Vorratsbehälter 203 dem dritten Behälter 227 über die Vorbereitung des Mischvorgangs zugeführt wird, das Gewicht W₂₄ in Kg der vierten Kornart, die von dem vierten Vorratsbehälter 204 dem vierten Behälter 228 über die Vorbereitung des Mischvorgangs zugeführt wird, und schließlich das Gewicht W₃₅ in Kg der fünften Kornart, die von dem fünften Vorratsbehälter 205 dem fünften Behälter 229 für die Vorbereitung des Mischvorgangs zugeführt wird. Die Wiegeeinrichtung 250 führt dann der Zentraleinheit CPU 301 Signale zu, die jeweils die Gewichte der jeweiligen Körner darstellen. Die zugehörigen Gesamtzahlen der Umdrehungen N₁ bis N der Drehventile 256 bis 260, die benötigt werden, um jeweils die gesamten Körner, die sich in den Behältern 225 bis 229 für die Vorbereitung des Mischvorgangs befinden, auszugeben, werden durch die folgenden Gleichungen gegeben:

^N23 ^{= W}23^/(WV23'^V)
N₂₄ - ^W24^/(WV24'^V)

dabei sind Wv-.. bis Wv₀ _ die volumetrisehen Gewichte (Kg/ra³) der jeweiligen Körner, die von der Einrichtung- 360 für die Messung der volumetrischen Gewichte ermittelt werden, und V das Auslaßvolumen (in m³) pro einer Umdrehung jedes Drehventils 256 bis 260.

Die Zentraleinheit CPU 301 führt die Berechnungen entsprechend den obigen Gleichungen (3) durch und setzt die Gesamtzahlen der Umdrehungen N₉₁ bis N,,. der Drehventile 256 bis 260. Die Zentraleinheit 301 legt anschließend an die jeweiligen Impulsmotoren 261 bis 265 "EIN" Signale mit vorgegebener zeitlicher Verzögerung an, so daß die Impulsmotoren die Drehventile 2 56 bis 260 mit vorgegebener zeitlicher Verzögerung in der Weise verstellen, daß die Drehventile innerhalb der jeweiligen Zeitspannen, die jeweils zueinander gleich sind, und um die jeweilige Gesamtzahl von Umdrehungen N₃₁ bis N₃₅ gedreht werden, die entsprechend den obigen Gleichungen (3) von der Zentraleinheit CPU berechnet und eingestellt worden sind; dadurch erreichen die Körner, die jeweils durch die Drehventile 256 bis 260 ausgegeben und von der Transporteinrichtung 286 weiter befördert werden_f den Boden bzw. das untere Ende des Elevators 287 zum gleichen Zeitpunkt, nämlich auf die gleiche Weise, wie es oben unter Bezugnahme auf die "zweite Bertriebsweise" der ersten Ausführungsform beschrieben worden ist. Diese Zeitspannen werden entsprechend der Kapazität der Drehventile von der Zentraleinheit CPU 301 berechnet und festgelegt. Damit werden also die erste bis fünfte Kornart von dem

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ersten bis fünften Behälter 22 5 bis 229 über die Vorbereitung des Mischvorgangs über die Drehventile 256 bis 260 mit vorgegebener zeitlicher Verzögerung ausgegeben. Die
Körner, die von den Drehventilen 256 bis 260 ausgegeben
werden, werden den Mischbehälter 283 über die Transporteinrichtung 286, den Elevator 287 und Leitung 288 kontinuierlich zugeführt, durch die Rührflügelanordnung 284
umgerührt und gemischt und über die Leitung 291, den
Elevator 292 und die Leitung 293 an der gewünschten Stelle zugeführt.

Die Daten einschließlich der Gesamtzahl der Umdrehungen

N . bis N , die durch die Zentraleinheit CPU 301 berech-

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net und einqestellt worden sind, der Gewichte W₂-] bis W₂₅ in Kg der jeweiligen Körner, die von der Wiegeeinrichtung 250 gemessen worden sind, der volumetrischen Gewichte Wv₂-. bis Wv₂c in Kg/ία³ der jeweiligen Körner, die von der Einrichtung 360 für die Messung des volumetrischen Gewichtes ermittelt worden sind, und des Gesamtausgabegewichtes ^W?1^+W22⁺ ^W23^+W24^+W25 ^^{n K}9^ werden in dem Speicher 303 gespeichert, auf der Anzeigeeinrichtung CRT 308 dargestellt und bei Bedarf durch den Drucker 307 ausgedruckt.

Da bei der zweiten Ausführungsform des Systems zum Mischen von Körnern die Zeitspannen zwischen dem Start und der Beendigung der Ausgabe der jeweiligen Körner von den Behältern 225 bis 229 für die Vorbereitung des Mischvorgangs einander gleich sind, wird es möglich, eine sehr gleichmäßig durchgemischte Kornmischung zu erhalten.

Obwohl bei den beschriebenen Ausführungsformen Drehventile 256 bis 260 verwendet werden, können stattdessen auch Ventilanordnungen eingesetzt werden, die jeweils zwei verschiebbare Ventilelemente bzw. Ventilschieber haben, die in vertikaler Richtung in Abstand voneinander angeordnet sind.

Claims

System zum Mischen von Körnern

Patentansprüche

Λ .)System zum Mischen von unterschiedlichen Kornarten, gekennzeichnet durch mehrere Behälter (225-229), die jeweils unterschiedliche Kornarten enthalten, wobei jeder Behälter (225-229) eine Auslaßöffnung aufweist, durch mehrere Ventilanordnungen (256-260), die jeweils in Verbindung mit der Auslaßöffnung des zugehörigen Behälters (225-229) angeordnet sind, um die Strömungsgeschwindigkeit der zugehörigen Körner zu steuern bzw. einzustellen, die von der Auslaßöffnung des zugehörigen Behälters (225-229) ausgegeben werden, durch eine Einrichtung (360) zur Messung der volumetrisehen Gewichte, die die volumetrischen Gewichte der jeweiligen, den Behältern zugeführten Körner ermitteln, um Signale für die volumetrischen Gewichte zu erzeugen, die jeweils den Gewichten der jeweiligen Körner entsprechen, weiterhin

einen an die Einrichtung (360) für die Messung der volumetrischen Gewichte angeschlossenen Rechner (301) für den Empfang der jeweiligen Signale für die volumetrischen Gewichte, um auf der Basis dieser Signale für die volumetrischen Gewichte Steuersignale zu erzeugen, durch mehrere Antriebseinrichtungen (261-265), die jeweils in Antriebsverbindung mit den zugehörigen Ventilanordnungen (256-260) stehen und mit dem Rechner (300) verbunden sind, wobei die Antriebseinrichtungen (261-265) jeweils in Abhängigkeit von den Steuersignalen von dem Rechner (300) in Betrieb gesetzt werden, um die Ventilanordnungen (261-265) so zu verstellen, daß die jeweiligen Körner, die von der Ventilanordnung (256-260) ausgegeben werden, in Gewichtseinheiten gesteuert werden können, um durch eine Mischeinrichtung zum Mischen der jeweiligen Körner, die von den Ventilanordnungen {256-260) ausgegeben werden.
2. System zum Mischen von Körnern nach Anspruch 1, ge-

kennzeichnet durch eine an den Rechner (300) angeschlossene Eingabeinrichtung (309) für die Eingabe von Soll-Werten für das Gesamtgewicht und für das Mischungsverhältnis der Körner, die jeweils von den Ventilanordnungen ausgegeben werden, zu dem Rechner (300), wobei der Rechner (300) den Antriebseinrichtungen jeweils die Steuersignale zuführt, die auf der Basis der Signale für die volumetrischen Gewichte von der Einrichtung (360) für die Messung der volumetrischen Gewichte und der Soll-Werte für das Gesamtgewicht und für das Mischungsverhältnis von der Eingabeeinrichtung berechnet worden sind.
3. System zum Mischen von Körnern nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß jede Ventilanordnung ein Drehventil (256-260) enthält, und daß die einzelnen Steuersignale, die jeweils von dem Rechner (300) an den Antriebseinrichtungen (261-265) zugeführt werden, die ge-

samtzahl der Umdrehungen der zugehörigen Drehventile (256-260) darstellen.
4. System zum Mischen von Körnern nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß jede Antriebseinrichtung einen Impulsmotor (261-265) enthält.
5. System zum Mischen von Körnern nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Rechner (300) einen angeschlossenen Speicher (303) für die Speicherung von Daten, die wenigstens die volumetrischen Gewichte der jeweiligen Körner, die von der Einrichtung (360) für die Messung der volumetrischen Gewichte ermittelt worden sind, die jeweiligen Gesamtzahlen der Umdrehungen der Impulsmotoren (261-265) und das Gesamtgewicht der Körner enthalten, die von den Drehventilen (256-260) ausgegeben worden sind, und daß eine an den Rechner angeschlossene Anzeigeeinrichtung (308) für die Darstellung der jeweiligen Daten und ein an den Rechner (300) angeschlossener Drucker (307) für das Ausdrucken der Daten vorgesehen sind.
6. System zum Mischen von Körnern nach einem der Ansprüche 1 bis 5, gekennzeichnet durch eine an den Rechner (300) angeschlossene Eingabeeinrichtung (309) für die Eingabe von So11-Gewichtswerten pro Zeiteinheit der jeweiligen Körner, die von den Ventilanordnungen (256-260) ausgegeben werden, zu dem Rechner (300), der den Antriebseinrichtungen (261-265) jeweils die Steuersignale zu- führt, die auf der Basis der jeweiligen Signale für die volumetrischen Gewichte von der Einrichtung (360) für die Messung der volumetrischen Gewichte und der jeweiligen, entsprechenden Soll-Gewichtswerte von der Eingabeeinrich_fl tung (309) berechnet worden sind.
7. System zum Mischen von Körnern nach Anspruch 6, dadurch

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gekennzeichnet, daß jede Ventilanordnung ein Drehventil (256-260) enthält, und daß jedes Steuersignal, das jeweils den Antriebseinrichtungen (261-265) von dem Rechner (300) zugeführt worden ist, die Zahl der Umdrehungen pro Zeiteinheit des zugehörigen Drehventils (256-260) darstellt.
8. System zum Mischen von Körnern nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß jede Antriebseinrichtung einen Impulsmotor (261-265) enhält.
9. System zum Mischen von Körnern nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 8, gekennzeichnet durch mehrere Vorratsbehälter (201-205), deren Zahl der Zahl der oben erwähnten Behälter (225-229) entspricht, und durch eine Einrichtung für die Zuführung der Körner von den Vorratsbehältern (201-205) zu den oben erwähnten Behältern (225-229), wobei die Einrichtung (360) für die Messung der volumetrischen Gewichte die volumetrischen Gewichte der jeweiligen Körner ermittelt, die von den Vorratsbehältern (201-205) den oben erwähnten Behältern (225-229) zugeführt werden.
10. System zum Mischen von Körnern nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Mischeinrichtung einen Mischbehälter (283), eine Einrichtung zur Zuführung der Körner, die jeweils von den Ventilanordnungen ausgegeben werden, und eine Einrichtung (284) zum Umrühren und Mischen der jeweiligen Körner aufweist, die in den Mischbehälter (283) ausgegeben werden.
11. System zum Mischen von Körnern nach einem der Ansprüche 1 bis 10, gekennzeichnet durch eine Wiegeeinrichtung zur Messung der Gewichte der jeweiligen Körner, die den Behältern zugeführt werden, um Gewichtssignale, die den jeweiligen Körnern entsprechen, in den Rechner (300) ein-

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zugeben, der jeweils an die Antriebseinrichtungen Steuersignale anlegt, die auf der Basis der Gewichtssignale von der-Wiegeeinrichtung und der jeweiligen, entsprechenden Signale für die volumetrischen Gewichte von der Einrichtung (360) für die Messung der volumetrischen Gewichte berechnet worden sind.
12. System zum Mischen von Körnern nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß jede Ventilanordnung ein Drehventil (256-260) aufweist, und daß jedes Steuersignal, das von dem Rechner (300) an die Antriebseinrichtungen angelegt wird, die Gesamtzahl der Umdrehungen des zugehörigen Drehventils (256-260) darstellt, die für die Ausgabe der gesamten Körner erforderlich sind, die sich in dem zugehörigen Behälter befinden.
13. System zum Mischen von Körnern nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Rechner (300) die Antriebseinrichtung in der Weise steuert, daß diese jeweils die Drehventile (256-260) in der Weise verstellen, daß die Drehventile anschließend mit einer vorgegebenen zeitlichen Verzögerung gedreht werden, und daß die Drehventile innerhalb der jeweiligen Zeitspannen, die jeweils einander gleich sind, um die jeweiligen Soll-Gesamtzahlen der Umdrehungen gedreht werden.
14. System zum Mischen von Körnern nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß jede Antriebseinrichtung einen Impulsmotor (261-265) enthält.
15. System zum Mischen von Körnern nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Mischeinrichtung einen Mischbehälter (283), eine Einrichtung zur Zuführung der Körner, die jeweils von den Ventilanordnungen ausgegeben werden, zu dem Mischbehälter (283) und eine Einrichtung

zum Umrühren und Mischen der Körner aufweist, die in den Mischbehälter (283) ausgegeben werden.
16. System zum Mischen von Körnern nach Anspruch 15, gekennzeichnet durch mehrere Vorratsbehälter (201-205), deren Zahl der Zahl der zuerst erwähnten Behälter (225-229) entspricht, und durch eine Einrichtung zur Zuführung der Körner von den Vorratsbehälter (201-205) zu den zuerst erwähnten Behältern (225-229), wobei die Wiegeeinrichtung die Gewichte der jeweiligen Körner ermittelt, die von den Vorratsbehälterr.(201-205) zu den zuerst erwähnten Behältern (225-229) zugeführt werden.
17. System zum Mischen von Körnern nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß der Rechner einem angeschlossenen Speicher für die Speicherung von Daten aufweist, die wengistens die volumetrischen Gewichte der jeweiligen Körner, die von der Einrichtung (360) zur Messung der volumetrischen Gewichte ermittelt werden, der jeweiligen Gesamtzahlen der Umdrehungen der Impulsmotoren und der Gewichte der jeweiligen Körner, die von der Wiegeeinrichtung ermittelt werden, enthalten, und daß weiterhin eine an den Rechner (300) angeschlossene Anzeigeeinrichtung für die Darstellung der Daten und ein an den Rechner angeschlossener Drucker für das Ausdrucken der Daten vorgesehen sind.

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