DE3346102A1

DE3346102A1 - Verfahren zur automatisierten verwiegung

Info

Publication number: DE3346102A1
Application number: DE19833346102
Authority: DE
Inventors: Klaus Dieter 3388 Bad Harzburg Petzler; Volkhard Dipl.-Ing. 3300 Braunschweig Sorgatz; Jürgen-Michael Dr.-Ing. 3304 Wendeburg Wenzel
Original assignee: Buehler Miag 3300 Braunschweig GmbH; Buehler Miag GmbH
Current assignee: Buehler GmbH
Priority date: 1983-12-21
Filing date: 1983-12-21
Publication date: 1985-07-11
Also published as: IT1179529B; GB2151800B; IT8424225A0; GB2151800A; GB8431827D0; DE3346102C2

Description

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Verfahren zur automatisierten Verwiegung

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur automatisierten Verwiegung von Schüttgütern und Flüssigkeiten. Derartige Verfahren werden z. B. ,in der Gummiindustrie zur Vorbereitung der Rohstoffmischungen nach bestimmten Rezepten durch Zusammenstellung auch von mehreren bis vielen Zuschlagsstoffen in unterschiedlichen Gewichten benötigt. Neben der rezeptgerechten Bereitstellung der Zuschlagsstoffe auch in der richtigen Reihenfolge sollen auch Fehlerquellen durch falsche Verwiegungsabl äufe erkennbar und beseitigt werden.

Es ist bekannt, daß die Verwiegung der Kleinkomponenten in der Gummi Industrie noch immer von Hand erfolgt. Hierbei füllt das Personal mit in den Vorratsbehältern bereitliegenden Schaufeln auf Waagen gestellte Beutel. Als wesentliche Nachteile sind bei dieser Methode festgestellt, daß der Beutelinhalt vertauscht werden kann, die Verwiegungstoleranzen überschritten werden und durch Verschmutzung des Arbeitsplatzes nicht miteinander verträgliche Zuschlagsstoffe vermischt werden. Auch falsche Beutelkennzeichnung ist möglich.

Diese Nachteile führten zur halbautomatischen Kleinkomponentenverwiegung, bei der durch Quittierung mittels Druckknöpfen per Rechenautomat Kontrollrechnungen durch Summenbildung durchgeführt werden, wobei durch Handverwiegung alle beschriebenen Fehlerquellen mit Ausnahme von unabsichtlichen Toleranzüberschreitungen weiter möglich sind.

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In der Zeitschrift "Rubber and Plastics News" vom 21. November 1983, S. 16 u. 17, wird nun erstmals das Prinzip einer vollautomatischen Kleinkomponentenverwiegung gezeigt, welches eine manuelle Fehlverwiegung ausschließen soll. Zwischen zwei Reihen von Kleinkomponentenbehältern läuft ein Kettenbecherwerk mit Aufnahmebehältern. Jedem Kleinkomponentenbehälter ist eine Verwiegungseinricntung und Dosierelemente mit Antrieben zugeordnet. Rechnergesteuert werden die Kettenbecher in der Reihenfolge gefüllt, wie es ein Rezept für die Rohstoffmischung vorsieht. Das Kettenbecherwerk transportiert die gefüllten Behälter zum Mischer. Es ist jedoch ersichtlich, daß eine Anlage der beschriebenen Bauform durch die zahlreichen Wiegesysteme, Dosierelemente und Antriebe für diese sehr teuer wird und auch kaum für die Beschickung mehrerer Mischer mit unterschiedlichen und wechselnden Rezepterfordernissen geeignet ist, weil die Transportkette starr ausgebildet ist. Außerdem kann jeder Behälter mit unterschiedlichen Zuschlagsstoffen beaufschlagt werden, wodurch auch hier unerwünschte Materialmischungen zu befürchten sind.

Der beschriebenen Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, die aufgezeigten Fehlermöglichkeiten zuverlässig auszuschalten sowie den baulichen Aufwand für eine Anlage zur Verwiegung drastisch zu reduzieren. Erfindungsgemäß ist diese Aufgabe dadurch gelöst, daß die für die Verwiegung erforderlichen Arbeitsschritte wie Behältnisbereitstellung, Behältnisaufnahme, Betätigung der Dosierelemente, Verwiegung und Verschließen der gefüllten Behältnisse sowie deren Kennzeichnung und Absetzen von einem rechnergesteuerten Handhabungsgerät, vorzugsweise in der Art eines sogenannten Industrieroboters, nach berechnetem Plan durchgeführt werden. Um die Verwiegung nach diesem Verfahren noch

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kostengünstiger zu gestaiten_a kann das Handhabungsgerät für den Zuschlagsstoffabruf aus beliebig vielen Rohstoffcontainern seine Reichweite dadurch vergrößern,, daß es auf einem Fahrwerk aufgebaut ist_s welches Behältnisgeber, Ver~ wiegungseinrichtung_s Behältnisverschlußgerät, Behältniskennzeichnungsgerät und Behältnisablage mit sich führt» Eine besonders leistungsfähige Verwiegung wird dann erreicht, wenn die Verwiegung der sich füllenden Behältnisse durch die entsprechende Ausbildung des Greifers am Handhabungsgerät_B kombiniert mit einer Verwiegungseinrichtung, durchgeführt wird, d„ h_o daß die Verwiegungseinrichtung ein integrales Bestandteil des Handhabungsgerätes bildet, und wenn in weiterer Ausgestaltung der Erfindung das Handhabungsgerät ein oder mehrere ankoppelbare Antriebsorgane für ortsfeste Dosierelemente,, welche durch Auflockerungseinrichtungen und/oder Verschlüsse ergänzt sein können* aufweist» Wenn hierbei die Dosierelemente, welche auch unterschiedlich in Konstruktion,, Größe und Leistung sein können_s den entsprechenden Rohstoffbehältern fest zugeordnet sind, ist eine unerwünschte Vermischung unterschiedlicher Zuschlagsstoffe völlig ausgeschlossen» Gleichzeitig kann dadurch, daß in zweckmäßiger Weiterausbildung der Erfindung das oder die Antriebsorgane in ihren Leistungen, Drehzahlen und/oder Wegen nach berechnetem Plan Steuer- und regelbar sind_s in äußerst kostengünstiger Weise ζ„ B. auch eine einzige Antriebsquelle für sämtliche Dosierelemente auch mit Auflockerungseinrichtungen und/oder Verschlüssen eingesetzt werden» Weist schließlich das Handhabungsgerät selbst Dosierelemente nebst zugeordneten Antriebsorganen aufs die bei Bedarf nach Art eines Werkzeugwechsels ablegbar sind, kann die Anzahl auch der Dosierelemente verringert werden.

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Mit der Erfindung wird zunächst das Befüllen der Behältnisse mit dem Zuschlagsstoff gesichert, welchen eine bestimmte Rezeptur verlangt. Eine Prozeßregelung sorgt für das Anfahren und Ankoppeln des Handhabungsgerätes an den entsprechend gefüllten Komponentenbehälter. Fehler beim Verwiegen sind praktisch ausgeschlossen durch die möglichen aufeinanderfolgenden Einstellungen der Dosierelementebewegungen für z. B. Grobdosierung, Feindosierung und Feinstdosierung. Fehl verwiegungen durch selten auftretendes unterschiedliches Dosierverhalten von Zuschlagsstoffen werden in an sich bekannter Weise computerunterstützt gemessen und führen zum Aussondern der entsprechenden Behältnisse. Der folgende Verschluß der Behältnisse und die Kennzeichnung sind gleichfalls automatisiert und können in an sich bekannter Weise durchgeführt werden. Wesentliche Vorteile der Erfindung sind weiterhin in der Vermeidung von Fehl/chargen, Senkung der Kosten durch hohe Verwiegegeschwindigkeit und Verhinderung von Arbeitspersonal kontakten mit giftigen Zuschlagsstoffen zu sehen.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in Zeichnungen dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben.

Es zeigen:
FIGUR 1 die Seitenansicht einer Maschinenausrüstung

für das erfindungsgemäße Verfahren und FIGUR 2 die Anordnung gemäß Figur 1 in der Draufsicht.

Auf einem Fahrweg., z. B. einem Laufschienenpaar 1, bewegt sich ein Fahrwerk 2 mit der Fahrwerksplattform 3. Auf der Fahrwerksplattform 3 ist ein Handhabungsgerät 4 montiert, welches aus der drehbaren Säule 5 mit dem Hauptarm 6, einer Drehgabel 7 und dem· Hilfsarm 8 besteht. Die Drehgabel 7

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ist drehbar mittels Drehzapfen 9 gegenüber dem Hauptarm gelagert, der Hilfsarm 8 ist drehbar mittels der Lagerung gegenüber der Drehgabel 7 gelagert. Der Hilfsarm 8 nimmt den Antrieb 11 mit der Antriebswelle 12 auf? an ihm befestigt ist auch die Torsionsfeder 13 mit Wägearm 14 und Behältnisgreifer 15. Als Behältnis ist im Ausführungsbeispiel ein Beutel 16 vorgesehen. Ein zu füllender Beutel wird entsprechend der Rezepterfordernis unter den Füllstutzen 17 eines Dosierelementes 18, z. B. einer Dosierschnecke, gehalten. Dosierelement 18 und Auflockerungseinrichtung 19 sind dem Komponentenbehälter 20 zugeordnet. Die Welle 21 der Auflockerungseinrichtung ist mit einem Zahnriemen 22 an die Welle 23 des Dosierelementes 18 angeschlossen. Am Gestell 24 des Komponentenbehälters 20 sind zwei Auflager angebracht. Am Hilfsarm 8 sind als zwei Gegenstücke die Auflagerdorne 26 befestigt.

Der Beutelgreifer 15 entnimmt bei Beginn des Verwiegungs-Vorganges einem an sich bekannten Beutelgeber 27 einen Beutel. Das Handhabungsgerät 4 positioniert den Beutel unter den Füllstutzen 17, indem es die beiden Auflagerdorne 26 in die Auflager 25 einfährt. Gleichzeitig koppelt die Antriebswelle 12 an die Welle 23 des Dosierelementes an. Der programmgesteuerte Antrieb treibt dann das Dosierelement und die verbundene Auflockerungseinrichtung an, wodurch der Beutel gefüllt wird. Mittels der Torsionsfeder 13 ist ein erschütterungsfreies Verwiegen möglich. Der Antrieb stellt sich hierbei entsprechend der Auslegung des Dosierelementes und den in Abhängigkeit von der Verwiege· menge festgelegten Drehzahlen für die Grobdosierung, Feindosierung und Feinstdosierung ein. Hierdurch werden alle unterschiedlichen Verwiegungsmengen, welche sich innerhalb

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des oder der Wägebereiche der integrierten Verwiegeeinrichtung ergeben können, z. B. von einigen hundert Gramm bis zu mehreren Kilogramm, individuell geregelt und in optimalen Einstellungen in kürzester Zeit durchgeführt. Ist der Beutel gefüllt und wird ein fehlerhaftes Mehrgewicht festgestellt, wird der Beutel entweder direkt durch eine entsprechende Fehlchargenöffnung 28 in den Komponentenbehälter 20 zurückentleert oder, besonders bei Fehlverwiegurvgen eines zweiten Zuschlagsstoffes in den gleichen Beutel, gesondert abgestellt. Bei einem Füllgewicht innerhalb der Toleranzgrenzen wird der gefüllte Beutel vom Handhabungsgerät zu einem an sich bekannten Beutelverschluß- und -kennzeichnungsgerät 29 geführt und dort verschlossen und gekennzeichnet. Beutelgeber 27 und Beutelverschluß- und -kennzeichnungsgerät 29 sind auf der Fahrwerksplattform· 3 mitgeführt und können zur Vermeidung von unnötigen Schwenkzeiten auch mehrmals vorhanden sein. Das Absetzen der gefüllten Beutel kann auf Paletten 30, welche auf der Fahrwerksplattform 3 mitgeführt werden, nach vorausberechneter Placierung erfolgen. Im besprochenen Ausführungsbeispiel dienen die Paletten 30 nur zur Aufnahme von Fehlverwiegungen, und die freigegebenen, richtig verwogenen und gefüllten Beutel werden auf einem nach der Rezeptur und dem Verfahren notwendigerweise computergesteuerten und möglicherweise reversierbaren Fördersystem 31 aufgesetzt, um einen automatischen Weitertransport mit genau definierten Beutelstandorten vorzubereiten.

In dem beschriebenen Ausführungsbeispiel sind die Komponentenbehälter in einer Reihe geradlinig angeordnet.

Andere Ausführungsbeispiele können die Komponentenbehälteranordnung entsprechend dem zur Verfugung stehenden Platzangebot zweireihig, gekrümmt und auch übereinander angeordnet vorsehen.

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Bezugszeicheniiste

1 Laufschienenpaar

2 Fahrwerk

3 Fahrwerksplattform

4 Handhabungsgerät

5 Säule

6 Hauptarm

7 Drehgabel

8 Hilfsarm

9 Drehzapfen

10 Lagerung

11 Antrieb

12 Antriebswelle

13 Torsionsfeder

14 Wägearm

15 Behältnisgreifer

16 Beutel

17 Füllstutzen

18 Dosierelement

19 Auflockerungseinrichtung

20 Komponentenbehälter

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Bezugszeichenliste

21 Welle der Auflockerungseinrichtung

22 Zahnriemen

23 Welle des Dosierelementes

24 Gestell des Komponentenbehälters

25 Auflager

26 Auflagerdorne

27 Beutelgeber

28 Fehlchargenöffnung

29 Beutelverschluß- und -kennzeichnungsgerät

30 Palette

31 Fördersystem

- Leerseite -

Claims

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Patentansprüche

Verfahren zur automatisierten Verwiegung von Schüttgütern und Flüssigkeiten,
dadurch gekennzeichnet,

daß die für die Verwiegung erforderlichen Arbeitssschritte wie Behältnisbereitstellung, Behältnisaufnahme, Betätigung' der Dosierelemente, Verwiegung und Verschließen der gefüllten Behältnisse sowie deren Kennzeichnung und Absetzen von einem rechnergesteuerten Handhabungsgerät (4), vorzugsweise in der Art eines sogenannten Industrieroboters, nach berechnetem Plan durchgeführt werden.
2. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

daß das Handhabungsgerät (4) stationär oder beweglich auf einem Fahrwerk (3) aufgebaut ist, welches Behältnisgeber (27) Verwiegungseinrichtung (13, 14, 15), Behältnisverschluß- und -kennzeichnungsgerät (29) und Behältnisablage (3Oj mit sich führt.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,

daß die Verwiegungseinrichtung. (13, 14, 15) ein integrales Bestandteil des Handhabungsgerätes (4) bildet.
4. Vorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,

daß die Dosierelemente (18) in an sich bekannter Weise durch Auflockerungseinrichtungen (19) und/oder Verschlüsse ergänzt sind.

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5. Vorrichtung nach Anspruch 2, 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Handhabungsgerät (4) ein oder mehrere ankoppelbare Antriebsorgane (11, 12) für ortsfeste Dosierelemente (18), Auflockerungseinrichtungen (19) und Verschlüsse aufweist.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das >oder die Antriebsorgane (1.'1, 12) in ihren Leistungen, Drehzahlen und/oder Wegen nach berechnetem Plan Steuer- und regelbar sind.
7. Vorrichtung nach Anspruch 3, 4 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Handhabungsgerät (4) selbst Dosierelemente nebst zugeordneten Antrieben aufweist, die bei Bedarf ablegbar sind.

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