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Kombinationswiegemaschine
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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Kombinationswiegemaschine
gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1, also eine Kombinationswiegemaschine,
die Hilfsaufnahme- oder Zwischenspeicherbehälter für die gewogenen Produkte enthält.
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Eine Kombinationswiegemaschine ist eine Einrichtung, die aus einer
Menge von Produkten, wie Süßigkeiten, Obst oder Gemüse, die relativ stark streuende
Einzelgewichte haben, eine Teilmenge auszuwählen gestattet, deren Gewicht im wesentlichen
gleich einem vorgegebenen Sollgewicht ist oder, allgemeiner gesprochen, einer bestimmten
Bedingung genügt.
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Eine aus der US-PS 4,267,894 bekannte Kombinationswiegemaschine weist
eine Mehrzahl von Wiegeeinheiten auf, die jeweils eine relativ empfindliche und
teuere Wiegevorrichtung mit zugeordnetem Gewichtgeber enthält. Es ist leicht einzusehen,
daß der Wirkungsgrad bei der Auswahl einer einer bestimmten Bedingung genügenden
Kombination von Produkten oder Produktchargen, die durch die Wiegeeinheiten gewogen
wurden und die Genauigkeit, mit der das gewünschte Sollgewicht angenähert wird,
mit der Anzahl der in der Maschine enthaltenen Wiegeeinheiten zunimmt. Eine
Erhöhung
der Anzahl der Wiegeeinheiten erhöht jedoch in unerwünschter Weise die Kosten der
Maschine. Zur Lösung dieses Problems ist aus der US-PS G, 308,928 eine Kombinationswiegemaschine
mit einer einzicfflen Wieceeinheit bekannt, der eine Mehrzahl von Aufnahmebehälterr.
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mit jeweils einem Gewichtswertspeicher zugeordnet sind.
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In den Gewichtswertspeichern wird jeweils der Gewichtswert der Produkte
gespeichert, die von der Wiegeeinheit in den betreffenden Behälter übergeführt wurden.
Bei dieser Maschine ist zwar die Anzahl der teuren Wiegeeinheiten auf ein Minimum
reduziert, sie erfordert jedoch einen sperrigen Verteilmechanismus zum Verteilen
der durch die einzige Wiegeeinheit nacheinander gewogenen Produktchargen auf die
jeweiligen Behälter.
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Hierdurch werden nicht nur der Raumbedarf und das Gewicht der Maschine
in unerwünschter Weise erhöht sondern auch der Wirkungsgrad wegen der erheblichen
Zeitspanne, die für die Verteilung der Artikel auf die leeren Behälter erforderlich
ist, herabgesetzt.
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Eine andere Idee zur Lösung dieser Probleme ist aus den US-PSen 4,437,527
und 4,446,938 bekannt. Die hier beschriebenen Kombinationswiegemaschinen enthalten
jeweils eine Mehrzahl von Wiegeeinheiten und jede Wiegeeinheit ist mit einem oder
mehreren Hilfsaufnahme- oder Zwischenspeicherbehältern und entsprechenden Gewichtswertspeichern
versehen, und die Kombinationswahl erfolgt auf der Basis sowohl der Gewichtswerte
von den Waagschalen als auch der Gewichtswerte der in die genannten Behälter übergeführten
Produkte.
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Durch diese Maßnahmen kann man zwar im Effekt einen Arbeitswirkungsgrad
und eine Wiegegenauigkeit erreichen, die einer Verdopplung oder Verdreifachung der
Anzahl der Wiegeeinheiten entspricht, diese Maschinen weisen jedoch immer noch den
Nachteil auf, daß sie mechanisch kompliziert sowie schwierig zu warten sind.
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Der vorliegenden Erfindung liegt dementsprechend die Aufgabe zugrunde,
eine verbesserte Kombinationswiegemaschine anzugeben, die die Vorteile der bekannten
Maschinen mit Hilfsaufnahmebehältern aufweist, aber wesentlich einfacher als diese
ist.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im Patentanspruch gekennzeichnete
Kombinationswiegemaschine gelöst.
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Eine Kombinationswiegemaschine gemäß einer bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung enthält also mehrere Wiegeeinheiten mit jeweils einer Waagschale zur
Aufnahme von zu wiegenden Produkten oder Artikeln und eine Vorrichtung zum Erzeugen
eines entsprechenden Gewichtswertsignals. Ferner enthält die Maschine eine Mehrzahl
von Aufnahmebehältern zur Aufnahme von gewogenen Artikeln von den Wiegeeinheiten,
eine Mehrzahl von diesen Behältern zugeordneten Gewichtswertspeichern zum Speichern
des dem Inhalt eines vorgegebenen Behälters entsprechenden Gewichtswertes, einer
Anordnung zum Bilden von Kombinationen der Gewichtswerte von den Wiegeeinheiten
und den Gewichtswertspeichern und zur Auswahl einer Kombination von Gewichtswerten,
deren Summe einer vorgegebenen Gewichtsbedingung genügt, eine Vorrichtung zum Entladen
der Waagschalen und/oder Behälter, die Produkte enthalten, deren Gewichtswerte in
die ausgewählte Kombination eingehen, und eine Ubertragungs- oder Umladevorrichtung,
die auf das Entladen der Behälter anspricht und daraufhin Produkte von den Wiegeeinheiten
in die entladenen Behälter überführt und außerdem die zugehörigen Gewichtswerte
in den Gewichtswertspeichern speichert, die den neu beladenen Behältern zugeordnet
sind.
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Gemäß der Erfindung ist jeder Aufnahmebehälter mindestens zwei Wiegeeinheiten
gemeinsam zugeordnet und die Umladevorrichtung bewirkt nach dem Entladen eines solchen
Behälters, daß in diesen neues Produkt von einer der zugeordneten Wiegeeinheiten
übergeführt wird.
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Bei der Kombinationswiegemaschine gemäß der Erfindung wird die Anzahl
der Gewichtssignale, die für die Kombinationswahl zur Verfügung stehen, im Vergleich
mit einer Maschine ohne solche Behälter um einen Bruchteil der Anzahl der Wiegeeinheiten
erhöht, also nicht so stark, wie bei den Kombinationswiegemaschinen gemäß den erwähnten
US-PSen4,437,527 und 4,446,938, bei denen die Anzahl der zur Verfügung stehenden
Gewichtswerte um mindestens die Anzahl der Wiegeeinheiten erhöht wurde. Wenn beispielsweise
die vorliegende Kombinationswiegemaschine zehn Wiegeeinheiten und fünf Aufnahmebehälter
enthält, d.h. daß in diesem Falle jedem Behälter zwei Wiegeeinheiten zugeordnet
sind, ist die Anzahl der Gewichtssignale, die für die Kombinationswahl zur Verfügung
stehen, gleich fünfzehn.
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Die Verringerung der Anzahl der Behälter im Vergleich zu den Wiegeeinheiten
führt jedoch zu einer wesentlich einfacheren und wirtschaftlicheren Konstruktion
der Maschine und außerdem ist die resultierende Verringerung des Arbeitswirkungsgrades
und der Wiegegenauigkeit verhältnismäßig unbedeutend.
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Im folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung unter Bezugnahme
auf die Zeichnungen näher erläutert.
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Es zeigen: Figur 1 eine schematische Schnittansicht eines Teiles einer
Kombinationswiegemaschine gemäß einer Ausführungsform der Erfindung, aus der die
Lagebeziehungen von wesentlichen mechanischen Teilen der Maschine ersichtlich sind;
Figur 2 eine Draufsicht, die einen Teil der wesentlichen Komponenten der Maschine
gemäß Figur 1 und ihre gegenseitige Anordnung zeigt; Figur 3 eine schematische Seitenansicht
der generellen mechanischen Anordnung der Maschine gemäß Figur 1; Figur 4 ein Blockschaltbild
einer Schaltungsanordnung für die Maschine gemäß Figur 1; Figur 5 ein Schaltbild
eines in Figur 4 enthaltenen Steuerteiles; Figur 6 ein Blockschaltbild eines Betriebsaufnahmesignalgenerators
der Schaltungsanordnung gemäß Figur 4; Figur 7 ein Blockschaltbild einer Schaltungsanordnung
gemäß einer anderen Ausführungsform der Erfindung und Figur 8 ein Blockschaltbild
einer Schaltungsanordnung gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung.
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In allen Zeichnungen sind gleiche oder gleichartige Teile mit den
gleichen Bezugszeichen bezeichnet.
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In Figur 1 sind zwei Wiegebehälter oder Waagschalen 1a und 1b dargestellt,
die mit einem Gewichtgeber 2a bzw.
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2b verbunden sind, der ein Gewichtssignal Wa1 bzw. Wb1 (Figur 4) entsprechend
dem Gewicht der in der betreffenden Waagschale enthaltenen Artikel oder Produkte
liefert.
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Die Produkte werden in die Waagschalen 1a und 1b von zwei Beschickungsbehältern
3a bzw. 3b über Beschickungsschleusen 4a bzw. 4b eingefüllt. Der Inhalt der Waagschalen
1a und 1b wird durch Entladeschleusen 5a bzw.
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5b in einen Hilfsaufnahmebehälter 6 oder durch Entladeschleusen 7a
bzw. 7b in einen Sammeltrichter 8 entladen.
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Der Inhalt des Behälters 6 wird durch eine Entladeschleuse 9 in den
Sammeltrichter 8 entladen. Die Beschickungsschleusen 4a und 4b sowie die Entladeschleusen
5a, 5b, 7a, 7b und 9 werden durch Betätigungssignale geöffnet, wie noch erläutert
werden wird, und schließen dann wieder automatisch nach einer vorgegebenen Zeitspanne.
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Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel sind, wie in Figur 2 schematisch
dargestellt ist, eine Mehrzahl n von Aufnahmebehältern 611 62, ... 6 im Kreis obern
halb des Sammeltrichters 8 angeordnet und oberhalb dieser Aufnahmebehälter sind
jeweils Paare von Waagschalen 1a1 und 1b1, 1a2 und 1b2, ... lan und lbn wie oben
erläutert, angeordnet.
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Die Maschine enthält ferner, wie Figur 3 zeigt, eine Beschickungsvorrichtung,
die für jeden Beschickungsbehälter 3 einen linearen Schwingungsförderer 10 sowie
einen diesen gemeinsamen Verteilungsförderer 11 enthält. Die Beschickungsvorrichtung
ist oberhalb der in Figur 2 dargestellten Anordnung angeordnet und fördert die Produkte,
die auf die Mitte des Verteilungsförderers 11 aufgebracht werden, über die Schwingungsförderer
10 automatisch zu den jeweiligen Beschickungs-
behältern 3. Beschickungsvorrichtungen
dieser Art sind bekannt, z.B. aus der US-PS 4,344,492 und der JA-OS 57-160021, so
daß sich eine weitere Erläuterung erübrigt.
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Die Gewichtssignale Wa1 und Wb von den Gewichtgebern 2a1 und 2b1 werden,
wie Figur 4 zeigt, direkt einer Kombinationsrecheneinheit 32 zugeführt und ferner
über UND-Glieder 281 und 1101 einem gemeinsamen ODER-Glied 281 zugeführt. Der Ausgang
des ODER-GliedLs 281 ist mit einem Gewichtswertspeicher 301 gekoppelt, dessen Ausgangssignal
Wc1 der Kombinationsrecneneinheit 32 zugeführt ist. Die Gewichtssignale Wa2, b2;
Wa Wan von den Gewichtsgebern 2a2, 2b2; ... 2an, 2b n n und die Gewichtssignale
Wc2, ... Wcn, die in entsprechender Weise von diesen Gewichtssignalen gewonnen werden,
werden ebenfalls der Kombinationsrechcneinheit 32 zugeführt, dies ist jedoch der
Einfachheit halber nicht dargestellt. Die Anzahl der der Kombinationsrecheneinheit
32 zugeführten Gewichtswerteingangssignale beträgt also insgesamt 3n.
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Die Kombinationsrecheneinheit 32 weist ferner 3n Steuereingänge auf,
denen 3n zweiwertige (Logikwert 1 oder 0) Steuersignale Ga1, Gb1, Gc1; ... Gan,
Gbn, Gc n von einem Kombinationsgenerator 36 zugeführt werden. Der Kombinationsgenerator
36 kann beispielsweise einen 3n-Bit-Binärzähler mit 3n Bitausängen entsprechend
Ga1, Gb1, Gc1; ... Gan, n n auf weisen und an diesen Ausgängen Signale des Logikwertes
1 entsprechend (23n-1) Sätzen mathematischer Kombinationen liefern. Die Kombinationsrecheneinheit
32 summiert unter Steuerung dieser Kombinationsausgangssignale die ihr zugeführten
Gewichtswerte und liefert nacheinander Summengewichtssignale an eine Auswerteeinheit
38. Die Auswerteeinheit 38 vergleicht die ihr
zugeführten Summengewichtssignale
mit einer vorgegebenen Sollgewichtsbedingung und liefert ein Ausgangssignal an einen
Kombinationsspeicher 44, wenn die vorgegebene Bedingung erfüllt ist. Der Kombinationsspeicher
44 hat 3n Eingänge, die mit entsprechenden Ausgängen des Kombinationsgenerators
36 gekoppelt sind, und speichert die jeweilige Eingangssignalkombination unter Steuerung
durch das Ausgangs signal der Auswerteeinheit 38. Kombinationswähleinrichtungen
dieser Art sind in Kombinationswiegemaschinen üblich, sie sind in den oben erwähnten
Patentschriften beschrieben und brauchen daher hier nicht mehr im einzelnen erläutert
zu werden.
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Der Kombinationsrecheneinheit 32 werden, wie oben erwähnt, eine Anzahl
n von Gewichtswerttripeln und eine entsprechende Anzahl n von Steuersignaltripeln
zugeführt. Die Schaltungen für die jeweiligen Tripel sind jedoch hinsichtlich Aufbau
und Arbeitsweise im wesentlichen gleich, so daß im folgenden nur die Schaltungsanordnung
eines einzigen Tripels beschrieben wird.
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Die die Tripel bezeichnenden Indizes sind aus demselben Grunde weggelassen.
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Die SteuersignaleGa, Gb und Gc, die im Kombinationsspeicher 44 gespeichert
sind, werden Steuerschaltungen 46, 48, 50, 52, 54, 56 und 58 zugeführt, deren Ausgangssignale
über ODER-Glieder 16, 18, 22, 100, 80 und 66 den Beschickungsschleusen 4a und 4b
sowie den Entladeschleusen 5a, 5b, 7a, 7b bzw. 9 zugeführt werden, um die Schleusen
der jeweiligen Waagschalen und Behälter 3a, 3b, 1a, 1b und 6 zur Weiterleitung der
in ihnen enthaltenen Produkte zu öffnen. Einzelheiten werden weiter unten unter
Bezugnahme auf Figur 5 beschrieben.
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Als Kombinationsgenerator-Betätigungseinrichtung ist ein Startsignalgenerator
12 über eine Verzögerungseinheit 34 und ein ODER-Glied 132 mit einem Steuereingang
des Kombinationsgenerators 36 gekoppelt. Mit dem anderen Eingang des ODER-Gliedes
132 ist eine Operationswiederaufnahmeschaltung gekoppelt, die in Figur 6 dargestellt
ist und unten noch näher erläutert werden wird. Der Startsignalgenerator 12 ist
außerdem direkt mit ODER-Gliedern 16 und 18 gekoppelt, ferner mit ODER-Gliedern
16 und 22 über eine Verzögerungseinheit 20 und mit einem ODER-Glied 16 über die
Verzögerungseinheit 20 und eine Verzögerungseinheit 32.
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Bei der folgenden Erläuterung der Arbeitsweise der Schaltungsanordnung
gemäß Figur 4 sei angenommen, daß anfänglich die Waagschalen 1a und ib sowie die
Ililfsaufnahmebehälter 6 alle leer und die Beschickunc;sbehälter 3a und 3b mit Produkt
gefüllt sind. Wenn eine Bedienungsperson den Startsignalgenerator 12, wie einen
Druckknopfstarter betätigt, um einen Startimpuls F zu erzeugen, wird dieser Impuls
F über die ODER-Glieder 16 und 18 den Beschickungsschleusen 4a bzw.
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4b zugeführt. Die Inhalte der Beschickungsbehälter 3a und 3b werden
dementsprechend in die Waagschalen 1a bzw. 1b entladen und die Behälter 3a und 3b
werden durch die Beschickungsvorrichtung gemäß Figur 3 dann automatisch wieder gefüllt.
Die Gewichtsgeber 2a und 2b sprechen dann auf das Gewicht der Inhalte der Waagschalen
1a und 1b an und liefern entsprechende Gewichtswerte. Nach einer ausreichenden Verzögerung
durch die Verzögerungseinheit 20 wird ein verzögerter Impuls G über die ODER-Glieder
16 und 22 der Beschickungsschleuse 4a und der Entladeschleuse 5a zugeführt.
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Die Schleusen 4a und 5a werden daher geöffnet und der Inhalt des Beschickungsbehälters
3a wird über die Waagschale 1a in den Aufnahmebehälter 6 übergeführt.
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Gleichzeitig wird der verzögerte Impuls G über das ODER-Glied 24 dem
UND-Glied 26 zugeführt und tastet dieses auf, so daß das Gewichtssignal vom Gewichtgeber
2a durch das UND-Glied 26 zum Speicher 30 übertragen wird. Nach einer weiteren ausreichenden
Verzögerung durch die Verzögerungseinheit 32 wird der Beschickungsschleuse 4a ein
weiterer verzögerter Impuls H über das ODER-Glied 6 zugeführt und der Inhalt des
Beschickungsbehälters 3a wird in die Waagschale 1a übergeführt.
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Der Kombinationsrecheneinheit 32 wird also nun ein Tripel von Gewichtssignalen
Wa, Wb und Wc von den Gewichtgebern 2a und 2b bzw. dem Speicher 30 zugeführt.
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Nach einer ausreichenden Verzögerung ab der Einleitung des Startimpulses
F und nachdem die der Kombinationsrecheneinheit 32 zugeführten Gewichtssignale sich
stabilisiert haben, wird ein Ausgangsimpuls von der Verzögerungseinheit 34 durch
das ODER-Glied 132 dem Kombinationscjenerator 36 zugeführt, um diesen in Betrieb
zu setzen. Es wird also nun eine Kombinationswahloperation durchgeführt, wie oben
beschrieben wurde, und eine Information der ausgewählten Kombination aus n Tripeln
zweiwertiger Signale Ga, Gb und Gc wird vom Kombinationsspeicher 44 geliefert. Hinsichtlich
des Status der verschiedenen Signale gibt es die folgenden sieben aktiven Kombinationen:
Fall Ga Gb Gc (1) 0 0 1 (2) 0 1 0 (3) 0 1 1 (4) 1 0 0 (5) 1 0 1 (6) 1 1 0 (7) 1
1 1
Ga, Gb und Gc entsprechen, wie oben erwähnt, den Waagschalen
bzw. Behältern 1a, 1b und 6 und diejenigen, denen der Logikwert 1 zugeordnet ist,
werden entladen.
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Im folgenden soll nun die Arbeitsweise der Steuerschaltungen 46 bis
58 in Verbindung mit den verschiedenen Fällen (1) bis (7) erläutert werden. Wie
aus Figur 5 ersichtlich ist, enthält jede Steuerschaltung ein UND-Glied 64, 78,
86, 98, 104, 116 bzw. 122, dem die Steuersignale Ga, Gb und Gc vom Kombinationsspeicher
44 zugeführt werden, wobei eines oder zwei Eingangssignale invertiert werden, mit
der Ausnahme des UND-Gliedes ;22.
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Fall (1) Wie aus Figur 5 unmittelbar ersichtlich ist, liefert nur
das UND-Glied 64 der Steuerschaltung 46 ein Signal des Logikwertes 1. Dieses Signal
wird zuerst durch das ODER-Glied 66 der Entladeschleuse 9 zugeführt, um den gewählten
Behälter 6 zu entladen. Nach einer ausreichenden Verzögerung durch die Verzögerungseinheit
68 wird das Signal des Logikwertes 1 der Entladeschleuse 5a über das ODER-Glied
22 und dem UND-Glied 26 über das ODER-Glied 24 zugeführt, wodurch der Inhalt der
Waagschale 1a in den Aufnahmebehälter 6 entladen und außerdem das entsprechende
Gewichtssignal vom Gewichtgeber 2a über die Glieder 26 und 28 dem Speicher 30 zugeführt
wird. Nach einer weiteren Verzögerung durch die Verzögerungseinheit 72 wird das
Signal des Wertes 1 der Entladeschleuse 4a über das ODER-Glied 16 und dem ODER-Glied
140 (Figur 6) zugeführt, wodurch der Inhalt des Beschickungsbehälters 3a in die
Waagschale 1a übergeführt und der Anfangs zustand des Tripels wieder hergestellt
wird.
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Die Funktion des dem ODER-Glied 140 der Figur 6 zuge-
führten
Signalsdes Wertes 1 wird später noch erläutert werden.
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Fall (2) In diesem Falle liefert nur das UND-Glied 78 der Steuerschaltung
48 ein Signal des Logikwertes 1.
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Dieses Signal wird zuerst der Entladeschleuse 7b über das ODER-Glied
80 zugeführt, um den Inhalt der Waagschale 1b in den Sammeltrichter 8 zu entladen.
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Nach einer ausreichenden Verzögerung durch die Verzögerungseinheit
82 wird das Signal des Wertes 1 über das ODER-Glied 18 der Beschickungsschleuse
4b zugeführt, um den Inhalt des Beschickungsbehälters 3b in die entladene Waagschale
1b überzuführen und dadurch den Anfangs zustand wiederherzustellen. Das Signal 1
wird dann auch aus einem noch zu erläuternden Grunde dem ODER-Glied 140 zugeführt.
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Fall (3) Nur das UND-Glied 86 der Steuerschaltung 50 erzeugt in diesem
Falle ein Signal des Logikwerts 1. Dieses Signal wird zuerst den Entladeschleusen
7b und 9 über die ODER-Glieder 80 bzw. 66 zugeführt, um die Inhalte der gewählten
Waagschale 1b und des Behälters 6 in den Sammeltrichter 8 zu entladen. Nach einer
ausreichenden Verzögerung durch die Verzögerungseinheit 88 wird das Signal der Beschickungsschleuse
4b über das ODER-Glied 18 zugeführt, um die Waagschale Ib mit dem Inhalt des Beschickungsbehälters
3b zu beschicken. Ungefähr gleichzeitig wird das durch die Verzögerungseinheit 90
verzögerte Signal durch die ODER-Glieder 22 und 24 der Entladeschleuse 5a bzw. dem
UND-Glied 26 zugeführt, um den Inhalt der Waagschale 1a in den entleerten Aufnahmebehälter
6 über zuführen und gleichzeitig das
entsprechende Gewichtssignal
vom Gewichtgeber 2a über die Glieder 26 und 28 in den Speicher 30 überzuführen.
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Nach einer weiteren Verzögerung durch die Verzögerungseinheit 32 wird
das Signal des Wertes 1 der Beschickungsschleuse 4a über das ODER-Glied 16 zugeführt,
um die entleerte Waagschale 1a mit dem Inhalt des Beschickungsbehälters 3a zu füllen.
Der Anfangszustand der drei Behälter (einschließlich der Waagschale) ist also wieder
hergestellt. Das Signal 1 wird ferner dem ODER-Glied 140 der Figur 6 zugeführt.
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Fall (4) Nur das UND-Glied 98 der Steuerschaltung 52 erzeugt in diesem
Falle ein Signal des Logikwerts 1. Dieses Signal wird über das ODER-Glied 100 der
Entladeschleuse 7a zugeführt, um den Inhalt der gewählten Waagschale 1a in den Sammeltrichter
8 zu entleeren. Nach einer ausreichenden Verzögerung durch die Verzögerungseinheit
102 wird das Signal außerdem der Beschickungsschleuse 4a über das ODER-Glied 16
und dem ODER-Glied 140 (Figur 6) zugeführt, so daß der Inhalt des Beschickungsbehälters
3a in die Waagschale 1a übergeführt und der Anfangszustand wieder hergestellt wird.
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Fall (5) In diesem Falle liefert nur das UND-Glied 104 der Steuerschaltung
54 ein Signal des Logikwerts 1. Dieses Signal wird zuerst über die ODER-Glieder
100 und 66 den Entladeschleusen 7a bzw. 9 zugeführt, um den Inhalt der Waagschale
la und des Behälters 6, die ausgewählt worden waren, in den Sammeltrichter 8 zu
entleeren.
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Nach einer ausreichenden Verzögerung durch die Verzögerungseinheit
106 wird das Signal 1 der Beschickungsschleuse 4a über das ODER-Glied 16 zugeführt,
um die
entleerte Waagschale 1a mit dem Inhalt des Beschickungsbehälters
3a wieder aufzufüllen. Etwa gleichzeitig wird das durch die Verzögerungseinheit
108 verzögerte Signal 1 direkt der Entladeschleuse 5b und dem UND-Glied 110 zugeführt,
so daß der Inhalt der Waagschale 1b in den leeren Aufnahmebehälter 6 übergeführt
und gleichzeitig das entsprechende Gewichtssignal vom Gewichtgeber 2b durch die
Glieder 110 und 28 in den Speicher 30 übertragen wird. Nach einer weiteren Verzögerung
durch die Verzögerungseinheit 112 wird das Signal 1 der Beschickungsschleuse 4b
durch das ODER-Glied 18 zugeführt und außerdem auch dem ODER-Glied 140 (Figur 6),
so daß die entladene Waagschale 1b mit dem Inhalt des Beschickungsbehälters 3b aufgefüllt
wird. Der Anfangszustand ist also wieder hergestellt.
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Fall (6) In diesem Falle liefert nur das UND-Glied 116 der Steuerschaltung
56 ein Signal des Logikwerts 1. Dieses Signal wird zuerst über die ODER-Glieder
100 und 80 den Entladeschleusen 7a bzw. 7b zugeführt, um die Inhalte der beiden
Waagschalen 1a und 1b im Sammeltrichter 8 zu entleeren. Nach einer geeigneten Verzögerung
durch die Verzögerungseinheit 118 wird das Signal 1 durch die ODER-Glieder 16 und
18 den Beschickungsschleusen 4a bzw. 4b zugeführt, um die Waagschalen 1a und 1b
mit den Inhalten der Beschickungsbehälter 3a bzw. 3b wieder aufzufüllen und den
Anfangszustand wieder herzustellen. Nach einer geeigneten Verzögerung durch die
Verzögerungseinheit 120 wird das Signal 1 außerdem dem ODER-Glied 140 der Figur
6 zugeführt.
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Fall (7) In diesem Fall liefert nur das UND-Glied 122 der
Steuerschaltung
58 ein Signal des Logikwerts 1. Dieses Signal, das als "E" bezeichnet werden soll,
wird über die ODER-Glieder 100, 80 und 66 den Entladeschleusen 7a, 7b bzw. 9 zugeführt,
um die Inhalte des ganzen Tripels von Waagschalen 1a, 1b und Behälter 6 in den Sammeltrichter
8 zu entladen. Nach einer ausreichenden Verzögerung durch die Verzögerungseinheit
126 wird das verzögerte Signal 1, das mit "A" bezeichnet werden soll, durch die
ODER-Glieder 16 und 18 den Beschickungsschleusen 4a und 4b zugeführt, um die leeren
Waagschalen 1a und 1b mit den Inhalten der Beschickungsbehälter 3a bzw. 3b wieder
aufzufüllen.
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Nach einer weiteren Verzögerung durch die Verzögerungseinheit 128
wird das verzögerte Signal "C" der Entladeschleuse 5a sowie dem UND-Glied 26 über
die ODER-Glieder 22 bzw. 24 zugeführt, wodurch der Inhalt der Waagschale 1a in den
Aufnahmebehälter 6 und gleichzeitig das entsprechende Gewichtssignal vom Gewichtgeber
2a durch die Glieder 26 und 28 in den Speicher 30 übertragen wird. Nach einer weiteren
Verzögerung durch die Verzögerungseinheit 130 wird das verzögerte Signal "B" über
das ODER-Glied 16 der Beschickungsschleuse 4a zugeführt, um die entleerte Waagschale
1a mit dem Inhalt des Beschickungsbehälters 3a aufzufüllen, so daß der Anfangszustand
wieder hergestellt ist. Das Signal "B" wird außerdem dem ODER-Glied 140 (Figur 6)
zugeführt.
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Aus der obigen Beschreibung ist ersichtlich, daß eine der Steuerschaltungen
46, 48, 50, 52, 54, 56 und 58 mit Sicherheit ein Signal des Logikwerts 1 an das
ODER-Glied 140 der Schaltung gemäß Figur 6 liefert, wenn mindestens einer der drei
Behälter (einschließlich der Waagschalen) für die Kombination ausgewählt worden
ist. Ein die Ausgangssignaledes ODER-Gliedes 140 zählender Zähler 142 wird also
die Anzahl der Tripel zählen,
die mindestens einen ausgewählten
Behälter enthalten.
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Andererseits werden in Figur 6 n Tripel von Ausgangssignalen des Kombinationsspeichers
44 entsprechend n ODER-Gliedern 1131 bis 113n zugeführt, deren Ausgangssignale auf
einen Addierer 138 zum Summieren der ankommenden Signale des Wertes 1 gekoppelt
sind. Da jedes ODER-Glied 113 ein Signal des Logikwerts 1 an den Addierer 138 liefert,
wenn mindestens eines seines Tripels von Eingangssignalen eine 1 ist, liefert der
Addierer 138 ein Ausgangssignal, welches die Anzahl der Tripel anzeigt, die mindestens
ein Signal des Wertes 1 enthalten, welches einem speziellen Behälter (oder Waagschale)
entspricht, der für die Kombination gewählt worden ist. Ein Vergleicher 144, dem
die Ausgangssignale des Addierers 138 und des Zählers 142 als Eingangssignale zugeführt
sind, liefert einen Ausgangsimpuls, wenn Koinzidenz zwischen den beiden Eingangssignalen
auftritt. Ein Ausgangsimpuls des Vergleichers 144 zeigt also an, daß ein Kombinationswahloperationszyklus
fertig ist. Dieser Ausgangsimpuls wird dem Zähler 142 als Rückstellimpuls zugeführt
und gleichzeitig durch eine Verzögerungseinheit 146 verzögert und über das ODER-Glied
132 (Figur 4) dem Kombinationsgenerator 36 zugeführt, um den nächsten Operationszyklus
einzuleiten.
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In dem oben erwähnten Fall (1) werden die Waagschalen 1a und 1b sowie
der Aufnahmebehälter 6 alle wieder beschickt nachdem sie entladen worden waren und
es dauert daher etwas länger, bevor der nächste Kombinationalswahloperationszyklus
beginnen kann. Figur 7 zeigt eine andere Ausführungsform für die Steuerschaltung
58, die für eine Verkürzung dieser Zeitspanne ausgelegt ist. Bei dieser Schaltung
wird das Ausgangssignal des Logikwerts 1 des UND-Gliedes 122 über die ODER-Glieder
100, 80 und 66 den Entladeschleusen
7a, 7b bzw. 9 zugeführt, um
die Inhalte aller Waagschalen und Behälter la, 1b und 6 in den Sammeltrichter 8
zu entleeren. Nach einer ausreichenden Verzögerung durch die Verzögerungseinheit
148 wird das Signal des Wertes 1 über die ODER-Glieder 16 und 18 den Beschickungsschleusen
4a bzw. 4b zugeführt, um die Waagschalen 1a und 1b wieder mit den Inhalten der Beschickungsbehälter
3a bzw. 3b zu füllen. Das Ausgangssignal der Verzögerungseinheit 148 wird außerdem
dem ODER-Glied 140 der Figur 6 zugeführt. Der nächste Arbeitszyklus wird also nun
in diesem Zustand eingeleitet, bei dem der entladene Aufnahmebehälter leer gelassen
wird, so daß die Dauer für das Entladen und Laden erheblich verringert wird. Das
Ausgangssignal 1 wird außerdem dem Setzeingang S einer Flip-Flop-Schaltung 150 zugeführt,
um diese zu setzen, so daß sie von ihrem Q-Ausgang ein Signal des Logikwerts 1 an
UND-Glieder 152, 158, 162 und 166 liefert. Die nächste Kombinationswahloperation
führt zu einem von vier möglichen Kombinationen der Waagschalen 1a und 1b: Im ersten
Zustand, in dem keine der Waagschalen 1a und 1b in der ausgewählten Kombination
enthalten ist, liefert das UND-Glied 152 ein Signal des Logikwerts 1, welches über
das ODER-Glied 22 der Entladeschleuse 5a zugeführt wird, um den Inhalt der Waagschale
1a in den Behälter 6 überzuführen, außerdem wird dieses Signal über das ODER-Glied
24 dem UND-Glied 26 zugeführt, um das entsprechende Gewichtssignal über die Glieder
26 und 28 (Figur 4) in den Speicher 30 überzuführen.
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Nach einer ausreichenden Verzögerung durch eine Verzögerungseinheit
154 wird das Signal 1 über das ODER-Glied 16 der Beschickungsschleuse 4a zugeführt,
um die entladene Waagschale 1a mit dem Inhalt des Beschickungsbehälters 3a nachzufüllen,
außerdem wird dieses Signal über ein ODER-Glied 156 einem Rückstelleingang R der
Flip-Flop-Schaltung
150 zugeführt, die hierdurch zurückgestellt wird. Das Ausgangssignal der Verzögerungseinheit
154 wird außerdem dem ODER-Glied 140 (Figur 6) zugeführt, wodurch der nächste Arbeitszyklus
unter normalen Bedingungen eingeleitet wird, bei denen die drei Waagschalen bzw.
Behälter 1a, 1b und 6 alle mit Gut gefüllt sind.
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Im zweiten Zustand, in dem nur die Waagschale 1a zu der ausgewählten
Kombination beiträgt, liefert das UND-Glied 158 ein Signal des Logikwerts 1, das
den Entladeschleusen 7a und 5b zugeführt wird, um den Inhalt der ausgewählten Waagschale
1a in den Sammeltrichter 8 zu entladen und gleichzeitig den Inhalt der nicht ausgewählten
Waagschale 1b in den leeren Aufnahmebehälter 6 überzuführen. Gleichzeitig wird das
Signal 1 auch dem UND-Glied 110 (Figur 4) zugeführt, um das entsprechende Gewichtssignal
vom Gewichtgeber 2b über die Glieder 110 und 28 dem Speicher 30 zuzuführen. Nach
einer ausreichenden Verzögerung durch die Verzögerungseinheit 130 wird das Signal
1 außerdem über die ODER-Glieder 16 und 18 den Beschickungsschleusen 4a und 4b zugeführt,
um die Inhalte der Beschickungsbehälter 3a und 3b den entleerten Waagschalen 1a
bzw. 1b zuzuführen, ferner wird das Signal über das ODER-Glied 156 dem Rückstelleingang
R des Flip-Flops 150 zugeführt, um dieses zurückzusetzen. Das Ausgangssignal der
Verzögerungseinheit 160 wird außerdem dem ODER-Glied 140 (Figur 6) zugeführt, so
daß der nächste Arbeitszyklus unter normalen Bedingungen, wie oben beschrieben,
eingeleitet wird.
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Im dritten Zustand, in dem nur die Waagschale Ib zu der ausgewählten
Kombination beiträgt, liefert das UND-Glied 162 ein Signal des Logikwerts 1, welches
durch die ODER-Glieder 80 und 82 den Entladeschleusen
7b und 5a
zugeführt wird, um den Inhalt der ausgewählten Waagschale 1b in den Sammeltrichter
8 zu entleeren und gleichzeitig den Inhalt der nicht ausgewählten Waagschale 1a
in den leeren Aufnahmebehälter 6 überzuführen.
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Gleichzeitig wird das Signal 1 auch durch das ODER-Glied 24 dem UND-Glied
26 (Figur 4) zugeführt, um das entsprechende Gewichtssignal vom Gewichtgeber 2a
dem Speicher 30 über die Glieder 26 und 28 zuzuführen. Nach einer geeigneten Verzögerung
durch die Verzögerungseinheit 164 wird das Signal 1 über die ODER-Glieder 16 und
18 den Beschickungsschleusen 4a und 4b zugeführt, um die entladenen Waagschalen
1a und 1b mit den Inhalten der Beschickungsbehälter 3a bzw. 3b zu füllen, ferner
wird das Signal durch das ODER-Glied 156 dem Rückstelleingang R des Flip-Flops 150
zu dessen Rückstellung zugeführt. Das Ausgangssignal der Verzögerungseinheit 164
wird außerdem dem ODER-Glied 140 der Schaltungsanordnung gemäß Figur 6 zugeführt,
um den nächsten Arbeitszyklus unter normalen Bedingungen einzuleiten.
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Im vierten Zustand, in dem die beiden Waagschalen 1a und 1b in der
ausgewählten Kombination enthalten sind, liefert das UND-Glied 166 ein Signal des
Logikwerts 1, welches durch die ODER-Glieder 100 und 80 den Entladeschleusen 7a
und 7b zugeführt wird, um die Inhalte der ausgewählten Waagschalen 1a und 1b in
den Sammeltrichter zu entleeren. Nach einer ausreichenden Verzögerung durch die
Verzögerungseinheit 168 wird das Signal 1 durch die ODER-Glieder 16 und 18 den Beschickungsschleusen
4a und 4b zugeführt, um die entleerten Waagschalen 1a und 1b wieder mit Gut aus
den Beschickungsbehältern 3a bzw. 3b zu füllen. Das Ausgangs signal der Verzögerungseinheit
168 wird ferner dem ODER-Glied 140 der Figur 6 zugeführt und der folgende Arbeitszyklus
wird dementsprechend unter normalen Bedingungen begonnen.
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In der US-PS 4,385,671 ist eine Kombinationswiegemaschine beschrieben,
welche auf dem sogenannten Zwei-Schicht-System arbeitet und Mittel enthält, um die
Teilnahme der bei einer laufenden Kombination ausgewählten Waagschalen bei der nächsten
Kombinationswahloperation zu verhindern und die nächste Operation zu beginnen, bevor
das Entladen und Wiederbeladen dieser Waagschalen fertig ist; hierdurch wird der
Arbeitswirkungsgrad der Maschine verbessert. Figur 8 zeigt eine dritte Ausführungsform
der Erfindung, die nach diesem Prinzip arbeitet. Bei dieser Maschine werden die
Ausgangssignale Ca1, Gab1, 1; ... Gan, Gbn, Ccn über UND-Glieder 200a1, 200b1, 200c1;
... 200an, 200bn bzw. 200cm den Steuereingängen der Kombinationsrecheneinheit 32
zugeführt. Die zweiten Eingänge dieser UND-Glieder 200 sind invertiert. Die Ausgangssignale
des Kombinationsspeichers 44 werden über einen weiteren Kombinationsspeicher 202
auf die Steuereingänge 46 bis 58 (Figur 4) gekoppelt, und der Kombinationsspeicher
202 ist so ausgebildet, daß er solange Ausgangssignale liefert, bis die entsprechenden
Waagschalen wieder vollständig beschickt sind und sich stabilisiert haben. Die Ausgänge
des Kombinationsspeichers 202 sind mit den invertierten Eingängen der entsprechenden
UND-Glieder 200 gekoppelt.
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Die Ausgänge des Kombinationsgenerators 36 sind außerdem mit einem
UND-Glied 208 gekoppelt, dessen Ausgang über eine Verzögerungseinheit 210 mit einem
zweiten Steuereingang des Kombinationsspeichers 44 gekoppelt ist. Wenn der Kombinationsgenerator
36, wie erwähnt, aus einem 3n-Bit-Binärzähler besteht, liefern alle Ausgänge am
Ende eines Operationszyklus Ausgangssignale des Logikwerts 1. Das UND-Glied 208
liefert dann ein Ausgangssignal, welches durch die Verzögerungseinheit 210 ausreichend
verzögert und dem Kombinationsspeicher 44 zugeführt wird, um diesen zur Ausgabe
seines Inhaltes zu veranlassen. Die ausgewählten Waagschalen
und
Behälter werden daher unter Steuerung der Steuerschaltungen 46 bis 58 entladen und
wieder beschickt, die entsprechenden UND-Glieder 200 werden jedoch durch die ausgewählte
Kombination vom Kombinationsspeicher 202 gesperrt, um zu verhindern, daß die entsprechenden
Ausgangssignale des Kombinationsgenerators 36 die Kombinationsrecheneinheit 32 steuern,
d.h. es wird verhindert, daß die ausgewählten Waagschalen an der nächsten Kombinationswahloperation
teilnehmen. Andererseits werden die Ausgangssignale der ODER-Glieder 16, 18 und
22 (Figur 4) und des UND-Gliedes 104 (Figur 5) zur Betätigung der Beschickungsschleusen
4a und 4b und Entladeschleusen 5a und 5b durch das ODER-Glied 206 dem ODER-Glied
132 zugeführt, um den Kombinationsgenerator 36 wieder anlaufen zu lassen. Die nächste
Kombinationswahloperation wird daher sofort wieder begonnen, ohne das Ende der Entlade-
und Beschickungsoperation der ausgewählten Waagschalen bzw. Behälter abzuwarten.
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Hierdurch läßt sich die Zykluszeit nennenswert verkürzen und dementsprechend
die Arbeitseffizienz verbessern.
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Die oben beschriebenen Ausführungsbeispiele lassen sich selbstverständlich
in verschiedener Weise abwandeln, ohne den Rahmen der Erfindung zu überschreiten.
Beispielsweise kann man jedem Hilfsaufnahmebehälter auch irgendeine andere Zahl
von Waagschalen zuordnen, z.B.
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drei oder mehr Waagschalen.
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Durch die Erfindung wird also eine Kombinationswiegemaschine zum Zusammenstellen
von Stückgut zu einer Verpackung beschrieben, deren Gesamtgewicht einer vorgegebenen
Gewichtsbedingung genügt, insbesondere einem bestimmen Sollgewicht möglichst nahekommt.
Die Maschine enthält mehrere Wiegeeinheiten, in denen jeweils gleichzeitig Gut gewogen
werden kann, eine Recheneinheit zur
Auswahl von Einheiten, die
Gut enthalten, dessen Gesamtgewicht der vorgegebenen Bedingung genügt, und Mittel
zum Entladen des in den ausgewählten Wiegeeinheiten enthaltenen Gutes zum Verpacken
oder dergleichen und erneutem Beschicken dieser Wiegeeinheiten mit neuem Gut. Jeweils
zwei oder mehr benachbarte Wiegeeinheiten sind mit einem gemeinsamen Hilfsaufnahmebehälter
versehen, der Gut von jeder dieser Wiegeeinheiten aufnehmen und speichern kann.
Das Gewicht des Guts in den verschiedenen Hilfsaufnahmebehältern wird ebenso wie
das Gut in den verschiedenen Wiegeeinheiten zur Kombinationswahl herangezogen, so
daß sich eine höhere Auswiegegenauigkeit ohne Erhöhung der Anzahl der teuren Wiegeeinheiten
ergibt.