DE3523502A1 - Verfahren zum auswaegen einer vorbestimmten schuettgutmenge im kontinuierlichen abfuellstrom - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Auswägen einer vorbestimmten Schüttgutmenge im kontinuierlichen Ab­ füllstrom durch Einstellung eines reduzierten Teils des Abfüllstroms gegen Ende des Abfüllvorgangs gemäß dem Er­ gebnis einer Zwischenwägung.

Gewichtsbestimmte Abfüllportionen müssen im allgemeinen ein Mindestgewicht erreichen. Ein etwa vorhandenes Übergewicht geht zum Nachteil des Verkäufers. Es werden deshalb hohe Anforderungen an die Genauigkeit des Endgewichts gestellt. Beim Abfüllen im kontinuierlichen Fluß muß der Abfüllstrom dem gewünschten Ergebnis entsprechend eingestellt werden. Um die Einstellung zu erleichtern, ist es bekannt, gegen Ende des Abfüllvorgangs den Abfüllstrom auf einen Fein­ strom zu reduzieren und diesen gemäß dem Ergebnis einer Zwischenwägung zu steuern, indem beispielsweise der Beginn und/oder das Ende und/oder die Stärke des Feinstroms ab­ hängig von dem Ergebnis der Zwischenwägung eingestellt wird. Damit kann man eine verhältnismäßig hohe Gewichtsgenauig­ keit sowie bei entsprechender Bemessung des Grob- und Fein­ stroms auch eine Anpassung des Füllvorgangs an die Entflüftungseigenschaften des abzufüllenden Guts und die Luftdurchlässigkeit des Sacks erreichen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Genauigkeit und Anpassungsfähigkeit des Füllvorgangs weiter zu ver­ bessern.

Die erfindungsgemäße Lösung besteht darin, daß das Gewicht des abgefüllten Schüttguts ständig gemessen und die Stärke des Abfüllstroms ständig geregelt wird zur Annäherung an einen vorgegebenen zeitlichen Verlauf des Füllgewichts.

Dank der Erfindung wird es möglich, während des gesamten Wiegevorgangs ständig bzw. in sehr kurzen Zeitintervallen einen Soll/Ist-Vergleich durchzufühen und entsprechend dem Ergebnis dieses Vergleichs einen Steuer- bzw. Regelvorgang einzuleiten. Für eine vorgegebene Füllzeit und ein vorge­ gebenes Endgewicht wird eine Füllkurve programmiert, die auch die Sackgröße und -eigenschaften sowie die Art des Füllguts, bei­ spielsweise sein Entlüftungsverhalten, berücksichtigen kann. Weil Abweichungen des Füllgewichts nach oben oder unten schon während des gesamten Füllvorgangs ausgeglichen werden, sind die am Ende des Füllvorgangs noch möglichen Abweichungen äußerst gering, zumal da auch die Füllgeschwindigkeit gegen Ende des Füllvorgangs reduziert wird. Es ist daher möglich, die vorgegebene Füllzeit genau einzuhalten. Demgegenüber mußte bei dem bekannten Verfahren die durchschnittliche Füllzeit eines Sackes immer etwas kürzer bemessen sein als die maximal zur Verfügung stehende Zeit, damit auch im un­ günstigen Fall am Ende des Füllvorgangs eine hinreichende Feinstromzeit zum Ausgleich eines durch die Zwischenwägung festgestellten Mindergewichts zur Verfügung stand und die Taktzahl eingehalten werden konnte.

Bei einer ersten Ausführungsform der Erfindung enthält der vorgegebene zeitliche Verlauf des Füllgewichts neben dem End-Füllgewicht die Füllzeit als unabhängig veränderliche Größe; das heißt, daß die Füllzeit für eine bestimmte Ein­ stellung des Verfahrens unabänderlich vorgegeben ist. Dies ist, wie oben ausgeführt, dank der ständigen Korrektur während des Füllvorgangs möglich.

Statt dessen ist es auch denkbar, daß die Füllzeit verän­ derlich ist abhängig von der Abweichung des Füllgewichts von dessen vorgegebenem zeitlichen Verlauf. Mit anderen Worten wird der Füllvorgang geringfügig verlängert, wenn die Wägung am theoretischen Ende des Füllvorgangs noch ein Untergewicht aufweist, wobei dies aber dank der vorausge­ gangenen ständigen Korrekturen wesentlich geringer ist als dasjenige, das bei dem bekannten Verfahren in Rechnung ge­ stellt werden mußte.

Daneben ist es aber auch denkbar, daß die im Grundsatz un­ veränderliche Füllzeit selbsttätig geändert wird, wenn beispielsweise eine zu hohe Sackbruchrate oder eine zu geringe Entlüftung des abgefüllten Materials während der Füllzeit oder andere im Programm erfaßbare Ergebniswerte dies ange­ raten erscheinen lassen.

Bei einem und demselben Füllgut kann die Füllzeit auch als Funktion des Endgewichts veränderlich sein. Wenn auf einer bestimmten Maschine beispielsweise nur Zement abgefüllt wird, so kann das Programm so gestaltet sein, daß bei einer Umstellung der Sackabfüllung von 50 auf 25 kg die Abfüll­ zeit automatisch entsprechend verringert wird.

Die Erfindung ist bei allen bekannten Füllprinzipien an­ wendbar. Beispielsweise kann sie ebenso angewendet werden bei sogenannten Reihenpackern, bei denen die Füllstutzen in einer Linie nebeneinander angeordnet sind und die Säcke im allgemeinen von Hand abgesteckt werden, wie beim soge­ nannten Turbopacker, bei dem die Füllstutzen und die zu füllenden Säcke am Umfang einer rotierenden Packmaschine angeordnet sind, wobei die Säcke von Hand oder automatisch stets an einem Umfangspunkt aufgesteckt und an einem anderen abgeworfen werden. Bei Turbopackern wird zweckmäßigerweise die Zeitvorgabe für die Bestimmung des vorgegebenen zeit­ lichen Verlaufs des Füllgewichts durch eine Drehwinkelvor­ gabe ersetzt.

Die Erfindung bedient sich zweckmäßigerweise der modernen Wägeelektronik unter Verwendung von Microprozessoren. Die Regelung kann digital oder analog erfolgen.

Der vorgegebene zeitliche Verlauf des Füllgewichts kann beliebig bestimmt sein. Im einfachsten Fall setzt sich die Kurve des Füllgewichts über der Zeit aus zwei Geraden zusammen, die einen Grobstrom zu Anfang und einen Feinstrom gegen Ende des Füllvorgangs repräsentieren. Ein solcher Verlauf erlaubt kürzeste Füllzeiten, wenn eine maximale Füllge­ schwindigkeit durch die Mechanik der Füllmaschine oder durch das Entlüftungsverhalten des Guts einerseits und eine maximale Größe des Feinstroms durch die verfügbare Regelqualität und die Größe der akzeptablen Toleranzen vor­ gegeben sind. Zweckmäßiger ist oftmals die Vorgabe der Kurve als mathematische Funktion mit zunächst steilem und später flachem Verlauf. Beispielsweise kann ein parabo­ lischer oder exponentieller Kurvenverlauf vorgesehen werden, dessen Anfangs- und Endsteigung durch die maximal zulässige Füllgeschwindigkeit bzw. durch die gewünschte Endgenauigkeit vorgegeben sind.

Das Regelprogramm kann so gestaltet sein, daß der vorge­ gebene zeitliche Verlauf der Füllkurve selbsttätig geändert wird, wenn bestimmte Toleranzen im Endgewicht überschritten bzw. nicht erreicht werden. Bei zu großen Toleranzen kann beispiels­ weise die Füllzeit verlängert oder bei konstanter Füllzeit die Form der Füllkurve verändert werden im Sinne größerer Steilheit im ersten und flacheren Verlauf im letzten Teil, bzw. umgekehrt bei zu geringen Toleranzen.

Vorteile des erfindungsgemäßen Verfahrens bestehen nicht nur in der Erhöhung der Abfüllgenauigkeit, sondern auch in der Verringerung der Füllzeit bzw. der genauen Einhaltbar­ keit einer vorgegebenen Füllzeit. Letztlich wird dadurch auch die Füll-Leistung, bezogen auf einen bestimmten Ma­ schinen- und Zeitaufwand, erhöht. Das Entlüftungsverhalten des Guts und des Sacks können optimal berücksichtigt werden. Der maschinelle und personelle Aufwand für die Einstellung des optimalen Füllvorgangs wird verringert. Bei der Einstellung eines neuen Sackgewichts oder einer anderen Gutqualität kann der Füllvorgang automatisch den neuen Bedingungen angepaßt werden.

Die Zeichnung veranschaulicht in einem Diagramm den erfin­ dungsgemäßen Füllvorgang. Es wird dabei davon ausgegangen, daß die Füllmenge im Idealfall einer Sinuskurve folgen soll mit zunächst raschem und zuletzt langsamem Anstieg. Dies entspricht einem Kosinusverlauf der Füllgeschwindigkeit, die zunächst hoch ist und zum Ende des Füllvorgangs hin stark abfällt.

Während der gesamten Zeit wird die tatsächliche Füllmenge durch Wägung des abgefüllten Guts mit derjenigen Füllmenge verglichen, die sich aus der gewünschten Füllkurve für den jeweiligen Zeitpunkt ergibt. Stellt man beispielsweise im Zeitpunkt t fest, daß die Füllmenge, wie in dem Diagramm angegeben, zu hoch liegt, muß die Füllgeschwindigkeit abge­ senkt werden. Dafür gibt es mehrere Möglichkeiten, von denen zwei im Diagramm gestrichelt bzw. strichpunktiert an­ gedeutet sind. Im Falle der gestrichelten Lösung wird die Kurve des vorgegebenen zeitlichen Verlaufs der Füllmenge derart nach oben verschoben, daß sie - ausgehend von der gemessenen Füllmenge - am Ende des Füllvorgangs die gewünsch­ te Füllmenge erreicht. Dies entspricht einer Verlegung der Füllgeschwindigkeitskurve im Sinne einer Maßstabsänderung. - Die andere Lösung besteht darin, daß die Füllgeschwindigkeit kurzfristig so abgesenkt wird, daß nach einer gewissen Zeit die Füllmenge die durchgezogen gezeichnete Füllkurve wieder erreicht. Auch die Füllgeschwindigkeitskurve, deren Abweichung strichpunktiert angedeutet ist, erreicht dann wieder die Kurve, von der sie ursprünglich ausgegangen war.

Wenn die Füllmenge auf die Hälfte umgestellt wird, so kann sich bei unverändertem Füllprogramm und gleichbleibender Füllzeit der punktiert angegebene Verlauf ergeben, ohne daß irgendwelche sonstigen Änderungen am Verfahren vorgenommen zu werden brauchen. Statt dessen ist selbstverständlich auch eine Abkürzung der Füllzeit bei entsprechend steilerem Kurvenverlauf möglich.

Claims (6)

1. Verfahren zum Auswägen einer vorbestimmten Schüttgut­ menge im kontinuierlichen Abfüllstrom durch Ein­ stellung eines reduzierten Teils des Abfüllstroms gegen Ende des Abfüllvorgangs gemäß dem Ergebnis einer Zwischenwägung, dadurch gekennzeichnet, daß die Stärke des Abfüllstroms ständig geregelt wird zur Annäherung an einen vorgegebenen zeitlichen Verlauf des Füllgewichts.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der vorgegebene zeitliche Verlauf des Füllgewichts neben dem End-Füllgewicht die Füllzeit als unabhängig veränderliche Größe enthält.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Füllzeit veränderlich ist abhängig von der Abweichung des Füllgewichts von dessen vorgegebenem zeitlichen Verlauf.

4. Verfahren nach Anspruch 1 oder 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Füllzeit selbsttätig veränderlich ist abhängig von der Sackbruchrate.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Füllzeit als Funktion des End­ gewichts veränderlich ist.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der vorgegebene zeitliche Verlauf selbsttätig veränderbar ist abhängig von im Endgewicht auftretenden Toleranzen.