DE3742229A1

DE3742229A1 - Dosiergefaesswaage

Info

Publication number: DE3742229A1
Application number: DE19873742229
Authority: DE
Inventors: Hans W Haefner
Original assignee: Pfister GmbH
Current assignee: Pfister GmbH
Priority date: 1987-12-12
Filing date: 1987-12-12
Publication date: 1989-06-22

Description

Die Erfindung betrifft eine Dosiergefäßwaage und ein Verfahren zum Betreiben einer derartigen Waage gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 und 8 bzw. 9.

Dosiergefäßwaagen haben in den letzten Jahren eine stetig wachsende Bedeutung erlangt, da sie kaum eine Wartung benötigen und umweltfreundlich sind.

Ein Problem ist die Meßgenauigkeit, da bei der Nachfüllung des leer werdenden Gefäßes keine gravimetrische Dosierung möglich ist.

Aus dem "Handbuch des Wägens", Herausgeber: Manfred Kochsiek, Braunschweig; Wiesbaden; Friedr. Vieweg & Sohn - Verlag, Seiten 335 bis 337 sind zwei Lösungen für dieses Problem bekannt. Bei der einen werden zwei im wesentlichen gleiche, parallele Behälter verwendet, die abwechselnd geleert und gefüllt werden. Dies ist mit einem erheblichen Aufwand verbunden. Die andere Lösung besteht darin, während der Auffüllzeit des Dosiergefäßes auf einen volumetrischen Betrieb überzugehen. Dies setzt jedoch ein sehr gleichförmiges Fördergut und eine konstante Durchsatzrate voraus.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Dosiergefäßwaage anzugeben, die auch bei Verwendung nur eines Dosiergefäßes während der Nachfüllung gravimetrisch arbeitet.

Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe gelöst durch eine Dosierhandwaage mit den Merkmalen des Kennzeichens des Patentanspruchs 1.

Ein Verfahren zum Betrieb einer derartigen Dosiergefäßwaage ist im Patentanspruch 8 bzw. 9 gekennzeichnet.

Bevorzugte Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Dosiergefäßwaage bzw. des erfindungsgemäßen Verfahrens sind in den übrigen Unteransprüchen gekennzeichnet.

Weitere Merkmale und Vorteile der erfindungsgemäßen Dosiergefäßwaage und des Betriebs derselben ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnung. Es zeigen

Fig. 1 eine schematische Darstellung eines ersten Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Dosiergefäßwaage in Seitenansicht;

Fig. 2a-2c schematisch mögliche Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Dosiergefäßwaage und

Fig. 3a-3c Zeitdiagramme bezüglich der Fördergutmenge.

Fig. 1 zeigt in Seitenansicht schematisch ein erstes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Dosiergefäßwaage, ein sich am Boden abstützendes Gestell 10 hält über einen Träger 22 unter Einfügung einer Kraftmeßzelle 18 ein Dosiergefäß 12 von vorzugsweise trichterförmiger Ausbildung.

Beispielsweise mittels eines sich im wesentlichen nach oben erstreckenden etwa am Träger 22 befestigten Armes 32; etwa am Träger 22 befestigt ist oberhalb des Dosiergefäßes 12 ein vorzugsweise erheblich kleinerer Nachfüllbehälter 16 angeordnet. Der Nachfüllbehälter 16 wird etwa mittels eines Trägers und unter Zwischenschaltung einer weiteren Kraftmeßzelle 14 am Arm 32 gehalten.

Über dem Nachfüllbehälter 16 ist wiederum eine Zuführvorrichtung 30 für das zu dosierende Gut angeordnet, die beispielsweise aus einer von einem regelbaren Motor getriebenen Förderschnecke besteht.

Das zu dosierende Gut im Dosiergefäß 12 wird mittels einer Austragsvorrichtung 24, ebenfalls etwa in Form einer Förderschnecke mit geregeltem Motor auf ein Förderband oder dergleichen abgegeben. Leert sich das Dosiergefäß 12, dann kann es aus dem Nachfüllgefäß 16 über eine weitere Austragsvorrichtung 28, etwa ein Zellrad nachgefüllt werden.

Ist der Nachfüllbehälter 16 leer, dann wird weiteres zu dosierendes Gut über die Zuführvorrichtung 30 nachgefüllt.

Es ist zu beachten, daß bisher nur das Dosiergefäß 12 mit Kraftmeßzelle 18 allein, also ohne Anordnung des Nachfüllbehäl ter 16 mit Kraftmeßzelle 14 verwendet wurde. Während des Nachfüllens zum Dosiergefäß 12 aus der Zuführvorrichtung 30 wurde von einer gravimetrischen auf eine volumetrische Messung übergegangen.

Erfindungsgemäß läßt sich dies durch die Anordnung gemäß Fig. 1 und insbesondere die Anordnung des Nachfüllbehälters 16 vermeiden.

Der Dosiervorgang mit der Dosiergefäßwaage gemäß Fig. 1 soll nun im einzelnen unter Bezugnahme auf die Fig. 3a bis 3c beschrieben werden.

Es sei angenommen, daß zum Zeitpunkt t₁ das Dosiergefäß 12 gerade aus dem Nachfüllbehälter 16 nachgefüllt wurde, so daß letzteres leer ist.

Für die weitere Erläuterung des Dosiervorgangs sei angenommen, daß die Kraftmeßzelle 18 den Wert C anzeigt, während die Kraftmeßzelle 14 einen Wert B abgibt.

Im vorliegenden Fall stellt der Wert C (nach Abzug des konstanten Gewichtes der Vorrichtungen 12, 14, 16, 22, 24, 26, 28, 32) die Masse an Fördergut dar, das sich im Dosiergefäß 12 und dem Nachfüllbehälter 16 befindet.

Andererseits gibt der Wert B (nach Abzug des Gewichtes der Elemente 16, 26, 28) die Masse des im Nachfüllbehälter 16 enthaltenen Fördergutes wieder.

Dies bedeutet, daß zum Zeitpunkt t ₁ C gleich der Masse des im Dosiergefäß 12 enthaltenen Fördergutes ist, während der Wert B gleich 0 ist, da der Nachfüllbehalter 16 gerade geleert wurde.

Unter Austrag über die Austragsvorrichtung 24 erfolgt nun eine über den Antriebsmotor der Austragsvorrichtung 24 geregelte Abgabe von Fördergut, wobei diese Abgabe gravimetrisch als C mit abnehmenden Wert C der Kraftmeßzelle 18 dargestellt wird. Auf diese Weise läßt sich eine exakte Fördermenge bzw. Förderrate einhalten.

Damit der Nachfüllbehälter 16 das Dosiergefäß 12 nach einer gewissen Entleerung wieder Auffüllen kann, muß der Nachfüllbehälter 16 zwischenzeitlich mit weiterem Fördergut beschickt werden. Hierzu wird zum Zeitpunkt t ₂ die Fördervorrichtung 30 eingeschaltet, die nun Nachfüllbehälter 16 füllt. Gleichzeitig mit dem Einschalten der Zuführvorrichtung 30 wird der Ausgangswert 8 der Kraftmeßzelle 14 laufend von dem Wert C der Kraftmeßzelle 18 abgezogen.

Wenn somit während des Einfüllens von Fördergut in den Nachfüllbehälter 16 der Wert 8 ansteigt, wodurch sich auch der Wert C um den gleichen Betrag erhöht, wird auf Grund der Differenzbildung C-B die dem Nachfüllbehälter 16 zugeführte Gutmenge exakt kompensiert, so daß der Wert Δ (C-B) exakt die vom Dosiergefäß 12 abgegebene Fördergutmenge darstellt.

Bei diesem Vorgang ist zu beachten, daß es bei der Messung mittels der Kraftmeßzellen 14 und 18 nicht auf den Absolutwert ankommt, sondern immer auf die Differenz Δ C bzw.Δ (C-B).

Ist etwa zum Zeitpunkt t ₃ der Nachfüllbehälter 16 gefüllt, dann wird unter Abschalten des Eingangssignals B von der Kraftmeßzelle 14 die Fördergutabgabe aus dem Dosiergefäß 12 wiederum nur auf Grund des Wertes C der Kraftmeßzelle 18 vorgenommen, der zum Zeitpunkt t ₃ auf den Wert C springt, der dem Inhalt des Dosiergefäßes 12 plus dem Inhalt des Nachfüllbehälters 16 entspricht. Der Wert Δ C gibt nun bei kontinuierlich fortgesetzter Abgabe die entsprechende Austragsmenge an.

Es ist zu beachten, daß ein Nachfüllen des Dosiergefäßes 12 aus dem Nachfüllbehälter 16 keinerlei Einfluß auf die Menge C hat, so daß zu jeder Zeit eine gravimetrische Messung der abgegebenen Fördergutmenge stattfindet. Dieser Vorgang ist in dem Zeitdiagramm der Fig. 3a bis 3c mit t ₄ angegeben.

Es sei darauf hingewiesen, daß anstelle der Kraftmeßzelle 18, die zwischen dem Dosiergefäß 12 und dem Gestell 10 angeordnet ist, auch die Kraftmeßzellen 40 treten können, die zusammen ebenfalls den Wert C nach Abzug des konstanten Gewichts des Gestells 10 wiedergeben.

Abhängig davon, wo die Kraftmeßzellen angeordnet sind, ergeben sich verschiedene Modifikationen und Verfahrensweisen, die aber immer einen kontinuierlichen gravimetrischen Betrieb gestatten. Das Prinzip ist immer das gleiche: Die tatsächliche Fördergutabgabemenge Δ C, Δ (C-B) . . . kann immer exakt ohne Störung durch das Auffüllen des Nachfüllbehälters 16 oder das Nachfüllen des Dosiergefäßes 12 erfolgen.

In Fig. 2a bis 2c sind ganz schematisch sechs Modifikationen mit verschiedenen Anordnungen von zwei Kraftmeßzellen dargestellt, wobei die Kraftmeßzelle C auch durch mehrere Kraftmeßzellen 40 ersetzt werden können, wie im übrigen selbstverständlich mehrere Kraftmeßzellen zum Messen des Wertes A, B bzw. C herangezogen werden können.

Fig. 2a zeigt schematisch die Ausführung gemäß Fig. 1. Fig. 2b zeigt eine Ausführungsform, bei der das Dosiergefäß 12 und der Nachfüllbehälter 16 unabhängig voneinander über die Kraftmeßzellen A bzw. B an einem Gestell 10 angebracht sind, wobei die Werte A und B einer Auswertevorrichtung zugeführt werden, die diese Werte je nach Ablaufzeitpunkt unterschiedlich zur Feststellung der Austragsrate (Gutabgabemenge pro Zeiteinheit) verwendet.

Bei der Ausführungsform nach Fig. 2b ergeben sich dabei folgende Möglichkeiten:

Im Normalbetrieb wird die Abgabemenge als Δ A allein mittels der Kraftmeßzelle A bestimmt, die die Masse von Fördergut im Dosiergefäß 12 angibt. Nur während des Nachfüllens des Dosiergefäßes 12 aus dem Nachfüllbehälter 16 wird die Summe der Werte A+B gebildet und Δ (A+B) als Abgabewert verwendet. Hierbei ist zu beachten, daß das Auffüllen des Nachfüllbehälters 16 keinerlei Einfluß auf die Gutabgabe vom Dosiergefäß 12 hat, da während des Nachfüllens der Wert B nicht berücksichtigt wird.

Die Alternative zu diesem Verfahren besteht darin, normalerweise die Summe der Werte A+B zu bilden und den Wert Δ (A+B) als Gutabgabewert zu verwenden. In diesem Falle wird nur während des Auffüllens des Nachfüllbehälters 16 der Wert B außer Betracht gelassen und allein aus dem Wert A wird mit Δ A die Gutabgabemenge bestimmt.

Fig. 2c zeigt eine dritte Ausführungsform der Erfindung, bei der wiederum mit einer Kraftmeßzelle 18 bzw. den Kraftmeßzellen 14, 40 der Wert C der Masse des gesamten Fördergutes im Dosiergefäß 12 und dem Nachfüllbehälter 16 bestimmt wird, während mittels einer weiteren Kraftmeßzelle in diesem Falle nicht die Masse des Dosiergutes im Nachfüllbehälter 16, sondern diejenige im Dosiergefäß 12 bestimmt wird, diese Masse sei wiederum mit C bezeichnet.

Auch hier liegen wieder zwei Möglichkeiten vor:

Bei der einen Alternative wird normalerweise aus dem Wert C (Gesamtmasse im Dosiergefäß 12 und dem Nachfüllbehälter 16) der Wert Δ C als Gutabgabemenge verwendet, während beim Auffüllen des Nachfüllbehälters 16 der Wert C außer acht gelassen und nur der Wert A zur Bildung von Δ A als Gutabgabemenge verwendet wird.

Die andere Alternative besteht darin, normalerweise den Wert A für die Masse an Fördergut im Dosiergefäß 12 zu verwenden und diesen Wert nur dann durch den Wert C zu ersetzen, wenn das Dosiergefäß 12 vom Nachfüllbehälter 16 nachgefüllt wird.

Zum Ausführungsbeispiel der Fig. 1 bzw. 2a sei nochmals wiederholt, daß gemäß der eingangs ausführlich erläuterten Verfahrenslösung normalerweise aus dem Wert C der Wert C gebildet wird und daß lediglich während der Zeit des Auffüllens des Nachfüllbehälters 16 eine Differenz C-B gebildet wird, die dann zur Bildung des Wertes Δ (C-B) als Gutabgabemeng dient.

Die alternative Lösung dazu besteht darin, normalerweise die Differenz C-B zu bilden und daraus den Wert C-B Δ (C-B) abzuleiten und nur während des Auffüllens des Dosiergefäßes 12 vom Nachfüllbehälter 16 den Wert C zur Bildung des Wertes Δ C zu verwenden.

Es sei darauf hingewiesen, daß das erfindungsgemäße Verfahren unabhängig ist von der Art der Zuführvorrichtung 30 und der Austragsvorrichtung 24. Ebenso kann die Zellradschleuse 28 durch eine passende andere Verschlußvorrichtung ersetzt werden.

Auch besteht die Möglichkeit die Kraftmeßzellen je nach Anwendungsfall an passenden Stellen anzubringen, wobei es nur darauf ankommt, daß die Masse an Fördergut im Nachfüllbehälter 16, im Dosiergefäß 12 oder in beiden festgestellt werden kann.

Claims

1. Dosiergefäßwaage mit einem Dosiergefäß, einer Zuführvorrichtung für zu dosierendes Gut und einer Austragsvorrichtung, über die geregelt eine Sollmenge pro Zeiteinheit unter Bestimmung der im Dosiergefäß enthaltenen Masse an zu dosierendem Gut abgegeben wird, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen Zuführvorrichtung (30) und Dosiergefäß (12) ein Nachfüllbehälter (16) angeordnet ist, der während der Entnahme von zu dosierendem Gut aus dem Dosiergefäß (12) von der Zuführvorrichtung (30) aufgefüllt wird, daß mindestens zwei Kraftmeßeinrichtungen (14, 18) vorgesehen sind, aus deren Ausgangswerten die jeweilige Masse in dem Dosiergefäß (12) bzw. dem Nachfüllbehälter (16) bestimmbar ist, und daß eine Auswertevorrichtung zumindest einen der Ausgangswerte der Kraftmeßeinrichtungen (14, 18) für die Sollwertregelung im Normalbetrieb und einen anderen bzw. eine andere Kombination der Werte für einen kontinuierlichen gravimetrischen Betrieb während des Auffüllens des Nachfüllbehälters (16) bzw. des Nachfüllens des Dosiergefäßes (12) verwendet.

2. Dosiergefäßwaage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine der Kraftmeßeinrichtungen (18; C) die jeweilige Gesamtmasse an zu dosierendem Gut in dem Dosiergefäß (12) und dem Nachfüllbehälter (16) kontinuierlich feststellt, während die andere Kraftmeßeinrichtung (14; B bzw. A) entweder nur die Masse des zu dosierenden Guts im Nachfüllbehälter (16) oder im Dosiergefäß (12) feststellt.

3. Dosiergefäßwaage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mittels je einer Kraftmeßeinrichtung (14, 18), die jeweilige Masse an zu dosierenden Gut in dem Nachfüllbehälter (16) und in dem Dosiergefäß (12) kontinuierlich festgestellt wird.

4. Dosiergefäß nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Nachfüllbehälter (16) über dem Dosiergefäß (12) angeordnet ist.

5. Dosiergefäß nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Dosiergefäß (12) und der Nachfüllbehälter (16) unabhängig voneinander an einem gemeinsamen Gestell (10) angebracht sind.

6. Dosiergefäßwaage nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Nachfüllbehälter (16) mittels einer Halterung (32) mit dem Dosiergefäß (12), bzw. dessen Abstützung (22) fest verbunden ist.

7. Dosiergefäßwaage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sich das das Dosiergefäß (12) und den Nachfüllbehälter (16) tragende Gestell (10) auf Kraftmeßeinrichtungen (40) abstützt, die die jeweilige Gesamtmasse an zu dosierenden Gut in dem Dosiergefäß (12) und dem Nachfüllbehälter (16) feststellen.

8. Verfahren zum kontinuierlichen Dosieren von schüttfähigem Gut unter laufendem Bestimmen der in einem Dosiergefäß enthaltenen Masse an schüttfähigem Gut und Regeln der Austragsgeschwindigkeit, dadurch gekennzeichnet, daß das Dosiergefäß von einem Nachfüllbehälter nachgefüllt wird, daß die sich im Nachfüllbehälter jeweils befindliche Masse an schüttfähigem Gut festgestellt wird, daß während des Normalbetriebs die Austragsrate auf Grund der Abnahme der jeweiligen Masse im Dosiergefäß und während eines Nachfüllen des Dosiergefäßes aus dem Nachfüllbehälter auf Grund der Abnahme der Gesamtmasse im Dosiergefäß und dem Nachfüllbehalter geregelt wird.

9. Verfahren zum kontinuierlichen Dosieren von schüttfähigem Gut unter laufendem Bestimmen der in einem Dosiergefäß enthaltenen Masse an schüttfähigem Gut und Regeln der Austragsgeschwindig keit, dadurch gekennzeichnet, daß das Dosiergefäß von einem Nachfüllbehälter nachgefüllt wird, daß die sich im Nachfüllbehälter jeweils befindliche Masse an schüttfähigem Gut festgestellt wird, und daß während des Normalbetriebs die Austragsrate auf Grund der Abnahme der jeweiligen Gesamtmasse des in dem Dosiergefäß und dem Nachfüllbehälter enthaltenen Gutes und während des Auffüllens des Nachfüllbehälters auf Grund der Abnahme der Masse des im Dosiergefäß befindlichen Guts geregelt wird.