DE4415106A1 - Teilmengenkombinations-Waage mit einer größeren Anzahl von Einzelwaagen - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Teilmengenkombinations- Waage mit einer größeren Anzahl von Einzelwaagen, die um den oberen Rand eines Sammeltrichters oder um den oberen Rand von dem Sammeltrichter vorgeschalteten Rutschen angeordnet sind, in die zu einer gewichtsrichtigen Portion erwogene, von einem Rechner errechnete Teilmengen aus ausgewählten Einzelwaagen abgelassen werden.

Um sehr hohe Leistungen und größtmögliche Genauigkeit der kombinierten Gewichtsportionen zu erzielen, oder um beim Herstellen von Gewichtsportionen aus Mischungen mehrerer Komponenten außer dem richtigen Gewicht der kombinierten Gewichtsportion auch möglichst gewichtsgenaue einzelne Komponenten zu erhalten, stattet man Teilmengenkombinations- Waagen mit möglichst vielen Einzelwaagen aus, die vorzugsweise um den oberen Rand eines Sammeltrichters angeordnet sind oder um den oberen Rand von dem Sammeltrichter vorgeschalteten Rutschen, die nichts anderes als konstruktionsbedingte Verlängerungen des Sammeltrichters sind, in den die zu einer gewichtsrichtigen Portion erwogenen und vom Rechner errechneten Teilmengen aus den ausgewählten Einzelwaagen abgelassen werden, um anschließend meist einer Verpackungsmaschine zugeführt zu werden.

Eine wegen hoher Leistung angestrebte große Anzahl von Einzelwaagen bedingt aber einen Sammeltrichter mit entsprechend großem oberen Trichter- bzw. Rutschen-Umfang. Dieser Umfang wiederum bedingt eine größere Trichterhöhe bei gleichem Trichterwinkel α, den man nicht beliebig klein machen kann, weil sonst Wägegut liegen bleibt. Bei gleichem Trichterwinkel α ergibt sich also auch ein größerer Trichtermantel, also bedeutend längere Mantellinien. Lange Mantellinien des Sammeltrichters haben aber den großen Nachteil, daß die gewogenen und ausgewählten Teilmengen beim Entleeren aus den Einzelwaagen einen langen Rutschweg auf der Trichterwand zurücklegen müssen, auf der sie, je nach Fließwilligkeit des zu wiegenden Produktes, erstens stark abgebremst werden und durch diesen Zeitverlust somit die durch die größere Anzahl von Einzelwaagen erstrebte Leistungserhöhung teilweise oder ganz wieder verlorengeht, und zweitens schon eingewogenes und im Rechner verarbeitetes Wägeprodukt auf dem langen Rutschweg teilweise liegenbleibt und so das Portionsgewicht unrichtig wird. Drittens kommt ein größerer Abrieb bei Wägegut mit weichen Oberflächen hinzu. Viertens verhindert die durch den großen Sammeltrichter sehr hoch bauende Wägeeinrichtung wegen Platzmangel in vertikaler Richtung beim Anwender oftmals deren Einsatz.

Die normal übliche Anzahl von Einzelwaagen in einer Kombinationsteilmengen-Waage ist 10 bis 16. Bei 16 Einzelwaagen, gut fließendem Wägegut und Portionsgewichten von ca. 50 g beträgt die maximale Leistung einer Teilmengenkombinations-Waage bereits etwa 100 Portionen/min. Das heißt, daß den unteren Trichterauslauf alle 0,6 sec. eine erwogene Gewichtsportion verlassen muß. Da das Wägegut nicht aus einem Stück, sondern aus Schüttgut, also mehr oder weniger vielen Einzelstücken, besteht, zieht es sich beim Rutschen auf einer langen Trichter-Mantellinie auseinander und zwei in so kurzer Zeit aufeinanderfolgende Gewichtsportionen gehen unter Umständen ineinander über, so daß die notwendige scharfe Trennung von zwei Gewichtsportionen beim Befüllen der Verpackungsmaschine nicht mehr gewährleistet ist.

Man hat deshalb auch Konstruktionen erstellt, bei denen z. B. zwei Trichter ineinander angeordnet sind und der untere Trichterauslauf des inneren Trichters seitlich aus dem äußeren Trichter herausgeführt ist, um so zwei Ausläufe zu erhalten und somit die Durchgangsanzahl an gewogenen Gewichtsportionen zu halbieren. Die Fließwege des Wägegutes werden durch solche Konstruktion aber mehrfach umgelenkt und länger, womit wieder Leistungsverluste entstehen. Schließlich sind solche Konstruktionen kompliziert, dadurch teuer und außerdem schlecht zu reinigen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Teilmengenkombinations-Waage der eingangs beschriebenen Art zu schaffen, mit der es möglich ist, die Vorteile an Leistung und Genauigkeit, sowie die Möglichkeit der Herstellung von Mischungen aus mehreren Komponenten, bei Verwendung einer größeren Anzahl von Einzelwaagen auf elegante Weise in einem Teilmengen-Wägesystem wahrzunehmen, ohne die nicht unerheblichen oben beschriebenen Nachteile in Kauf nehmen zu müssen.

Diese Aufgabe wird mit einer Teilmengenkombinations-Waage der eingangs beschriebenen Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Einzelwaagen in wenigstens zwei gleich große Einzelwaagen-Gruppen, angeordnet um je einen Sammeltrichter, aufgeteilt sind, wobei durch jede der Einzelwaagen-Gruppen separat erwogene und kombinierte Gewichtsportionen erzeugt und in den jeweils zugehörigen der wenigstens zwei Sammeltrichter entleert werden, von wo sie über untere Auslauföffnungen der Sammeltrichter wenigstens einer Verpackungsmaschine zugeführt werden.

Zweckmäßig sind den Sammeltrichtern an deren Trichterrändern Rutschen vorgeschaltet.

Die Einzelwaagen-Gruppen entleeren die erwogenen und kombinierten Gewichtsportionen in die Sammeltrichter bzw. Rutschen.

Durch die erfindungsgemäße Anordnung der Einzelwaagen in zwei gleich großen Einzelwaagen-Gruppen um je einen zugehörigen kleineren Sammeltrichter an dessen oberen Trichterrand bzw. Rutschenrand halbiert sich der Umfang der oberen Trichteröffnung bzw. Rutschenöffnungen, wenn die Einzelwaagen alle den gleichen Platz am Trichterrand beanspruchen. Dadurch wird auch bei gleichem Trichterwinkel α und gleichem Durchmesser der unteren Trichteröffnung die Mantellinie jedes Sammeltrichters und der Rutschen um mehr als die Hälfte kürzer.

Unter den Sammeltrichtern können vorteilhaft zwei Verpackungsmaschinen oder eine Zwillingsschlauchbeutel- Verpackungsmaschine angeordnet sein.

Vorteilhaft sind die Einzelwaagen-Gruppen zusammen mit ihren zugehörigen Sammeltrichtern in einem gemeinsamen Grundrahmen angeordnet, und es ist in dem gemeinsamen Grundrahmen eine einzige rechnergestützte Waagen-Steuerung zur Bedienung aller Einzelwaagen-Gruppen eingebaut.

Besonders vorteilhaft ist die rechnergestützte Waagen- Steuerung über einen SPI-Bus mit den Einzelwaagen-Gruppen derart verbunden, daß alle Einzelwaagen der Einzelwaagen- Gruppen mit wenig Verdrahtungsaufwand steuerbar sind und ihre Wägeergebnisse an ein Bedien- und Anzeigegerät weiterleitbar sind.

Zweckmäßig ist für alle Einzelwaagen der Einzelwaagen-Gruppen ein einziges Bedien- und Anzeigegerät vorgesehen.

Das Bedien- und Anzeigegerät enthält zweckmäßig einen Streifendrucker zum Ausdrucken aller erwogener und ausgewählter Gewichtswerte auf Abruf.

Zwei Einzelwaagen-Gruppen können zweckmäßig zur Beschickung einer Zwillingsverpackungsmaschine gleichzeitig arbeitend geschaltet sein.

Zur Beschickung mehrerer separat arbeitender Verpackungsmaschinen mit der geforderten Gewichtsportion im Takt jeder dieser Verpackungsmaschinen sind die Einzelwaagen- Gruppen vorteilhaft im Takt jeder dieser Verpackungsmaschinen zeitlich unterschiedlich arbeitend geschaltet.

Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung sind drei oder mehr Einzelwaagen-Gruppen zu einem kompletten Wägegerät eingebaut in einen Grundrahmen angeordnet.

Die Einzelwaagen-Gruppen einer Gesamtwaage können erforderlichenfalls auch unterschiedliche Anzahlen von Einzelwaagen aufweisen.

Eine Weiterbildung der Erfindung ist gekennzeichnet durch separate Fördereinrichtungen wie Schwingförderrinnen, Bänder zum Zuführen von je Gruppe unterschiedlichen Produkten zum Mischen zu den Einzelwaagen-Gruppen.

Zweckmäßig sind innerhalb der Einzelwaagen-Gruppen den Einzelwaagen zum Mischen unterschiedliche Produkte zuführbar.

Die Erfindung ist im folgenden an einem Ausführungsbeispiel und anhand der Zeichnungen weiter erläutert. In den Zeichnungen zeigen:

Fig. 1 eine bekannte Teilmengenkombinations-Waage in schematischer Darstellung; und

Fig. 2 eine Teilmengenkombinations-Waage gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung in schematischer Darstellung.

Die in Fig. 1 dargestellte Teilmengenkombinations-Waage weist 28 Einzelwaagen 1, einen Sammeltrichter 2 und den Einzelwaagen 1 vorgeschaltete Rutschen 2a auf, die nichts anderes als konstruktionsbedingte Verlängerungen des Sammeltrichters 2 sind. Der Sammeltrichter 2 hat einen Trichterwinkel α.

Die Einzelwaagen 1 sind zusammen mit dem Sammeltrichter 2 in einem Grundrahmen 3 angeordnet. Ein Bedien- und Anzeigegerät 5 ist an dem Rahmen 3 angebracht.

Die um den oberen Rand des Sammeltrichters 2 bzw. um den oberen Rand der dem Sammeltrichter 2a vorgeschalteten Rutschen angeordneten Einzelwaagen 1 geben die zu einer gewichtsrichtigen Portion erwogenen und vom Rechner errechneten Teilmengen aus ausgewählten Einzelwaagen 1 ab, und diese Teilmengen werden dann einer Verpackungsmaschine 4 zugeführt.

Die wegen hoher Leistung angestrebte große Anzahl von Einzelwaagen 1 bedingt einen Sammeltrichter 2 mit entsprechend großem oberen Trichter- bzw. Rutschen-Umfang. Dieser Umfang wiederum bedingt eine größere Trichterhöhe bei gleichem Trichterwinkel α, den man nicht beliebig klein machen kann, weil sonst Wägegut liegen bleibt. Bei gleichem Trichterwinkel α ergibt sich also auch ein größerer Trichtermantel, also bedeutend längere Mantellinien. Lange Mantellinien des Sammeltrichters 2 haben aber den großen Nachteil, daß die gewogenen und ausgewählten Teilmengen beim Entleeren aus den Einzelwaagen 1 einen langen Rutschweg auf der Trichterwand zurücklegen müssen, auf der sie, je nach Fließwilligkeit des zu wiegenden Produktes, erstens stark abgebremst werden und durch diesen Zeitverlust somit die durch die größere Anzahl von Einzelwaagen 1 erstrebte Leistungserhöhung teilweise oder ganz wieder verlorengeht, und zweitens schon eingewogenes und im Rechner verarbeitetes Wägeprodukt auf dem langen Rutschweg teilweise liegen bleibt und so das Portionsgewicht unrichtig wird. Drittens kommt ein größerer Abrieb bei Wägegut mit weichen Oberflächen hinzu. Viertens verhindert die durch den großen Sammeltrichter sehr hoch bauende Wägeeinrichtung wegen Platzmangel in vertikaler Richtung beim Anwender oftmals deren Einsatz.

Bei nur 16 Einzelwaagen 1, gut fließendem Wägegut und Portionsgewichten von ca. 50 g beträgt die maximale Leistung einer Teilmengenkombinations-Waage bereits etwa 100 Portionen/min. Das heißt, daß den unteren Trichterauslauf alle 0,6 sec. eine erwogene Gewichtsportion verlassen muß. Da das Wägegut nicht aus einem Stück, sondern aus Schüttgut, also mehr oder weniger vielen Einzelstücken, besteht, zieht es sich beim Rutschen auf einer langen Trichter-Mantellinie auseinander und zwei in so kurzer Zeit aufeinanderfolgende Gewichtsportionen gehen unter Umständen ineinander über, so daß die notwendige scharfe Trennung von zwei Gewichtsportionen beim Befüllen der Verpackungsmaschine 4 nicht mehr gewährleistet ist.

Bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung wie in Fig. 2 dargestellt sind je 14 Einzelwaagen 11 in zwei Einzelwaagen-Gruppen A und B zusammengefaßt und jeweils um einen von zwei Sammeltrichtern 12 angeordnet. Die Einzelwaagen 11 jeder Einzelwaagen-Gruppe A, B entleeren über Rutschen 12a in den jeweils ihnen zugeordneten Sammeltrichter 12. Die Einzelwaagen-Gruppen A und B sind zusammen mit ihren zugehörigen Sammeltrichtern 12 in einem gemeinsamen Grundrahmen 13 angeordnet. Entleert wird in eine Verpackungsmaschine 14.

Ein einziges Bedien- und Anzeigegerät 15 ist für alle Einzelwaagen 12 der Einzelwaagen-Gruppen A und B vorgesehen.

Je 14 Einzelwaagen 11 jeder Einzelwaagen-Gruppe A und B sind um je einen zugehörigen, entsprechend kleineren Sammeltrichter 12 an dessen oberen Trichterrand bzw. am Rand der zugehörigen Rutschen 12a angeordnet. Dadurch halbiert sich der Umfang der oberen Trichteröffnung bzw. Rutschenöffnungen, wenn die Einzelwaagen 11, was unterstellt wird, alle den gleichen Platz am Trichterrand beanspruchen. Dadurch wird bei gleichbleibendem Trichterwinkel α und gleichem Durchmesser der unteren Trichteröffnung die Mantellinie jedes Sammeltrichters 12 und der Rutschen 12a um mehr als die Hälfte kürzer.

Wie erwähnt, sind die beiden Sammeltrichter 12 mit ihren jeweils zugehörigen 14 Einzelwaagen 11 in den Grundrahmen 13 eingebaut, in dem sich auch nur eine gemeinsame elektronische Steuerung der Wägeanlage befindet, die über einen SPI-Bus auf einfache Weise mit den 28 Einzelwaagen 11 verbunden ist. Ferner befindet sich in dem Grundrahmen 13 die Stromversorgung, und an beliebiger Stelle anbringbar, das Bedien- und Anzeigegerät 15 mit Streifendrucker zur Dokumentation der Gewichtsergebnisse.

Claims (15)

1. Teilmengenkombinations-Waage mit einer größeren Anzahl von Einzelwaagen (11), die um den oberen Rand eines Sammeltrichters (12) oder um den oberen Rand von dem Sammeltrichter (12) vorgeschalteten Rutschen (12a) angeordnet sind, in die zu einer gewichtsrichtigen Portion erwogene, von einem Rechner errechnete Teilmengen aus ausgewählten Einzelwaagen (11) abgelassen werden, dadurch gekennzeichnet, daß die Einzelwaagen (11) in wenigstens zwei gleich große Einzelwaagen-Gruppen (A, B), angeordnet um je einen Sammeltrichter (12), aufgeteilt sind, wobei durch jede der Einzelwaagen-Gruppen (A, B) separat erwogene und kombinierte Gewichtsportionen erzeugt und in den jeweils zugehörigen der wenigstens zwei Sammeltrichter (12) entleert werden, von wo sie über untere Auslauföffnungen der Sammeltrichter (12) wenigstens einer Verpackungsmaschine (14) zugeführt werden.

2. Teilmengenkombinations-Waage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß den Sammeltrichtern (12) an deren oberen Trichterrändern Rutschen (12a) vorgeschaltet sind.

3. Teilmengenkombinations-Waage nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Verpackungsmaschinen (14) unter den Sammeltrichtern (12) angeordnet sind.

4. Teilmengenkombinations-Waage nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine Zwillingsschlauchbeutel-Verpackungsmaschine unter den Sammeltrichtern (12) angeordnet ist.

5. Teilmengenkombinations-Waage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Einzelwaagen-Gruppen (A, B) zusammen mit ihren zugehörigen Sammeltrichtern (12) in einem gemeinsamen Grundrahmen (13) angeordnet sind.

6. Teilmengenkombinations-Waage nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß in den gemeinsamen Grundrahmen (13) eine einzige rechnergestützte Waagen-Steuerung zur Bedienung aller Einzelwaagen-Gruppen (A, B) eingebaut ist.

7. Teilmengenkombinations-Waage nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die rechnergestützte Waagen-Steuerung über einen SPI-Bus mit den Einzelwaagen-Gruppen (A, B) derart verbunden ist, daß alle Einzelwaagen (11) der Einzelwaagen-Gruppen (A, B) mit wenig Verdrahtungsaufwand steuerbar sind und ihre Wägeergebnisse an ein Bedien- und Anzeigegerät (15) weiterleitbar sind.

8. Teilmengenkombinations-Waage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß für alle Einzelwaagen (11) der Einzelwaagen-Gruppen (A, B) ein einziges Bedien- und Anzeigegerät (15) vorgesehen ist.

9. Teilmengenkombinations-Waage nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Bedien- und Anzeigegerät (15) einen Streifendrucker zum Ausdrucken aller erwogener und ausgewählter Gewichtswerte auf Abruf enthält.

10. Teilmengenkombinations-Waage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Einzelwaagen-Gruppen (A, B) zur Beschickung einer Zwillingsverpackungsmaschine gleichzeitig arbeitend geschaltet sind.

11. Teilmengenkombinations-Waage nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Einzelwaagen-Gruppen (A, B) zur Beschickung mehrerer separat arbeitender Verpackungsmaschinen mit der geforderten Gewichtsportion im Takt jeder dieser Verpackungsmaschinen zeitlich unterschiedlich arbeitend geschaltet sind.

12. Teilmengenkombinations-Waage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß drei oder mehr Einzelwaagen-Gruppen (A, B) zu einem kompletten Wägegerät eingebaut in einen Grundrahmen (13) angeordnet sind.

13. Teilmengenkombinations-Waage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Einzelwaagen-Gruppen (A, B) einer Gesamtwaage unterschiedliche Anzahlen von Einzelwaagen (11) aufweisen.

14. Teilmengenkombinations-Waage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch separate Fördereinrichtungen wie Schwingförderrinnen, Bänder zum Zuführen von je Gruppe unterschiedlichen Produkten zum Mischen zu den Einzelwaagen-Gruppen (A, B).

15. Teilmengenkombinations-Waage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß innerhalb der Einzelwaagen-Gruppen (A, B) den Einzelwaagen (11) zum Mischen unterschiedliche Produkte zuführbar sind.