DE4447051A1

DE4447051A1 - Dispensing feeder with gravimetric or volumetric measurement for delivery of portions of dry, bulk goods

Info

Publication number: DE4447051A1
Application number: DE19944447051
Authority: DE
Inventors: Roman Dr Kammler; Reiner Zentgraf; Walter Dr Baur
Original assignee: Rovema GmbH
Current assignee: Rovema GmbH
Priority date: 1994-12-29
Filing date: 1994-12-29
Publication date: 1996-07-04
Anticipated expiration: 2014-12-30
Also published as: DE4447051C2

Abstract

A feeding system for the accurately apportioned delivery of dry goods, for use in bulk packing machines for example, consists of a storage hopper (2), which has an entry funnel (3) and a screw-feed (17) for the dry goods, leading to an Archimedes screw (4) in a tubular casing (5) for delivery of the apportioned goods into bags (11) or similar. Weighing scales (6a, 6b), linking the hopper and the screw feeder, can be set to deliver the required quantities by weight and are suitable for portions of more than one kilo. A switching unit (27) permits volumetric use by switching over the drive motor (21) from the scales to the Archimedes screw and counting its revolutions on a meter (21a).

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zur portionsweisen Abgabe von Schüttgut, wobei einem Vorratsbehälter mittels einer Zufuhreinrichtung Schüttgut zugeführt wird, und dieses Schüttgut mittels einer von einem Hüllrohr ummantelten Dosierschnecke aus dem Vorrats behälter portionsweise ausgetragen wird, zum Beispiel in das Formatrohr einer vertikalen Schlauchbeutelmaschine, um erzeugte Beutel mit jeweils einer Masseportion an Schüttgut zu befüllen.The invention relates to an apparatus and a method for dispensing bulk goods in portions, one Storage container by means of a bulk material feed device is fed, and this bulk material by means of a sheathing jacketed dosing screw from the supply container is discharged in portions, for example in the format tube of a vertical form, fill and seal machine bags produced, each with a mass portion of bulk material to fill.

Es sind Vorrichtungen zur Abgabe von Schüttgut bekannt, mit denen über eine Dosierschnecke in einem Vorratsbehälter befindliches Schüttgut ausgetragen wird. Dabei bestimmt die Anzahl der Umdrehungen der Dosierschnecke das ausgetragene Volumen. Bei konstanter Dichte des Schüttgutes entspricht das ausgetragene Volumen einer bestimmten, gewünschten Masse an Schüttgut.Devices for dispensing bulk material are known, with those via a dosing screw in a storage container bulk material is discharged. It determines the Number of revolutions of the dosing screw the discharged Volume. With constant density of the bulk material the discharged volume of a certain, desired Mass of bulk goods.

Aus der DE-OS 36 40 520 ist eine Vorrichtung zur Abgabe von Schüttgut bekannt, bei der ebenfalls über eine Dosierschnecke Schüttgut aus einem Vorratsbehälter ausgetragen wird. Mittels einer Wägeeinrichtung, die den Vorratsbehälter und alle mit ihm verbundenen Aggregate wägt, wird die Masse des bereits ausgetragenen Schüttguts bestimmt. Bei dieser Vorrichtung wird solange Schüttgut ausgetragen, bis ein abgegebenes Sollgewicht erreicht ist.From DE-OS 36 40 520 is a device for dispensing Bulk material known, which also has a Dosing screw bulk material from a storage container is carried out. Using a weighing device that the Storage container and all aggregates connected to it weighs the mass of the bulk material already discharged certainly. In this device, bulk material is as long carried out until a given target weight is reached.

Während für eine Abgabe von Masseportionen von mehr als einem Kilogramm wegen der geringeren Standardabweichung bei der abzugebenden Masse im allgemeinen Vorrichtungen eingesetzt werden, die nach dem gravimetrischen Verfahren arbeiten, werden für Masseportionen von bis zu einem Kilogramm im allgemeinen Vorrichtungen eingesetzt, die volumetrisch arbeiten. Aus Wirtschaftlichkeitsüberlegungen werden die kleineren Masseportionen volumetrisch bestimmt, weil dieses Verfahren zu mehr abgefüllten Beuteln pro Zeiteinheit führt als das gravimetrische Verfahren, da die Beruhigungszeiten an einer Wägeeinrichtung beim volumetrischen Verfahren entfallen. Bei großen Masseportionen ist dagegen die Befüllzeit relativ groß und es können relativ wenig Masseportionen pro Zeiteinheit abgegeben werden. In diesem Fall spielen die Beruhigungszeiten an einer Wägeeinrichtung eine geringere Rolle. Wegen der größeren Genauigkeit wird bei großen Masseportionen deshalb eine Vorrichtung bevorzugt, die nach dem gravimetrischen Verfahren arbeitet.While for a delivery of bulk portions of more than one kilogram because of the lower standard deviation the mass to be dispensed in general devices are used according to the gravimetric method work for bulk portions of up to one Kilograms generally used devices that work volumetrically. From economic considerations the smaller mass portions are determined volumetrically, because this procedure leads to more filled bags per Unit of time performs as the gravimetric method since the Quiet times on a weighing device at volumetric processes are eliminated. With large ones Mass portions, however, the filling time is relatively long and there can be relatively few portions of mass per unit of time be delivered. In this case they play Calming times on a weighing device are less Role. Because of the greater accuracy, large Mass portions therefore preferred a device according to the gravimetric method works.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung und ein Verfahren zur portionsweisen Abgabe von Schüttgut zu finden, wobei für kleine Masseportionen die große Leistung der nach dem volumetrischen Verfahren arbeitenden Vorrichtung erreicht wird, und wobei für größere Masseportionen eine hohe Genauigkeit erzielt wird.The invention has for its object a device and a method for dispensing bulk material in portions to find, with the large for small portions Performance of those working according to the volumetric method Device is reached, and being for larger Portions of mass a high accuracy is achieved.

Gelöst ist die Aufgabe mit einer Vorrichtung nach Anspruch 1 und einem Verfahren nach Anspruch 13.The problem is solved with a device according to claim 1 and a method according to claim 13.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung nach Anspruch 1 weist einen Vorratsbehälter auf, der mittels einer Zufuhreinrichtung für Schüttgut befüllbar ist. Über eine innerhalb eines Hüllrohrs befindliche Dosierschnecke kann das Schüttgut portionsweise aus dem Vorratsbehälter ausgetragen werden.The inventive device according to claim 1 has a storage container, which by means of a Feeding device for bulk goods is fillable. Over a dosing screw located within a cladding tube the bulk goods in portions from the storage container be carried out.

Eine Wägeeinrichtung ist zur Wägung des Vorratsbehälters, der Dosierschnecke mit dem Hüllrohr, der Antriebsmittel für die Dosierschnecke, sowie zur Wägung weiterer Einrichtungen, die mit dem Vorratsbehälter und der Dosierschnecke verbunden sind, vorgesehen. An der Vorrichtung ist eine Umschalteinrichtung für eine Umschaltung zwischen gravimetrischem Betrieb und volumetischem Betrieb vorgesehen, wobei einerseits die Umschalteinrichtung in einer Schaltstellung verweilt, in der die Wägeeinrichtung keine Steuerwerte an den Motor der Dosierschnecke leitet, und andererseits die Umschalt einrichtung in einer Schaltstellung verweilt, in der die Wägeeinrichtung Steuerwerte an den Motor der Dosierschnecke leitet.A weighing device is for weighing the storage container, the dosing screw with the cladding tube, the drive means for the dosing screw, as well as for weighing more Facilities with the reservoir and the Dosing screw are connected, provided. At the Device is a switching device for a Switch between gravimetric operation and volumetric operation provided, the one hand Switching device lingers in a switch position, in which the weighing device no control values to the engine of the Dosing screw conducts, and on the other hand the shift device lingers in a switch position in which the Weighing device control values to the motor of the dosing screw directs.

Beim erfindungsgemäßen Verfahren nach Anspruch 13 erfolgt die Bestimmung der ausgebrachten Masseportionen des Schüttguts aus dem Vorratsbehälter wahlweise volumetrisch durch eine bestimmte Anzahl an Umdrehungen der Dosier schnecke oder gravimetrisch durch einen Betrieb der Dosierschnecke bis zu dem Zeitpunkt, an dem die Wägeein richtung das Erreichen eines Sollgewichts anzeigt.In the method according to the invention according to claim 13 the determination of the spread portions of the Bulk goods from the storage container optionally volumetric by a certain number of revolutions of the dosing worm or gravimetric by an operation of the Dosing screw up to the point at which the weighing direction indicates reaching a target weight.

Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung und dem erfindungsgemäßen Verfahren ist erreicht, daß bei der portionsweisen Abgabe von Schüttgut für kleine Masseportionen die große Leistung der nach dem volumetrischen Verfahren arbeitenden Vorrichtungen erzielbar ist. Die Vorrichtung wird bei kleinen Masseportionen dahingehend eingestellt, daß die Bestimmung einer Masseportion lediglich durch eine bestimmte Anzahl der Umdrehungen der Dosierschnecke erfolgt. Die Wägeein richtung übt dabei keine die Masseportion abwägende Funktion aus. Sie dient hier nur zur Gleichhaltung der Schüttdichte. Da die Vorrichtung für die kleinen Masseportionen nach dem volumetrischen Verfahren betrieben wird, sind die Maschinenleistungen auch gleich denen der ausschließlich volumetrisch arbeitenden Vorrichtungen und deren hohe Leistungen bezüglich der pro Zeiteinheit ausgebrachten Anzahl an Masseportionen werden in gleicher Weise erreicht.With the device according to the invention and the The inventive method is achieved in that Dispensing bulk goods in portions for small Portions the great performance of the after devices using volumetric methods is achievable. The device is small Portions of mass adjusted so that the determination a portion by mass only by a certain number the revolutions of the dosing screw. The weighing direction does not exercise a weighing of the mass portion Function off. It only serves to keep the Bulk density. Because the device for the little ones Portions of mass operated according to the volumetric method machine performance is also equal to that of exclusively volumetric devices and their high performance in terms of per unit time Spread number of portions of mass are the same Way achieved.

Für große Masseportionen wird die Umschalteinrichtung der Vorrichtung in eine Schaltstellung gebracht, in der Meßwerte der Wägeeinrichtung die Anzahl der Umdrehungen der Dosierschnecke vorgeben. Es erfolgt eine Schüttabgabe portionsweise derart, daß aus dem Vorratsbehälter eine genau abgewogene Masseportion ausgetragen wird. Dabei ergibt die Differenz der Masse des Vorratsbehälters mitsamt dem in ihm befindlichen Schüttgut und mitsamt aller mit dem Vorratsbehälter verbundenen und die Wägeeinrichtung belastenden Bauteile vor und nach der Abgabe einer Masseportion die zu wägende Masse der Masseportion. Ein Wägevorgang wird dabei erst nach einer Beruhigungszeit, nach der sich die zu wägenden Teile nach einem Betrieb der Dosierschnecke wieder beruhigt haben, vorgenommen. Das Ausbringen einer Produktportion kann dabei mittels eines einzigen Dosiervorganges erfolgen oder mittels mehrerer Teilmengenabgaben, nach denen jeweils eine Beruhigungszeit und ein Wägevorgang erfolgt. Infolge der relativ großen Masse einer Masseportion ist die Ausbringdauer für eine Masseportion relativ lang, so daß die Beruhigungszeiten und Wägezeiten die Maschinenleistung nur in einem akzeptablen Maß beeinflussen.For large portions of mass, the switching device is the Device brought into a switching position in which Measured values of the weighing device the number of revolutions of the Specify the dosing screw. There is a bulk delivery in portions such that a exactly weighed portion of mass is discharged. Here results in the difference in the mass of the storage container together the bulk goods in it and all of them with the Connected storage container and the weighing device stressful components before and after the delivery of a Portion of mass the mass of the portion of mass to be weighed. On Weighing process is only after a settling time, after which the parts to be weighed after operation of the Dosing screw have calmed down again. The A product portion can be dispensed by means of a single dosing process or by means of several Partial deliveries, after which a calming period and a weighing process takes place. As a result of the relatively large Mass of a mass portion is the application time for one Portion of mass relatively long, so that the calming times and Weighing times the machine performance only in an acceptable Influence measure.

Das einfache Umschalten der Vorrichtung erlaubt einen Wechsel vom volumetrischen Verfahren auf das gravimetrische Verfahren, oder umgekehrt, je nachdem, mit welchem Verfahren gewünschte Anforderungen besser erreicht werden. Dabei kann die Vorrichtung selbstumschaltend ausgebildet sein. Sie kann aufgrund eingegebener Parameter für den Dosierbetrieb dann selbst auf das geeignete Dosierverfahren umschalten.The simple switching of the device allows one Change from volumetric to gravimetric Procedure, or vice versa, depending on which one Process desired requirements can be better achieved. The device can be designed to be self-switching his. Based on the parameters entered for the Dosing operation then itself on the appropriate dosing process switch.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Vorrichtung und des erfindungsgemäßen Verfahrens sind in den Ansprüchen 2 bis 12 und 14 bis 18 beschrieben.Further advantageous embodiments of the invention Device and the method according to the invention are in claims 2 to 12 and 14 to 18.

Ist an der Vorrichtung eine Einrichtung zur Füllhöhenregulierung des Vorratsbehälters vorgesehen, die einerseits mit der Zufuhreinrichtung zum Vorratsbehälter und andererseits mit einer Einrichtung zur Füllhöhenerkennung verbunden ist (Anspruch 2), so kann im Vorratsbehälter ein abnehmender Vorrat an Schüttgut erkannt und neues Schüttgut aus der Zufuhreinrichtung dem Vorratsbehälter zugeführt werden.Is a device on the device Filling level regulation of the storage container provided that on the one hand with the feed device to the storage container and on the other hand with a device for Level detection is connected (claim 2), so can Storage container recognized a decreasing supply of bulk goods and new bulk material from the feeder Storage containers are fed.

Je nach Dosierverfahren erfolgt die Zufuhr von Schüttgut in den Vorratsbehälter in unterschiedlicher Weise. Beim gravimetrischen Verfahren sollte die Zufuhr von Schüttgut in den Vorratsbehälter nicht während einer Beruhigungszeit für einen Wägevorgang oder während einer von der Wägeeinrichtung durchgeführten Messung erfolgen (Anspruch 18), da eine Schüttgutzufuhr einer Beruhigung der zu wägenden Bauteile hinderlich ist und auch eine Messung stört. Bei dem gravimetrischen Verfahren ist die genaue Füllhöhe im Vorratsbehälter von geringer Bedeutung. Wichtig ist lediglich, daß sich ausreichend Schüttgut im Vorrats behälter befindet. Um die Wägungsmessung nicht zu beein flussen, erfolgt die Schüttgutzufuhr außerhalb einer Beruhigungszeit und außerhalb einer Wägezeit.Depending on the dosing method, bulk material is fed in the reservoir in different ways. At the gravimetric method should be the bulk supply not in the storage container during a calming period for a weighing process or during one of the Weighing device carried out measurement (claim 18), since a bulk material supply is a reassurance of the weighing components is a hindrance and also a measurement disturbs. The gravimetric method is the exact one Filling level in the storage container of minor importance. Important is only that there is sufficient bulk material in the stock container is located. In order not to affect the weighing measurement flow, the bulk goods are supplied outside of one Calming time and outside of a weighing period.

Bei einer volumetrischen Bestimmung der Masseportionen ist es ein Vorteil, wenn während einer Abgabe von Schüttgutportionen durch die Dosierschnecke und/oder während des Stillstands der Dosierschnecke die Zufuhr des Schüttguts zum Vorratsbehälter erfolgt (Anspruch 16). Dadurch, daß die Zufuhr des Schüttguts unabhängig vom Schüttgutaustrag der Dosierschnecke erfolgt, wird für die Schüttgutzufuhr keine weitere Zeit benötigt.With a volumetric determination of the mass portions it is an advantage if during a dispensing of Bulk portions through the dosing screw and / or the supply of the Bulk goods to the storage container (claim 16). The fact that the supply of the bulk material regardless of Bulk discharge of the dosing screw takes place for the Bulk material supply takes no further time.

Die Genauigkeit bei der volumetrischen Bestimmung der Masseportionen des Schüttguts wird erhöht, wenn gemäß Anspruch 17 die Zufuhr von Schüttgut in den Vorratsbehälter derart erfolgt, daß die Füllhöhe oder die Schüttgutmasse im Vorratsbehälter zumindest annähernd konstant bleibt. Bei einer konstanten Füllhöhe im Vorratsbehälter ist der vom Schüttgut auf sich selbst ausgeübte Druck bei einer beliebigen Höhe innerhalb des Schüttgutes stets annähernd konstant. Ein konstanter Druck führt zu einer konstanten Verdichtung des Schüttguts im Vorratsbehälter. Da die Produktausgabe beim volumetrischen Verfahren rein volumetrisch ohne Berücksichtigung der Dichte des Schüttguts erfolgt, führen Dichteschwankungen im Schüttgut zu unterschiedlich großen Masseportionen, trotz gleichen Volumens der Masseportionen. Besonders Produkte, die zu großen Verdichtungen bzw. großen Verdichtungsschwankungen neigen, können mit verbesserter Genauigkeit volumetrisch dosiert werden, wenn die Füllhöhe (Schüttgutmasse) im Vorratsbehälter zumindest annähernd konstant gehalten wird.The accuracy in the volumetric determination of the Bulk portions of the bulk material are increased if according to Claim 17 the supply of bulk material in the storage container in such a way that the fill level or the bulk material mass in Storage container remains at least approximately constant. At a constant filling level in the storage container is that of Bulk material exerted pressure on itself any height within the bulk material always approximate constant. A constant pressure leads to a constant Compression of the bulk material in the storage container. Since the Product output with the volumetric process pure volumetrically without considering the density of the Bulk goods are carried out, lead to density fluctuations in the bulk goods to different sized portions, despite the same Volume of the bulk portions. Especially products that are too large densities or large fluctuations in compression tend to be volumetric with improved accuracy be dosed when the filling level (bulk material mass) in the Storage container is kept at least approximately constant.

Wenn mit der Vorrichtung nur Masseportionen mit einer Masse von einem Kilogramm oder weniger gespendet werden, ist es in Anbetracht der zu erreichenden Maschinenleistung von Vorteil, die Vorrichtung nach dem volumetrischen Verfahren zu betreiben (Anspruch 14). Mit einer konstanten Füllhöhenrealisierung ist es hierbei zudem möglich, die hohe Maschinenleistung (Masseportionen pro Zeiteinheit) auch bei großer Genauigkeit der Masse der abgegebenen Masseportionen zu realisieren.If with the device only mass portions with a mass of a kilogram or less, it is considering the machine performance to be achieved by Advantage, the device according to the volumetric method to operate (claim 14). With a constant Filling level realization, it is also possible here high machine performance (portions per unit time) even with great accuracy of the mass of the delivered Realize portions of mass.

Wenn dagegen mit der Vorrichtung Masseportionen des Schüttguts von mehr als einem Kilogramm abgegeben werden, so ist es analog Anspruch 15 vorteilhaft, die Bestimmung der Masseportionen gravimetrisch vorzunehmen, da bei derartig großen Masseportionen die Beruhigungszeiten in einem günstigeren Verhältnis zu den Füllzeiten stehen, als dies bei kleineren Massenportionen der Fall ist.If, on the other hand, with the device portions of the mass Bulk goods of more than one kilogram are delivered, so it is advantageous analogous to claim 15, the determination to make the mass portions gravimetrically, since at such large portions of mass the calming times in have a more favorable relationship to the filling times than this is the case with smaller mass portions.

Die Zufuhr von Schüttgut von einem Silo her ist genau und zuverlässig realisierbar, wenn die Zufuhreinrichtung entsprechend Anspruch 3 einen Schneckenförderer enthält. Der Schneckenförderer ist analog der Dosierschnecke aufgebaut. Seine Drehzahl bestimmt die pro Zeiteinheit transportierte Menge an Schüttgut. Ist der Schneckenförderer horizontal ausgerichtet (Anspruch 4), so ist ein Nachrieseln eines, insbesondere leicht fließenden, Schüttguts minimiert.The supply of bulk goods from a silo is accurate and reliably realizable if the feeding device according to claim 3 contains a screw conveyor. The screw conveyor is analogous to the dosing screw built up. Its speed determines that per unit of time amount of bulk goods transported. Is the Screw conveyor aligned horizontally (claim 4), so is a trickle of a, especially easy flowing, Bulk goods minimized.

Eine Füllhöhenerkennung für die Füllhöhe des Schüttguts im Vorratsbehälter kann auf unterschiedliche Art realisiert werden. Gemäß Anspruch 5 kann die Wägeeinrichtung selbst die Einrichtung zur Füllhöhenerkennung sein. Dann erfolgt zum Beispiel eine dauernde oder eine punktuelle Messung der Masse des Schüttguts im Vorratsbehälter mittels der Wägeeinrichtung. Dabei kann die Wägung auch während einer Schüttgutzufuhr in den Vorratsbehälter und auch während einer Abgabe von Schüttgut aus dem Vorratsbehälter erfolgen, da die Genauigkeit der Füllhöhenregulierung nicht besonders groß sein muß, und trotzdem noch gute Ergebnisse hinsichtlich einer konstanten Dichte des Schüttgutes erreicht werden.A level detection for the level of the bulk material in the Storage containers can be realized in different ways will. According to claim 5, the weighing device itself the device for level detection. Then done for example a continuous or a selective measurement the mass of the bulk material in the storage container by means of the Weighing device. The weighing can also take place during a Bulk feed into the storage container and also during dispensing bulk goods from the storage container done because the accuracy of the level control is not must be particularly large and still have good results with regard to a constant density of the bulk material can be achieved.

Die Einrichtung zur Füllhöhenerkennung kann auch ein Niveaupilot sein (Anspruch 6). Der Niveaupilot erfaßt die tatsächliche Füllhöhe im Vorratsbehälter. Gemäß Anspruch 7 kann der Niveaupilot eine Stimmgabel enthalten. Die Schallabsorption des Schüttguts ist dann ein Parameter für dessen Füllhöhe.The device for level detection can also be a Be level pilot (claim 6). The level pilot records the actual fill level in the storage container. According to claim 7 the level pilot can contain a tuning fork. The Sound absorption of the bulk material is then a parameter for its fill level.

Ist als weitere, mitzuwiegende Einrichtung ein Verschluß für die Dosierschnecke und ein Antrieb für den Verschluß vorgesehen (Anspruch 8), so wird auch bei einer vertikal verlaufenden Dosierschnecke ein Nachrieseln von leicht fließendem Schüttgut sicher vermieden, indem der Verschluß nach Beendigung eines Dosiervorgangs das Ende der Dosierschnecke verschließt.As a further device to be weighed, it is a closure for the dosing screw and a drive for the closure provided (claim 8), so is also vertical running dosing screw a trickle of easy flowing bulk goods safely avoided by the closure after the end of a dosing process the end of the Dosing screw closes.

Mittels eines Rührers im Vorratsbehälter (Anspruch 9) wird die Homogenität des Schüttgutes verbessert und somit eine konstantere Dichte des Schüttgutes erreicht, wodurch die Genauigkeit beim volumetrischen Dosierverfahren erhöht wird.By means of a stirrer in the storage container (claim 9) the homogeneity of the bulk material is improved and thus a constant density of the bulk material is reached, which means that Accuracy in volumetric dosing increased becomes.

Eine direkte Beutelbefüllung durch die Vorrichtung wird erreicht, wenn analog Anspruch 10 die Vorrichtung oberhalb einer Beutelmaschine angeordnet ist, und die Dosierschnecke vertikal ausgerichtet ist. Ist die Beutelmaschine zudem eine vertikale Schlauchbeutelmaschine, und die Dosierschnecke verläuft zumindest teilweise im Formatrohr der Schlauchbeutelmaschine (Anspruch 11), so erfolgt eine staubfreie, zuverlässige Beutelbefüllung durch das Formatrohr, und die Beutel werden nach der Befüllung verschweißt und vom Folienschlauch abgetrennt. Beim volumetrischen Verfahren kann eine Wägung zur Ermittlung der Füllhöhe im Vorratsbehälter auch bei Betrieb eines Folienabzugs der Schlauchbeutelmaschine erfolgen. Die Genauigkeit der Dichtebestimmung ist auch in diesem Fall noch ausreichend.A direct bag filling through the device will achieved when analogous to claim 10, the device above a bag machine is arranged, and the metering screw is aligned vertically. Is the bag machine also a vertical form fill seal machine, and the Dosing screw runs at least partially in the format tube the tubular bag machine (claim 11), one takes place dust-free, reliable bag filling through the Format tube, and the bags are filled after welded and separated from the film tube. At the volumetric methods can be used to determine a weighing the fill level in the reservoir even when operating a Take off the film of the tubular bag machine. The The accuracy of the density determination is also in this case still sufficient.

Enthält die Zufuhreinrichtung einen gesteuerten Schieber, der nur dann geöffnet ist, wenn der Antriebsmotor der Zufuhreinrichtung in Betrieb ist (Anspruch 12), so wird ein Nachrieseln von Schüttgut aus der Zufuhreinrichtung in den Vorratsbehälter bei abgeschaltetem Antriebsmotor vermieden.If the feed device contains a controlled slide, which is only open when the drive motor is Feeder is in operation (claim 12), then a Pouring bulk material from the feeder into the Avoid storage containers when the drive motor is switched off.

Im folgenden werden die erfindungsgemäße Vorrichtung und das erfindungsgemäße Verfahren anhand einer Figur, die ein Ausführungsbeispiel für eine Vorrichtung zeigt, näher beschrieben. Es zeigt:In the following the device and the inventive method based on a figure that a Shows embodiment of a device, closer described. It shows:

Fig. 1 in einer schematischen Darstellung eine Seiten ansicht der erfindungsgemäßen Vorrichtung. Fig. 1 is a schematic representation of a side view of the device according to the invention.

Die Vorrichtung 1 zur portionsweisen Abgabe von Schüttgut hat einen Vorratsbehälter 2, eine Zufuhreinrichtung 3 mit einer Schleuse 32 für die Zuführung des Schüttguts aus einem Silo zum Vorratsbehälter 2, eine Dosierschnecke 4 in einem Hüllrohr 5 zur Ausbringung des Schüttguts aus dem Vorratsbehälter 2, und eine Wägeeinrichtung 6a, 6b zur Wägung des Vorratsbehälters 2, der Dosierschnecke 4 mit dem Hüllrohr 5 und der Antriebsmittel 7a, 7b für die Dosierschnecke 4, sowie zur Wägung der Einrichtungen, die mit dem Vorratsbehälter 2 und der Dosierschnecke 4 verbunden sind, und die gemeinsam mit der Dosierschnecke 4 und dem Vorratsbehälter 2 die Wägeeinrichtung 6a, 6b belasten (Fig. 1). The device 1 for portioned delivery of bulk material has a hopper 2, a supply device 3 with a lock 32 for the supply of bulk material from a silo to the reservoir 2, a metering screw 4 in a cladding tube 5 for the spreading of the bulk material from the storage container 2, and a Weighing device 6 a, 6 b for weighing the storage container 2 , the dosing screw 4 with the cladding tube 5 and the drive means 7 a, 7 b for the dosing screw 4 , and for weighing the devices which are connected to the storage container 2 and the dosing screw 4 , and which together with the dosing screw 4 and the storage container 2 load the weighing device 6 a, 6 b ( FIG. 1).

Die Wiegeeinrichtung 6a, 6b hat einen Stützrahmen 8, der über Schwingungsdämpfer 9, 10 auf einer Schlauchbeutel maschine 11 (oder über ein separates Gestell an der Decke oder auf dem Boden) abgestützt ist. Auf dem Stützrahmen 8 sind als Wägeeinrichtung 6a, 6b drei Wägezellen angeordnet. Zeichnerisch sind nur zwei Wägezellen 12a, 12b dargestellt. Die dritte Wägezelle befindet sich hinter dem Vorratsbehälter 2 auf gleicher Höhe wie die anderen beiden Wägezellen 12a, 12b. Ein oberer Rahmen 13 stützt sämtliche ihn belastenden Bauteil und belastet seinerseits die Wägezellen 12a, 12b. Die Wägezellen 12a, 12b messen somit die Gewichtskraft aller Bauteile zwischen einem Anschluß 14 der Zufuhreinrichtung 3 bis zur unteren Spitze der Dosierschnecke 4 mitsamt der Gewichtskraft des im Vorratsbehälter 2 und der Dosierschnecke 4 befindlichen Schüttguts. Ein Faltenbalg 15 bildet dabei eine elastische Verbindung und eine Gewichtskraftentkopplung zwischen dem Vorratsbehälter 2 und der Zufuhreinrichtung 3.The weighing device 6 a, 6 b has a support frame 8 , which is supported via vibration dampers 9 , 10 on a tubular bag machine 11 (or via a separate frame on the ceiling or on the floor). On the support frame 8 , three weighing cells are arranged as weighing devices 6 a, 6 b. Only two load cells 12 a, 12 b are shown in the drawing. The third load cell is located behind the storage container 2 at the same height as the other two load cells 12 a, 12 b. An upper frame 13 supports all the component that loads it and in turn loads the load cells 12 a, 12 b. The load cells 12 a, 12 b thus measure the weight of all components between a connection 14 of the feed device 3 to the lower tip of the dosing screw 4 together with the weight of the bulk material located in the storage container 2 and the dosing screw 4 . A bellows 15 forms an elastic connection and a decoupling of weight between the storage container 2 and the feed device 3 .

Das Schüttgut gelangt aus einem Silo (nicht dargestellt) über eine Vorsorgungsleitung 16 zu der Zufuhreinrichtung 3, die einen horizontal ausgerichtetes, als Schneckenförderer 17 ausgeführtes Zuführorgan 17a enthält und von dort weiter über eine Schleuse 32 (mit Schleusenantrieb 33) zum Vorratsbehälter 2. Der Schneckenförderer 17 wird vom Antrieb 18 angetrieben. Das Zuführorgan könnte auch eine Zellenradschleuse sein. Im Vorratsbehälter 2 wird das Schüttgut mittels eines Rührers 19 gerührt und mittels eines Abstreifers 20 von der Vorratsbehälterwand abgestreift. Das im Vorratsbehälter 2 befindliche Schüttgut wird über die Dosierschnecke 4 aus dem Vorratsbehälter 2 ausgetragen. Die Dosierschnecke wird über ihre Antriebsmittel 7a, 7b, die einen Motor 21, eine Kupplung 22 und ein Getriebe 23 enthalten, angetrieben. Zur Verhinderung eines Nachrieselns von Schüttgut aus der vertikal ausgerichteten Dosierschnecke 4 ist ein Verschluß 24 für die Dosierschnecke 4 vorgesehen. Der Verschluß 24 besteht im wesentlichen aus zwei Viertelschalen 25, die von einem Antrieb 26 betätigt werden.The bulk material passes from a silo (not shown) via a Vorsorgungsleitung 16 to the feed device 3, which includes a horizontally oriented designed as screw conveyors 17 feed member 17, a, and from there via a lock 32 (with a lock drive 33) to the reservoir. 2 The screw conveyor 17 is driven by the drive 18 . The feed member could also be a rotary valve. In the storage container 2 , the bulk material is stirred by means of a stirrer 19 and stripped from the wall of the storage container by means of a scraper 20 . The bulk material situated in the hopper 2 is discharged through the screw feeder 4 from the supply container. 2 The dosing screw is driven by its drive means 7 a, 7 b, which contain a motor 21 , a clutch 22 and a gear 23 . To prevent bulk material from trickling out of the vertically oriented metering screw 4 , a closure 24 is provided for the metering screw 4 . The closure 24 consists essentially of two quarter shells 25 which are actuated by a drive 26 .

An der Vorrichtung 1 ist eine Wägeauswerteinrichtung 27a, eine Drehzahlmeßeinrichtung 21a und eine Umschaltein richtung 27 für eine Umschaltung zwischen gravimetrischem Betrieb und volumetrischem Betrieb vorgesehen. In der einen Schaltstellung leitet die Wägeeinrichtung 6a, 6b keine Steuerwerte, das heißt Signale bezüglich der Meßwerte der Wägeeinrichtung 6a, 6b, an den Motor 21 der Dosierschnecke 4. Die Vorrichtung 1 wird dabei rein volumetrisch betrieben, das heißt lediglich eine vorgegebene Anzahl an Schneckenumdrehungen bestimmt die Masse einer von der Dosierschnecke 4 gespendeten Masseportion.On the device 1 , a weighing evaluation device 27 a, a speed measuring device 21 a and a switching device 27 are provided for switching between gravimetric and volumetric operation. In one switching position, the weighing device 6 a, 6 b does not transmit any control values, that is to say signals relating to the measured values of the weighing device 6 a, 6 b, to the motor 21 of the metering screw 4 . The device 1 is operated purely volumetrically, that is to say that only a predetermined number of screw revolutions determines the mass of a mass portion donated by the metering screw 4 .

In der anderen Schaltstellung leitet die Wägeeinrichtung 6a, 6b Steuerwerte an den Motor 21 der Dosierschnecke 4. Dadurch wird die Vorrichtung 1 gravimetrisch betrieben, da die Dosierschnecke 4 solange Schüttgut aus dem Vorratsbehälter 2 austrägt, bis die von der Wägeeinrichtung 6a, 6b registrierte Gewichtskraftverminderung dem Sollgewicht einer Masseportion entspricht.In the other switching position, the weighing device 6 a, 6 b passes control values to the motor 21 of the metering screw 4 . Thus, the device 1 is operated gravimetrically since the metering screw 4 as long as bulk material discharged from the hopper 2 until the of the weighing device 6 a, 6 b registered weight reduction force corresponding to the target weight of a mass portion.

An der Vorrichtung 1 ist eine Einrichtung 28 zur Füllhöhenregulierung des Vorratsbehälters 2 vorgesehen. Diese Einrichtung 28 ist einerseits mit dem Antrieb 18 der Zufuhreinrichtung 3 und andererseits mit einer Einrichtung 29 zur Füllhöhenerkennung verbunden. Die Einrichtung 29 zur Füllhöhenerkennung ist ein Niveaupilot 30, der eine Stimmgabe 31 enthält.A device 28 for filling level regulation of the storage container 2 is provided on the device 1 . This device 28 is connected on the one hand to the drive 18 of the feed device 3 and on the other hand to a device 29 for filling level detection. The device 29 for filling level detection is a level pilot 30 which contains a voice 31 .

An der Vorrichtung 1 ist eine zweite Einrichtung zur Füllhöhenregulierung des Vorratsbehälters 2 vorgesehen, und zwar ist es die Wägeeinrichtung 6b, 12b, 27a. Diese Füllhöhenregulierung ermöglicht eine exakte Schüttgutmengen-Einhaltung im Behälter 2. Die Füllhöhenregulierung mit Hilfe der Wägeeinrichtung ermöglicht es, daß die Schüttdichte des Schüttgutes im Behälter konstant bleibt. Dadurch erreicht man besonders beim volumetrischen Betrieb eine höhere Abfüllgenauigkeit der abgefüllten Portionen.A second device for filling level regulation of the storage container 2 is provided on the device 1 , namely the weighing device 6 b, 12 b, 27 a. This fill level regulation enables an exact adherence to the bulk quantity in the container 2 . The filling level regulation with the aid of the weighing device enables the bulk density of the bulk material in the container to remain constant. This enables a higher filling accuracy of the filled portions, especially in volumetric operation.

Für die Abgabe von Masseportionen mit einer Masse von einem Kilogramm oder weniger als einem Kilogramm erfolgt die Bestimmung der Masseportionen des Schüttguts volumetrisch. Zur Abgabe von Masseportionen mit einer Masse von mehr als einem Kilogramm wird die Umschalteinrichtung 27 auf gravimetrische Bestimmung der Masseportionen des Schüttguts umgestellt. Der Wert von einem Kilogramm als Grenze für eine Verfahrensumstellung basiert auf der Erfahrung, daß für Masseportionen bis zu einem Kilogramm das gravimetrische Verfahren nicht so rentabel ist wie das volumetrische Verfahren. Durch die Einrichtung 28 zur Füllhöhenregulierung und die Wägeeinrichtung 6a, 6b kann die Füllhöhe im Vorratsbehälter 2 konstant gehalten werden, wodurch die Schüttgutdichte im Vorratsbehälter 2 relativ konstant bleibt, und somit die im volumetrischen Verfahren gespendeten Masseportionen, die proportional von der Schüttgutdichte abhängen, mit einer verbesserten Genauigkeit gespendet werden. Damit wird der Unterschied der Standardabweichungen zwischen dem volumetrischen Verfahren und dem gravimetrischen Verfahren reduziert. Der Einsatz eines Rührers 19 und eines Abstreifers 20 dient dabei einer Homogenisierung des Schüttgutes.For the delivery of mass portions with a mass of one kilogram or less than one kilogram, the mass portions of the bulk material are determined volumetrically. In order to dispense mass portions with a mass of more than one kilogram, the switching device 27 is switched over to gravimetric determination of the mass portions of the bulk material. The value of one kilogram as a limit for a process change is based on the experience that the gravimetric process is not as profitable as the volumetric process for portions of mass up to one kilogram. By means of the device 28 for filling height regulation and the weighing device 6 a, 6 b, the filling height in the storage container 2 can be kept constant, as a result of which the bulk density in the storage container 2 remains relatively constant, and thus the mass portions donated in the volumetric process, which depend proportionally on the bulk density, be donated with improved accuracy. This reduces the difference in standard deviations between the volumetric method and the gravimetric method. The use of a stirrer 19 and a scraper 20 serves to homogenize the bulk material.

Die Grenze für die Größe von Masseportionen hinsichtlich einer Entscheidung, ob das Schüttgut besser nach dem volumetrischen oder dem gravimetrischen Verfahren portioniert werden soll, muß aber nicht bei einem Kilogramm liegen. Je nach Absicht eines Benutzers einer Vorrichtung 1 kann diese Grenze beliebig verschoben werden. Der Grenzwert kann in der Umschalteinrichtung 27 auch gespeichert sein, und die Vorrichtung 1 arbeitet dann nach einem geeigneten Modus, wenn lediglich ein gewünschter Massewert einer Masseportion eingegeben wird. Oder die Umschalteinrichtung 27 arbeitet selbsterkennend, zum Beispiel aufgrund eingegebener Randbedingungen über die Art des Schüttgutes und der zu erreichenden Werte. Schließlich kann auch ein Probelauf an der Vorrichtung 1 der Ermittlung eines optimalen Grenzwertes dienen.The limit for the size of mass portions with regard to a decision as to whether the bulk material should be better portioned according to the volumetric or the gravimetric method does not have to be one kilogram. Depending on the intention of a user of a device 1 , this limit can be shifted as desired. The limit value can also be stored in the switching device 27 , and the device 1 then operates according to a suitable mode if only a desired mass value of a mass portion is entered. Or the switching device 27 works in a self-recognizing manner, for example on the basis of input boundary conditions regarding the type of bulk material and the values to be achieved. Finally, a test run on the device 1 can also be used to determine an optimal limit value.

Da beim volumetrischen Verfahren die Genauigkeit bei der Füllhöhenbestimmung im Vorratsbehälter 2 keine besondere kritische Abhängigkeit von der Dichte des Schüttguts zeigt, kann die Füllhöhenbestimmung auch mittels der Wägeeinrichtung 6a, 6b während des Austragens des Schüttguts durch die Dosierschnecke 4, während eines Folienabzugs oder eines Schweißvorgangs an der Schlauchbeutelmaschine 11 erfolgen. Die Störungen der Meßgenauigkeit zur Füllhöhenbestimmung sind diesbezüglich nicht relevant.Since in the volumetric method the accuracy in the level determination in the storage container 2 shows no particular critical dependence on the density of the bulk material, the level determination can also be carried out by means of the weighing device 6 a, 6 b during the discharge of the bulk material through the metering screw 4 , during a film removal or one Welding process take place on the tubular bag machine 11 . The disturbances of the measuring accuracy for the level determination are not relevant in this regard.

Beim gravimetrischen Verfahren erfolgt die Zufuhr von Schüttgut in den Vorratsbehälter außerhalb einer Beruhigungszeit für die zu wägenden Massen, um den Wägevorgang an der Wägeeinrichtung 6a, 6b nicht zu stören.In the gravimetric method, bulk material is fed into the storage container outside a settling time for the masses to be weighed, in order not to disturb the weighing process on the weighing device 6 a, 6 b.

BezugszeichenlisteReference list

1 Vorrichtung
2 Vorratsbehälter
3 Zufuhreinrichtung
4 Dosierschnecke
5 Hüllrohr
6a, 6b Wägeeinrichtung
7a, 7b Antriebsmittel für Dosierschnecke
8 Stützrahmen
9, 10 Schwingungsdämpfer
11 Schlauchbeutelmaschine
12a, 12b Wägezelle
13 oberer Rahmen
14 Anschluß
15 Faltenbalg
16 Versorgungsleitung
17 Schneckenförderer
17a Zuführorgan
18 Antrieb
19 Rührer
20 Abstreifer
21 Motor
21a Drehzahlmeßeinrichtung
22 Kupplung
23 Getriebe
24 Verschluß
25 Viertelschale
26 Antrieb
27 Umschalteinrichtung
27a Wägeauswerteeinrichtung
28 Einrichtung zur Füllhöhenregulierung
29 Einrichtung zur Füllhöhenerkennung
30 Niveaupilot
31 Stimmgabel
32 Schleuse
33 Schleusenantrieb 1 device
2 storage containers
3 feeding device
4 dosing screw
5 cladding tube
6 a, 6 b weighing device
7 a, 7 b drive means for dosing screw
8 support frames
9 , 10 vibration damper
11 tubular bag machine
12 a, 12 b load cell
13 upper frame
14 connection
15 bellows
16 supply line
17 screw conveyors
17 a feeder
18 drive
19 stirrers
20 wipers
21 engine
21 a speed measuring device
22 clutch
23 gear
24 closure
25 quarter cup
26 drive
27 changeover device
27 a Weighing evaluation device
28 Leveling device
29 Device for level detection
30 level pilot
31 tuning fork
32 lock
33 lock drive

Claims

1.Device for dispensing bulk material in portions, with a storage container, a feed device for bulk material to the storage container, a dosing screw in a cladding tube for discharging bulk material from the storage container, a weighing device for weighing the storage container, the dosing screw with cladding tube and the drive means for the dosing screw , and for weighing other devices which are connected to the storage container and the dosing screw, characterized in that a switching device ( 27 ) is provided on the device ( 1 ) for switching between gravimetric and volumetric operation, the switching device ( 27 ) remains in a switch position in which the weighing device ( 6 a, 6 b) does not pass any control values to the motor ( 21 ) of the metering screw ( 4 ), and on the other hand the changeover device ( 27 ) remains in a switch position in which the weighing device ( 6 a, 6 b) Steuerwe leads to the motor ( 21 ) of the dosing screw ( 4 ).

2. Device according to claim 1, characterized in that on the device ( 1 ) a device ( 28 ) for filling level regulation of the storage container ( 2 ) is provided, on the one hand with the feeder direction ( 3 ) to the storage container ( 2 ) and on the other hand with a Device ( 29 ) for filling level detection is connected.

3. Apparatus according to claim 1 or claim 2, characterized in that the feed device ( 3 ) contains a screw conveyor ( 17 ).

4. The device according to claim 3, characterized in that the screw conveyor ( 17 ) is aligned horizontally.

5. The device according to claim 2, characterized in that the device for level detection Weighing device is.

6. The device according to claim 2, characterized in that the device ( 29 ) for level detection is a level pilot ( 30 ).

7. The device according to claim 6, characterized in that the level pilot ( 30 ) contains a tuning fork ( 31 ).

8. The device according to claim 1, characterized in that a closure ( 24 ) for the metering screw ( 4 ) and a drive ( 26 ) for the closure ( 24 ) are provided as a further device.

9. The device according to claim 1, characterized in that a stirrer ( 19 ) in the storage container ( 2 ) is provided as a further device.

10. The device according to claim 1, characterized in that the device ( 1 ) is arranged above a bag machine, and that the metering screw ( 4 ) is aligned vertically.

That the bag machine is a vertical tubular bag machine (11), and the metering screw (4) at least partially extends in the forming tube of the tubular bag machine (11) 11. Apparatus according to claim 10, characterized.

12. The apparatus of claim 1 or claim 2, characterized in that the feed device ( 3 ) contains a controlled lock ( 32 ) which is only opened when the drive motor ( 18 ) of the feed device ( 3 ) is in operation.

13. The method for operating a device according to claim 1, characterized in that the determination of the dispensed mass portions of the bulk material from the storage container ( 2 ) either volumetrically by a certain number of revolutions of the metering screw ( 4 ) or gravimetrically by an operation of the metering screw ( 4 ) until the time at which the weighing device ( 6 a, 6 b) indicates that a target weight has been reached.

14. The method according to claim 13, characterized in that for dispensing portions with a mass of one Kilograms or less than a kilogram Determination of the mass portions of the bulk material done volumetrically.

15. The method according to claim 13, characterized in that for dispensing bulk portions with a mass of more than a kilogram the determination of the portions of mass of the bulk material is carried out gravimetrically.

16. The method according to claim 13 or claim 14, characterized in that during a delivery of bulk material portions by the metering screw ( 4 ) and / or during the standstill of the metering screw ( 4 ) and in a volumetric determination of the mass portions, the supply of the bulk material to the storage container ( 2 ) is done.

17. The method according to claim 13, claim 14 or claim 16, characterized in that the supply of bulk material in the storage container ( 2 ) is such that the fill level or the bulk material mass in the storage container ( 2 ) remains at least approximately constant.

18. The method according to claim 13 or claim 15, characterized in that with a gravimetric determination of the mass portions, the supply of bulk material to the storage container ( 2 ) not during a settling time for a weighing process or a measurement carried out by the weighing device ( 6 a, 6 b) he follows.