DE68914456T2 - Gewichtskontrollapparat. - Google Patents

Description

• Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Apparat zum automatischen Wiegen von Mengen eines teilchenförmigen Stoffes, wie zum Beispiel Getreide, mit einem festgelegten Gewicht, der einen Wiegebehälter, eine automatische Zuführ- und Ablaßvorrichtung in bzw. aus dem Behälter, Wiegevorrichtung für den Wiegebehälter mit einer Anzahl elektrodynamischer Detektoren an einer Anzahl von Aufhängungspunkten, um das Gewicht des Behälters zu ermitteln, und ein elektrisches Signal zu liefern, das proportional zu der auf den jeweiligen Detektor ausgeübten Kraft ist und das für die Steuerung der Zuführ- und Ablaßvorrichtung verwendet wird, umfaßt und Gewichtskontrollvorrichtungen zur Kontrolle der Richtigkeit der von den elektrodynamischen Detektoren gelieferten Meßwerte für die endgültige Bestimmung des Gesamtgewichtes des Wiegebehälters aufweist.
• Ein Apparat dieses Typs ist aus NL-A-7413191 bekannt. Neben dem Zwang, automatische Wiegeapparate (Leichtlastwaagen und Großgewichtswaagen) in regelmäßigen Abständen mit Hilfe von Eichgewichten zu kontrollieren, ist es auf dem Weltgetreidemarkt auch notwendig, eine Kontrollvorrichtung zu haben, die in dem Apparat zum automatischen Wiegen eingeschlossen ist, welches möglich macht, das angezeigte Gewicht während des Vorganges zu überwachen, das ist der sogenannte "dynamische Check". Im Interesse des Weltgetreidemarktes ist ein Apparat zum automatischen Wiegen gemäß NL-A-7413191 mit einer sogenannten "Kontrollskala" versehen.
• Die Kontrollskala umfaßt einen Schiebegewicht-Wiegeplateau, welches über einen Wechselapparat mit dem Hebelsystem des Wiegebehälters mit einem Verhältnis von 10 zu 1 oder 100 zu 1 beispielsweise gekoppelt werden kann.
• Beim Anhalten während des Betriebes mit einem vollen oder leeren Wiegebehälter, kann der Inhalt des Wiegebehälters mit Hilfe von Kontrollgewichten an dem Wiegeplateau oder durch Positionierung des Schiebegewichts bestimmt werden.
• Das Ergebnis kann mit dem Gewicht verglichen werden, das durch die gewichtsanzeigenden Ziffern oder mit anderen Formen der Gewichtsanzeige gezeigt ist.
• Ein Wiegeapparat mit einer solchen Kontrollskala hat eine Anzahl von Nachteilen:
• 1. Das konventionelle Hebelsystem umfaßt viele bewegliche Teile, welche abgenützt werden können und möglicherweise zusammenbrechen.
• 2. Die Kontrollskala kontrolliert das Wiegesystem nur teilweise. Nicht alle Fehler in den Übertragungen werden detektiert.
• 3. Eine genaue Wiegekontrolle kostet Betriebszeit und sollte von dem automatischen Wiegeapparat selbst ausgeführt werden. Es gibt keine Möglichkeit der Fernsteuerung.
• 4. Wiegekontrollen halten den Wiegeprozess auf und sind nachteilig sowohl für die Zufuhr wie die Ablaßwege, im Falle daß dieses Wiegen lange Zeit kostet.
• 5. Wiegekontrollen werden nur einige Male pro Arbeitsgang durchgeführt.
• 6. Die Ergebnisse der Wiegekontrollen können nicht automatisch registriert werden.
• 7. Es gibt keine Mögichkeit zu bestimmen, ob die Wiegekontrollen "korrekt" ausgeführt wurden.
• Die Aufgabe der Erfindung ist es, diese Nachteile zu überwinden und einen Wiegeapparat zur Verfügung zu stellen, bei welchem die Kontrollfunktion auch vollautomatisch sein kann.
• Diese Aufgabe wird durch die Erfindung insofern gelöst, daß die Wiegekontrollvorrichtung sekundäre elektrodynamische Detektoren umfaßt, deren elektrisches Signal mit denen der primären elektrodynamischen Detektoren verglichen werden und das sich ergebende Signal verwendet wird, um die Zufuhr- und Ablaßeinrichtungen zu kontrollieren, wobei eine Reihe von kombinierten Einheiten von primären und sekundären elektrodynamischen Detektoren mechanisch und in Reihe an einem Aufhängepunkt in einer solchen Weise vorgesehen sind, daß die Sekundärdetektoren einer Einheit derselben Gewichtslast ausgesetzt werden wie der betreffende Primärdetektor und dessen Signal kontrollieren.
• Durch die Verwendung der Erfindung wird ein elektronisches vollautomatisches Wiege- und Kontrollverfahren erreicht. Weiterhin kann durch die Verwendung von Lastdetektoren eine schnelle Reaktions- und Einstellzeit in Verbindung mit Installationsanordnungen und minimaler Deformation der Lastdetektoren erzielt werden.
• Eine starke Vervielfachung der Kontrollmessungen und ihrer elektronischen Verarbeitung wird bewirkt. Weiterhin umfassen gemäß einer anderen bevorzugten Ausführungsform die kombinierten Einheiten einen vertikalen U-förmigen Rahmen, so daß der Primärdetektor und der Sekundärdetektor an dem oberen Schenkel bzw. unteren Schenkel des U-förmigen Rahmens befestigt sind. Dadurch werden die so ausgeführten Messungen genauer. Daneben wird die Kontrolle automatisch ausgeführt ohne den Eingriff des Betreibers für jede Brutto- und Tara- Gewichtsübernahme einer Last. Zuletzt nimmt die Kontrolle keine Zeit in Anspruch, da sie während der stationären Detektierung ausgeführt wird.
• Die Erfindung wird nun weiter mit Bezug auf die begleitenden Zeichnungen beschrieben, welche verschiedene exemplarische Ausführungsformen der Erfindung zeigen.
• Fig.1 zeigt eine perspektivische Ansicht einer kombinierten Meß- und Kontrolleinheit.
• Fig.1A zeigt ein skalenreduziertes Blockdiagramm der Prinzipien, die in der Einheit von Fig. 1 verwendet wurden.
• Fig.2 zeigt ein Blockdiagramm der Prinzipien der elektronischen Verarbeitung der Meßdaten, welche durch eine Anzahl von Einheiten gemäß Fig.1 erhalten wurden.
• Fig. 1 zeigt perspektivisch eine kombinierte Einheit, die allgemein mit dem Bezugszeichen 1 bezeichnet ist und welche an einem festinstallierten Arm 2 angebracht ist, von dem nur ein Teil gezeigt ist. Der Arm 2 ist ein Teil eines festinstallierten Rahmens (nicht gezeigt). Ein Gewichtsbehälter (nicht gezeigt) zum Wiegen von Mengen eines teilchenförmigen Stoffes wie Weizen beispielsweise mit einem Einstellgewicht ist für eine vertikale Bewegung in Bezug auf den festen Rahmen angeordnet. Ein Joch, das allgemein mit dem Bezugszeichen 3 bezeichnet ist, ist auf dem Arm 2 vorgesehen. Das Joch 3 umfaßt die vertikalen Seitenplatten 4 und 5, an welche eine horizontale Verbindungsplatte 6 angebracht ist. Die Auflageplatte 7 ist an der horizontalen Verbindungsplatte 6 mit einer Kugelzapfenlager-Vorrichtung 8 für ein Kugelgelenkstütze vorgesehen, deren Kugel (nicht gezeigt) an der Unterseite der Querplatte 9 vorgesehen ist. Zwei vertikal angeordnete Verbindungsstangen 10 und 11 sind an jeder Seite der Querplatten 9 angebracht und erstrecken sich durch die Löcher 12 (von denen nur eines gezeigt ist), durch die horizontale Platte 6. Die Verbindungsstangen 10 und 11 sind fest mit der unteren Seite durch eine Querverbindung (nicht gezeigt) an dem oberen elektrodynamischen Detektor (17) angebracht. Die Verbindungsstangen 10A und 11A sind jeweils an der unteren Seite des Armes 2 befestigt, um das Joch 13 zu tragen, in welches die Kraft P durch den Wiegebehälter über den Querstift 14 angelegt wird. Die oberen Enden der Verbindungsstangen 10A und 10B wirken auf den unteren Detektor 19 über eine Querverbindung (nicht gezeigt). Ein U-förmiger Rahmen, der allgemein mit dem Bezugszeichen 15 bezeichnet ist, ist zwischen den vertikalen Seitenplatten 4 und 5 und dem Joch 3 angeordnet. Ein elektrodynamischer Detektor 17 ist an der Unterseite des oberen horizontalen Schenkels 16 des Rahmens 15 mit Hilfe von Schrauben und Stiften oder dergleichen befestigt. Ein zweiter elektrodynamischer Detektor 19 ist mit dem unteren horizontalen Schenkel 18 des Rahmens 15 mit Hilfe von Schrauben und Stiften oder dergleichen befestigt. Diese elektrodynamischen Detektoren sind vom bekannten Typ und sind nicht Teil der Erfindung und werden daher hier nicht weiter beschrieben.
• Die äußere Seite des U-förmigen Rahmens 15 ist durch einen abnehmbaren vertikalen Verbindungsstab 20 geschlossen.
• Wie in dem schematischen Blockdiagramm von Fig. 1A zu sehen ist, sind beide elektrodynamischen Detektoren 17 und 19 in Reihe durch das zu messende Gewicht P belastet. In dieser Anordnung wird der Primärdetektor durch den Detektor 17 und der Sekundärdetektor durch den Detektor 19 gebildet, von denen jeder sein eigenes Signal ausgibt. Keine leitenden Verbinder zu den Detektoren sind in den Fig. 1 und 1A gezeigt.
• Fig. 2 ist ein schematisches Blockdiagramm des elektronischen Schaltkreises. Die Primärdetektoren 17A, 17B und 17C sind durch Leiter 21A, 21B und 21C mit der Kopplungseinrichtung 22 verbunden, welche ihrerseits mit dem Haupt-Analog/Digital-umsetzer 24 durch den Leiter 23 verbunden ist. Die Sekundärdetektoren 19A, 19B und 19C sind jeweils mit der Kopplungseinrichtung 26 verbunden, welche ihrerseits mit dem Neben-Analog/Digital-Umsetzer 28 verbunden ist. An einer Seite ist der Analog/Digital-Umsetzer 24 mit einem Komparator 30 mit Hilfe eines Leiters 29 verbunden, während an der anderen Seite der mit der Kontrolleinheit 32 mit Hilfe des Leiters 31 verbunden ist. Der Analog/Digital-Umsetzer 28 ist mit dem Komparator 30 mit Hilfe des Leiters 33 verbunden, welcher seinerseits mit der Streueinheit 32 verbunden ist.
• Das analoge Gewichtssignal, das von den Detektoren 17 und 19 des primären und sekundären Wegesystems kommt, wird zuerst zu dem Haupt-Analog/Digital-Umsetzer 24 und dem Neben-Analog/Digital-Umsetzer 28 geieitet. Danach werden die digitalen Signale, die hiervon kommen, miteinander durch den Komparator 30 verglichen. Wenn die Differenz außerhalb der erlaubten Toleranzen liegt, wird der Wiegeprozeß durch die Kontrolleinheit 32 unterbrochen; nach Korrektur kann der Wiegeprozeß fortgesetzt werden. Die automatische Registrierung kann während des gesamten Verfahrens erfolgen. Die Genauigkeit dieses Systems ist so groß, daß es vollständig kalibrierbar ist. Die Nullsetzung beider Analog/Digital-Umsetzer (24,28) wird automatisch in regelmäßigen Zeitintervallen durch die Steuereinheit 32 bewirkt.
VORTEILE:
• 1. Durch die Verwendung von Kraftdetektoren wird eine schnelle Reaktions- und Einstellzeit erreicht durch die Weise, in welcher diese angebracht sind und die minimale Deformation, welcher sie ausgesetzt sind.
• 2. Die Kontrolle findet automatisch statt (ohne Betreibereingriff) mit jeder Brutto- und Tara-Gewichtsübernahme einer Last.
• 3. Die Kontrolle beansprucht keine Zeit in Hinsicht auf die Tatsache, daß sie während des stationären Detektierens ausgeführt wird.
• 4. Eine Warnung für kleine Abweichungen und eine sofortige Unterbrechung des Wiegeprozesses findet statt, im Falle, daß eine starke Abweichung auftritt.
• 5. Wenig Wartung.

Claims (9)

1. Apparat zum automatischen Wiegen von Mengen eines teilchenförmigen Stoffes, wie zum Beispiel Getreide, mit einem festgelegten Gewicht, der einen Wiegebehälter, eine automatische Zuführ- und Ablaßvorrichtung in bzw. aus dem Behälter, Wiegevorrichtungen für den Wiegebehälter mit einer Anzahl elektrodynamischer Detektoren an einer Anzahl von Aufhängungspunkten, um das Gewicht des Behälters zu ermitteln und ein elektrisches Signal zu liefern, das proportional zu der auf den jeweiligen Detektor ausgeübten Kraft ist und das für die Steuerung der Zuführ- und Ablaßvorrichtung verwendet wird, umfaßt und Gewichtskontrollvorrichtungen zur Kontrolle der Richtigkeit der von den elektrodynamischen Detektoren gelieferten Meßwerte für die endgültige Bestimmung des Gesamtgewichts des Wiegebehälters aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die Gewichtskontrollvorrichtungen aus sekundären elektrodynamischen Detektoren (19) bestehen, deren elektrisches Signal von einem Komparator (30) mit dem der primären elektrodynamischen Detektoren (17) verglichen wird, und das daraus resultierende Signal für die Steuerung (32) der Zuführ- und Ablaßvorrichtung verwendet wird, wobei eine Reihe kombinierter Einheiten (1) aus primären und sekundären elektrodynamischen Detektoren (17, 19) mechanisch und in Reihe so an einem Aufhängepunkt befestigt sind, daß der Sekundärdetektor (19) einer Einheit (1) derselben Gewichtslast (P) wie der jeweilige Primärdetektor (17) ausgesetzt ist und dessen Signal überprüft wird.

2. Apparat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die kombinierten Einheiten (1) einen vertikalen U-förmigen Rahmen (15) umfassen, in dem der Primärdetektor (17) an dem oberen Schenkel (16) und der Sekundärdetektor (19) an dem unteren Schenkel (18) des U-förmigen Rahmens befestigt ist, während die Außenseite des U- förmigen Rahmens (15) durch einen abnehmbaren vertikalen Verbindungsstab (20) geschlossen wird.

3. Apparat nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die auf die Einheit (1) ausgeübte Gewichtslast (P) auf den Detektor (17, 19) in einer vertikalen Linie durch beide Detektoren wirkt.

4. Apparat nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Belastung des oberen Detektors (17) durch eine feste Querverbindung, den Verbindungsstangen (10, 11), der Auflageplatte (7) und der Kugelzapfenlagervorrichtung (8) erreicht wird, während die Belastung des unteren Detektors (19) durch eine feste Querverbindung erreicht wird.

5. Apparat nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Primärdetektoren (17) zusammen das primäre Wiegesystem und die Sekundärdetektoren (19) zusammen das sekundäre Wiegesystem bilden.

6. Apparat nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Primär- und Sekundärdetektoren (17, 19) jeweils durch einen Leiter (21; 25) mit einem Analog-Digital- Umsetzer (24; 28) verbunden sind, der wiederum mit dem Eingang eines Komparators verbunden ist, dessen Ausgang mit dem Eingang einer Steuereinheit (32) verbunden ist.

7. Apparat nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Analog-Digital-Umsetzer (24) des primären Wiegesystems den Hauptumsetzer und der des sekundären den Nebenumsetzer bildet.

8. Apparat nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Kombination von primären und sekundären elektrodynamischen Detektoren (17; 19) an den Aufhängungspunkten bezüglich ihres Temperaturverhaltens aufeinander abgestimmt sind.

9. Apparat nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Analog-Digital-Umsetzer (24) des primären Wiegesystems und der Analog-Digital-Umsetzer (28) des sekundären Wiegesystems jeweils einen einstellbaren Eingangsfilter umfassen, durch den sie bezüglich ihrer Eigenschaften aufeinander abgestimmt werden können.