DK162615B - Fremgangsmaade og anlaeg til automatisk fyldning af gasflasker - Google Patents

Description

- 1 -

DK 1626 15 B

Den foreliggende opfindelse angår en fremgangsmåde til vejning og fyldning af gasflasker eller lignende beholdere og et anlæg til udøvelse af denne fremgangsmåde.

Der kendes forskellige anlæg til fyldning af flasker med flydende 5 gas eller komprimeret gas. I de fleste tilfælde er formålet en mere avanceret automatisering til opnåelse af meget høje styre- og fyldningsfrekvenser. I visse anlæg kodes flaskerne ved metoder, som muliggør en fuldstændig automatisk udførelse af sorterings-, prøvnings- og fyldningstrinnene. Disse anlæg har naturligvis særdeles gode ydelses-10 karakteristika og muliggør en reduktion af antallet af operationer, dog uden at eliminere sorterings- og reparationsstationen.

Desuden medfører de høje omkostninger på grund af den komplicerede beskaffenhed af det automatiske læsesystem, der medfører forøgelse af vedligeholdelsesomkostningerne for databærerne for prøvnings- og vej-15 ningstrinnene.

Ved den foreliggende opfindelse tilvejebringes en mindre kostbar automatisk fyldningsproces, som er bekvem i drift, og som ikke krasver nogen specifik forkodning, og som muliggør udeladelse af den kritiske del af fyldningsstationen og en forbedring af arbejdsbetingelserne og 20 af fyldningsnøjagtigheden.

I dette øjemed fyldes flaskerne automatisk ved den kendte tara-kompensationsmetode. Det er kendt, at det problem, som skal løses, består i at fylde hver flaske med samme mængde flydende eller komprimeret gas.

25 Til automatisering af denne fyldningsoperation består en kendt løsning i, at man anbringer tomme flasker på platformen af en række vægte, som fx. er anbragt på en drejeskive. En indretning, som forbinder hver af vægtene med en tilsvarende fyldningsklemme, muliggør fyldning af flaskerne og standsning af fyldningsoperationen, når der er op-30 nået ligevægt ved en vægt svarende til en forud fastsat værdi. Denne vægt svarer til flaskens bruttovægt, dvs. summen af den indførte gasladning og af flaskens taravægt. I praksis er taradifferencen, som forefindes mellem flaskerne, betydelig, og den indførte gasladning udviser betydelige forskelle, hvis den individuelle værdi af hver flaskes 35 taravægt ikke tages i betragtning ved fyldningsstationen. Denne forskel - 2 -

DK 162615 B

i taravægt andrager almindeligvis ca. 6 kg for de typer af butan- eller propanflasker, som distribueres kommercielt i Frankrig. Til indføring af samme gasladning i hver flaske er det derfor nødvendigt at forsyne hver vægt med en kompenserings indretning, som muliggør udskydning af 5 forskellene i taravægt.

Den forud fastsatte værdi er lig med en mængde, som omfatter gasfyldningen (fast) plus flaskens taravægt (variabel) og kompensationsværdien (variabel), så at kompensationsværdien og flaskens taravægt har en fast totalværdi. I dette øjemed kan hver flaske karakteriseres ved 10 forskellen mellem dens bruttovægt og bruttovægten af en referenceflaske, fx. den letteste flaske. Vægten af den letteste flaske af denne type er ca. 22,2 kg. Alt efter flasketypen og dens anvendelse kan denne forskel variere fra 0 - 6 kg, således om ovenfor omtalt.

Under disse omstændigheder kan den nævnte forskel kodes fx. efter 15 en seks-bit binær base, som gør det muligt at dække et område på 64 værdier. Hvis man i dette tilfælde fastsætter en vægt på 0,1 kg pr. trin, kan den totale forskel være 6,3 kg, hvilket er højere end den forskel, som findes mellem de på markedet gængse butan- og propanflasker .

20 Kompensationen af taravægten kan derfor udføres med ialt seks lod der, hvis værdier svarer til 0,1, 0,2, 0,4, 0,8, 1,6 og 3,2 kg. I hvilestillingen understøttes disse lodder af vægtens platform. Det er således muligt at kvantisere ligevægtsskemaet, ifølge hvilket den forud fastsatte værdi er 28,5 kg, gas fyldningen er 13 kg, flaskens taravægt 25 er 9,2 - 15,5 kg og kompensationen 0 - 6,3 kg. Et passende system ved fjernelse af hvert af de seks kompensations lodder fra platformen gør det så muligt at justere taravægten af den flaske, som skal behandles, på en sådan måde, at den på vægten stående flaske fyldes med en uændret gasmængde.

30 Fx. svarer behandlingen af en flaske med en bruttovægt på 23,5 kg, nemlig 13 kg gas og 10,5 kg taravægt, til følgende ligevægtsskema:

Forud fastsat værdi (28,5 kg) = fyldning (13 kg) + taravægt (10,5 kg) + kompensation (5 kg).

Det er derfor nødvendigt fra platformen at fjerne de lodder, som 35 svarer til forskellen mellem værdien af den totale kompensation og vær- - 3 -

DK 162615 B

dien af den ønskede kompensation, nemlig 6,3 kg - 5 kg = 1,3 kg. Denne værdi svarer endvidere til forskellen mellem den udkrævede bruttovægt og den minimale bruttovægt. Dette er faktisk det samme som ligningen 23,5 kg - 22,2 kg = 1,3 kg. Det er tydeligt, at den eneste dataoplys-5 ning, som er nødvendig til vejning og fyldning af en flaske, vedrører dens bruttovægt, som sædvanemæssigt er indskrevet på hovedet af flaskens åbningsventil.

Det er således muligt at anvende denne fremgangsmåde med fordel ved et antal individuelle, bevægelige stationer, som hver omfatter en 10 vægt og et automatisk fyldningshoved, og som læsses med flasker, der tilføres af et endeløst transportbånd.

Opfindelsen angår en fremgangsmåde, som er ejendommelig ved, at behandlingen af hver flaske efter hinanden omfatter aflæsningen af en dataoplysning angående flaskens bruttovægt, der udføres af en betje-15 ningsperson, indføringen af denne dataoplysning i kodet form, lagring af dataoplysningen i styreenhed med hukommelse, tilførsel af flasken til en fyldningsstation, som i forvejen er identificeret som fri, overføring af dataoplysningerne til en overføringsblok, indføring af dataoplysningerne fra overføringsblokken til detektorer, som er forsynet 20 med hukommelse, og som er anbragt på fyldningsstationen, automatisk fyldning og samtidig afvejning af flasken ved tara-kompensationsmetoden og endelig fjernelse af den fyldte flaske fra fyldningsstationen ved slutningen af behandlingen og start af næste cyklus.

I en foretrukket udførelsesform omfatter anlægget til udøvelse af 25 den ovennævnte fremgangsmåde en endeløs transportør, som bevæges tangentielt i forhold til en drejeskive forsynet med et antal individuelle fyldningsstationer med vægte, en dataopsamlingsindretning, som er anbragt i nærheden af transportøren tæt ved indretningen til overførsel af flasken til drejeskiven.

30 Ifølge en anden ejendommelighed ved opfindelsen omfatter anlægget midler til kodning af den dataoplysning, som betjeningspersonen har aflæst på flasken, midler til detektering af denne kodede dataoplysning til overføring til styreenheden og verifikationsmidler til lagring af de nævnte data.

35 Dataopsamlingsindretningen består fortrinsvis af et på en aksel - 4 -

DK 162615 B

anbragt hjul, som bevirker drejning af en bøsning, som er fast forbundet med en kalibreret cirkulær talskive, som kan forskydes langs en faststående viser beliggende ved talskivens omkreds, og med hvilken den fra flasken udlæste dataoplysning gengives.

5 Ligeledes består kodningsmidlerne fortrinsvis af en række skiver, som er fast forbundet med bøsningen, som drejes ved hjælp af hjulets aksel, hvilke skivers omkreds er forsynet med fremspring og fordybninger på bestemt måde med henblik på kodning. Ifølge en anden ejendommelighed består detekteringsmidlerne af et antal på række anbragte 10 følere, hvis kamme kommer i tangentialt indgreb med omkredsen af skiverne langs en linie parallel med følerrækkens akse.

Endelig består verifikationsmidlerne med fordel af en føler, som samvirker med enden af akslen, som er udformet som en trykknap, og som aktiverer føleren, når betjeningspersonen udøver et aksialt tryk på 15 hjulet, hvorhos der er anbragt fjederpåvirkede midler til tilbageføring af hjulet til normal stilling.

Ifølge en anden ejendommelighed samvirker styreenheden med hukommelse med et skyderegister, som aktiveres pneumatisk af følerne.

Ifølge en anden ejendommelighed er skyderegisteret pneumatisk for-20 bundet med den faste overføringsblok til overføring af data, hvor overføringsblokken omfatter løftestempler med kamme, som samvirker med stangen i hver detektor på hver fyldningsstation.

Ifølge en anden ejendommelighed omfatter hver vejnings- og fyldningsstation et aggregat af cylindriske kompensationslodder, som kan 25 bevæges ved hjælp af stængerne i et aggregat af mikro-donkrafte, som hver styres af stationens detektorer. Disse lodder er styret i skrå render, af hvilke en del befinder sig i vægtens platform, medens en anden del ligger i vægtens understøtning, så at lodderne under indvirkning af trykket fra mikro-donkraftenes stænger kan forlade deres nedre 30 hvilestilling, hvor de bæres af vægten, og bevæges til arbejdsstillingen på understøtningen, hvor de ikke mere bæres af vægten.

Opfindelsen er nærmere forklaret i det følgende under henvisning til tegningen. På tegningen viser: fig. 1 skematisk datastrømmen til en afvejnings- og fyldnings-35 station i et anlæg ifølge opfindelsen,

_5_ DK 162615 B

fig. 2 skematisk den af betjeningspersonen styrede dataopsamlings indr e tn ing, fig. 3 et tværsnit langs linien III-III på fig. 2, fig. 4 skematisk en flaskes rute, set fra oven, 5 fig. 5 den individuelle tara-kompensationsindretning ved hver station, set fra oven, og fig. 6 et tværsnit langs linien VI-VI på fig. 5.

Fig. 1 viser de forskellige trin, som overfører dataoplysningerne til afvejningsstationen, hvor en flaske 36 skal fyldes. Først aflæser 10 betjeningspersonen, som befinder sig ved 32, bruttovægten 38 af flasken 36 på datapladen 34, når den føres forbi ham på en tilførselstransportør 100 (fig. 4). Ved hjælp af dataopsamlingsindretningen 10 fremviser han derefter denne bruttovægt og viderefører den på en sådan måde, at en dataoplysning om flaskens bruttovægt minus den minimale bruttovægt 15 (23,5 kg - 22,2 kg) overføres gennem pneumatiske indgangsledninger 29 til styresystemet, som samvirker med et skyderegister 30. Denne dataoplysning videreføres derefter gennem de pneumatiske udgangsledninger 31 til en faststående overføringsblok 40, hvis over førings cylindre 44 omfatter kamme 42, som kan indtage en høj eller en lav stilling, alt 20 efter det modtagne signal. Efter at fyldningsstationen 50 har modtaget den nævnte flaske 36' på vægten, som består af en bevægelig platform 56 på en understøtning 58, bevæges den vinkelret på overføringsblokken 40, så at stængerne 54 i detektorerne med hukommelse 52 kan samvirke med overføringskammene 42. Alt efter de modtagne signaler aktiverer detek-25 torernes ledninger 61 nu mikro-donkraftene 60, hvis stænger 62 ligger an mod kompensationslodderne 66.

Henvisningsbetegnelsen 66' betegner et kompensations lod, som ved hjælp af stangen i den tilhørende mikro-donkraft er skudt frem til den høje arbejdsstilling.

30 Det vil ses, at dette lod, som hviler på understøtningen 58, ikke mere bæres af vægtens platform 56. Kompensations lodderne 66 er ikke aktiveret af deres mikro-donkrafte, og hvilestillingen svarer til en effektiv afvejning på platformen 56. Stemplet 68 i en fjernelsesdonkraft fjerner flasken 36' fra stationen, når fyldningstrinnet, som ud-35 føres af et automatisk hoved 74, til hvilket der tilføres flydende gas - 6 -

DK 162615 B

72, er afsluttet. Ved den nedre del af platformen findes en tilbage-trækkelig viser 82, som befinder sig i lav eller høj stilling, alt efter om stationen er tom eller bærer en flaske. I det foreliggende tilfælde er viseren i den høje stilling, da stationen indeholder en 5 flaske 36'. Denne viser 82 er indrettet til at aktivere følere (som ikke er vist i denne figur) for at koordinere de forskellige fyldningstrin ved tara-kompensationsmetoden og cirkulationen af data med hensyn til flasken (fig. 4).

Fig. 2 og 3 giver en bedre forståelse af den fremgangsmåde, ved 10 hvilken betjeningspersonen fastslår bruttovægten af en flaske. Dataopsamlingsindretningen omfatter et håndhjul 11, som er fastgjort på en aksel 24, der strækker sig igennem og drejer en bøsning 25, der er forsynet med en kalibreret talskive 14 og en række af kodningsskiver 16, af hvilke hver (161, 162, 163, 164, 165, 166) kan overføre en grund-15 dataoplysning. I det foreliggende tilfælde gør den binære kodning af de 64 værdier, som gør det muligt at dække området fra 0-6,3, det nødvendigt at benytte seks skiver, én for hver grunddataoplysning. De i række liggende følere 08 omfatter kamme 20, som kommer i indgreb med skiverne med fremspring og fordybninger forsynede ydre omkreds. En viser 15 er 20 fastgjort på den ikke viste understøtning for dataopsamlingsindretningen i plan med omkredsen af den kalibrerede talskive 14. Når betjeningspersonen læser flaskens vægt, drejer han hjulet i retning af pilen 13 til indstilling af kalibreringen 23,5 ud for viseren 15. Et tryk på håndhjulet 11 i retning af pilen 22 er tilstrækkelig til at bevæge aks-25 len 24's trykknap 27 til anlæg mod verifikations føleren 26, hvorved de af følerne 18 overførte grunddata lagres i skyderegistret 30 ved hjælp af ledningerne 29. Denne dataoplysning svarer direkte til værdien 23,5 kg - 22,2 kg til tara-kompensation. Henvisningsbetegnelsen 31 betegner de pneumatiske udgangsledninger, som er forbundet med overføringsblok-30 ken. Når betjeningspersonen ophæver trykket på hjulet 11, fører fjederen 12 hjulet 11 til dets normale stilling, hvorved føleren 26 frigives.

Det vil ses, at akslen 24 kan forskydes aksialt i bøsningen 25, men at den bringer denne til drejning i retning af pilen 30 eller i modsat retning. I dette øjemed omfatter akslen 24 en radial tap, som samvirker 35 med en aksial not i bøsningen på en sådan måde, at bøsningen bevæges af - 7 -

DK 162615 B

tappen under rotationsbevægelse af akslen, men at tappen kan glide i længderetningen i noten under aksial forskydning af akslen 24. Denne indretning er ikke vist på figuren. Henvisningsbetegnelsen 28 betegner med en punkteret linie verifikationssignalet fra føleren 26, som mulig-5 gør lagring af dataoplysningen om flaskens bruttovægt i kontrolenheden 30.

Fig. 4 viser den bølge af operationer, som finder sted langs en flaskes vej hen til den første disponible fyldningsstation. Flaskerne ankommer først på den endeløse transportør 100 i retning af pilen 101.

10 Når flasken passerer dataopsamlingsindretningen 10, indstiller betjeningspersonen bruttovægten på talskiven og overfører den derefter ved hjælp af signalet 28, idet ledningerne 29 er direkte forbundet med sky-deregistret 30. Flasken kommer derefter i indgreb med et stop 102 ud for en tilførselsindretning, som er forsynet med kamme 108. Drejeskiven 15 49, som omfatter et antal afvejningsstationer 50, bevæger disse sta tioner langs en cirkulær bane forbi en tilførselsindretning. Under drejeskiven følger viserne 82 for de forskellige stationer en cirkulær bane 84, på hvilken de møder flere på hinanden følgende følere. En første føler 90 tjener til konstatering af tilstedeværelsen af en fla-20 ske på en station, inden den passerer tilførselsindretningen. I fravær af en flaske indvirker visere, som befinder sig i lav stilling, på tilførselsføleren 92, som ved aktivering af kammen 108 ved hjælp af et signal 110 bevirker anbringelse af flasken på stationen 50. Denne fortsætter sin bane og passerer føleren 94 for dataopsamling. Kombinationen 25 af bevægelsen af den tilstedeværelseskonstaterende føler 90 (stationen fri, når viseren er i den laveste stilling) med opsamlingsføleren 94, som ikke bevæges (stationen optaget), bevirker overføring af dataoplysningen om bruttovægten fra skyderegistret 30 til overføringsblokken 40 ved hjælp af opsamlingssignalet 114. Stationens detektorer 51 bevæges 30 derefter vinkelret på kammene 42 og dataoplysningen om bruttovægten overføres til stationen, hvilket muliggør fyldning til tara-kompensationsmetoden. Når viseren 82 passerer nulstillingsføleren 96, nulstilles overføringsblokken ved signalet 112 og er derefter klar til at modtage den følgende dataoplysning til den station, på hvilken en anden 35 flaske er ved at blive anbragt. Signalet til fyldning af flasken veri- - 8 -

DK 162615 B

ficeres efter modtagelse af dataoplysningen og afgives under drejeskivens cirkulære bevægelse. Vægtbjælkens ligevægtsstilling ved slutningen af cyklus muliggør automatisk fjernelse af flasken, når den .kommer frem til fjernelsespunktet i rigtig stilling. Henvisningsbetegnelserne 104 5 og 106 betegner pile, som angiver tilførsels- og fjernelsesstationerne og banen for en flaske, som tilføres til og fjernes fra samme transportørunderstøtning.

Fig. 5 og 6 giver en bedre forståelse af virkemåden af tara-kompensationen, som finder sted på hver enkelt fyldningsstation. På vægt-10 platformen 56 findes en understøtning 76 for de hvilende lodder 66.

Over for denne understøtning findes en symmetrisk understøtning 78 for lodder 66' i arbejdsstilling, hvilken sidstnævnte understøtning udgør en fast bestanddel af vægtunderstøtningen 58. Når en mikro-donkraft 60 aktiveres af sin føler, skyder dens stang 62 det tilsvarende cylindri-15 ske lod langs den af to dele bestående føringsnot 80. Når det pågældende lod er kommet i sin øvre stilling 66', bæres det ikke mere af platformen, hvis tara formindskes tilsvarende, og fyldningen kan udføres ved den ovenfor beskrevne metode. Ved slutningen af cyklus efter automatisk løsnelse af påfyldningsindretningen bevirker fjernelsen af fla-20 sken nulstilling af tara-kompensations lodderne. Det vil forstås, at noterne 80*s hældning automatisk fører lodderne 66' tilbage til deres hvilestilling 66.

Det vil forstås, at dataoplysningen om bruttovægten, der overføres i binær kode, kræver seks grunddata, som hver kræver et fuldstændigt 25 pneumatisk kredsløb.

Claims (7)

1. Fremgangsmåde til afvejning og fyldning af flasker med flydende gas eller komprimeret gas på individuelle bevægelige fyldningsstationer/ som er forsynet med vægte, ved hjælp af tara-kompensationsmetoden, hvor fremgangsmåden består af afviklingen af en række cyklusser, hvor 5 hver cyklus omfatter følgende trin: - aflæsning af en dataoplysning angående flaskens bruttovægt, - indføringen af denne dataoplysning i kodet form, - lagring af dataoplysningen i styreenhed med hukommelse, 10. tilførsel af flasken til en fy Idestation, som i forvejen er iden tificeret som fri, overføring af dataoplysningerne til en overføringsblok, - indføring af dataoplysningerne fra overføringsblokken til detektorer, som er forsynet med hukommelse, og som er anbragt på fyld- 15 ningsstationen, - automatisk fyldning og samtidig afvejning af flasken ved tara-kom-pensationsmetoden, fjernelse af den fyldte flaske fra fyldningsstationen ved slutningen af behandlingen, og 20 - start af næste cyklus, kendetegnet ved, at - aflæsningen af bruttovægten udføres af en betjeningsperson, og 25. indføringen af dataoplysningen omfatter betjeningspersonens betje ning og indstilling af et hjul i overensstemmelse med den udlæste størrelse, hvorved næste trin startes.

2. Anlæg til udøvelse af fremgangsmåden ifølge krav 1, bestående af 30 en endeløs transportør, som bevæges tangentielt i forhold til en drejeskive forsynet med et antal individuelle fyldningsstationer med vægt, en dataopsamlingsindretning, som er anbragt i nærheden af transportøren tæt ved indretningen til overførsel af flasken til drejeskiven, midler til kodning af dataoplysningen, midler til detektering af denne kodede DK 162615 Β ~ ήΰ - - 2 - dataoplysning til overførsel til styreenheden og verifikationsmedier til lagring af de nævnte data, kendetegnet ved, at dataopsamlingsindretningen består af et på en aksel anbragt hjul, som bevirker drejning af en bøsning, som er fast forbundet med en kalibreret, 5 cirkulær talskive, som kan forskydes langs en faststående viser beliggende ved talskivens omkreds, og med hvilken den fra flasken udlæste dataoplysning gengives.

3. Anlæg ifølge krav 2, kendetegnet ved, at kodningsmidlerne består af en række skiver, som er fast forbundet med bøsningen, 10 som drejes ved hjælp af hjulets aksel, hvilke skivers omkreds er forsynet med fremspring og fordybninger på bestemt måde med henblik på kodning.

4. Anlæg ifølge krav 3, kendetegnet ved, at detekterings-midlerne består af et antal på række anbragte følere, hvis kamme kommer 15. tangentialt indgreb med omkredsen af skiverne langs en linie parallel med følerrækkens akse.

5. Anlæg ifølge krav 4, kendetegnet ved, at verifikationsmidlerne består af en føler, som samvirker med enden af akslen, som er udformet som en trykknap, og som aktiverer føleren, når betje- 20 ningspersonen udøver et aksialt tryk på hjulet, hvorhos der er anbragt fjederpåvirkede midler til tilbageføring af hjulet til normal stilling.

6. Anlæg ifølge krav 5, kendetegnet ved, at styreenheden med hukommelse samvirker med et skyderegister, som aktiveres pneumatisk af følerne.

25. Anlæg ifølge krav 6, kendetegnet ved, at skyderegiste ret er forbundet pneumatisk med den faste overføringsblok til overførsel af data, hvor overføringsblokken omfatter løftestempler med kamme, som samvirker med stangen i hver detektor på hver fyldningsstation. 30 (egl. jack = donkraft)