EP0371099A1 - Vorrichtung und verfahren zur on-line-erfassung von produktparametern - Google Patents

Vorrichtung und verfahren zur on-line-erfassung von produktparametern

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EP0371099A1
EP0371099A1 EP19890904505 EP89904505A EP0371099A1 EP 0371099 A1 EP0371099 A1 EP 0371099A1 EP 19890904505 EP19890904505 EP 19890904505 EP 89904505 A EP89904505 A EP 89904505A EP 0371099 A1 EP0371099 A1 EP 0371099A1
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EP
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product
sample
vessel
weighing
sampler
Prior art date
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Withdrawn
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EP19890904505
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English (en)
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Inventor
Bernd Kuehnemund
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Buehler AG
Original Assignee
Buehler AG
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Publication date
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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N33/00Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
    • G01N33/02Food
    • G01N33/10Starch-containing substances, e.g. dough
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01GWEIGHING
    • G01G11/00Apparatus for weighing a continuous stream of material during flow; Conveyor belt weighers
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N1/00Sampling; Preparing specimens for investigation
    • G01N1/02Devices for withdrawing samples
    • G01N1/10Devices for withdrawing samples in the liquid or fluent state
    • G01N1/20Devices for withdrawing samples in the liquid or fluent state for flowing or falling materials

Definitions

  • the invention relates to a device and a method for the on-line detection of two or more product parameters of a continuous product stream flowing in a delivery line.
  • each further product parameter that is still being measured is taken from the same product sample that was also weighed.
  • an additional basic sampling rule is thereby fulfilled free of charge: Take a representative sample of this and so many kg of the product and draw the laboratory sample from it.
  • Another, not negligible, advantage is that each further product parameter is clearly related to the throughput currently given. So, for example: The grain has 13.5% moisture and 14% protein content and the associated current throughput was 42t / h with a product temperature of 35 ° C. Such information also allows real conclusions to be drawn, be it on the current quality of the products or the necessary corrections to the processing machines.
  • the new invention further relates to a method for the on-line detection of two or more product parameters of a continuous bulk material flow, which is characterized in that, in order to determine the throughput, the product flow is stowed in a continuous weighing vessel in a manner known per se, and during or immediately after measuring the throughput from the accumulation (from the solid) in the weighing vessel, a product sample is mechanically taken and can be separated from the product stream in order to record a second or further product parameter.
  • FIG. 1 is a schematic representation in cross section.
  • FIG. 2 shows the sample divider on a larger scale

Description

Vorrichtung und Verfahren zur On-line-Erfassung von Produktparametern
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung sowie ein Verfahren zur On-line-Erfassung von zwei oder mehr¬ eren Produktparametern eines kontinuierlichen in ei¬ ner Förderleitung fliessenden Produktstromes.
Gerade die industrielle Verarbeitung von Nahrungs¬ und Futtermitteln steht zurzeit in einem starken Druck zur Steigerung des Automatisierungsgrades des Produktionsablaufes.
Der gegenwärtige Stand ist durch drei Gegebenheiten gekennzeichnet.
Erstens stehen zur laufenden Ueberwachung der Pro- duktparameter mehr und mehr schnellere und exakt¬ ere LaboranalysegerSte zur Verfügung. Diese Geräte sind in ihrem inneren Aufbau derart komplex, dass dieser selbst von bestausgebildeten Nahrungsmittel¬ chemikern nicht mehr verstanden werden können. An- derseits ist aber die Handhabung der Apparate in einem Mass vereinfacht worden, dass selbst Personal ohne besondere Fachausbildung diese zuverlässig bedie¬ nen kann.
Zweitens gestattet der jüngste Fortschritt beim Mess- gerätebau, besonders auch wegen der nun erreichten Robustheit der ganzen Apparatur, diese mehrheitlich in den rauhen Bedingungen des Fabrikationsprozesses einzusetzen.
Der dritte Punkt summiert gleichsam die Hauptschwä¬ che der gesamten bisherigen, bekannten Entwicklung. Die Fachausbildung aller, also sowohl des Nahrungs¬ mittelchemikers, des Laboranten wie auch des Müllers, hat immer grosses Gewicht gelegt in die Problematik der Entnahme von kleinen Materialmustern, die reprä- sentant sind für die jeweils zu beurteilende Produkt¬ menge. Die klassische Ausbildung konzentriert sich meistens stark auf die Produktmusterentnahme aus ei¬ ner in Gefässen, in Behältern, Silos usw. ruhenden Produktmenge, viel weniger aber an einem fliessenden Produktstrom.
Viele Produktparameter werden gerade bei Nahrungsmit¬ teln durch die menschliche Sensorik überwacht, wobei im Zweifelsfall die Musterentnähme bis zum Erhalt des gewünschten Ergebnisses wiederholt wird, dies direkt in dem Produktionsablauf selbst. Die neue Erfindung geht davon aus, dass dieser Teil bleiben wird, zumin¬ dest nicht verdrängt werden soll. Dagegen erweist es sich als je länger je unbefriedigender, dass ein grosser Teil der schon seit langer Zeit apparativ überwachten Parameter räumlich und zeitlich von der Produktion getrennt in einem extra vorhandenen Labor erfolgt. Die Erhöhung des Automatisierungsgrades ist dadurch stark beeinträchtigt. Es ist in vielen Fällen nicht möglich, echte Regelungen durchzuführen, d.h. vor Ort zu messen und sofort in der Produktion zu korrigieren.
Ein Ziel der Erfindung liegt nun gerade darin, die Pro- duktparameter, die zurzeit noch im Labor gemessen werden, in der Produktion selbst on-line zu erfassen, wobei die die Hauptaufgabe der Erfindung darin gelegen hat, weni¬ gstens zwei Produktparameter entweder gleichzeitig oder zumindest von derselben Produktprobe zu messen, ohne dass der Produktstrom empfindlich gestört wird. Es soll also die apparative Labortechnik in die Produktionsan¬ lage selbst verlegt werden, um auf diese Weise eine wirkliche Steigerung der Automatisierung bei gleichzei¬ tiger Erhöhung (besser und schneller) der Sicherung der qualitativen Eigenschaften des Verarbeitungsgutes zu erreichen.
Die erfindungsgemässe Lösung ist dadurch gekennzeichnet, dass ein Abschnitt der Produktförderleitung als ein auf Wägeelementen abgestütztes, einen Bodenveschluss aufwei¬ sendes Gefäss ausgebildet ist, in dem ein Probenehmer integriert ist, wobei der Probenehmer wahlweise offen¬ bar ist, in Richtung des Produktstromes oder in Richtung der Probeentnahme.
Erst die neue Erfindung hat die Erkenntnis bewusst ma¬ chen können, dass bei aller bisherigen Suche nach echten Problemlösungen diese ausnahmslos nur immer aus dem Blick¬ winkel einer einzigen ganz spezifischen Aufgabenstellung ausgegangen sind, sodass jeweils entsprechend viele Spe- zialapparate entwickelt werden ussten. Die neue Erfin¬ dung geht nun aber davon aus, dass nicht nur viele Fak¬ toren ineinander wirken, sondern diese auch in unter¬ stützendem Sinne einander zur Verbesserung des Messergeb- nisses helfen. Für die Verwiegung eines Schüttgutes wird das Schüttgut in einem Wägegefäss gestaut. Entnimmt man nun eine Probe aus dem Stau, so erhält man die geringst mögliche Entmischung. Es ist bekannt, dass sehr grosεe Abweichungen der Musterzusammensetzung entstehen, wenn aus einem lose in einem Rohr fallenden Produktstrom an irgend einer Stelle ohne ganz besondere Vorkehrungen ein Produktmuster gesammelt wird. Ferner ist auch er¬ kannt worden, dass es im Grunde wenige neuralgische Stellen in dem Produktionsablauf sind, wo die Produ¬ ktqualität erfasst wird, wobei für die Steigerung des Automatisierungsgrades an derselben Stelle meistens auch der Durchsatz erfasst werden sollte. Ein auto¬ matisch arbeitender Mühlenbetrieb verlangt für die Ueberwachung der Produktdurchsätze eine sehr hohe Ge¬ nauigkeit, da eine Abweichung von +/- 1% beispielswei¬ se bei einem Tagesdurchsatz von 500 t schon eine Dif- ferenz von +/- 5 t bedeuten würde (Waagengenauigkeit) .
Für viele Messmethoden, z.Bsp. die kapazitive Erfas¬ sung der Produktfeuchtigkeit, muss das Schüttgut nicht nur in eine gleichmässige Schüttdichte gebracht, sondern diese auch gemessen werden. Auch dazu werden waagenähnliche Systeme verwendet. Für eine Protein¬ messung mit Infrarot muss sogar eine reproduzierbare Schüttdichte hergestellt werden, dies ebenfalls mit mechanischen Zusatzgeräten, um eine genügende Repro- duzierbarkeit der Messergebnisse zu erhalten.
Dagegen erlaubt die neue Erfindung mit den einfachsten Mitteln, im wesentlichen mit einer Einrichtung, die erforderlichen Grundbedingungen zu schaffen: Bildung von Stau, gleichmässiger Dichte, Gleichmässigkeit der Probeentnahme aus dem gestauten Produktstrom usw. Aus der erhaltenen Probe kann der zweite resp. jeder be¬ liebige weiter Messwert erfasst werden - dies mit dem Herzstück einer Waage mit integriertem Probenehmer. Für viele Fälle lassen sich auf diese Weise alle Mes- sungen sogar in einer horizontalen Ebene durchführen, gegenüber den bekannten Lösungen, wo für jede zusätz¬ liche Messung ein weiterer über die Höhe verteilter Produktentnahme- Höhenabschnitt erforderlich machte. In der Praxis ist oft nicht genügend an freier Höhe, etwa bei einem Produktfallrohr vorhanden, sodass be¬ sonders bei späterem Einbau von Messgeräten diese viel¬ fach bezüglich der Produktmusterentnahme an sehr pro¬ blematischen Stellen eingebaut werden müssen.
Es kommt aber noch ein weiterer Vorteil der neuen Er¬ findung hinzu. Jeder weitere Produktparameter der noch gemessen wird, wird von demselben Produktmuster genom¬ men, das auch verwogen worden ist. Damit wird aber eine zusätzliche grundsätzliche Musterentnahmeregel gleich¬ sam kostenlos erfüllt: Man nehme eine repräsentative Probe von so und soviele kg von dem Produkt und ziehe daraus das Labormuster. Ein wei- terer, nicht zu ver¬ nachlässigender Vorteil liegt darin, dass jeder weitere Produktparameter in eindeutiger Be- Ziehung zu dem je gerade gegebenen Durchsatz steht. Also, z.Bsp.: Das Getreide weist 13,5% Feuchtigkeit und 14% Proteingehalt auf und der dazugehörige momentane Durchsatz war 42t/h mit einer Produkttemperatur von von 35°C. Solche Anga- ben erlauben gleichzeitig echte Rückschlüsse, sei es auf die momentane Qualität der Produkte oder auf die erforderlichen Korrekturen der Verarbeitungsmaschinen.
Wie in der Folge gezeigt wird, erlaubt die Erfindung noch eine Reihe zusätzlicher, ganz besonders vorteil¬ hafter Ausgestaltungen.
So wird bevorzugt der Probenehmer seitlich, zumindest über einen wesentlichen Teil der Höhenabmessung des Gefässes angordnet. Dadurch wird die Probe aus dem ganzen Schichtbereich über die Probeneh erhöhe ge¬ bildet, die während dem Einfüllen entsteht. Die Pro¬ be selbst ist somit bereits eine Mischung über die entsprechende Zeit des Füllens von dem Gefäss.
Die einfachste Lösung liegt darin, wenn der Probe¬ nehmer aus einer Halbschale gebildet ist, die wahl¬ weise zu dem Produktstrom in geöffnete oder geschlos¬ sene Stellung bringbar ist. In geöffneter Stellung durchströmt der Produktstrom den Probenehmer und er¬ gibt somit eine selbstreinigende Funktion.
Bei einem weiteren Ausgestaltungsgedanken kann ein Messgerät unmittelbar dem Probenehmer zugeordnet werden, wobei das Messgerät fest mit dem Gefäss ver¬ bunden sein kann, also jeweils mitgewogen wird oder wägetechnisch getrennt sein kann. Besonders in den Fällen, in denen aus der Probe selbst eine Kleinst¬ probe hergestellt werden muss, wird bevorzugt der Probenehmer über eine verschliessbare Oeffnung mit einer Probeabführleitung bzw. mit einem wägetech¬ nisch getrennten Probeempfangsgerät verbunden, wo¬ bei das Probeempfangsgerät einen zusätzlichen Pro¬ beteiler aufweisen kann.
Wird eine ganz besonders hohe Gleichmässigkeit der Probe bezüglich der Repräsentanz der Probe für den Produktstrom verlangt, so wird der Probenehmer in eine geneigte Seitenwand des Gefässes angeordnet. Auf diese Weise sammeln sich nicht nur verschiedene Produktanteile der über die Gefässhöhe gelagerten Schichtanteile, sondern es werden von innen nach aussen auch verschiedene Querschnittzonen an der Probenbildung beteiligt. Weiterhin ist es möglich, dem Probenehmer eine mech¬ anische Zwangs-Kleinstprobeentnah eeinrichtung zuzu¬ ordnen, welche aus einer Förderschnecke bestehen kann, und gegebenfalls auf dem Wägegefäsε abgestützt sein kann.
Im Hinblick auf Produkte wie Mehl, die fliessfähig aber nicht rieselfähig sind, weist bevorzugt der Probenehmer sowohl in der in Richtung des Produkt- Stromes geschlossenen wie auch in der geöffneten
Stellung gegenüber dem Produktstrom nur solche Flächen¬ elemente auf, die senkrecht sind, oder so steil sind, dass sie in dem Produktstrom im Gefäss nicht behindern und während dem Ausfluss des Prduktes aus dem Gefäss selbstreinigend sind.
Ganz besonders zweckmässig ist es, wenn der Probenehmer drehbeweglich ist, wobei die Probe in eine vom Produkt¬ strom getrennte Lage und nach Messung zurück in den Pro- duktεtrom getrennte Lage und nach Messung zurück in den Produktstrom bringbar ist.
Die neue Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zur On-line-Erfassung von zwei oder mehreren Produktpara- metern eines kontinuierlichen Schüttgutstromes, das dadurch gekennzeichnet ist, dass zur Erfassung des Durchsatzes der Produktstrom auf an sich bekannte Weise in einem Durchlaufwägegefäss gestaut wird, und dass während oder unmittelbar nach der Messung des Durchsatzes aus dem Stau (aus dem Vollen) in dem Wäge- gefäss mechanisch eine Produktprobe entnommen und zur Erfassung eines zweiten oder weiteren Produktparameters von dem Produktstrom abtrennbar ist.
Dabei ist es vorgesehen, dass die Verwägung auf tradi- tionelle Weise durch Füllen des Gefässes, Stoppen des Zu¬ laufes und Verwiegen des Inhaltes nach einer kurzen Be¬ ruhigung erfolgt. Unmittelbar vor dem Ablassen des Ge- fässinhaltes würde in diesem Fall die Produktprobe abge- trenn .
In einem zweiten Fall kann der Durchsatz aber auch wäh¬ rend des Einfüllens durch die Wägeelemente erfasst und nach Erreichen eines genügenden Füllstandes in dem Wäge- gefäss würde die Produktprobe abgetrennt. In diesem Fall wird der Wägevorgang grundsätzlich nicht gestört, da auch die abgetrennte Prduktprobe Teil des verwogenen Gefässinhaltes bleibt.
Es ist ferner aber auch möglich, dass der Produktzu¬ lauf in das Wägegefäss kurzzeitig gestoppt wird und durch zeitlich getrenntes Ablassen der Probe allein und des übrigen Wägegefässinhaltes die Dichte des Schüttgutes erfasst wird, da das Volumen der Probekam- mer konstant und somit vorgegeben ist.
Das neue Vefahren lässt eine sehr grosse Anzahl Mess¬ methoden zu. So kann von der Probe die Feuchtigkeit und/oder der Proteingehalt und/oder die Helligkeit und/oder der Aschegehalt und/oder die Granulation usw. gemessen werden.
In der Folge wird nun die neue Erfindung anhand ei¬ niger Ausführungsbeispiele mit weiteren Einzelheiten erläutert, wobei
die Figur 1 eine Prinzipdarstellung im Quer¬ schnitt ist. die Figur 2 zeigt den Probeteiler in grös- serem Masεstab,
die Fig. 3a, 3b, 3c zeigen je einen Schnitt III-III aus der Fig. 1 in drei Drehpo¬ sitionen der Halbschale des Pro- benehmers,
die Fig. 4a, 4b, 4c, zeigen drei verschiedene Messstel- lungen mit je variierenden Probe¬ behandlungen,
die Fig. 5a, 5b zeigen zwei Schritte für die Mess¬ werterfasεung, die Fig. 6a, 6b, 6c zeigen die Anwendung der neuen Er¬ findung mit der sogenannten Nega- tivverwiegung.
In der Folge wird nun auf die Figuren 1, 2 und 3 Be- zug genommen. Die Vorrichtung besteht aus einem Zulei- ungsrohr 1, einem Wägeteil 2 sowie einem Ableitungs¬ rohr 3. Das Wägeteil 2 ist als echte Waage ausgebildet, wobei ein Wägegefäss 4 auf elektronischen Geewichts- messwertaufnehmern 5 abgestützt ist und eine Bodenver- schlussklappe 6 aufweist. Das Wägegefäss 4 ist über flexible Manchetten 7 wägetecnisch getrennt von den ortsfesten Anlageteilen angeordnet.
Alle Funktionen der Vorrichtung werden durch einen entsprechend programmierbaren Rechner 8 gesteuert. Der eigentliche Kern des neuen Gedankes liegt nun darin, dass der Wägeteil 2 gleichzeitig die Funktion der Probenahme bzw. eine Einrichtung 10 zur Probemes¬ sung aufweist. Diese Einrichtung 10 kann sowohl wäge- wie messtechnisch eine völlige Einheit mit dem Wäge- teil sein» Der zentrale Gedanke liegt darin, dass nicht nur einfach die Probe verwogen werden kann, wie dies zum Teil gängige Praxis ist, sondern dass die Waage als Teil der Hauptproduktleitung für den Hauptproduktstrom vorgesehen ist , sodass echt on-line mit Waagengenau¬ igkeit der Durchsatz bestimmbar ist, und mit der glei¬ chen Einrichtung weitere Parameter, z.B. die Schüttgut- Dichte, die Feuchtig- keit, der Proteingehalt, Aschege¬ halt, die Körnungsana- lyse usw. durch Bildung einer repräsentativen Messprobe aus dem Produktstrom bestimm¬ bar sind. Dabei wird der für die echte Ver- wiegung benötigte Stau des fallenden Produktstromes für die Probebereitstellung benutzt. In einigen Fällen kann es erforderlich sein, um jeden Ansatz der Produktent- mischung in dem Wägegefäss auszuschalten, über dem Ein¬ trittsbereich des Wägegefässes 4 an sich bekannte Strom¬ lenkkörper sogenannte Streuteller 11 vorzusehen. Ebenso kann es vorteilhaft sein, zumindest für Eichungen der Waage einen Einlasεschieber 9 vorzusehen.
Die Einrichtung 10 zur Probeentnahme ist in der Figur 2 in grösserem Massstab nochmals dargestellt. Dabei weist das dargestellte Ausführungsbeispiel seitlich an dem Wägegefäss 4 eine Ausnehmung 12 auf, siehe Fig. 3a, 3b, 3c wobei nach aussen ein erweiterter Raum 13 (horizontal vertikal schraffiert) durch eine entsprechende halbrunde Wanderweiterung 14 gebildet ist. Formgleich zu der Wanderweiterung in dem Raum 13 liegt eine Halbschale 15, welche um eine vertikale Achse drehbar ist. Die Figur 3a zeigt die Halbschale in einer nach dem Wägegefäss 4 offenen Lage. Das Wägegefäss 4 ist somit um den "hori¬ zontal-vertikal" schraffierten Raum 13 erweitert. Der Raum 13 füllt sich in der Lage Fig. 3a ebenfalls mit dem Messgut. Ist der Raum 13 mit Messgut gefüllt, so kann durch Drehen der Halbschale 15 eine Messprobe gleichsam ausgeschnitten werden (Fig. 3b) . Nachdem die Halbschale 15 um 180° gedreht ist, (Fig. 3c) , ist da¬ durch die Mesεprobe, die vorher Teil der im Wägegefäss 4 liegenden Gutes war, nun getrennt in einem Messpro- beraum (vertikal und schräg schraffiert) . Für eine sichere Funktion kann dabei der Proberaum wie in Fig. 2 erkennbar ist, eine nach dem Wägegefässinnern sich er¬ streckende Gegenhalbschale 17 gebildet sein, welche ein fester Wandteil des Wägegefäεεes 4 bildet. Die Halb- schale 15 weist hier nur noch oben und unten je ein ke geliges Ende 18 resp. 19 auf, diese aber sind, wie in den Figuren 3a, 3b und 3c gezeigt ist, einzeln und unabhängig um eine vertikale Achse 20 drehbar. Der Proberaum 16 kann Probeabführ- kanal 22 geöffnet oder geschlossen werden, wobei alle Bewegungsfunktionen von dem gemeinsamen Rechner 8 über entsprechende motorische Mittel koordinierbar bzw. steuerbar sind. Bei besonders heiklen Produkten, die sehr stark zum Entmischen neigen, kann das Gefäss- wandteil, an dem die Einrichtung zur Probeentnahme ange- bracht ist, schräg liegen. Ist das Wägegefäss 4 gleich- zeitig nach unten verjüngt, wird durch die schräg liegende Probentnahme auch über dem Querschnitt über einem grossen Bereich Produkt für die Probe entnommen. Die Achse 20 ist dann ebenfalls schräg.
Die Figuren 4a bis 4c zeigen nun die Funktionsweise der neuen Erfindung in drei möglichen Grundstellungen. In der Figur 4a wird die ganze Einrichtung ohne Messung frei durchströmt und gleichzeitig gereinigt. Dabei kann selbsverständlich die Wägeein- richtung, z.B. so¬ wohl nach der internationalen Anmeldung Nr. WO 85/01577 oder nach der internationalen Anmeldung Nr. WO 86/05875 ausgebildet werden, wobei beide genannten Texte inte- grierender Teil dieser Anmeldung sein sollen. Im Falle der Ausführung gemäss der internationalen Anmeldung Nr. WO 86/05875, wie dargestellt, wird in dem Wägegefäss ein konstanter Fluss, jedoch mit Stau in dem Wägegefäss 4 aufrechterhaltea. Hier kann die Musterent- nähme aus dem bewegten, sich senkenden Produktstrom ent- nommen werden, wie dies in der zweiten Grundeinstellung, Fig. 4b, erkennbar ist. Dazu wird eine spezielle gestal¬ tete Auslassklappe 30 über das Wägesignal in die je¬ weils richtige Position gebracht. Will man einen stei¬ genden Füllstand erzeugen, so muss unten der Abfluss kleiner gemacht werden als oben der Zufluss. Will man einen absinkenden Füllstand erzeugen, verfährt man umgekehrt. Dadurch kann gleichzeitig mit dem Erzeugen des Wägesignales eine Probe hergestellt werden für das Messen weiterer Produktparameter. Ein Messgerät 31, z.B. für die Bestimmung der Feuchtigkeit oder Protein, z.B. mittels Infrarot, kapazitive Messeinrichtung oder Mikrowellen, kann direkt dem Wandteil des Wägegefässen zuge- ordnet oder sogar daran befestigt und mitgewogen werden. Ferner ist es aber möglich, zusätzlich oder als Alterna- tive eine Messapparatur 32 der Waage nachzuordnen. z.B. ist dies besonders der Fall, wenn eine Kornanalyse on-line erstellt werden soll oder bei Messeinrichtungen die nur Kleinstproben verarbeiten können. Hierfür ist es vorteil- haft, wenn der Probe- abführkanal 22 in einem getrennten, also nicht mitge¬ wogenen Kleinstprobenteiler 33 mündet (Fig. 4b) . Aus dem Kleinstprobenteiler 33 kann auf die- se Weise eine Probe hergestellt werden, die 1% oder l%o oder noch kleiner ist in Bezug auf dem Hauptproduktström. Der Kleinstprobeteiler 33 kann auf bekannte Weise aufge¬ baut werden und mit einer Pobentnahme in Form eine Schnecke 38 ausgebildet sein. Diese Lösung ist bei fliess ähigen aber nicht rieselfähigen Produkten wie Mehl besonders geeignet. Die Ausführung gemäss Fig. 4a ist eher für ganze Getreidekörner oder griesige Pro¬ dukte bestimmt. Nach der Messung kann die Probe ent- weder über einen Rückführkanal 34 oder 35 zurück in den Hauptstrom gegeben werden.
Die Figur 4c zeigt eine Position der Einrichtung, bei 5 der eine Probe für die Messung weiterer Parameter ab¬ getrennt ist, wobei die Abtrennung solange aufrecht er¬ halten wird, bis die Messung abgeschlossen ist. Der Hauptproduktstrom kann ungestört durch die ganze Ein¬ richtung strömen. Mit Pfeil 36 ist angedeutet, dass die
10 Messeinrichtung 31 auch beispielsweise nur für den
MessVorgang zu dem Proberaum 16 hinbewegt werden kann. Ueber einen Probeverteiler 37 kann ferner jede beliebi¬ ge Probemenge für andere Zwecke ganz abgeführt werden, z.B. für eine Qualitätsüberwachung und Lagerung von
15 Produktionsmustern, etwa für eine allfällige spätere Prüfung.
Die Figur 5a zeigt nochmals eine "gefangene" Probe, die Fig. 5b die direkte Rückführung der Probe in den Haupt- 20 produktstrom.
In den Figuren 6a bis 6c ist ein weiterer, interessaner Anwendungsgedanke der neuen Erfindung dargestellt. Es ist die sogenannte Negativverwiegung. Bei gefülltem
25. Wägegefäss (Fig. 6a) wird der Eingangsschieber 9 ge- schloεsen. Die Waage wird somit von dem einfliessenden Produktstrom nicht mehr gestört. Der Auεlassschieber 6 ist ebenfalls verschlossen. In diesem Zustand wird das Total der Gutmenge (Tara + Gut) gewogen (Bild 6a) . Dann
30 wird (Fig. 6b) die Messprobe abgelassen, wofür der
Schie- ber 21 geöffnet wird. Daurauf wird das verblei¬ bende Gewicht gewogen, also Wägegefäss + Inhalt, ohne Mess- probe. Sodann wird der Bodenauslass 6 geöffnet, alles Produkt abgelassen und die leeren Wägeteile
35 gewogen (Tara) . Daraus lässt sich das Probengewicht = 6a - 6b bestimmen,
und aus dem Probengewicht die Schüttdichte der Probe errechnen, was wichtig ist für viele exakte Meswert- beεti mungen, z.B. für kapazitive oder Mikrowellen messungen.

Claims

Patentansprüche
1. Vorrichtung zur On-line-Erfassung von zwei oder meh¬ reren Produktparametern eines kontinuierlichen, in ei¬ ner Fδrderleitung fliessenden Produktstromes, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass ein Abschnitt der Produktförderleitung als ein auf Wägeelementen abgestütztes, einen Bodenverschluss auf¬ weisendes Gefäss ausgebildet ist, in dem ein Probeneh¬ mer integriert ist, wobei der Probenehmer wahlweise offenbar ist, in Richtung des ablaufenden Produktstromes oder gegen die Richtung des Produktstromes zur Probe¬ entnahme.
2. Vorrichtung nach Patentanspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass der Probenehmer seitlich, zumindest über einen we¬ sentlichen Teil der Höhenabmessung des Gefässes angeord¬ net ist.
3. Vorrichtung nach den Patentansprüchen 1 oder 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass der Probenehmer aus zwei Halbschalen gebildet ist, die wahlweise zu dem Produktstrom in geöffnete oder ge¬ schlossene Stellung bringbar sind.
4. Vorrichtung nach einem der Patentansprüche 1 bis 3, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass ein Messgerät unmittelbar dem Probenehmer zugeord¬ net ist.
5. Vorrichtung nach den Patentansprüchen 1 bis 4, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass der Probenehmer über eine verschliessbare Oeffnung mit einer separaten Probeabführleitung bzw. mit einem wägetechnisch getrennten Probeempfangsgerät verbunden ist.
6. Vorrichtung nach Patentanspruch 5, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass das Probeempfangsgerät einen zusätzlichen Probe¬ teiler aufweist.
7. Vorrichtung nach einem der Patentansprüche 1 bis 6, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass das Gefäsε eine geneigte Seitenwand aufweist, in der der Probenehmer angeordnet ist.
8. Vorrichtung nach einem der Patentansprüche 1 bis 1 , d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass dem Probenehmer eine mechanische Zwangs-Kleinεt- probeentnahmeeinrichtung zugeordnet ist.
9. Vorrichtung nach Patentanspruch 8 , d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass die Zwangs-Kleinεtprobeentnahmeeinrichtung eine Förderschnecke ist.
10. Vorrichtung nach Patentanspruch 8 oder 9, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass die Zwangs-Kleinstprobeentnahmeeinrichtung auf dem Wägegefäss abgestützt ist.
11. Vorrichtung nach einem der Patentansprüche 1 bis 10, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass der Probenehmer sowohl in der Richtung des Produkt¬ stromes geschlossenen wie auch in der geöffneten Stel- lung gegenüber dem Produktstrom nur solche Flächenele¬ mente aufweist, die senkrecht sind, oder so steil sind, dass sie den Produktstrom im Gefäss nicht behindern, und während dem Ausflusε des Produkteε aus dem Gefäss selbst- reinigend sind.
12. Vorrichtung nach einem der Patentansprüche 1 bis 11, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass der Probenehmer drehbeweglich ist, wobei die Probe in eine vom Produktstrom getrennte Lage und nach Messung zurück in den Produktstrom bringbar ist.
13. Vorrichtung nach einem der Patentansprüche 1 bis 12, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass der Proberaum selbst als Messraum z.Bsp. für die
Meεsung der Produktfeuchtigkeit oder des Proteingehaltes des Gutes ausgebildet ist.
14. Vorrichtung nach einem der Patentansprüche 1 bis 13, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dasε das Gefäεs mit den Wägeelementen als kontinuierliche und/oder als Positiv- und/oder als Negativwaage ausgebil¬ det ist.
15. Verfahren zur On-line-Erfassung von zwei oder mehre¬ ren Produktparametern eines kontinuierlichen Schüttgut¬ stromes nach einem der Patentansprüche 1 bis 14, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass dzur Erfassung des Durchsatzes der Produktstrom auf an sich bekannte Weise in einem Durchlaufwägegefäss ge¬ staut wird, und dass während oder unmittelbar nach der Messung des Durchsatzes aus dem Stau (aus dem Vollen) in dem Wägegefäss mechanisch eine Produktprobe entnommen und zur Erfassung eines zweiten oder weiteren Produktpa- rameters von dem Produktstrom abtrennbar ist.
16. Verfahren nach Patentanspruch 15, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass der Produktzulauf in das Wägegefäss kurzzeitig ge¬ stoppt wird und durch zeitlich getrenntes Ablassen der Probe allein und des übrigen Wägegefässinhaltes die Dichte des Schüttgutes erfasst wird.
17. Verfahren nach einem der Patentansprüche 15 oder 16, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass von der Probe die Feuchtigkeit und/oder der Pro¬ teingehalt und/oder die Helligkeit und/oder der Asche¬ gehalt und/oder die Granulation gemessen wird.
18. Verfahren nach Patentanspruch 16, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dasε der Inhalt deε Wägegefäεses abgelaεεen und daε Ge¬ wicht der Probe separat gemessen wird.
EP19890904505 1988-04-29 1989-04-28 Vorrichtung und verfahren zur on-line-erfassung von produktparametern Withdrawn EP0371099A1 (de)

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