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Dokumentenidentifikation DE3822208C2 20.12.1990
Titel Verfahren und Abfüllwaage zum Abwiegen von schüttfähigen Stoffen
Anmelder Greif-Werk Maschinenfabrik GmbH, 2400 Lübeck, DE
Erfinder Staack, Jürgen, 2407 Bad Schwartau, DE;
Thiele, Jörgen, Dipl.-Ing., 2400 Lünbeck, DE
Vertreter Meinke, J., Dipl.-Ing.; Dabringhaus, W., Dipl.-Ing., Pat.-Anwälte, 4600 Dortmund
DE-Anmeldedatum 01.07.1988
DE-Aktenzeichen 3822208
Offenlegungstag 04.01.1990
Veröffentlichungstag der Patenterteilung 20.12.1990
Veröffentlichungstag im Patentblatt 20.12.1990
IPC-Hauptklasse G01G 13/06
IPC-Nebenklasse G01G 13/18   

Beschreibung[de]

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Abwiegen von schüttfähigen Stoffen aus einem Speicher, bei dem das Schüttgut zunächst bei geöffneten Austrittsöffnungen einer Dosiereinrichtung und einer unterhalb dieser angeordneten Vordosiereinrichtung als Grobstrom in ein Lastgefäß mit Wiegeeinrichtung geführt wird, anschließend zur Feindosierung das Schüttgut als Feinstrom bei einer nur geringfügig geöffneten Austrittsöffnung in das Lastgefäß geführt wird, nach Erreichen der gewünschten Schüttgutmenge im Lastgefäß die Austrittsöffnung der Vordosiereinrichtung geschlossen wird und nach der Entleerung des Lastgefäßes die Grobdosierung des nächsten Abwiegevorganges bei offenen Austrittsöffnungen von Dosier- und Vordosiereinrichtung stattfindet, sowie eine selbsttätige Abfüllwaage zur Durchführung dieses Vorhabens.

Aus dem DE-GM 73 03 783 ist ein gattungsgemäßes Verfahren zum Abwiegen schüttfähiger Stoffe bekannt, bei dem das Schüttgut zunächst als Grobstrom aus einem Speicher bei weitgehend geöffneter Austrittsöffnung einer Dosiereinrichtung und vollständig geöffneter Austrittsöffnung einer Vordosiereinrichtung in ein Lastgefäß mit Wiegeeinrichtung geführt wird. Zur Feindosierung wird dann die Austrittsöffnung der Vordosiereinrichtung weitgehend verschlossen, während die Austrittsöffnung der Dosiereinrichtung unverändert geöffnet bleibt, wodurch das Schüttgut als Feinstrom in das Lastgefäß gelangt. Nach Erreichen der gewünschten Schüttgutmenge im Lastgefäß wird die Austrittsöffnung der Vordosiereinrichtung vollständig verschlossen, die Austrittsöffnung der Dosiereinrichtung bleibt unverändert geöffnet.

Eine entsprechend diesem Verfahren betriebene Abfüllwaage mit Dosier- und Vordosiereinrichtung ermöglicht zwar gegenüber bekannten Abfüllwaagen ohne Vordosiereinrichtung eine Erhöhung der pro Zeiteinheit möglichen Abfüllungen, weist jedoch den erheblichen Nachteil auf, daß der Abfüllvorgang diskontinuierlich erfolgt, d. h. das Schüttgut kommt vollständig zum Stillstand. Das Schüttgut wird nämlich während der Feindosierung bei weitgehend geöffneter Austrittsöffnung der Dosiereinrichtung weiterhin in großer Menge in die Vordosiereinrichtung geleitet, so daß während der Feindosierung mehr Schüttgut in die Vordosiereinrichtung eintritt, als austreten kann. Wird die Austrittsöffnung der Vordosiereinrichtung während der Entleerung der Abfüllwaage vollständig geschlossen, so tritt nach wie vor ein unvermindert großer Produktstrom in die Vordosiereinrichtung ein, so daß sich die Vordosiereinrichtung rasch vollständig füllt, derart, daß die gesamte Produktsäule, insbesondere auch im Speicher, zum Stillstand kommt. Dies kann vor allem bei Schüttgütern mit unterschiedlichen Teilchengrößen und Oberflächengestaltungen, insbesondere bei granulatförmigen Gütern, dazu führen, daß es zu Verstopfungen kommt, welche den Abfüllvorgang verzögern und somit die Leistung der Abfüllwaage verschlechtern.

Demgegenüber besteht die Aufgabe der Erfindung darin, eine Lösung zu schaffen, welche bei einer möglichst hohen Anzahl an Abfüllungen pro Zeiteinheit einen Produktstillstand im Speicher zuverlässig verhindert.

Diese Aufgabe wird mit einem Verfahren der eingangs bezeichneten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß zur Grobdosierung zunächst beide Austrittsöffnungen vollständig geöffnet werden, anschließend zur Feindosierung die Austrittsöffnung der Dosiereinrichtung auf einen geringen Öffnungsquerschnitt reduziert und dann bei geschlossener Austrittsöffnung der Vordosiereinrichtung weiterhin ein Feinstrom aus der Dosiereinrichtung in die Vordosiereinrichtung bis zur erneuten Öffnung der Austrittsöffnung der Vordosiereinrichtung geleitet wird.

Aufgrund dieser Verfahrensführung ist zuverlässig gewährleistet, daß während des gesamten Abfüllvorganges das aus dem Speicher austretende Schüttgut zu keiner Zeit in Stillstand gerät, d. h. der Abfüllprozeß läuft quasi kontinuierlich ab. Wesentlich ist dabei, daß das Schüttgut nach der Grobdosierung nur als Feinstrom in die Vordosiereinrichtung eintritt , d. h. bei der Feindosierung tritt das gesamte Schüttgut sofort wieder aus der Vordosiereinrichtung aus. Beim nachfolgenden Entleervorgang der Abfüllwaage bei geschlossener Vordosiereinrichtung ist der Speicherraum der Vordosiereinrichtung dann ausreichend groß, um einen kontinuierlichen Feinstrom-Fluß aus dem Speicher durch die Dosiereinrichtung in die Vordosiereinrichtung zu gewährleisten.

Auf diese Weise wird eine erhebliche Leistungssteigerung der Abfüllwaage erreicht, wozu einerseits beiträgt, daß sich das Schüttgut im Speicher jederzeit in Bewegung befindet, so daß es nicht zu Verstopfungen oder dgl. kommen kann. Andererseits tritt gegenüber herkömmlichen Verfahren keine Totzeit während der Entleerung des Lastgefäßes auf, da während dieses Zeitraumes Schüttgut in die Vordosiereinrichtung geleitet wird, welches dann zusammen mit dem Grobstrom nach dem Entleervorgang des Lastgefäßes auf einmal in das Lastgefäß geleitet wird.

Zur Lösung der eingangs gestellten Aufgabe sieht die Erfindung auch eine selbsttätige Abfüllwaage für schüttfähige Stoffe mit einer Dosiereinrichtung mit querschnittlich veränderbarer Austrittsöffnung, einer unter dieser angeordneten Vordosiereinrichtung mit verschließbarer Austrittsöffnung und einem darunter angeordneten, mit einer Wiegeeinrichtung versehenen Lastgefäß mit verschließbarem Austritt vor, bei der die Austrittsöffnung der Vordosiereinrichtung querschnittlich größer als die Austrittsöffnung der Dosiereinrichtung in vollständig geöffnetem Zustand ausgebildet ist.

Durch diese Ausgestaltung kann in Verbindung mit dem erfindungsgemäßen Verfahren die Abfüllwaage gegenüber bekannten diskontinuierlich betriebenen Waagen quasi kontinuierlich betrieben werden, wodurch die vorstehend näher dargelegten erheblichen Leistungssteigerungen möglich sind. Es wird außerdem weiter dazu beigetragen, einen Produktstillstand während eines Abfüllzyklus zuverlässig zu vermeiden.

Vorteilhaft sieht die Erfindung vor, daß die Verschlüsse der Austrittsöffnungen der Dosier- und/oder der Vordosiereinrichtung als Klappenverschlüsse ausgebildet sind. Diese Ausbildung eignet sich besonders gut für schüttfähige, z. B. granulatförmige Güter, ohne daß die Erfindung auf diese Ausbildung beschränkt wäre.

Es kann auch besonders vorteilhaft sein, wenn die Verschlüsse der Austrittsöffnungen der Dosier- und/oder der Vordosiereinrichtung als Doppelklappenverschlüsse ausgebildet sind. Gegenüber einfachen Klappenverschlüssen werden diese Doppelklappenverschlüsse bevorzugt dann eingesetzt, wenn eine höhere Leistung der Abfüllwaage gewünscht wird, d.h. größere Austrittsöffnungen notwendig sind.

Die Erfindung ist nachstehend anhand der Zeichnung beispielsweise näher erläutert. Diese zeigt in:

Fig. 1 bis 4 eine erfindungsgemäß ausgebildete Abfüllwaage in stark vereinfachter Darstellung in vier unterschiedlichen Verfahrensstufen und

Fig. 5 ein über der Zeit aufgetragenes Funktionsablaufdiagramm.

Eine stark vereinfacht wiedergegebene selbsttätige Abfüllwaage 1 weist ein Lastgefäß 2 mit einer in der Zeichnung nicht dargestellten Wiegeeinrichtung und einem Austrittsverschluß 3 auf, welcher über ein Gelenk 4 schwenkbar angeordnet ist. Oberhalb des Lastgefäßes 2 ist eine Vordosiereinrichtung 5 angeordnet, welche eine Austrittsöffnung 6 aufweist, die über einen verschwenkbaren Klappenverschluß 7 verschließbar ist.

Oberhalb der Vordosiereinrichtung 5 ist eine Dosiereinrichtung 8 vorgesehen, die am Austritt eines nicht näher dargestellten Speichers angeordnet ist. Die Dosiereinrichtung 8 weist eine gegenüber der Austrittsöffnung 6 der Vordosiereinrichtung 5 querschnittlich kleinere Austrittsöffnung 9 mit einem variabel verschließbaren Klappenverschluß 10 auf.

Der Verfahrensablauf der Abfüllwaage 1 ist der folgende:

Zum portionsweisen Abwiegen eines Schüttgutes, z. B. in Granulatform, aus dem nicht dargestellten Speicher werden zunächst die Klappenverschlüsse 7, 10 der Vordosiereinrichtung 5 und der Dosiereinrichtung 8 vollständig geöffnet. Dadurch tritt das Schüttgut als Grobstrom (Fig. 1) durch die Dosiereinrichtung 8 und die Vordosiereinrichtung 5 in das geschlossene Lastgefäß 2 ein.

Sobald die im Lastgefäß befindliche, über die Wiegeeinrichtung bestimmbare Menge an Schüttgut einen vorbestimmten Betrag erreicht, wird der Klappenverschluß 10 der Dosiereinrichtung 8 so weit geschlossen, daß das Schüttgut nur noch als Feinstrom (Fig. 2) aus der Dosiereinrichtung 8 austreten und durch die geöffnete Vordosiereinrichtung 5in das Lastgefäß 2 eintreten kann. Das Schüttgut wird so lange als Feinstrom in das Lastgefäß 2 eingeleitet, bis die vorbestimmte Menge an Schüttgut im Lastgefäß 2 enthalten ist.

Durch Schließen des Klappenverschlusses 7 der Vordosiereinrichtung 5 wird dann der erste Abwiegevorgang beendet. Gleichzeitig jedoch bleibt der Klappenverschluß 10 der Dosiereinrichtung 8 in der geringen Öffnungsstellung, so daß weiterhin aus der Dosiereinrichtung 8 ein Feinstrom an Schüttgut austritt und sich in der geschlossenen Vordosiereinrichtung 5 ansammelt (Fig. 3). Während dieses Vorganges wird das Lastgefäß durch Öffnen des Austrittsverschlusses 3 entleert und nach der Entleerung wieder verschlossen. Beim Entleervorgang des Lastgefäßes tritt gegenüber bekannten Verfahren also kontinuierlich eine gewisse Menge an Schüttgut aus dem Speicher aus, so daß es im Speicher nicht zu Verstopfungen kommen kann, welche dann einen neuen Abwiegevorgang behindern könnten.

Nach dem Verschließen des Lastgefäßes 2 beginnt ein neuer Abwiegevorgang (Fig. 4), wozu die Klappenverschlüsse 10 und 7 der Dosiereinrichtung 8 und der Vordosiereinrichtung 5 wiederum vollständig geöffnet werden. Dadurch wird die während des Entleervorganges des Lastgefäßes 2 in der Vordosiereinrichtung angesammelte Menge an Schüttgut auf einmal in das Lastgefäß 2 abgegeben, während gleichzeitig das aus dem Speicher austretende Schüttgut kontinuierlich als Grobstrom durch die geöffnete Dosiereinrichtung 8 und die Vordosiereinrichtung 5 in das Lastgefäß 2 einströmt. Durch diese während des Entleervorganges des Lastgefäßes 2 in der Vordosiereinrichtung 5 angesammelte Menge ergibt sich eine wesentliche Leistungssteigerung der Abfüllwaage 1, da die für den Grobstrom benötigte Zeit wesentlich verkürzt wird.

Diese Leistungssteigerung läßt sich besonders gut aus dem in Fig. 5 dargestellten Zeitdiagramm erkennen. In diesem Diagramm bedeutet A die Zeit für den Grobstrom, B die Zeit für den Feinstrom, C die Zeit für die Entleerung des Lastgefäßes und D die Zeit für die Vordosierung, die der Zeit für die Entleerung entspricht. Die Gesamtzeit für einen Wiegevorgang setzt sich aus der Summe der Einzelzeiten A, B und C zusammen. Diese Gesamtzeit ist für den ersten Wiegevorgang am größten, da im Anfahrvorgang noch ein vollständiger Grobstrom notwendig ist. Für die weiteren Wiegevorgänge jedoch ergibt sich eine deutliche Leistungssteigerung. Die Zeit für den Grobstrom A wird geringer, da während der Zeit für die Entleerung C des vorangehenden Wiegevorgangs in der Vordosiereinrichtung 5 eine Vordosierung abläuft, die mit der Zeit D bezeichnet ist und der Zeit für die Entleerung C entspricht. Da die während der Vordosierungszeit D in der Vordosiereinrichtung 5 angesammelte Menge an Schüttgut zu Beginn jedes Wiegevorganges auf einmal in das Lastgefäß abgegeben wird, verkürzt sich entsprechend die für die Grobstromzuteilung notwendige Zeit A, so daß die Gesamtzeit (A, B, C) geringer wird, also die Leistung der Abfüllwaage 1 verbessert wird.

Selbstverständlich sind die einzelnen Elemente der Abfüllwaage über elektrische Schaltmechanismen miteinander verbunden, was in der Zeichnung nicht näher dargestellt ist und worauf es hier auch nicht näher ankommt. Somit ist gewährleistet, daß alle einzelnen Verfahrensstufen ohne Unterbrechungen direkt hintereinander kontinuierlich ablaufen. Das erfindungsgemäße Verfahren kann bei entsprechend größerem schaltungstechnischen Aufwand noch dadurch verbessert werden, daß während des Entleervorganges des Lastgefäßes 2 die aus der Dosiereinrichtung 8 austretende Menge an Schüttgut, welche sich dann in der Vordosiereinrichtung 5 ansammelt noch vergrößert wird, d. h. nicht nur als Feinstrom in die Vordosiereinrichtung 5 geleitet wird.

Natürlich ist die Erfindung nicht auf die in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele beschränkt. Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind möglich, ohne den Grundgedanken zu verlassen. So eignet sich das erfindungsgemäße Verfahren bei entsprechender Ausgestaltung der Vordosiereinrichtung und Dosiereinrichtung auch zur Schneckendosierung, Banddosierung, Vibrationsrinnendosierung oder auch für andere Arten der Dosierung.


Anspruch[de]
  1. 1. Verfahren zum Abwiegen von schüttfähigen Stoffen aus einem Speicher, bei dem das Schüttgut zunächst bei geöffneten Austrittsöffnungen einer Dosiereinrichtung und einer unterhalb dieser angeordneten Vordosiereinrichtung als Grobstrom in ein Lastgefäß mit Wiegeeinrichtung geführt wird, anschließend zur Feindosierung das Schüttgut als Feinstrom bei einer nur geringfügig geöffneten Austrittsöffnung in das Lastgefäß geführt wird, nach Erreichen der gewünschten Schüttgutmenge im Lastgefäß die Austrittsöffnung der Vordosiereinrichtung geschlossen wird und nach der Entleerung des Lastgefäßes die Grobdosierung des nächsten Abwiegevorganges bei offenen Austrittsöffnungen von Dosier- und Vordosiereinrichtung stattfindet, dadurch gekennzeichnet, daß zur Grobdosierung zunächst beide Austrittsöffnungen vollständig geöffnet werden, anschließend zur Feindosierung die Austrittsöffnung der Dosiereinrichtung auf einen geringen Öffnungsquerschnitt reduziert und dann bei geschlossener Austrittsöffnung der Vordosiereinrichtung weiterhin ein Feinstrom aus der Dosiereinrichtung in die Vordosiereinrichtung bis zur erneuten Öffnung der Austrittsöffnung der Vordosiereinrichtung geleitet wird.
  2. 2. Selbsttätige Abfüllwaage für schüttfähige Stoffe zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 mit einer Dosiereinrichtung mit querschnittlich veränderbarer Austrittsöffnung, einer unter dieser angeordneten Vordosiereinrichtung mit verschließbarer Austrittsöffnung und einem darunter angeordneten, mit einer Wiegeeinrichtung versehenen Lastgefäß mit verschließbarem Austritt, dadurch gekennzeichnet, daß die Austrittsöffnung (6) der Vordosiereinrichtung (5) querschnittlich größer als die Austrittsöffnung (9) der Dosiereinrichtung (8) in vollständig geöffnetem Zustand ausgebildet ist.
  3. 3. Abfüllwaage nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Verschlüsse der Austrittsöffnungen (9, 6) der Dosier- und/oder der Vordosiereinrichtung als Klappenverschlüsse (10, 7) ausgebildet sind.
  4. 4. Abfüllwaage nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Verschlüsse der Austrittsöffnungen (9, 6) der Dosier- und/oder der Vordosiereinrichtung als Doppelklappenverschlüsse ausgebildet sind.






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