DE3802259A1 - Verfahren zum abfuellen einer ziel-stueckzahl eines stueckigen schuettgutes und stueckzahldosiervorrichtung zur durchfuehrung des verfahrens - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Abfüllen einer Ziel- Stückzahl eines stückigen Schüttgutes mit einer eine Auswertungs­ einheit aufweisenden Wiegeeinrichtung, bei dem in die Auswer­ tungseinheit ein mit einer Referenzwaage ermitteltes Referenz­ stückgewicht eingegeben und das Gewicht gemessen wird, aus dem die Auswertungseinheit die Stückzahl ermittelt und den Abfüll­ vorgang dementsprechend steuert. Die Erfindung betrifft ferner eine Stückzahldosiervorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.

In vielen Anwendungsfällen kommt es darauf an, eine größere Menge von Gegenständen nicht nach Gewicht sondern nach der Stückzahl abzupacken. Dies ist insbesondere dann der Fall, wenn für den Abnehmer das Gewicht uninteressant und nur die Anzahl der erhal­ tenen Gegenstände relevant ist. So ist es für den Landwirt bei Saatgut, das im Einzelkornverfahren in den Boden gebracht wird, uninteressant, wieviel Gewicht das Saatgut hat. Relevant ist nur, wieviele Körner benötigt werden, um beispielsweise 1 ha in einer vorgegebenen Pflanzdichte zu bepflanzen. Im industriellen Bereich gilt ähnliches für Schrauben o. ä.

Da das einzelne Abzählen großer Stückzahlen unwirtschaftlich ist, ist es bekannt, die Stückzahlermittlung mit einem mehr oder weni­ ger großen Genauigkeitsgrad durch eine Wägung vorzunehmen, wobei der Bezug zur Stückzahl dadurch hergestellt wird, daß in die Auswertungseinheit der Wiegevorrichtung ein vorher ermitteltes Referenzstückgewicht eingegeben wird. Das Referenzstückgewicht wird auf einer Referenzwaage vorab ermittelt, in dem - je nach Schüttgut - eine mehr oder weniger große Anzahl von Einzelstücken in die Referenzwaage eingezählt werden und aus dem auf der Refe­ renzwaage gemessenen Gesamtgewicht das Stückgewicht für ein Einzelstück oder eine andere vorbestimmte Stückzahl ermittelt wird. Für industriell gefertigte Teile, deren Stückgewichte nur geringfügig schwanken, reicht das Einzählen nur weniger Einzel­ stücke in die Referenzwaage (beispielsweise 10) aus, um ein hinreichend genaues Referenzstückgewicht zu ermitteln. Für Saatkörner, die als Naturprodukte erheblichen Gewichtsschwankun­ gen unterliegen, kann das Einzählen von beispielsweise 1000 Stück erforderlich sein. Die Ermittlung des Referenzstück­ gewichtes kann daher außerordentlich mühsam sein und viel Auf­ wand erfordern. Es ist daher üblich, daß Referenzstückgewicht einmal zu ermitteln und in die Auswertungseinheit der Wägeein­ richtung einzugeben. Änderungen der Referenzstückgewichte, die sich aus dem Übergang von einer Charge zur anderen, aus unter­ schiedlichen Lagerungsbedingungen für die Schüttgüter usw. erge­ ben können, können hierbei nicht berücksichtigt werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Stückzahldosierung dahingehend zu verbessern, daß eine höhere Genauigkeit der Dosierung und eine Automatisierung des Abfüllvorganges möglich ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit einem Verfahren der eingangs erwähnten Art dadurch gelöst, daß die Referenzwaage ständig an die Auswertungseinheit der Wiegeeinrichtung ange­ schlossen wird und daß während des Abfüllens wiederholt mit Proben des Schüttgutes auf der Referenzwaage aktualisierte Referenzstückgewichte ermittelt und von der Auswertungseinheit direkt übernommen werden.

Die Aufgabe wird ferner gelöst durch eine Stückzahldosiervor­ richtung zur Durchführung des genannten Verfahrens, bei der über eine Datenleitung Referenzstückgewichtsdaten unmittelbar auf die Auswertungseinheit übertragbar sind.

Erfindungsgemäß wird die Referenzwaage zum Bestandteil der Stückzahldosierungsvorrichtung gemacht, indem die Referenzwaage ständig mit der Auswertungseinheit der Wiegeeinheit verbunden ist. Während der Arbeit der Dosiervorrichtung wird parallel wiederholt das Referenzstückgewicht ermittelt, so daß bei Char­ genänderungen die Änderung des Referenzstückgewichts erkannt und der Dosierung zugrunde gelegt wird. Die von der Referenzwaage ermittelten Referenzstückgewichtsdaten werden unmittelbar auf die Auswertungseinheit übertragen und als aktualisierte Referenz­ stückgewichte der Steuerung des Abfüllvorganges zugrunde gelegt.

In einer besonders bevorzugten Ausführungsform wird die Zuführung von vereinzelten Stücken zu der Referenzwaage in einem Nebenstrom zu dem Abfüllstrom kontinuierlich und automatisch vorgenommen. Hierbei wird kontinuierlich ein aktualisiertes Referenzstückge­ wicht ermittelt, wobei die aktualisierten Referenzstückgewichte jeweils am Ende einer im wesentlichen durch den Einzählvorgang bestimmten Meßperiode zur Verfügung stehen. Vorzugsweise weist daher die Stückzahldosiervorrichtung parallel zu einer Schüttgut­ zuführung von einem Vorratsbehälter zur Wiegeeinrichtung eine Nebenstromleitung auf, die über eine Vereinzelungsvorrichtung mit der Referenzwaage verbunden ist, die nach dem Einzählen einer vorbestimmten Anzahl von Stücken das aktuelle Referenzstückge­ wicht ermittelt und der Auswertungseinrichtung zuführt.

Das von der Referenzwaage nach dem Meßvorgang freigegebene Schüttgut mündet vorzugsweise wieder in die Schüttgutzuführung ein.

Besonders für Schüttgüter, deren Einzelstücke eine relativ große Abweichung von einem mittleren Stückgewicht aufweisen können, so daß für deren Referenzstückgewichtsermittlung eine Vielzahl von Einzelstücken eingezählt werden müssen, läßt sich der Meßzeitraum für die Ermittlung des Referenzstückgewichts bei Anwendung eines besonderen Verfahrens erheblich verringern. Nach diesem Verfahren wird für eine relativ geringe Anzahl eingezählter Stücke ein erstes Referenzstückgewicht ermittelt. Über eine speziell ge­ steuerte Zuführungsleitung wird dann eine Stückzahl der Referenz­ waage ungezählt zugeführt, die jedoch maximal der vorher abge­ zählten Stückzahl entspricht. Bei einer normalen Standardabwei­ chung wird aufgrund der ersten Referenzstückzahl nun eine Gesamt­ stückzahl fehlerfrei ermittelt. Mit dieser Gesamtstückzahl wird ein zweites Referenzstückgewicht ermittelt, das einen verfeiner­ ten Wert darstellt, da es sich auf eine größere Referenzstückzahl bezieht. Dieses Verfahren läßt sich mehrfach wiederholen, wobei der Referenzwaage jeweils etwa eine verdoppelte Stückzahl zuführ­ bar ist. Auf diese Weise läßt sich ein für landwirtschaftliche Produkte häufig benötigtes 1000-Korn-Gewicht relativ schnell ermitteln und somit gut in den erfindungsgemäß angestrebten auto­ matisierten Prozeß integrieren.

Die Steuerung der ungezählten Zuführung kann über eine Zeit­ steuerung erfolgen, wobei die Durchlaßzeit für die Zuführungs­ leitung bei wiederholter Zuführung etwa verdoppelt werden kann. Alternativ kann aber auch die Referenzwaage die Zuführungslei­ tung absperren, wenn eine noch zulässig erscheinende Gewichts­ zunahme, beispielsweise eine angenäherte Verdoppelung des Gewichts registriert worden ist.

Die Erfindung soll im folgenden anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert werden.

Die Zeichnung läßt einen Vorratsbehälter 1 erkennen, der sich trichterförmig in eine Zuführungseinheit 2 verjüngt. Ein trichterförmiger Auslaßstutzen 3 der Zuführungseinheit 2 mündet in eine Wiegeeinrichtung 4, die einen oben offenen Behälter umfaßt. Der Auslaßstutzen 3 ist abriegelbar, so daß der Stückgut­ strom automatisch gestoppt werden kann, wenn die Wiegeeinrich­ tung 4 einen Schwellwert gemessen hat. Die Wiegeeinrichtung 4 weist einen Auslaßtrichter 5 auf, über den die abgewogene Stück­ gutmenge in einen Behälter 6 einfüllbar ist. Der Behälter 6 ist mittels eines Transportbandes 7 unter dem Auslaßtrichter 5 positionierbar und nach dem Befüllen abtransportierbar.

Die Wiegeeinrichtung 4 umfaßt eine Auswertungseinheit 8 mit einer Anzeige 9. Die Auswertungseinheit 8 setzt das durch die Wiegeein­ richtung 4 gemessene Gewicht aufgrund eines eingegebenen Refe­ renzstückgewichts in Beziehung zu einer Stückzahl.

Zu der dargestellten Stückzahldosiervorrichtung gehört eine Referenzwaage 10, der Stücke des Schüttgutes über eine erste Zuführungsleitung 11 und einen Vereinzeler 12 abgezählt zuge­ führt werden. Sobald eine vorher festgelegte abgezählte Stückzahl erreicht und gewogen worden ist ermittelt eine Referenzauswer­ tungseinrichtung 13 ein Referenzstückgewicht. Die Referenzaus­ wertungseinrichtung 13 ist ständig mit der Auswertungseinheit 8 der Wiegeeinrichtung 4 verbunden und überträgt daher sofort das aktuell ermittelte Referenzstückgewicht an die Auswertungsein­ heit 8. Nach dem Abschluß der Ermittlung des Referenzstückge­ wichts werden die in die Referenzwaage 10 gelangten Stücke dem Auslaßstutzen 3 der Zuführungseinheit 2 wieder zugeführt und anschließend gewichtsmäßig erfaßt und dann abgepackt.

Es ist ersichtlich, daß die Ermittlung der Referenzstückgewichte kontinuierlich in einem Nebenstrom zu dem Haupt-Stückgutstrom vom Vorratsbehälter 1 über die Zuführungseinheit 2 in die Wiegeein­ richtung 4 erfolgt. Jede nicht nur statistische Änderung des Stückgewichts des Schüttgutes wird somit schnell erfaßt und kann der Auswertung in der Auswertungseinheit zugrunde gelegt werden.

Die Ermittlung des Referenzstückgewichts mit der Referenzwaage 10 und deren Referenzauswertungseinrichtung 13 wird durch eine zweite Zuführungsleitung 14 wesentlich beschleunigt. Diese zweite Zuführungsleitung 14 wird so gesteuert, daß nach dem Einzählen einer vorbestimmten Anzahl von Stücken über die erste Zuführungs­ leitung 11 und den Vereinzeler 12 über die zweite Zuführungslei­ tung eine ungefähre Menge in die Referenzwaage gelangt, die niedriger ist als die über den Vereinzeler 12 zugeführte abgezählte Menge. Die Referenzwaage 10 ermittelt unter Zugrunde­ legung des zunächst aufgrund der vereinzelt zugeführten Stücke ermittelten Referenzstückgewichts die nun in der Referenzwaage 10 enthaltene Gesamtstückzahl sowie das Gesamtgewicht und ermittelt aus diesen Daten mit der Referenzauswertungseinrichtung 13 ein neues (verfeinertes) Referenzstückgewicht. Da dieses Referenz­ stückgewicht auf eine größere Basismenge bezogen ist, ist es statistisch genauer und abgesicherter als das erste Referenz­ stückgewicht. Dieses Verfahren kann beliebig oft wiederholt wer­ den, um ein beliebig verfeinertes Referenzstückgewicht zu er­ mitteln, das von der Referenzauswertungseinrichtung 13 dann der Auswertungseinheit 8 der Wiegeeinrichtung 4 zugeleitet wird.

Die parallel zum Abfüllvorgang vorgenommene ständige Ermittlung des Referenzstückgewichts läßt sich voll automatisch durchführen, so daß nicht nur eine Erhöhung der Genauigkeit der Stückzahl­ dosierung sondern eine Beschleunigung sowie eine Ausschaltung von Eingabefehlern erreicht wird.

Selbstverständlich ist es möglich, in einer anderen Ausführungs­ form die Wiegeeinrichtung 4 so auszubilden, daß sie keinen eigenen Behälter aufweist sondern den Behälter 6 ungefüllt und gefüllt wiegt und so das in Betracht zu ziehende Nettogewicht ermittelt. Für die automatische Zuführung der Teile zu der Referenzwaage 10 kann eine einzige Zuführungsleitung 11 verwen­ det werden, wenn der Vereinzeler 12 innerhalb der Zuführungs­ leitung 11 wirksam und unwirksam und eine steuerbare Absperr­ einrichtung für die ungezählte Mengenzuführung vorhanden ist. Diese Abschalteinrichtung kann beispielsweise durch eine Zeit­ schaltung oder durch die Referenzauswertungseinrichtung 13 ge­ schaltet werden.

Die Zeichnung läßt noch Ausgänge 15 der Auswertungseinheit 8 erkennen, die unter anderem die Absperrung des Auslaßstutzens 3 der Zuführungseinheit 2 sowie Fortschaltung des Transportbandes 7 bewirken.

Claims (7)

1. Verfahren zum Abfüllen einer Ziel-Stückzahl eines Schütt­ gutes mit einer eine Auswertungseinheit (8) aufweisenden Wiegeeinrichtung (4), bei dem in die Auswertungseinheit (8) ein mit einer Referenzwaage (10) ermitteltes Referenzstück­ gewicht eingegeben und das Gewicht gemessen wird, aus dem die Auswertungseinheit (8) die Stückzahl ermittelt und den Abfüllvorgang dementsprechend steuert, dadurch gekennzeich­ net, daß die Referenzwaage (10) ständig an die Auswertungs­ einheit (8) der Wiegeeinrichtung (4) angeschlossen wird und daß während des Abfüllens wiederholt mit Proben des Schütt­ gutes auf der Referenzwaage (10) aktualisierte Referenz­ stückgewichte ermittelt und von der Auswertungseinheit (S) direkt übernommen werden.

2. Stückzahldosiervorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 mit einem Vorratsbehälter (1) und einer Schüttgutzuführung (2, 3) zu einem Behälter einer Wiegeein­ richtung (4), gekennzeichnet durch eine Datenleitung, über die Referenzstückgewichtsdaten von der Referenzwaage (10) unmittelbar auf die Auswertungseinheit (8) übertragbar sind.

3. Stückzahldosiervorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß parallel zu der Schüttgutzuführung von dem Vorratsbehälter (1) zur Wiegeeinrichtung (4) eine Neben­ stromleitung (11) vorgesehen ist, die über eine Vereinze­ lungsvorrichtung (12) mit der Referenzwaage (10) verbunden ist, die nach dem Einzählen einer vorbestimmten Anzahl von Stücken das aktuelle Referenzstückgewicht ermittelt und der Auswertungseinrichtung (8) zuführt.

4. Stückzahldosiervorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Ausgang der Referenzwaage (10) wieder in die Schüttgutzuführung (2, 3) mündet.

5. Stückzahldosiervorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, gekennzeichnet durch eine Zuführungsleitung (14) zur Refe­ renzwaage (10), die eine ungezählte zusätzliche Zuführung von Stücken in einer der vorher abgezählten Stückzahlen maximal etwa entsprechenden Anzahl erlaubt.

6. Stückzahldosiervorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die zusätzliche Zuführung über die Zuführungs­ leitung (14) durch eine Zeitschaltung gesteuert erfolgt.

7. Stückzahldosiervorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die zusätzliche Zuführung über die Zuführungs­ leitung (14) von der Referenzwaage (10) gesteuert erfolgt.