DE3938220A1 - Verfahren und vorrichtung zum verpacken von pastoesen produkten, wie suppenpasten, margarine, butter oder dgl. in form von paeckchen, wuerfeln oder dgl. - Google Patents
Verfahren und vorrichtung zum verpacken von pastoesen produkten, wie suppenpasten, margarine, butter oder dgl. in form von paeckchen, wuerfeln oder dgl.Info
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Description
Die Erfindung bezieht sich zunächst auf ein Verfahren zum
Verpacken von pastösen Produkten, wie Suppenpasten, Margarine,
Butter oder dgl. in Form von Päckchen, Würfeln oder dgl. mit
Überwachung und Beeinflussung des Gewichts der Päckchen, Würfel
oder dgl. durch einen geschlossenen Regelkreis und einen
Gewichts-Verstellantrieb.
Beim Verpacken von Produkten in Form von Päckchen, Würfel oder
dgl. ist es seit langem bekannt, das Gewicht des abzufüllenden
Produktes über Regelkreise mehr oder weniger laufend zu
kontrollieren und bei Abweichungen von einem voreingegebenen
Sollwert eine entsprechende Korrektur der Produktabgabe
durchzuführen. Dies geschieht dadurch, daß die Bewegung eines
Dosierkolbens oder eines Preßstempels durch Endschalter,
Kurvensteuerung oder dgl. genau kontrolliert und über eine
entsprechende Steuerung der Dosier- bzw. Preßvorgang beendet wird.
Ordnet man eine Wiegeeinrichtung innerhalb der Verpackungsmaschine
an, so ist aufgrund des dynamischen Verhaltens der im Takt oder
kontinuierlich arbeitenden Verpackungsmaschine eine genaue Wägung
und damit die Erzielung eines exakten Wertes kaum möglich.
Abweichungen sind vor allen Dingen dann nachteilig, wenn es sich
um wenige Gramm wiegende Packungen, Würfel oder dgl. handelt.
Ordnet man hingegen die Wiegeeinrichtung außerhalb der
Verpackungsmaschine, z. B. in Förderrichtung der Päckchen, Würfel
oder dgl. gesehen, hinter der Verpackungsmaschine an, so ist die
Wiegeeinrichtung in der Regel zu weit von der Dosier- oder
Preßstation der Verpackungsmaschine entfernt, so daß eine etwaige
Korrektur zu spät erfolgt, mithin der Ausschuß zu hoch ist.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum
Verpacken von pastösen Produkten, wie Suppenpasten, Margarine,
Butter oder dgl. in Form von Päckchen, Würfeln oder dgl. mit
Überwachung und Beeinflussung des Gewichtes der Päckchen, Würfel
oder dgl. durch einen geschlossenen Regelkreis vorzuschlagen,
durch das bei Abweichungen von einem voreingegebenen Sollwert sehr
rasch eine wesentliche Verbesserung der Genauigkeit und Qualität
der Päckchen, Würfel oder dgl. erreicht wird. Ferner liegt der
Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum Durchführen
des Verfahrens zu schaffen, durch die die Nachteile der bekannten
Regeleinrichtungen vermieden wird.
Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe wird nach einem ersten
Verfahren dadurch gelöst, daß die Höhe bzw. Dicke der Päckchen
gemessen und der dabei festgestellte Istwert der Päckchen nach
digitaler Umformung mit einem voreingegebenen, von der Höhe bzw.
Dicke umgerechneten Sollwert für das Gewicht in einem Steuergerät
verglichen wird und bei Abweichungen des Istwertes vom Sollwert
die Produktabgabe entsprechend verändert wird und daß schließlich
eine gesonderte, überlagerte Überprüfung des tatsächlichen
Gewichts der Päckchen und bei abweichendem Gewicht vom Sollwert
eine automatische Korrektur des Sollwertes erfolgt.
Durch die Erfindung erhält man einen selbsttätigen Regelkreis mit
Rückführung bzw. Selbstkorrektur des Sollwertes, d. h. die
Regelung paßt sich immer dem gewünschten Gewicht der Päckchen
innerhalb zulässiger Grenzen an. Auf diese Weise erhält man
Päckchen, Würfel oder dgl. mit sehr engen Maßtoleranzen bei
ständig gleichbleibender Qualität bezüglich der Dichte. Es
entsteht nur sehr wenig Ausschuß, da die Regelung sehr schnell ist
und innerhalb eines definierten Bereichs jede Abweichung rasch
korrigiert. Es bleibt unbenommen, bei Über- oder Unterschreiten
der Intervallgrenzen besondere Vorkehrungen zu treffen, wie z. B.
Fehlermeldungen über eine Textanzeige am Steuergerät, Abschalten
der Vorrichtung usw. Grundsätzlich übt der Regelkreis, bis auf die
Korrektur des Gewichts-Verstellantriebs keinen direkten Einfluß
auf den Gesamtprozeß der Verpackungsmaschine aus.
Nach einem anderen Verfahren kann bei Verpackungsmaschinen mit
verstellbarem Zellenboden bei Abweichungen vom Sollwert anstatt
dessen Korrektur eine Korrektur der Lage des Zellenbodens erfolgen.
Es hat sich als besonders vorteilhaft herausgestellt, wenn der
ermittelte Istwert aus einer arithmetischen Mittelwertbildung über
eine durch einen Zähler festgehaltene, vorbestimmbare Anzahl von
Messungen gebildet und zur Ermittlung des Wertes der
physikalischen Regelgröße mit einem Umrechnungsfaktor
multipliziert wird.
Durch die nach jeder Einlesung in den Speicher des Steuergeräts
erfolgenden Inkrementierung wird der aktuelle Zählerstand mit
einer softwaremäßig definierten Konstanten verglichen. Bei
Gleichheit wird der aktuelle Speicherinhalt der Speicherstelle
durch den Wert der Konstanten dividiert. Der so erhaltene
arithmetische Mittelwert des Päckendicken-Zyklus wird mit dem dem
jeweils zu verpackenden Produkt zugeordneten Umrechnungsfaktor
multipliziert, so daß der Wert für die physikalische Meßgröße
entsteht.
Durch die vorbeschriebenen Maßnahmen werden Meßfehler bzw.
-ungenauigkeiten weitgehend ausgeschaltet.
Weiterhin wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß der sich aus dem
Istwert/Sollwert-Vergleich ergebende Differenzwert der
Regelabweichung unter Berücksichtigung eines
Multiplikationsfaktors zur zeitlichen Verstellung eines
Gewichts-Verstellantriebs herangezogen wird. Hierdurch läßt sich
die Einwirkzeit auf die Einstellung der Zuteilvorrichtung exakt
bestimmen. Unter Zuteilvorrichtung sind Dosierelemente, wie z. B.
Schnecken oder dgl. zu verstehen. Bei einer erforderlichen
Regelung wird z. B. die Umdrehungszahl der Schnecken geändert.
Von großer Bedeutung für die Erfindung ist es, daß bei der
überlagerten Gewichtskontrolle das Gesamtgewicht mehrerer in einer
Packung zusammengefaßter Päckchen, Würfel oder dgl. festgestellt
wird, und daß bei abweichendem Gesamtgewicht trotz Einhaltung der
Höhe bzw. Dicke der einzelnen Päckchen zum vorgegebenen Sollwert,
gegebenenfalls unter Berücksichtigung eines frei wählbaren
Waagenbewertungsfaktors, der Sollwert entsprechend korrigiert
wird. Durch diesen Verfahrensschritt wird das Gesamtgewicht
mehrerer in einer Packung untergebrachter Päckchen, Würfel oder
dgl. unmittelbar zur Korrektur des eingegebenen Sollwertes
ausgenutzt. Dabei wird das Gesamtgewicht der Päckchen, Würfel oder
dgl. festgestellt, durch die Anzahl der gewogenen Päckchen, Würfel
oder dgl. dividiert und dann der so errechnete Wert, der die
Sollwertabweichung in Gramm pro Päckchen, Würfel oder dgl.
darstellt, mit dem Waagenbewertungsfaktor multipliziert. Das
Endergebnis stellt die Korrektur des Sollwertes dar.
Eine geeignete Vorrichtung zum Durchführen des Verfahrens mit
einer mit einem Steuergerät verbundenen Meßvorrichtung zeichnet
sich dadurch aus, daß die Meßvorrichtung in einem geschlossenen
Regelkreis zur automatischen Gewichtsüberwachung eine Vorrichtung
zum Messen des Istwertes der Höhe bzw. Dicke der einzelnen
Päckchen sowie eine der Vorrichtung zur Höhen- bzw. Dickenmessung
nachgeschaltete Wiegevorrichtung zur Ermittlung des tatsächlichen
Gewichtes der Päckchen, Würfel oder dgl. aufweist.
Die Meßvorrichtung besitzt mithin eine Meßeinrichtung für die
Dicken- und Höhenmessung und gleichzeitig ein Meßgerät für das
tatsächliche Gewicht, vorzugsweise das Gesamtgewicht mehrerer in
einer Packung zusammengefaßter Päckchen, Würfel oder dgl. mit der
Möglichkeit einer vorzugsweise elektrischen Überlagerung der
beiden Korrektureinflüsse auf die Zustellvorrichtung, d. h. den
Gewichts-Verstellantrieb. Eur Messung der Dicke bzw. Höhe der
Päckchen, Würfel oder dgl. eignen sich übliche Meßgeräte, wie
z. B. Potentiometer. Besser sind jedoch Positionsgeber in Gestalt
von berührungslos arbeitenden Sensoren, wie z. B.
Ultraschallsensoren. Es eignen sich auch Laser-Abstandssensoren,
die für den hier gezeigten speziellen Anwendungsfall einen
Signalverarbeitungsteil und einen Meßteil in Form einer Leiste
aufweisen.
Zur baulichen Vereinfachung können bei Vorrichtungen zum Verpacken
von Päckchen, Würfeln oder dgl. in mehreren nebeneinanderliegenden
Reihen der Signalverarbeitungsteil sowie die Meßleiste jeweils
paarweise nebeneinanderliegenden Reihen zugeordnet sein.
Es ist von Vorteil, wenn die Vorrichtung zur Höhen- und
Dickenmessung innerhalb der Vorrichtung zum Verpacken, also z. B.
innerhalb einer Einwicklermaschine und vorzugsweise im Bereich
einer der Dosierstation nachgeschalteten Preßstation angeordnet
ist und wenn die Wiegevorrichtung außerhalb der Vorrichtung zum
Verpacken, also außerhalb der Maschine angeordnet ist. Hierdurch
wird einmal erreicht, daß die Höhen- und Dickenmessung unmittelbar
nach der Dosierung erfolgt, wodurch auch die Zuordnung zwischen
der Dosierstation und dem dosierten Gewicht gewährleistet ist,
andererseits das Wiegen der Päckchen ohne Beeinflussung durch
irgendwelche Vibrationen der Maschine außerhalb dieser vorgenommen
werden kann.
Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der
Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher erläutert.
Es zeigen in jeweils schematischer Darstellung:
Fig. 1 eine Vorderansicht einer Verpackungsmaschine mit einer
erfindungsgemäß ausgebildeten Meßvorrichtung,
Fig. 2 die zugehörige Draufsicht mit angeschlossenem Steuergerät,
Fig. 3 eine Einzelheit der Meßvorrichtung in vergrößertem
Maßstab in der Seitenansicht,
Fig. 4 einen Regelkreis mit Korrektur über den Sollwert und
Fig. 5 einen Regelkreis mit Korrektur der Lage eines
verstellbaren Zellenbodens.
In Fig. 1 und 2 ist eine Verpackungsmaschine als
Einwicklermaschine dargestellt, die innerhalb des
Maschinengestells 1 eine Fördereinrichtung 2 mit endlos
umlaufenden, mit Abstand zueinander angeordneten Ketten 3 oder
dgl. aufweist. Zwischen den gegenüberliegenden Ketten 3 sind
Zellenleisten 4 eingespannt, die im dargestellten
Ausführungsbeispiel sechs mit Abstand zueinander angeordnete
Zellen 5 aufweisen. Die Einwicklermaschine besitzt eine
Papierabrollung 6 zur Bildung von Einwickler-Zuschnitten, die vor
dem Einbringen des Produktes in die Zellen eingelegt werden. Neben
weiteren Arbeitsstationen besitzt die Maschine eine
Dosierstation 7, deren Dosierschnecken 10 in Fig. 1 schematisch
angedeutet sind, sowie mit Abstand in Förderrichtung nachfolgend
eine Preßstation 8. In der Dosierstation wird ein pastöses
Produkt, wie z. B. Suppenpaste, Margarine, Butter oder dgl. in die
mit den Einwickler-Zuschnitten ausgelegten Zellen 5 der
Zellenleisten eingebracht, worauf das so eingefüllte Gut dann bis
in die Preßstation gelangt und hier unter Zusammenfalten des
Einwickler-Zuschnittes zu Mini-Päckchen, Würfel oder dgl. von ca.
12 g Gewicht gepreßt wird. Nach der Preßstation folgt eine
Zusammenführ- und wendestation 9 mit in einem Führungstisch 11
angeordneten, schrägverlaufenden Führungsnuten 12 sowie einem
Oberläufer 13 mit nicht dargestellten Mitnehmern. Durch diese
Zusammenführ- und wendestation 9 werden die z. B. in Längsrichtung
ankommenden Päckchen, Würfel oder dgl. im weiteren Verlauf der
Maschine nicht nur enger zusammengeführt sondern auch gleichzeitig
in Querrichtung gewendet. Die so in neuer Formation
zusammenliegenden Päckchen, Würfel oder dgl. gelangen dann über
eine Weiterleitungsstation 14 zu einem Packer 15, in dem die
Päckchen, Würfel oder dgl. in bekannter Weise gruppenweise zu
mehreren in eine Faltschachtel eingebracht werden. Im
beschriebenen Ausführungsbeispiel wird davon ausgegangen, daß acht
Päckchen bzw. Würfel oder dgl. in einer Packung zusammengefaßt
sind. Hinter dem Packer 15 ist ein Abtransport 16 angeschlossen.
Im Bereich des Abtransportes 16 ist eine Wiegevorrichtung 17
angeordnet, mit der in weiter unten näher beschriebener Weise alle
in einer Faltschachtel zusammengefaßten Päckchen bzw. Würfel oder
dgl. gleichzeitig gewogen werden können.
Die Wiegevorrichtung 17 ist Teil einer Meßvorrichtung eines
geschlossenen Regelkreises zur automatischen Gewichtsüberwachung.
Dazu gehört eine weitere Meßvorrichtung 18 im Bereich der
Preßstation 8 sowie ein damit und mit der Wiegevorrichtung 17
verbundenes Steuergerät 19, das eine modulare speicherpro
grammierte Steuerung aufweist. Schließlich steht das Steuergerät
19 noch mit einem Gewichts-Verstellantrieb 21 der
Dosiereinrichtung der Verpackungsmaschine in Verbindung. Die zur
Steuerung bzw. Regelung erforderlichen Leitungen sind nur
schematisch angedeutet. Das Steuergerät 19 besitzt neben einem
zentralen Schlüsselschalter 22 einen Einstellbereich 23 sowie
einen Anzeigebereich 24. Im Einstellbereich können verschiedene
Einstellparameter eingestellt werden und zwar die Sollwerte für
das Gewicht eines Einzelpäckchens Pg (z. B. 11,6 g), ein
Umrechnungsfaktor Uf (z. B. 0,75 für klare Fleischsuppe), die
auszublendenen Würfel Aw, ein Zähler Z, sowie Werte für einen
Waagenbewertungsfaktor Wf (z. B. 100%) und einen
Multiplikationsfaktor Mf (z. B. 50%). Im Anzeigebereich 24 lassen
sich verschiedene Werte anzeigen und zwar das Einzelgewicht Ez
eines Päckchens, ein Mittelwert Mw, wiederum ein auszublendender
Würfel Aw und ein Zähler Z. Die vorstehend aufgeführten Begriffe
werden weiter unten näher erläutert und zwar im Zusammenhang mit
der Funktion der Vorrichtung.
Die im Bereich der Preßstation angeordnete Meßvorrichtung 18 ist
in Fig. 3 näher dargestellt. Wie daraus hervorgeht, sind an einem
feststehenden Rahmenteil 25 der Verpackungsmaschine Preßstempel 26
der Preßstation 8 hin- und herbeweglich gelagert. Die
Preßstempel 26 wirken mit den Zellen 5 in den Zellenleisten 4
zusammen. Die Preßstempel sind an ihrem den Zellen 5 abgewandten
Ende über eine Verbindungsstange 27 miteinander verbunden und
jeweils über eine Feder 28 gegenüber dem Rahmenteil 25 abgestützt.
Im Bereich jeweils zweier benachbart zueinander liegender
Preßstempel ist jeweils ein Laser-Abstandssensor 29 angeordnet,
der aus einem am Rahmenteil 25 befestigten Signalverarbeitungs
teil 31 und aus einer Leiste 32 besteht. Die Leiste ist jeweils an
den beiden nebeneinanderliegenden hin- und hergehenden
Preßstempeln 26 befestigt. Mit Hilfe dieser Meßeinrichtung läßt
sich auf optischem Wege der jeweilige Abstand zwischen dem Signal
verarbeitungsteil und der Leiste 32 und damit die jeweilige Dicke
bzw. Höhe der Päckchen exakt messen. Der auf diese Weise in unten
näher beschriebener Weise ermittelte Istwert kann dann in der
Steuerung des Steuergerätes 19 verarbeitet werden.
Die erfindungsgemäß ausgebildete Vorrichtung mit der automatischen
Regeleinrichtung arbeitet wie folgt:
Nachdem die Einwickler-Zuschnitte in die Zellen 5 eingelegt und
letztere durch Dosierschnecken oder entsprechende Dosieraggregate
der Dosierstation 7 gefüllt sind, werden die Zellenleisten 4 im
Takt der Maschine (z. B. 150 Takte/Min.) durch die
Fördereinrichtung 2 weiter nach rechts bewegt, bis die Produkte
unter die Preßstation 8 gelangen. Hier wird nach Vorfaltung der
Einwickler-Zuschnitte das Produkt zu Mini-Päckchen, Würfel oder
dgl. gepreßt. Die jeweilige Dicke bzw. Höhe der Päckchen
entspricht einer bestimmten Stellung der Leiste 32 der
Laser-Abstandssensoren, so daß mit den nach dem
Triangulationsverfahren arbeitenden Laser-Abstandssensoren stetig
ein analoges Spannungssignal erfaßt wird, welches der Steuerung im
Steuergerät 19 zugeführt wird. Der zu verarbeitende Spannungshub
liegt als Intervall z. B. im Bereich 0 bis 10 V und weist einen
sinusförmigen Verlauf auf, der eine maximale Frequenz von 2,5 Hz
hat. Einem "dicken" und damit "schweren" Päckchen entspricht ein
erster bestimmter Spannungswert, während einem "dünnen" und damit
"leichten" Päckchen ein zweiter Spannungswert entspricht. Mit
anderen Worten heißt dies, daß der gemessene Istbetrag
proportional der als Regelgröße dienenden Päckchendicke und somit
der Würfelmasse m ist.
Zur Vermeidung von Meßfehlern und Meßungenauigkeiten ist durch das
Steuerungsprogramm eine zyklische Wertabfrage der Maxima
erforderlich. Bei zyklischen Wertabfragen innerhalb von z. B. 3 bis
5 ms, maximal 10 ms und einer Mittelwertbildung für die
Istwerterfassung ist der aufgrund der zyklischen Abfrage
entstehende Fehler in bezug auf die angestrebte und auch erzielte
Massentoleranz von +/-0,1 g vernachlässigbar.
Der ermittelte Istwert wird mit einem über die Bedienkonsole
digital einzustellenden Sollwert, z. B. 12,0 g verglichen. Je nach
Größe und Vorzeichen der entstehenden Differenz wird unter
Berücksichtigung einer prozentualen Bewertung (0 bis 100%)
eingehend als Multiplikationsfaktor Mf von 0 bis 1 ein in
zeitlicher Abhängigkeit stehendes Signal ausgegeben, wobei im
einen Fall das Gewicht reduziert und im anderen Fall das Gewicht
erhöht wird. Die Einschaltung des Gewichts-Verstellantriebs durch
das Signal erfordert eine Mindestsignallänge. Nach Abschluß eines
weiteren Meßzyklus wird wiederum eine Entscheidung unter
Berücksichtigung von Ansprechschwelle und prozentualer Bewertung
darüber getroffen, ob ein entsprechendes Signal aufgeschaltet
werden soll.
Zu dem bisher beschriebenen Gewichtsregelkreis wird im Regelprozeß
ein von der Wiegevorrichtung 17 ausgehendes Signal zur Korrektur
des durch Vorwahlschalter eingegebenen Sollwertes nachgeschaltet.
Hierzu wird je nach Vorzeichen der Sollgewichtsabweichung eins von
zwei zur Verfügung stehenden Waagen-Ausgangssignalen mit
Flankentriggerung der speicherprogrammierten Steuerung uber
digitale Eingänge zugeführt. Dabei liegt folgender Sachverhalt
zugrunde:
Bei abweichendem Packungsgesamtgewicht, d. h. dem Gesamtgewicht der
in einer Packung zusammengefaßten Päckchen, Würfel oder dgl. trotz
Einhaltung der Päckchenhöhe zum vorgegebenen Sollwert greift die
Wiegevorrichtung durch Korrektur auf den Sollwert ein. Dies
geschieht in der Weise, daß die Abweichung über ein Zeittor erfaßt
und der vorgegebene Sollwert dahingehend korrigiert wird. Der
korrigierte Sollwert wird auf der Digitalanzeige des Steuergerätes
aktuell angezeigt. Dabei kann ein sogenannter
Waagenbewertungsfaktor eingestellt werden, der es möglich macht,
bei entsprechender prozentualer Einstellung trotz festgestellter
Abweichung keine Korrektur erfolgen zu lassen.
Außerdem ist es möglich, daß ab einer bestimmten Betragsgröße
dieser Korrektur, je nach Vorzeichen, d. h. nach Unter- oder
Überschreitung ein Ausgang gesetzt wird, der zu einer
entsprechenden Fehlermeldung auf der Textanzeige führt.
Darüber hinaus müssen bestimmte Prozeßzustände programmäßig
berücksichtigt werden. Die von der Waage erfolgende
Sollwertkorrektur soll z. B. nur innerhalb eines definierten
Bereiches +/-2 g zulässig sein. Bei Überschreiten der
Intervallgrenzen erfolgt eine Meldung über die Textanzeige, z. B.
10 bis 14 g.
Darüber hinaus soll die Eingriffsmöglichkeit der Gewichtsregelung
durch die mechanische Begrenzung des Gewichts-Verstellantriebs
eingeschränkt sein. Beim Erreichen von Endschaltern kann nur eine
Gewichtskorrektur vom Endschalter weg realisiert werden. Wird vom
Regelkreis eine Nachregelung in Richtung mechanischer Anschlag
gefordert, wird eine entsprechende Fehlermeldung auf der
Textanzeige aktiviert.
Schließlich wird bei Ausfall des Meßsensors oder bei Verlassen des
Meßbereichs der Regelvorgang deaktiviert und eine Fehlermeldung
ausgegeben.
Die Regelung ist nur aktiv bei laufender Maschine und vorhandenem
Produkt.
Die oben erläuterte Regelung mit Korrektur über den Sollwert ist
in dem in Fig. 4 gezeigten Regelkreis schematisch dargestellt.
In Fig. 5 ist ein Regelkreis mit Korrektur über den verstellbaren
Boden 33 der Zelle 5 dargestellt. Bei diesem Niveauregelkreis
erfolgt keine automatische Korrektur des Sollwertes, vielmehr wird
bei zu geringem Gewicht der Zellenboden 33 über eine
Steuereinrichtung und Verstelleinrichtung nach unten und bei zu
hohem Gewicht der Zellenboden 33 nach oben bewegt. Die Steuerung
der Gewichtsverstelleinrichtung bzw. Dosiereinrichtung wird dabei
von der Abstandsmessung beeinflußt, d. h. von dem jeweiligen
Abstand zwischen dem Sensor und der Oberfläche des Päckchens,
Würfels oder dgl. Wird also an der Wiegevorrichtung 17 trotz
"richtiger" Höhe des Päckchens ein zu geringes Gewicht
festgestellt, so wird aufgrund des dadurch ausgelösten Signals der
Zellenboden 33 entsprechend nach unten bewegt. Dadurch gelangt
auch das dort befindliche Päckchen selbst und damit dessen
Oberfläche auf ein tieferes Niveau, mit der Folge, daß durch den
Istwert/Sollwert Vergleich eine entsprechende Nachregelung
ausgelöst wird. Die Produktzufuhr bleibt so lange
aufrechterhalten, bis das dem Sollwert entsprechende Niveau wieder
erreicht ist. Der sinngemäß gleiche Verfahrensschritt läuft ab,
wenn das ermittelte Gewicht an der Wiegeeinrichtung zu hoch ist.
Selbstverständlich kommt anstelle des verstellbaren Zellenbodens
auch ein Gegenstempel, z. B. ein Unterstempel oder ein Gegenkolben
in Frage, um die gegebenenfalls erforderliche Verstellung der
Auflagefläche der Päckchen, Würfel oder dgl. zu ermöglichen.
Claims (13)
1. Verfahren zum Verpacken von pastösen Produkten, wie Suppenpasten,
Margarine, Butter oder dgl. in Form von Päckchen, Würfeln oder
dgl. mit Überwachung und Beeinflussung des Gewichts der Päckchen
durch einen geschlossenen Regelkreis und einen Gewichts-
Verstellantrieb, dadurch gekennzeich
net, daß die Höhe bzw. Dicke der Päckchen gemessen und der
dabei festgestellte Istwert nach digitaler Umformung mit einem
voreingegebenen, von der Höhe bzw. Dicke umgerechneten Sollwert
für das Gewicht in einem Steuergerät verglichen wird und bei
Abweichungen des Istwertes vom Sollwert die Produktabgabe
entsprechend verändert wird und daß schließlich eine gesonderte,
überlagerte Überprüfung des tatsächlichen Gewichts der Päckchen
und bei abweichendem Gewicht vom Sollwert eine automatische
Korrektur des Sollwertes erfolgt.
2. Verfahren zum Verpacken von pastösen Produkten, wie Suppenpasten,
Margarine, Butter oder dgl. in Form von Päckchen, Würfeln oder
dgl. mit Überwachung und Beeinflussung des Gewichts der Päckchen
durch einen geschlossenen Regelkreis und einen Gewichts
Verstellantrieb, dadurch gekennzeichnet,
daß die Höhe bzw. Dicke der in Zellen mit verstellbarem Boden
befindlichen Päckchen, Würfel oder dgl. gemessen und der dabei
festgestellte Istwert nach digitaler Umformung mit einem
voreingegebenen, von der Höhe bzw. Dicke umgerechneten Sollwert
für das Gewicht in einem Steuergerät verglichen wird und bei
Abweichungen des Istwertes vom Sollwert die Produktabgabe
entsprechend verändert wird und daß schließlich eine gesonderte,
überlagerte Überprüfung des tatsächlichen Gewichts der Päckchen
und bei abweichendem Gewicht vom Sollwert eine automatische
Korrektur der Lage des Zellenbodens erfolgt.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn
zeichnet, daß der ermittelte Istwert aus einer
arithmetischen Mittelwertbildung über durch einen Zähler
festgehaltene vorbestimmbare Anzahl von Messungen gebildet und zur
Ermittlung des Wertes der physikalischen Regelgröße mit einem
Umrechnungsfaktor multipliziert wird.
4. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet, daß der Istwert der
Höhen der Päckchen, Würfel oder dgl. als Mittelwert mechanisch aus
den Höhen zweier nebeneinanderliegender Päckchen gebildet wird und
daß dieser Mittelwert zur arithmetischen Mittelwertbildung für
hintereinanderliegende Päckchenpaare herangezogen wird.
5. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet, daß der sich aus
dem Istwert/Sollwert-Vergleich ergebende Differenzwert der
Regelabweichung unter Berücksichtigung eines
Multiplikationsfaktors zur zeitlichen Verstellung des
Gewichts-Verstellantriebs herangezogen wird.
6. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet, daß bei der
überlagerten Gewichtskontrolle das Gesamtgewicht mehrerer in einer
Packung zusammengefaßter Päckchen festgestellt wird und daß bei
abweichendem Gesamtgewicht trotz Einhaltung der Höhe bzw. Dicke
der einzelnen Päckchen zum vorgegebenen Sollwert, gegebenenfalls
unter Berücksichtigung eines frei wählbaren Waagenbewertungs
faktors, der Sollwert entsprechend korrigiert wird.
7. Vorrichtung zum Verpacken, insbesondere Einwicklermaschine zum
Verpacken von pastösen Produkten, wie Suppenpasten, Margarine,
Butter oder dgl. in Form von Päckchen, Würfeln oder dgl. mit einer
Regeleinrichtung, die eine Meßvorrichtung zum Feststellen der
Abweichung zumindest eines gemessenen Istwertes von einem Sollwert
aufweist, wobei die Meßvorrichtung mit einem Steuergerät verbunden
ist, welches mit einem Gewichts-Verstellantrieb derart
zusammenwirkt, daß im Umfang der gemessenen Abweichung eine
Korrektur der Produktabgabemenge bzw. des Füllgewichtes erfolgt
zum Durchführen des Verfahrens nach einem oder mehreren der
Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Meßvorrichtung in einem geschlossenen
Regelkreis zur automatischen Gewichtsüberwachung eine
Vorrichtung (18) zum Messen des Istwertes der Höhe bzw. Dicke der
einzelnen Päckchen, Würfel oder dgl. sowie eine der Vorrichtung
zur Höhen- bzw. Dickenmessung nachgeschaltete
Wiegevorrichtung (17) zur Ermittlung des tatsächlichen Gewichtes
der Päckchen, Würfel oder dgl. aufweist.
8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Vorrichtung (18) zur Höhen- bzw.
Dickenmessung einen Positionsgeber in Gestalt eines berührungslos
arbeitenden, vorzugsweise optisch arbeitenden Sensors (29)
aufweist.
9. Vorrichtung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekenn
zeichnet, daß der Sensor als Laser-Abstandssensor (29)
ausgebildet ist und einen an einem Rahmenteil (25) der Vorrichtung
angeordneten Signalverarbeitungsteil (31) und einen Meßteil (32)
in Form einer an wenigstens einem beweglich gelagerten
Preßstempel (26) der Vorrichtung befestigten Leiste aufweist.
10. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 7 bis 9 mit
mehreren nebeneinanderliegenden Reihen abzupackender Päckchen,
Würfel oder dgl. dadurch gekennzeichnet, daß
der Signalverarbeitungsteil (31) sowie die Leiste (32) jeweils
paarweise nebeneinanderliegenden Reihen zugeordnet sind.
11. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 7 bis 10,
dadurch gekennzeichnet, daß die
Vorrichtung (18) zur Höhen- bzw. Dickenmessung innerhalb der
Vorrichtung zum Verpacken, vorzugsweise im Bereich einer der
Dosierstation (7) nachgeschaltenen Preßstation (8) angeordnet ist.
12. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 7 bis 11,
dadurch gekennzeichnet, daß die
Wiegevorrichtung (17) außerhalb der Vorrichtung zum Verpacken
angeordnet ist.
13. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 7 bis 12,
dadurch gekennzeichnet, daß der als
Auflagefläche für die Päckchen, Würfel oder dgl. ausgebildete
Boden der Zellen (5) in vertikaler Richtung verstellbar
ausgebildet ist.
Priority Applications (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE3938220A DE3938220A1 (de) | 1989-11-17 | 1989-11-17 | Verfahren und vorrichtung zum verpacken von pastoesen produkten, wie suppenpasten, margarine, butter oder dgl. in form von paeckchen, wuerfeln oder dgl. |
DE9090120302T DE59002195D1 (de) | 1989-11-17 | 1990-10-23 | Verfahren und vorrichtung zum verpacken von pastoesen produkten, wie suppenpasten, margarine, butter oder dgl. in form von paeckchen, wuerfeln oder dgl. |
EP90120302A EP0428883B1 (de) | 1989-11-17 | 1990-10-23 | Verfahren und Vorrichtung zum Verpacken von pastösen Produkten, wie Suppenpasten, Margarine, Butter oder dgl. in Form von Päckchen, Würfeln oder dgl. |
US07/614,909 US5159959A (en) | 1989-11-17 | 1990-11-16 | Double feedback packing system for pasty material |
Applications Claiming Priority (1)
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