weltorganisation for geistiges eigentum Internationales BOro (11) Internationale Veroffentlichungsnummer: WO 89/10548

pr^r weltorganisation forgeistigeseigentum

I

vl

INTERNATIONALEANMELDUNGVEROFFENTLICHTNACH DEMVERTRAG OBERDIE INTERNATIONALEZUSAMMENARBEITAUFDEMGEBIET DES PATENTWESENS (PCD

(51) Internationale Patentklassifikation4

:

G01N1/20,33/10, G01G11/00 Al

(11) InternationaleVeroffentlichungsnummer:

WO

2.November 1989(02.11.89) (43) Internationales

Veroffentlichangsdatum

:

(21)IntemationalesAktenzeicben: PCT/CH89/00076 (22) InternationalesAnmeldedatum: 28.April 1989(28.04.89)

(30)Prioritatsdaten:

1640/880 29.April 1988(29.04.88) CH

(71)Anmelder (fur atte Bestimmungsstaaten ausser US): GE- BRUEDER BUEHLER AG MASCHINENFABRIK

[CH/CHJ;Maschineafabrik,CH-9240Uzwil (CH).

(72) Erfinder;und

(75)Erfinder/Anmelder(nurfirUS):KUEHNEMUND,Berhd [DE/CH]; Priroelweg4,CH-9230Flawil (CH).

(81)Bestimmungsstaaten: AT(europaisches Patent), BE(euro- paisches Patent), CH (europaisches Patent), DE (euro- pSischesPatent),FR(europaischesPatent),GB^(europai-

schesPatent),IT(europaisches Patent),JP,LU(europSi- sches Patent), NL (europaisches Patent), SE (europai- schesPatent),SU, US.

Veroffentlicht

Mitinternationalem Recherckenbericht

(54)Title: DEVICEANDPROCESS FORONLINE MEASUREMENT^OFPRODUCTPARAMETERS

(54)Bezeichnung: VORRICHTUNGUNDVERFAHREN ZURON-LINE-ERFASSUNGVON PRODUKTPARAMETERN

(57)Abstract

Noveldeviceandprocess for on-linemeasurementoftwoormoreproduct parameters ofacontinuous product flow conveyed through a conveying duct(1, 2, 3),wherebyonesection₍₂₎oftheproduct conveying ductisdesignedasacon- tainer₍₄₎supportedonweighing elements₍₅₎andhaving abottomseal (6). In- cludedin said container(4) isa sampling device (10),which can beselecfably openedeither inthe directionof the product flow orin thesample-takingdirec- tion.Inparticular,theflowofconveyedmaterialisblocked,wherebythe material throughputatagivenmomentas well asat leastoneotherparameter, suchas for example thehumidity ofthe product orthe protein content of a grain mixture, aredetermined.

(57)Zusamroenfassung

DieErfindungbetriffteineneue Vbrrichtung sowieeinVerfahrenrurOn- Line-Erfassungvonzwei odermehreren Produktparameteni eines kontinuierli- chen,ineiner Fdrderleitung(1,2, 3)fliessendenProduktstromes,wobeiein Ab-

schnitt (2)derProduktforderieitungalsein aufWageelementen(5) abgesttttztes, einen BodenverschJuss (6) aufweisendes Gefass ₍₄₎ ausgebildet ist, in dem ^ein Probenehmer(10)integriertist,wobeiderProbenehmerwahlweise offenbar^ist, in Richtung des Produktstromes oderinRichtung der Probentnahme. Insbeson- derewird derStrom des Fflrdergutes gestautunddabeisowohl dermomentane Gutdurchsatz wie auch wenigstensein weitererParameter,z.B.dieProduktfeuch- tigkeitoder derProteingehaltetwaeinerKommischungbestimmt.

LEDIGLICH ZURINFORMATION

Code,diezurIdentifi2ierun&vonPCT-VfertragsstaatenaufdenKopfb6geaderSchriften,diemtematioiiale Anmeldungeagemassdem PCTverofFentiicheiL

AT Osterreich FR Frankreich MR Mauritanien

AU Australien GA Gabun MW Malawi

BB Barbados GB Vereinigtes Konigreich NL Niederiande

BE Belgien HU Ungarn NO Korwegen

BG Bulgarien rr ItaHen RO Rumanien

BJ Benin jp Japan. SD Sudan

BR Brasaien KP DcmokratischeVolksrepublikKorea SE Schweden

CF Zentrale Afrikaniscbe Republik KR Republik Korea . SN Senegal

CG Kongo LI Liechtenstein su SovietUnion

CH Schweiz LK SriLanka TD Tschad

CM Kamerun LU Luxemburg TG Togo

DE Deutschland, Bundesrepublik MC Monaco US Vereinigte Staatenvon Amerika

DK ^{Danemark .}MG Madagascar

n Finnland Mir Mali

WO

- ₁ -

Vorrichtung und Verfahren zur On-line-Erfassung von Produktparametern

5 ^-

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung sowie ein Verfahren zur On-line-Erfassung von zwei Oder mehr- eren Produktparametern eines kontinuierlichen in ei-.

ner Fttrderleitung fliessenden Produktstromes

.

10

Gerade die industrielle Verarbeitung von Nahrungs- und Futtermitteln steht zurzeit in einera starken Druck zur Steigerung des Automatisierungsgrades des Produktionsablaufes

•

15"

Der gegenwSrtige Stand ist durch drei Gegebenheiten gekennzeichnet

.

Ersten$ stehen zur laufenden Ueberwachung der Pro- 20 duktparameter mehr und roehr schnellere und exakt-

ere LaboranalysegerSte zur Verfiigung. Diese GerMte sind in ihrem inneren Aufbau derart komplex, dass dieser selbst von bestausgebildeten Nahrungsmittel- chemikern nicht mehr verstanden werden kOnnen. An- 25 derseits ist aber die Handhabung der Apparate in

einem Mass vereinfacht worden, dass selbst Personal

WO

ohne besondere Fachausbildung ^diese zuverlSssig bedie- nen kann.

Zweitens gestattet der ^jiingste Fortschritt beim Mess-

5 gerStebauf besonders auch wegen der nun erreichten Robustheit der ganzen Apparatur, diese mehrheitlich

in den rauhen Bedingungen ^des Fabrikationsprozesses einzusetzen.

10 Der dritte Punkt summiert gleichsam die Hauptschwa- che der gesamten bisherigen, bekannten Entwicklung.

Die Fachausbildung aller, also sowohl des Nahrungs- mittelchemikers, des Laboranten wie auch des Mullers, hat immer grosses Gewicht gelegt in die Problematik 15 der Entnahme von kleinen Materialmustern* die reprS-

sentant sind fiir die jeweils zu beurteilende Produkt- menge. Die klassische Ausbildung konzentriert sich meistens stark auf die Produktmuster entnahme aus ei- ner in Gefassen, in Behaltern, Silos usw, ruhenden 20 Produktmenge, viel weniger aber an einem fliessenden

Produkt strom

.

Viele Produktparameter werden gerade bei Nahrungsmit- teln durch die menschliche Sensorik \iberwacht, wobei 25 im Zweifelsfall die Musterentnahme bis zum Erhalt des

. gewiinschten Ergebnisses wiederholt wird, dies direkt in dem Produktionsablauf selbst. Die neue Erfindung geht davon aus_r dass dieser Teil bleiben wird, zumin- dest nicht verdrSngt werden soli. Dagegen erweist es 30 sich ^{als je} ISnger je unbefriedigender, dass ein

grosser Teil der schon seit langer Zeit apparativ iiberwachten Parameter raumlich und zeitlich von der Produktion getrennt in einem extra vorhandenen Labor erfolgt. Die ErhShung ^des Automatisierungsgrades ist 35 dadurch stark beeintrachtigt^{. Es ist} in vielen Fallen

nicht moglich, echte Regelungen durchzufiihren,Vd.h.

WO

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 zuraindest von derselben Produktprobe zu messen, ohne dass der Produktstrora empfindlich gestSrt wird. Es soil also die apparative Labortechnik in die Produktionsan- lage selbst verlegt werden, urn auf diese Weise eine wirkliche Steigerung der Automatisierung bei gleichzei- tiger ErhShung (besser und schneller) der Sicherung der qualitativen Eigenschaften des Verarbeitungsgutes zu erreichen.

Die erfindungsgemasse Losung ist dadurch gekennzeichnet,

dass ein Abschnitt der Produktforderleitung als ein auf 20 WSgeelementen abgestiitztes, einen Bodenveschluss aufwei-

sendes GefHss ausgebildet ist, in dem ein Probenehmer integriert ist, wobei der Probenehmer wahlweise 6f fen- bar ist, in Richtung des Produktstromes oder in Richtung der Probeentnahme.

25

Erst die neue Erfindung hat die Erkenntnis bewusst ma- chen konnen, dass bei aller bisherigen Suche nach echten ProblemlQsungen diese ausnahmslos nur immer aus dem Blick- winkel einer einzigen ganz spezifischen Aufgabenstellung 30 ausgegangen sind, sodass jeweils entsprechend viele Spe- zialapparate entwickelt werden mussten. Die neue Erfin- dung geht nun aber davon aus, dass nicht nur viele Fak- toren ineinander wirken, sondern diese auch in unter- stiitzendem Sinne einander zur Verbesserung des Messergeb-

35 nisses helfeh. FUr die Verwiegung eines Schtittgutes wird das Schtittgut in einem WSgegefass gestaut, Entnimmt man nun eine Probe aus dem Stau, so erhSlt man die geringst

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PCT/CH89/00076

mdgliche Entmischung* Bs ist bekannt, dass sehr grosse Abweichungen der Musterzusammensetzung entstehen, wenn aus eineiri lose in einem Rohr fallenden Produktstrom an irgend einer Stelle ohne ganz besondere Vorkehrungen

5 ein Produktmuster gesammelt wird. Perner ist auch er- kannt worden, dass es im Grunde wenige neuralgische Stellen in dem Produktionsablauf sind, wo die Produ- ktqualitat erfasst wird, wobei fiir die Steigerung des Automatisierungsgrades an derselben Stelle meistens 10 auch der Durchsatz erfasst werden sollte* Ein auto- ma tisch arbeitender Miihlenbetrieb verlangt fiir die Ueberwachung der Produktdurchsatze eine sehr hohe Ge- nauigkeit, da eine Abweichung von +/- 1% beispielswei-

se bei einem Tagesdurchsatz von 500 t schon eine Dif- 15 ferenz von +/- 5 t bedeuten wiirde (Waagengenauigkeit) .

Fur viele Me ssmethoden, z.Bsp. die kapazitive Erfas- sung der Produktfeuchtigkeit, muss das Schiittgut

nicht nur in eine gleichmassige Schiittdichte gebracht, 20 sondern diese auch gemessen werden. Auch dazu werden

waagenahnliche Systeme verwendet* ^Fiir eine Protein- messung mit Infrarot muss sogar eine reproduzierbare

Schiittdichte hergestellt werdenr dies ebenfalls mit mechanischen Zusatzgeraten, um eine geniigende Repro- 25 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 30 von Stau, gleichmassiger Dichte, Gleichroassigkeit 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 Herzstiick einer Waage mit integriertem Probenehmer.

35 Fiir viele Falle lassen sich auf diese Weise alle Mes-

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sungen sogar in einer horizontalen Ebene durchfiihreri, gegeniiber den bekannten Losungen, wo fur jede zusStz- liche Messung ein weiterer fiber die H6he verteilter Produktentnahme- HShenabschnitt erforder lich machte.

5 In der Praxis ist oft nicht gentigend an freier H6he, etwa bei einem Produktfallrohr vorhanden, sodass be- sonders bei spSterem Einbau von Messgeraten diese viel- fach beziiglich der Produktmusterentnahme an sehr pro- blematischen Stellen eingebaut werden mfissen.

10

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 15 zusatzliche grundsStzliche Musterentnahmeregel gleich-

sam kostenlos erfiillt: Man nehme eine representative Probe von so und soviele kg von dem Produkt und ziehe daraus das Labormuster^. Ein wei- terer, nicht zu ver- nachlassigender Vorteil liegt darin, dass jeder weitere

20 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 dazugehorige momentane Durchsatz war 42t/h mit einer Produkttemperatur von von ³⁵°C. Solche Anga-

25 ben erlauben gleichzeitig echte Riickschltisse, sei es auf die momentane Qualitat der Produkte oder auf die erforder lichen Korrekturen der Verarbeitungsmaschinen.

Wie in der Polge gezeigt wird, erlaubt die Er findung 30 noch eine Reihe zusStzlicher, ganz besonders vorteil-

hafter Ausgestaltungen.

So wird bevorzugt der Probenehmer seitlich, zumindest

fiber einen wesentlichen Teil der Hohenabmessung des 35 Gef asses angordnet. Dadurch wird die Probe aus dem

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ganzen Schichtbereich ^iiber die Probenehmerhohe ge- bildet, die wShrend dem Einfullen entsteht. Die Pro- be selbst ist somit bereits eine Mischung iiber die entsprechende Zeit des Fiiilens von dem Gefass.

5

Die einfachste Losung liegt darin, wenn der Probe- nehmer aus einer Halbschale gebildet ist, die wahl- weise zu dem Produktstrom in geSffnete oder geschlos- sene Stellung bririgbar ist. In ge5ffneter Stellung 10 durchstromt der Produktstrom den Probenehmer und er-

gibt somit eine selbstreinigende Funktion,

Bei einem weiteren Ausgestaltungsgedanken kann ein Messgerat unmittelbar dem Probenehmer zugeordnet 15 werden, wobei das Messgerat fest mit dem Gefass ver-

bunden sein kann, also jeweils mitgewogen wird oder wagetechnisch getrennt sein kann. Besonders in den Fallen, in denen aus der Probe selbst eine Kleinst- probe hergestellt werden ^muss, wird bevorzugt der 20 Probenehmer uber eine verschliessbare Oef fnung mit

einer Probeabfuhrleitung bzw. mit einem wagetech^

nisch getrennten Prbbeempfangsgerat verbunden, wo- bei das Probeempf angsgerat einen zusatzlichen Pro- beteiler aufweiseri kann.

25

Wird eine ganz besonders hohe Gleichmassigkeit der Probe beziiglich der Reprasentanz der Probe fur den Produktstrom verlangt, so wird der Probenehmer in eine geneigte Seitenwand des Gefasses angeordnet.

30 Auf diese Weise sammeln sich nicht nur verschiedene Produktanteile der iiber die Gefasshohe gelagerten Schichtanteile, sondern es werden von inneti nach aussen auch verschiedene Querschnittzonen an der Probenbildung beteiligt.

WO

»

Weiterhin ist es mSglich, dem Probenehmer _{eine mech-} anische Zwangs-Kleinstprobeentnahmeeinrichtung _zuzu- ordnen, welche aus einer FSrderschnecke bestehen kann, und gegebenfalls auf dem Wagegefass abgestiitzt sein

5 kann.

Im Hinblick auf Produkte wie Mehl, die fliessfMhig aber nicht rieselfShig sind, weist bevorzugt der .

Probenehmer sowohl in der in Richtung des Produkt- 10 stromes geschlossenen wie auch in der gedffneten

Stellung gegenuber dem Produktstrom nur solche FlSchen- elemente auf, die senkrecht sind, oder so steil sind, dass sie in dem Produktstrom im Gefass nicht behindern und wShrend dem Ausfluss des Prduktes aus dem GefSss 15 selbstreinigend sind,

Ganz besonders zweckmSssig ist es, wenn der Probenehmer drehbeweglich ist, wobei die Probe in eine vom Produkt- strom getrennte Lage und nach Messung zurUck in den Pro- 20 duktstrom getrennte Lage und nach Messung zuriick in den

Produktstrom bringbar ist*

Die neue Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zur On-line-Erfassung von zwei oder mehreren Produktpara- 25 metern eines kontinuierlicheii Schuttgutstromes, das

dadurch gekennzeichnet ist, dass zur Erf assung des Durchsatzes der Produktstrom auf an sich bekannte Weise in einem DurchlaufwagegefMss gestaut wird, und dass wShrend oder unmittelbar nach der Messung des 30 Durchsatzes aus dem Stau (aus dem Vollen) in dem WSge-

gefSss mechanisch eine Produktprobe entnommen und zur Erfassung eines zweiten oder weiteren Produktparameters von dem Produktstrom abtrennbar ist,

35 Dabei ist es vorgesehen, dass die Verwagung auf tradi-

WO

tionelle Weise durch Fiillen des Gefasses, Stoppen des Zu- laufes und Verwiegen des Inhaltes nach einer kurzen Be- ruhigung erfolgt. Unmittelbar vor dem Ablassen des Ge-

fSssinhaltes wiirde in diesem Fall die Produktprobe abge-

5 trennt.

In einem zweiten Fall kann der Durchsatz aber auch wSh- rend des Einffillens durch die WSgeelemente erfasst und nach Erreichen eines geniigenden Fiillstandes in dem Wage- 10 gefass wiirde die Produktprobe abgetrennt. In diesem Fall

wird.der Wagevorgang grundsatzlich nicht gest6rt, da auch die abgetrennte Prduktprobe Teil des verwogenen Gefassinhaltes bleibt.

.15 Es 1st ferner aber auch m5glich, dass der Produktzu- lauf in das Wagegefass kurzzeitig gestoppt wird und durch zeitlich getrenntes Ablassen der Probe allein und des iibrigen Wagegefassinhaltes die Dichte des

Schuttgutes erfasst wird, da das Volumen der Probekam- 20 mer kpnstant und somit vorgegeben ist.

Das neue Vefahren lHsst eine sehr grosse Anzahl Mess- methoden zu. So kann von der Probe die Feuchtigkeit und/oder der Proteingehalt und/oder die Helligkeit 25 und/oder der Aschegehalt und/oder die Granulation usw.

gemessen werden,

r

In der Folge wird nun die neue Erfindung anhand ei- niger Ausfuhrungsbeispiele mit weiteren Einzelheiten 30 erlautertr wobei

die Figur 1 eine Prinzipdarstellung im Quer- schnitt ist.

WO

-9

die Figur 2 zeigt den Probeteiler in gr8s- serem Massstab,

die Fig. 3a, 3b, 3c zeigen je einen Schnitt III-III

5 aus der Fig. 1 in drei Drehpo-

sitionen der Halbschale des Pro- benehmers,

die Fig. 4a, 4b, 4c, zeigen drei verschiedehe Messstel-

10 lungen mit je variierenden Probe-

behandlungen

,

die Fig. 5a, 5b zeigen zwei Schritte fiir die Mess- werterfassung,

15 die Fig. 6a, 6b, 6c zeigen die Anwendung der neuen Er- findung mit der sogenannten Nega- tiwerwiegung

.

In der Folge wird nun auf die Figuren 1, 2 und 3 Be- 20 zug genommen. Die Vorrichtung besteht aus einem Zulei-

ungsrohr 1, einem WSgeteil 2 sowie einem Ableitungs- rohr 3. Das Wageteil 2 ist als echte Waage ausgebildet

,

wobei ein Wagegefass 4 auf elektronischen Geewichts- messwertaufnehmern 5 abgesttitzt ist und eine Bodenver- 25 schlussklappe 6 aufweist. Das Wagegefass 4 ist liber

flexible Manchetten 7 wagetecnisch getrennt von den ortsfesten Anlageteilen angeordnet.

V

Alle Funktionen der Vorrichtung warden durch einen 30 entsprechend programmierbaren Rechner 8 gesteuert.

Der eigentliche Kern des neuen Gedankes liegt nun darin, dass der WHgeteil 2 gleichzeitig die Funktion der Probenahme bzw. eine Einrichtung 10 zur Probemes- sung aufweist. Diese Einrichtung 10 kann sowohl wage- 35 wie messtechnisch eine vSllige Einheit mit dem WSge-

WO

- ₁₀ - ^.

_

teil sein. Der zentrale Gedanke liegt darin, dass nicht nur einfach die Probe verwogen werden kann, wie dies zum Teil gangige Praxis ist, sondern dass die Waage als

Teil der Hauptproduktleitung fur den Hauptproduktstrom

5 vorgesehen ist , sodass echt on-line mit Waagengenau- igkeit der Durchsatz bestiiranbar ist, und mit der glei- chen Einrichtung weitere Parameter,, z.B. die Schiittgut- Dichte, die Feuchtig- keit, der Proteingehalt, Aschege- halt, die Kbrnungsana— lyse usw. durch Bildung einer

10 representativen Messprobe aus dem Produktstrom bestimm-

baLr sind. Dabei wird der fur die echte Ver- wiegung benStigte Stau des. fallenden Produktstromes ftir die Probebereitstellung^ benutzt. In einigen Fallen kann es erforderlich sein, urn jeden Arisatz der Produktent-

15 mischung in dem wagegefass auszuschalten, tlber dem Ein- trittsbereich des WSgegefasses 4 an sich bekannte Strom- lenkkorper sogenannte Streuteller 11 vorzusehen. Ebenso kann es vorteilhaft sein, zumindest fiir Eichiingen der Waage eineh Einlassschieber 9 vorzusehen*

20

Die Einrichtung 10 zur Probeentnahme ist in der Figur 2 in gr5ssereia Massstab nochmals dargestellt. Dabei weist das dargestellte Ausfiihrungsbeispiel seitlich an dem Wagegefass 4 eine Ausrtehmung 12 auf^,. siehe Fig* 3a, 3b

,

25 3c wobei nach aussen ein erweiterter Raum 13 (horizontal vertikal schraffiertl durch eine entsprechende halbrunde Wanderweiterung 14 gebildet ist. Formgleich zu der

Wanderweiterung in dem Raum 13 liegt eine Halbschale 15/

welche ^tun eine vertikale Achse drehbar ist. Die Figur 30 3a zeigt die Halbschale in einer nach dem WagegefSss 4

offenen Lage. Das Wagegefass 4 ist somit um den "hori- zontal-vertikal" schraffierten Raum 13 erweitert. Der Raum 13, fullt sich in der Lage Fig. 3a ebenfalls mit dem Messgut. 1st der Raum 13 mit Messgut gefiillt, so 35 kann durch Drehen der Halbschale 15 eine Messprobe

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gleichsam ausgeschnitteh werden (Fig. 3b) • Nachdem die Halbschale 15 um 180° gedreht ist, (Fig. 3c) ^, ist da- durch die Messprobe, die vorher Teil der im WSgegefass

4 liegenden Gutes war, nun getrennt in einem Messpro-

5 beraum (vertikal und schrSg schraffiert) • Fiir eine

sichere Funktion kann dabei der Proberaum wie in Fig, 2

erkennbar ist, eine nach dem WSgegefSssinnern sich er- streckende Gegenhalbschale 17 gebildet sein, welche ein fester Wandteil des WagegefSsses 4 bildet. Die Halb- 10 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 unabhangig urn eine vertikale Achse 20 drehbar. Der Proberaum 16 kann Probeabftihr- kanal 22 geSffnet Oder 15 geschlossen werden, wobei alle Bewegungsfunktionen

von dem gemeinsamen Rechner 8 tiber entsprechende motorische Mittel koordinierbar bzw. steuerbar sind.

Bei besonders heiklen Produkten, die sehr stark zum Entmischen neigen, kann das GefMss- wandteil, an dem 20 die Einrichtung zur Probeentnahme ange- bracht ist,

schrag liegen. Ist das WagegefSss 4 gleich- zeitig nach unten verjungt, wird durch die schrSg liegende Probentnahme auch fiber dem Querschnitt fiber einem grossen Bereich Produkt fur die Probe entnommen. Die 25 Achse 20 ist dahn ebenfalls schrMg.

Die Figuren 4a bis 4c zeigen nun die Funktionsweise der neuen Erfindung in drei mSglichen Grundstellungen. In der Figur 4a wird die ganze Einrichtung ohne Messung

30 frei durchstromt und gleichzeitig gereinigt. Dabei kann selbsverstMndlich die WSgeein- richtung, z.B. so- wohl nach der interna tionalen Anmeldung Nr. WO 85/01577 oder nach der internationalen Anmeldung Nr. WO 86/05875 ausgebildet werden, wobei beide genannten Texte inte- 35 grierender Teil dieser Anmeldung sein ^sollen. Im Falle

der Ausffihrung gemSss der internationalen Anmeldung Nr.

WO

WO 86/05875, wie dargestellt, wird in dem Wagegefass ein konstanter Fluss, jedoch mit Stau in dem WagegefSss

4 aufrechterhalten* Hier kann die Musterent- nahme aus dem bewegten, sich senkenden Produktstrom ent- nommen

5 werden, wie dies in der zweiten Grundeinstellung, Fig, 4b, erkennbar ist- Dazu wird eine spezielle gestal- tete Auslassklappe 30 xiber das WSgesignal in die je- weils richtige Position gebracht. Will man einen stei- genden Fiillstand erzeugen, so muss unten der Abfluss 10 kleiner gemacht werden als oben der Zufluss. Will man

einen absinkenden Fullstand erzeugen, verfahrt man umgekehrt. Dadurch kann gleichzeitig mit dem Erzeugen des Wagesignales eine Probe hergestellt werden fiir das Messen weiterer Produktpar ameter. Ein Messgerat 31^,

'

15 z.B. fur die Bestimraung der Feuchtigkeit oder Protein, z.B. mittels Infrarot, kapazitive Messeinrichtung oder Mikrowellen, kann direkt dem Wahdteil des Wagegefassen zuge- ordnet oder ^sogar daran befestigt und mitgewogen werden. Ferner ist es aber moglich, zusatzlich oder 20 als Alterna- tive eine Messapparatur 32 der Waage

nachzuordnen. ^z.B. ist dies besonders der Fall, wenn eine Kornanalyse on-line erstellt werden soil oder bei Messeinrichtungen die nur Kleins tproben verarbeiten konnen. Hierfiir ist es vorteil- haft, wenn der Probe- 25 abfiihrkanal 22 in einem getrennten, also nicht mitge- wogenen Kleinstprobenteiler 33 miindet (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 Hauptproduktstrom. Der 30 Kleins tprobeteiler 33 kann auf bekannte Weise aufge-

baut werden und mit einer Pobentnahme in Form eine Schnecke 38 ausgebildet sein* Diese Losung ist bei fliessfahigen aber nicht rieselfShigen Produkten wie Mehl besonders geeignet. Die Ausfuhrung gemass Fig. 4a 35 ist eher ^{fiir ganze} Getreidekorner oder griesige Pro-

dukte bestimmt. Nach der Messung kann die Probe ent-

WO

weder uber einen Riickfvihrkanal 34 oder 35 zuriick in den Hauptstrom gegeben werden.

Die Figur. 4c zeigt eine Position der Einrichtung, bei

5 der eine Probe fiir die Messung weiterer Parameter ab- getrennt ist, wobei die Abtrennung solahge aufrecht er- halten wird, bis die Messung abgeschlossen ist. Der Hauptproduktstrora kann ungestSrt durch die ganze Ein- richtung strSmen. Mit Pfeil 36 ist angedeutet, dass die

10 Messeinrichtung 31 auch beispielsweise nur fiir den Messvorgang zu dem Proberaum 16 hinbewegt werden kann.

Ueber einen Probeverteiler 37 kann ferner jede beliebi- ge Probemenge fiir andere Zwecke ganz abgefiihrt werden, z.B. fiir eine QualitMtstiberwachung und Lagerung von 15 Produktionsmustern, etwa fiir eine allf Mllige spStere

Priifung.

Die Figur 5a zeigt" nochmals eine "gefangene" Probe, die Fig. 5b die direkte Riickfiihrung 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 Negatiwerwiegung. Bei gefiilltem 25. Wagegefass (Fig. 6a) wird der Eingangsschieber 9 ge-

schlossen. Die Waage wird somit von dem einf liessenden Produktstrom nicht mehr gestSrt. Der Auslassschieber 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, wofiir der

Schie- ber 21 geSffnet wird. Daurauf wird das verblei- bende Gewicht gewogen, also Wagegefass + Inhalt, ohne Mess- probe. Sodann wird der Bodenauslass ^{6 ge5ffnet,}

alles Produkt abgelassen und die leeren Wageteile 35 gewogen (Tara) . Daraus lasst sich das

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Probengewicht = 6a - 6b bestimroen,

5 una axis dem Probengewicht die Schtittdichte der Probe errechnen, was wiclvtig ist. fiir viele exakte Meswert- bestimmungen, z»B» fiir kapazitive Oder Mikrowellen

xtiessungen.

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- 15 -

Patentansprflche

1. Vorrichtung zur On-line-rErfassung von zwei Oder meh- reren Produktpajrametern eines kontinuierlichen, in ei- ner Forderleitung fliessenden Produktstromes

,

10

dadurch gekennzeichnet,

dass ein Abschnitt der ProduktfSrderleitung als ein auf Wageelementen abgesttitztes, einen Bodenverschluss auf- weisendes Gefass ausgebildet ist, in dem ein Probeneh- mer integriert ist, wobei der Probenehiner wahlweise

15 offenbar ist, in Richtung des ablaufenden Produktstromes oder gegen die Richtung des Produktstromes zur Probe- entnahme

.

2. Vorrichtung nach Patentanspruch 1

,

20 d a d u r c h

gekennzeich

dass der Probenehmer seitlich, zumindest iiber einen we- sentlichen Teil der Hohenabmessung des GefMsses angeord- net ist.

25 3. Vorrichtung nach den Patentansprttchen 1 oder 2,

dadurch gekennzeichnet,

dass der Probenehmer aus zwei Halbschalen gebildet ist, die wahlweise zu dem Produktstrom in geSffnete oder ge- schlossene Stellurtg bringbar sind.

30

4. Vorrichtung nach einem der Patentanspriiche 1 bis 3,

dadurch gekennzeichne

dass ein MessgerSt unmittelbar dem Probenehmer zugeord- net ist.

35

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- 16 ^-

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5. Vorrichtung nach den Patentanspriichen 1 bis 4,

dadurch gekennzeichnet,

dass der Probenehmer fiber eine verschliessbare Oeffnung mit einer separaten Probeabfuhrleitung bzw. mit einem 5 wagetechnisch getrennten Probeempf angsgerat verbunden

ist*

6, Vorrichtung nach Patentanspruch 5,

dadurch

10 dass das ProbeempfangsgerSt einen zusatzlichen Probe- teiler aufweist. ^*

7. Vorrichtung nach einem der Patentanspriiche 1 bis _6,

dadurch

15 dass das GefSss eine geneigte Seitenwand aufweist, in der der Probenehmer angeordnet ist.

8. Vorrichtung nach einem der P'atentanspruche 1 bis 7_r

dadurch gekennzeichnet,

20 ^. dass dem Probenehmer eine mechanische Zwangs-Kleinst- probeentnahmeeinrichtung zugeordnet ist.

9. Vorrichtung nach Patentanspruch 8,

dadurch gekennzeichnet,

25 dass die Zwangs-Kleinstprobeentnahmeeinrichtung eine Forderschnecke ist

.

10. Vorrichtung nach Patentanspruch 8 oder 9,

d a d u r c h

gekennzeichnet,

30 dass die Zwangs-Kleinstprobeentnahmeeinrichtung auf dem Wagegefass abgestutzt ist.

11. Vorrichtung nach einem der Patentanspriiche 1 bis 10

dadurch gekennzeichnet,

35 dass der Probenehmer sowohl in der Richtung des Produkt stromes geschlossenen wie auch in der gebffneten Stel-

WO

lung gegeniiber dem Produktstrom nur solche FlSchenele- mente aufweist, die senkrecht sindf oder so steil sind, dass sie den Produktstrom im GefSss nicht behindern, und wMhrend dem Ausfluss des Produktes aus dem GefSss selbst-

5 reinigend sind.

12. Vorrichtung nach einem der Patentanspriiche 1 bis 11f

dadurch geke

zeichnet,

dass der Probenehmer drehbeweglich ist, wobei die Probe

10 in eine yom Produktstrom getrennte Lage und nach Messung

zurfick in den Produktstrom bringbar ist.

13. Vorrichtung nach einem der Patentanspriiche 1 bis 12,

d.

adurch gekennzeichnet,

15 dass der Proberaum selbst als Messraum z.Bsp. fur die Messung der Produktfeuchtigkeit oder des Proteingehaltes des Gutes ausgebildet ist.

14. Vorrichtung nach einem der Patentanspriiche 1 bis 13, 20

dadurch gekennzeichnet,

dass das Gefass mit den Wageelementen als kontinuierliche und/oder als Positiv- und/oder als Negativwaage ausgebil- det ist.

25 15. Verfahren zur On-line-Erfassung von zwei oder mehre- ren Produktparameterh eines kontinuierlichen Schiittgut- stromes nach einem der Patentansprfiche 1 bis 14,

dadurch

ennzeichnet,

dass dzur Erfassung des Durchsatzes der Produktstrom auf 30 an sich bekannte Weise in einem DurchlaufwMgegefSss ge-

staut wird, und dass wShrend oder unmittelbar nach der Messung des Durchsatzes aus dem Stau (aus dem Vollen) in dem WagegefSss mechanisch eine Produktprobe entnommen und zur Erfassung eines zweiten oder weiteren Produktpa- 35 rameters von dem Produktstrom abtrennbar ist.

WO

16. Verfahren nach Patentanspruch 15

,

dadurch gekennze

dass der Produktzulauf in das Wagegefass kurzzeitig ge- stoppt wird und durch zeitlich getrenntes Ablassen der

5 Probe allein und des iibrigen WSgegefSssinhaltes die Dichte des Schiittgutes erfasst wird.

17. Verfahren nach einem der Patentanspruche 15 oder 16,

dadurch gekennzeichnet,

10 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 16r

15

dadurch gekennzeichnet,

dass der Inhalt des Wagegefasses abgelassen und das Ge- wicht der Probe separat gemessen wird.

WO

WO

WO

WO

INTERNATIONAL SEARCH REPORT

InternationalApplicationNoPCT/CH 89/00076

1. CLASSIRCATI N FSUBJECT MATTER(Ifseveral classificationsymbolsapply,Indicateall>•

AccordingtoInternationalPatentClassification (IPC)ortobothNational ClassificationandIPC

Int.'CI.⁴ G 01 N 1/20, G 01 N 33/10, G 01 G 11/00

II. FIELDS SEARCHED

Minimum Documentation Searched⁷

ClassificationSystem ClassificationSymbols

Int. CI. G 01 N 1/00, G 01 N 33/00, G 01 G 11/00, G 01 D

DocumentationSearchedotherthanMinimumDocumentation totheExtent thatsuch DocumentsareIncludedInthe FieldsSearched^*

HI. DOCUMENTS CONSIDEREDTO BE RELEVANT*

Category^•) Citation ofDocument,¹¹ with Indication,whereappropriate, ofthe relevantpassages» [RelevanttoClaim No.^is

WO, A, 85/01577 (GEBRODER BOHLER AG) 11 April 1985 see^j1-4,8-11,13,15 abstract; figs. 1,4,7; page 19, line 25 - page 20, ^! 17

line 23

(cited in the application)

US, A, 4640614 (D. ROBERTS et al.) 3 February 1987 see

j1-4,8-11,13,15

figs. 1-3; column 1, lines 50-60 17

WO, A, 88/03269 (GEBRODER BOHLER) 5 May 1988 see figs. 1-4,8-11,13,15

11,12; pages 20-21 j 17

A A

EP, A, 0043137 (GEBRODER BOHLER AG) 6 January 1982 see 1,4,11,13,15 abstract; figs. 1,4,6; page 7, line 8 - page 8, line

13; page 16, lines 1-20

FR, A, 2561770 (I.N. DE LA RECHERCHE AGRONOMIQUE) jl,4,5,7,8

J27 September 1985 see abstract; figs. 1-3; page _2,

j

lines 25-35 !

EP, A, 0249738 (OCRIM S.p.AT) 23 December 1987 EP, A, 0034459 (SATAKE ENG. CO. LTD) 26 August 1981

*Specialcategories of citeddocuments;^>°

MA^Ndocumentdefiningthegeneralstate oftheartwhichisnot consideredtobeof particularrelevance

"E" earlierdocumentbut publishedonorafter the international filingdate

ML* documentwhichmaythrow doubts onpriorityclaim(a)or whichis citedtoestablishthepublicationdateofanother citationorother specialreason<as specified)

**On

documentreferring toanoral disclosure,use, exhibitionor othermeans

"P" documentpublishedprior to the Internationalfilingdate but laterthantheprioritydate claimed

"T" laterdocumentpublished^aftertheinternationalfiling date orprioritydateandnotinconflict with the applicationbut cited tounderstand theprincipleortheory underlyingthe invention

MX" document of particular relevance: the claimed Invention cannot be considered novel orcannot be considered to involveaninventivestep

MY" document of particular relevance;'the claimed Invention cannot be consideredto involveaninventivestepwhenthe documentiscombinedwithoneormoreothersuchdocu- ments,suchcombination beingobvioustoapersonstilled inthe art

"i" documentmemberofthesamepatent family IV.CERTIFICATION

DateoftheActual Completionofthe InternationalSearch

19 July 1989 (19.07.89)

DateofMailing of this InternationalSearchReport

7 August 1989 (07.08,89)

InternationalSearching Authority

EUROPEAN PATENT OFFICE

SignatureofAuthorizedOfficer

Form PCT/ISA/210(secondsheet) (January1985}

ANNEX

TO THE

ON

Thisannexliststhe patent familymembersrelatingtothe patentdocumentscited in the above-mentionedinternationalsearch report.

ThemembersareascontainedintheEuropean Patent OfficeEDPHieon 01/08/89

TheEuropeanPatent OfficeIsinnowayliableforthese particularswhichare merelygivenforthepurposeofinformation.

Patentdocument Publication^{T> 1-1- ~'} Patentfamily Publication

cited insearch report date roemberts) date

WO-A- 8501577 11-04-85 AU-B- 561196 30-04-87 AU-A- 3551784 23-04-85 DE-A- 3468944 25-02-88 EP-A,B 0140213 08-05-85 EP-A- 0256222 24-02-88 JP-T- 61500134 23-01-86 US-A- 4640614 03-02-87 GB-A.B 2150917 10-07-85 AU-A- 3591384 13-06-85 CA-A- 1220361 14-04-87 CH-B- 660527 30-04-87 DE-A- 3444013 13-06-85 FR-A.B 2556468 14-06-85 W0-A- 8803269 05-05-88 EP-A- 0295290 21-12-88 EP-A- 0043137 06-01-82 . DE-A- 3024794 28-01-82 W0-A- 8200202 21-01-82 US-A- 4590795 27-05-86 WO-A- 8604417 31-07-86 US-A- 4547725 15-10-85

Fft-A- 2561770 27-09-85 Norie

EP-A- 0249738 23-12-87 None

EP-A- 0034459 26-08-81 JP-A- 56114748 09-09-81 AU-B- 529790 23-06-83 US-A- 4403191 06-09-83 .

Formoredetailsaboutthisannex:seeOfficialJournalof theEuropean PatentOffice,No.F2/82

INTERNATIONALER RECHERCHENBERIGHT

fntemattonales Aktenzeich en

p

Qrjt/£ 89/00076

U KLASSIFIKATION PES ANMELDUNGSGEGENSTANPS^(belmehramnKI»mfikat*mMym&o<«n»inrf_j»«an*»_g*,,n|g

Nachder Internationalen Patentkiassifikation (IPC)odernachder nationalenKlassifikationundderIPC

lotci* G 01 N 1/20, G 01 N 33/10, G 01 G 11/00

II. RECHERCHIERTE SACHGEBIETE

Recherchierter Mindestprufstoff 7

Klassifikationssystem Klassifikationssymbole

intCI*

G 01 N 1/00, G 01 N _33/00, G 01 G 11/00, G 01 D

Recherchierte nichtrumMindestprufstoffgehorende Veroffentlfchungen, soweitdiese unterdie recherchiertenSachgebietefallen8

MLEINSCHLAGIGE VEROFFENTUCHUNGEN*

Art- KennzetchnungderVeroffentlichung¹¹.soweiterforderlichunterAngabedermaBgeblichenTeile12 _Betr.AnspruchNr. 13

P,A

WO, A, 85/01577 ⁽GEBRUDER BUHLER AG) 11. April 1985

siehe Zusammenfassung; Figuren _1,4,7;

Seite 19, Zeile 25 -Seite 20, Zeile 23 in der Anmeldung erwahnt

US, A, 4640614 (D. ROBERTS et al.)

3. Februar 1987

siehe Figuren 1-3; Spalte 1, Zeilen 50-60

WO, A, 88/03269 (GEBRUDER BUHLER)

5. Mai 1988

siehe Figuren 11,12; Seiten ^20-21 EP, A, 0043137 (GEBRUDER BUHLER AG)

6. Januar 1982

siehe Zusammenf assung; Figuren 1,4,6;

Seite 7, Zeile 8 - Seite 8, Zeile 13;

1-4,8-11,13 ,

15-17

1-4,8-11,13, 15-17

1-4,8-11,13, 15-17

1,4,11,13, 15

•Besondere Kategortenvonangegebenen Veroffentlichungen

"A"Veroffentlichung, die den altgemeinen Stand der Technik defimert,aber nicht alsbesondersbedeutsam enzusehen 1st

"E" aiteres Dokument,das jedocherstamoder nachdemintema- tionalenAnmeldedatumveroff entJichtwordenist

ML" VerdffentHchung, die geeignet ist, einenPrforitatsanspruch zweifeJhaft erscheinen zu lassen,oder durch diedasVerof- fentlichungsdaturn einer anderen im Recherchenberichtge-

namten Veroffentlichung betegtwerdensonoderdie auseinem anderen besonderen Grund angegeben in <wie ausgefuhrt)

"O"Veroffentlichung, die sichauf eine mundliche Offen barung, etna Benutzung. eine Aussteltung oder andere Ma&nahmen

bezieht

"P" Veroffentlichung, die vor dem internationalen Anmeldeda- tum,aber nachdembeanspnjchtenPrior'rtatsdatumveroffent- lichtwordon1st

"T" Spatere Veroffentlichung, dienachdeminternationalen An- meldedatumoderdemPriorstatsdatum veroffemlichtworden

istundmit derAnmeldungnichtkoltidiert,sondern nurzum

Verstandnis des der Erfindung zugrundeliegenden Prinzips Oder derihrzugrundeliegenden Theorie angegebenist MX"Veroffentlichungvonbesonderer Bedeutung;die beanspruch-

teErfindungkannnichtalsneu oder auferfinderischer Tatig- keitberuhendbetrachtetwerden

"Y"Veroffentlichungvonbesonderer Bedeutung;die beansprucfv te Erfindung kannnicht als auf erfinderischer Tatigkeit be- ruhend betrachtet warden, wenn die Veroffentlichung mit einerOdermehrerenanderen VeroffentlichungendieserKate- goriein VerbindunggebrachtwirdunddieseVerbindungfur einenFachmannnahellegendist

Veroffentlichung, die Mitglied derselben Patentf amtlie^ist

IV.BESCHEINIGUNG

DatumdesAbschlusses derinternationalenRecherche

19. Juli 1989

AbsendedatumdesinternationalenRecherchenberichts

f rvJU]

InternationaleRecherchenbehorde

Europaisches Patentamt

Unterschriftdesbevollmai

M ^VAN

chtiften iediensteten

FormblattPCT/ISA/21 0(Blatt 2) Uanuar1985)

- 2 ^*

InternationalesAkv lichen pCT/CH _89/00076

IH.EtNSCHL&CIGE VEROFFENTUCHUNGEN IFonsjttnngvon BUtt2>

Art^* Kennzeichnung decVeroffcntlichung,,soweiterforderlichumerAngabedermaftgeblichcn Teitc Betr.Anspnich Nr.

Seite 16, Zeilen ^1-20

FR, A, 2561770 (I.N. DE LA RECHERCHE AGRONOMIQUE)

27*. September 1985

siehe Zusamraenfassung; Figuren 1-3;

Seite 2, Zeilen ^25-35 EP, A, 0249738 (OCRIM S.p.A.

)

23. Dezember 1987

EP, A, 0034459 (SATAKE ENG. CO. LTD) 26. August 1981

1,4,5,7,8

FormblartPCT/tSA/210(Zujatzbogtn) (Januar 1985)