CH628431A5

CH628431A5 - WEIGHING DEVICE FOR AN AUTOMATIC MACHINE FOR FILLING CONTAINERS, ESPECIALLY BOTTLES.

Info

Publication number: CH628431A5
Application number: CH39579A
Authority: CH
Inventors: Juan Ramoneda-Sibidi
Original assignee: Ramoneda Sibidi Juan
Priority date: 1978-01-20
Filing date: 1979-01-16
Publication date: 1982-02-26
Also published as: JPS54148564A; BR7900370A; ES466708A1; DE2900863A1; FR2423759A1; GB2017971A; IT1109497B; FR2423759B3; NL7900453A; IT7919448A0

Description

La présente invention se rapporte à un dispositif de pesée pour machine automatique de remplissage de récipients, notamment de bouteilles. Ce dispositif pèse une quantité préalablement déterminée du produit à introduire dans chaque bouteille et commande les vannes de remplissage des dispositifs remplisseurs. The present invention relates to a weighing device for an automatic machine for filling containers, in particular bottles. This device weighs a previously determined quantity of the product to be introduced into each bottle and controls the filling valves of the filling devices.

On connaît déjà des dispositifs de remplissage de bouteilles où l'arrivée du liquide est interrompue automatiquement, lorsque le niveau de celui-ci atteint une certaine valeur prédéterminée. Bottle filling devices are already known in which the arrival of the liquid is automatically interrupted when the level thereof reaches a certain predetermined value.

Néanmoins, il peut être avantageux de remplir une bouteille ou un récipient en mesurant la quantité du produit qui est introduit dans celui-ci, non par le niveau atteint, mais par le poids net du produit introduit. Tel est le cas, par exemple, de produits très chers pour lesquels un gramme a une valeur grandement significative, comme par exemple les parfums, le safran, etc. Nevertheless, it can be advantageous to fill a bottle or a container by measuring the quantity of the product which is introduced into it, not by the level reached, but by the net weight of the product introduced. This is the case, for example, of very expensive products for which a gram has a highly significant value, such as for example perfumes, saffron, etc.

Un inconvénient typique des dispositifs de remplissage connus, provient du fait que, dans leur immense majorité, ils sont commandés par un circuit pneumatique, ce qui entraîne de nombreuses inexactitudes et des avaries. A typical drawback of known filling devices stems from the fact that the vast majority of them are controlled by a pneumatic circuit, which leads to numerous inaccuracies and damage.

Grâce au dispositif de pesée selon la présente invention, ces inconvénients sont supprimés et on obtient un remplissage efficace et très précis des bouteilles et autres récipients. Thanks to the weighing device according to the present invention, these drawbacks are eliminated and an efficient and very precise filling of the bottles and other containers is obtained.

En substance, ce dispositif se caractérise en ce qu'il comprend un circuit électronique constitué par un ensemble de pesée, au moins un organe présélecteur du poids net du produit à introduire dans chaque récipient, un élément initiateur du cycle de remplissage de chaque récipient, et un élément interrupteur de sécurité du cycle de remplissage de chaque récipient. In essence, this device is characterized in that it comprises an electronic circuit constituted by a weighing assembly, at least one member preselecting the net weight of the product to be introduced into each container, an element initiating the filling cycle of each container, and a safety switch element for the filling cycle of each container.

Les caractéristiques et avantages du dispositif objet de la présente invention, apparaîtront mieux ci-après en référence aux dessins annexés, qui illustrent, à titre d'exemple, des formes préférées de réalisation. The characteristics and advantages of the device which is the subject of the present invention will appear more clearly below with reference to the appended drawings, which illustrate, by way of example, preferred embodiments.

Les figures 1,2,3 et 4 présentent des schémas de circuits électroniques qui commandent les dispositifs de remplissage. Figures 1,2,3 and 4 show diagrams of electronic circuits which control the filling devices.

La figure 5 est une vue en perspective d'une machine automatique remplisseuse de bouteilles, équipée du dispositif de pesée selon l'invention. Figure 5 is a perspective view of an automatic bottle filling machine, equipped with the weighing device according to the invention.

5 5

10 10

15 15

20 20

25 25

30 30

35 35

49 49

45 45

50 50

55 55

60 60

65 65

3 3

628431 628431

Sur les figures 1 à 4, on peut remarquer que les circuits comprennent au moins un ensemble de pesée. L'organe présélecteur 1 du poids net du produit à introduire dans chaque bouteille par exemple, un élément initiateur 2 du cycle de remplissage de chaque bouteille et par un élément interrupteur 3 de sécurité du cycle de remplissage de chaque bouteille. In Figures 1 to 4, it can be seen that the circuits include at least one weighing assembly. The preselector 1 of the net weight of the product to be introduced into each bottle, for example, an initiator element 2 of the filling cycle of each bottle and by a safety switching element 3 of the filling cycle of each bottle.

L'ensemble de pesée est constitué d'une partie analogique, individuelle pour chaque dispositif de remplissage et par une partie digitale. La première comprend un élément de pesée 4, constitué par une cellule de pesée qui traduit les variations de force exercées sur celle-ci en variations d'un paramètre électrique, et un amplificateur 5 du signal venant de la cellule de pesée 4. Le signal analogique généré s'introduit par 6 dans la partie digitale, qui convertit le signal analogique en un signal numérique digital, binaire, pour mémoriser le signal digital de la tare de la bouteille, recevoir le signal du poids brut de la bouteille avec le produit contenu dans celle-ci, soustraire le signal du poids brut du signal de tare, comparer la différence avec une quantité numérique prédéterminée dans le présélecteur 1, et donner un signal d'interruption du remplissage de la bouteille lorsque la différence s'égalise à la quantité prédéterminée. The weighing system consists of an analog part, individual for each filling device and by a digital part. The first comprises a weighing element 4, constituted by a weighing cell which translates the variations of force exerted on the latter into variations of an electrical parameter, and an amplifier 5 of the signal coming from the weighing cell 4. The signal generated analog is introduced by 6 in the digital part, which converts the analog signal into a digital, binary digital signal, to memorize the digital signal of the tare of the bottle, to receive the signal of the gross weight of the bottle with the product contained in this, subtract the signal from the gross weight of the tare signal, compare the difference with a predetermined numerical quantity in the preselector 1, and give a signal to stop filling the bottle when the difference equals the quantity predetermined.

En référence plus particulièrement à la forme de réalisation illustré sur le figure 1, la partie numérique est individuelle pour chaque dispositif de remplissage et est constitué par un circuit convertisseur analogique 7, par un mémoire temporaire 8, par un ensemble de soustraction 9 et par un ensemble comparateur 10. Le tout est disposé de sorte que la cellule de poids 4, en recevant sur elle une bouteille vide, produit un changement de signal électrique qui est envoyé jusqu'à l'amplificateur 5, qui l'amplifie et génère un signal de référence, renvoyé par 11 à la cellule de poids 4. Le signal amplifié arrive par 6 jusqu'au circuit convertisseur 7, à la sortie 12 duquel on obtient un nombre correspondant à la tare de la bouteille. Celui-ci s'introduit dans la mémoire temporaire 8, qui est constituée d'autant de circuits de mémoire temporaire que de chiffres utilisés pour déterminer la tare et, par 13, reçoit de l'élément initiateur 2 du cycle de remplissage un signal-ordre de mémoriser la tare quant l'initiateur du cycle se produit. Le nombre binaire entre ensuite par 14 dans l'ensemble de soustraction 9, constitué d'autant de circuits additionneurs que de chiffres utilisés. Referring more particularly to the embodiment illustrated in FIG. 1, the digital part is individual for each filling device and is constituted by an analog converter circuit 7, by a temporary memory 8, by a subtraction assembly 9 and by a comparator assembly 10. The whole is arranged so that the weight cell 4, receiving an empty bottle on it, produces a change in electrical signal which is sent to the amplifier 5, which amplifies it and generates a signal reference, returned by 11 to the weight cell 4. The amplified signal arrives by 6 to the converter circuit 7, at the output 12 from which a number corresponding to the tare of the bottle is obtained. This is introduced into the temporary memory 8, which is made up of as many temporary memory circuits as there are digits used to determine the tare and, by 13, receives from the initiator element 2 of the filling cycle a signal- order to memorize the tare when the initiator of the cycle occurs. The binary number then enters 14 in the subtraction assembly 9, consisting of as many adding circuits as numbers used.

Le signal de la tare, venant de la mémoire temporaire 8, entre par 14 dans l'ensemble de soustraction 9 qui, par 12, reçoit également le signal du poids brut instantané de la bouteille avec le produit contenu dans celle-ci, en provenance du circuit convertisseur analogique 7; un nombre binaire correspondant au poids instantané du produit contenu à chaque instant dans la bouteille, sort par 15 dudit ensemble de soustraction 9 et s'introduit dans l'ensemble comparateur 10, où entre également par 16 un nombre binaire venant de l'organe présélecteur 1. Dans cet ensemble comparateur 10, constitué d'autant de circuits comparateurs que de chiffres utilisés, se fait la comparaison entre le nombre présélectionné et le nombre de différence entre le poids total de la bouteille et la tare. Quand le poids net du produit atteint la quantité présélectionnée, l'ensemble comparateur 10 envoie un signal de sortie 17, qui après amplification par l'amplificateur 18, ordonne la fermeture de la vanne de remplissage 19, interrompant le cycle. The tare signal, coming from temporary memory 8, enters par 14 into the subtraction assembly 9 which, by 12, also receives the signal of the instantaneous gross weight of the bottle with the product contained therein, coming from the analog converter circuit 7; a binary number corresponding to the instantaneous weight of the product contained at each instant in the bottle, exits by 15 from said subtraction assembly 9 and is introduced into the comparator assembly 10, where also by 16 enters a binary number coming from the preselector 1. In this comparator assembly 10, consisting of as many comparator circuits as there are digits used, the comparison is made between the preselected number and the number of differences between the total weight of the bottle and the tare. When the net weight of the product reaches the preselected quantity, the comparator assembly 10 sends an output signal 17, which after amplification by the amplifier 18, orders the closing of the filling valve 19, interrupting the cycle.

Sur cette figure 1 on a représenté par 20 une source d'alimentation générant les tensions d'alimentation pour tous les circuits d'équipement. In this FIG. 1 is represented by 20 a power source generating the supply voltages for all the equipment circuits.

Dans la forme de réalisation du circuit représenté sur le schéma de la figure 2, la partie numérique est commune à tous les dispositifs de remplissage et est constituée par un multiplexeur 21, par un circuit convertisseur analogique 7, In the embodiment of the circuit shown in the diagram in FIG. 2, the digital part is common to all the filling devices and is constituted by a multiplexer 21, by an analog converter circuit 7,

par une mémoire temporaire 8, par un ensemble de soustraction 9 et par un ensemble comparateur 10. Les signaux issus des cellules de pesée et amplifiés en 5 parviennent successivement au multiplexeur 21 par les lignes 6, celui-ci explorant ces signaux analogiques correspondant à chaque dispositif de remplissage en synchronisme avec la vitesse d'avance des bouteilles. A la sortie du multiplexeur 21 sont produits alors des signaux analogiques successifs, qui arrivent chacun par 22 au circuit convertisseur analogique ditigal 7, la suite étant analogue à ce qui a été décrit précédemment en référence à la figure 1. L'ensemble comparateur 10 émet donc des signaux de sortie successifs, qui par 23, s'introduisent successivement dans un démultiplexeur 24, également synchronisé avec la vitesse d'avance des bouteilles. Celui-ci par ses multiples 25 restitue des signaux individuels 17 respectifs. Ces signaux, après amplification par les amplificateurs 18, ordonnent successivement la fermeture des vannes de remplissage 19 de chacun des dispositifs de remplissage, interrompant les cycles. by a temporary memory 8, by a set of subtraction 9 and by a set of comparator 10. The signals coming from the load cells and amplified at 5 arrive successively at the multiplexer 21 by the lines 6, the latter exploring these analog signals corresponding to each filling device in synchronism with the advance speed of the bottles. At the output of the multiplexer 21, successive analog signals are then produced, each arriving by 22 at the ditigal analog converter circuit 7, the sequence being analogous to what has been described previously with reference to FIG. 1. The comparator assembly 10 emits therefore successive output signals, which by 23, are successively introduced into a demultiplexer 24, also synchronized with the speed of advance of the bottles. By its multiples 25, this renders respective individual signals 17. These signals, after amplification by the amplifiers 18, successively order the closing of the filling valves 19 of each of the filling devices, interrupting the cycles.

Lorsque le débit de chaque dispositif de remplissage est élevé, l'exactitude du contenu de chaque bouteille diminue, étant donné le retard qui se produit dans la fermeture de la vanne de remplissage entre le moment où est atteint le poids présélectionné et celui où le signal de fermeture correspondant est émis à la vanne. When the flow rate of each filling device is high, the accuracy of the content of each bottle decreases, given the delay that occurs in the closing of the filling valve between the moment when the preset weight is reached and that when the signal closing valve is issued to the valve.

Pour éviter cet inconvénient, tout en augmentant la précision et maintenant pratiquement constante la rapidité de remplissage, chaque dispositif de remplissage est doté de deux vannes de remplissage, une vanne assurant le remplissage presque total d'une bouteille avec un gros débit tandis que la seconde finit le remplissage avec un faible débit, selon la forme de réalisation illustrée sur la figure 3. On note d'abord, destiné à la commande de la vanne de gros débit, un circuit de partie numérique analogue à celui représenté sur la figure 1 et portant les mêmes références. Son présélecteur 1 est programmé de sorte que cette vanne 19 se ferme un peu avant que s'achève le cycle complet de remplissage. Un second circuit digital est ajouté, qui comprend un second présélecteur 1 ' qui envoie un signal un deuxième comparateur 10', lequel également reçoit le signal de sortie de l'ensemble de soustraction 9 du premier circuit numérique. Ce deuxième comparateur 10' émet un signal de sortie 17', qui, après amplification dans l'amplificateur 18', ordonne la fermeture de la vanne 19' de remplissage de petit débit, interrompant définitivement le cycle de remplissage. To avoid this drawback, while increasing the accuracy and keeping the filling speed practically constant, each filling device is equipped with two filling valves, one valve ensuring the almost complete filling of a bottle with a large flow rate while the second ends the filling with a low flow rate, according to the embodiment illustrated in FIG. 3. First of all, we note, intended for the control of the high flow valve, a digital part circuit similar to that represented in FIG. 1 and with the same references. Its preselector 1 is programmed so that this valve 19 closes a little before the complete filling cycle is completed. A second digital circuit is added, which includes a second preselector 1 'which sends a signal to a second comparator 10', which also receives the output signal from the subtraction assembly 9 of the first digital circuit. This second comparator 10 ′ emits an output signal 17 ′ which, after amplification in the amplifier 18 ′, orders the closing of the low flow filling valve 19 ′, definitively interrupting the filling cycle.

Sur la figure 4, et de même manière, est illustré un schéma de circuit sur lequel on peut observer un premier circuit destiné à la commande des vannes 19 de grand débit, analogue à celui représenté sur la figure 2; son présélecteur 1 est programmé de sorte que chacune des vannes 19 se ferme un peu avant que se termine le cycle complet de remplissage correspondant. Un second circuit numérique est ajouté, qui comprend un second présélecteur 1 ' envoyant un signal à un second comparateur 10', lequel également reçoit le signal de sortie de l'ensemble de soustraction 9 du premier circuit numérique. Ce second comparateur émet ensuite un signal de sortie 23' qui est envoyé à un deuxième démultiplexeur 24', également synchronisé avec la vitesse d'avance des bouteilles. Celui-ci fournit à sa sortie des signaux individuels 17', qui après amplification par les amplificateurs 18' ordonnent successivement la fermeture de chacun des vannes de remplissage 19' de faible débit, interrompant définitivement les cycles de remplissage. In FIG. 4, and in the same way, is illustrated a circuit diagram on which one can observe a first circuit intended for the control of the valves 19 of high flow rate, similar to that represented in FIG. 2; its preselector 1 is programmed so that each of the valves 19 closes a little before the corresponding complete filling cycle ends. A second digital circuit is added, which includes a second preselector 1 'sending a signal to a second comparator 10', which also receives the output signal from the subtraction assembly 9 of the first digital circuit. This second comparator then emits an output signal 23 'which is sent to a second demultiplexer 24', also synchronized with the speed of advance of the bottles. This provides individual signals 17 ′ at its output, which after amplification by amplifiers 18 ′ successively order the closing of each of the low flow filling valves 19 ′, definitively interrupting the filling cycles.

Enfin, la figure 5 est une vue en perspective d'une machine remplisseuse de bouteilles. On peut y voir l'organe de commande, qui renferme le circuit électronique et qui est muni du dispositif présélecteur 27, des dispositifs de remplissage 28 et des éléments de pesée 4. Finally, Figure 5 is a perspective view of a bottle filling machine. We can see the control unit, which contains the electronic circuit and which is provided with the preselector device 27, filling devices 28 and weighing elements 4.

5 5

10 10

15 15

20 20

25 25

30 30

35 35

40 40

45 45

50 50

55 55

60 60

65 65

B B

4 feuilles dessins 4 sheets of drawings

Claims

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1. Weighing device for an automatic machine for filling containers, in particular bottles, making it possible to weigh a predetermined quantity of the product to be introduced into each container and to control the valves of the filling devices accordingly, characterized in that it comprises an electronic circuit constituted by a weighing assembly, by at least one preselector (1) of the net weight of the product to be introduced into each container, by an initiating element (2) of the filling cycle of each container and by a switching element ( 3) safety of the filling cycle of each container.

2. Device according to claim 1, characterized in that the weighing assembly is constituted

(a) by an analog part, individual for each filling device and comprising

a weighing element (4), constituted by a weighing cell which translates the variations of force exerted on the latter into variations of an electrical parameter, and

- an amplifier (5) of the signal coming from the load cell;

(b) and a digital part which

- converts the analog signal generated by the analog part into a binary digital signal, to

- memorize the digital signal of the tare of the bottle,

- receive the signal of the gross weight of the container with the product contained therein,

- subtract the signal from the gross weight from the tare signal,

- compare the difference with a predetermined numerical quantity in the preselector (1) and

- give a signal to interrupt the filling of the container when the difference equals the predetermined quantity.

2

3. Device according to claims 1 and 2, characterized in that the digital part is individual for each filling device and is constituted by an analog-digital converter circuit (7) into binary numbers, by a set of temporary memory (8), by a subtraction assembly (9) and by a comparator assembly (10), the whole being arranged so that

- the binary number of the tare of the container is stored in the temporary memory unit (8) which is made up of as many temporary memory circuits as numbers used to determine the tare and which receives from the initiating element (2 ) of the filling cycle, a signal to memorize the tare, when the initiation of the cycle occurs,

- this binary tare number is sent to the subtraction assembly (9), consisting of as many adding circuits as numbers used,

the binary number of the instantaneous gross weight of the container with the product contained therein is sent in parallel to the subtraction assembly (9),

- to be subtracted from the binary tare number

- the binary number of difference, corresponding to the instantaneous weight of the product, is sent to the comparator assembly (10),

- to be compared with the binary number coming from the preselector (1),

the filling valve being closed when these last two numbers become equal.

4. Device according to claims 1 and 2, characterized in that the digital part is common for all filling devices and further comprises a multiplexer (21) which successively explores the signals corresponding to each load cell in synchronism with the speed advancement of the containers, and, also synchronized with the advancement speed of the receptacles, a demultiplexer (24) which receives the binary numbers output from the comparator assembly (10) and returns individual binary numbers, the filling valves being successively closed when these individual binary numbers are equal to the binary number coming from the preselector (1).

5. Device according to claim 3, characterized in that each filling device is provided with two filling valves, a first, at high flow rate, giving an almost total filling while the second, at low flow rate, completes the filling, and that each valve is controlled by its own digital part associated with its own preselector, the first preselector (1) being adjusted to close its valve before full filling while the second preselector (1 ') also receives the binary number from the first preselection member (1) so that its valve closes when completely filled.

6. Device according to claims 4 and 5 characterized in that the digital parts are common to all the filling devices and that these are provided with two filling valves, the digital parts each comprising a multiplexer (21,21 ') and a demultiplexer (24, 24 ').