Abschaltvorrichtung für Waagen, insbesondere Neigungswaagen
Es sind bereits Abschaltvorrichtungen bekanntgeworden, bei denen eine oder mehrere Lichtschranken auf der Waagenskala angeordnet sind, welche beim Durchgang des Waagenzeigers entsprechende Schaltvorgänge auslösen, wodurch der Zulauf der Wiegekomponenten verändert werden kann. Die einzelnen Lichtschranken sind dabei jeweils an dem entsprechenden Skalenwert anzubringen und müssen bei Rezeptwechsel von Hand auf die neuen Werte eingestellt werden. Die Anzahl der Komponenten und ihre Grösse ist hierbei begrenzt, da wegen der räumlichen Ausdehnung der Lichtschrankenanordnung nicht beliebig viele Lichtschranken nebeneinander auf die Waagenskala aufgesetzt werden können.
Es sind ferner Abschaltvorrichtungen bekannt, bei welchen eine Lichtschranke oder ein Lichtschrankenpaar ferngesteuert an verschiedene Stellen der Waagen skala gebracht werden kann. Hierzu sind jedoch komplizierte Steueranordnungen notwendig und ein derartiger Einstellvorgang benötigt in manchen Fällen zu viel Zeit.
Es sind schliesslich Abschaltvorrichtungen bekannt, bei welchen der Zeigerausschlag der Waage zunächst in eine elektrische Widerstandsgrösse verwandelt wird, etwa durch ein Schleifpotentiometer, der dann als Brückenwiderstand in eine elektrische Brückenschaltung, etwa nach der Art der Wheatstoneschen Brücke eingefügt wird. Durch Vorwahl entsprechender Vergleichswiderstände ergeben sich bestimmte Nullpunkte der Diagonalspannung in der Brücke, die für die Abschaltvorgänge ausgenützt werden können. Der Vorteil einer solchen Abschaltvorrichtung liegt darin, dass sich auf der Waagenskala keine verschiebbaren Lichtschranken befinden, welche Platz beanspruchen und bewegt werden müssen.
Der Abschaltpunkt kann durch Vorwählen entsprechender Vergleichswiderstände unmittelbar auf jeden beliebigen Wert der Skala eingestellt werden. Der Nachteil solcher Vorrichtungen liegt jedoch in der Reibung des mit der Zeigerachse verbundenen Geberpotentiometers. Auch der Versuch, die Stellung des Zeigers induktiv oder kapazitiv zu übertragen und in eine elektrische Widerstandsgrösse umzuwandeln, hat zu keinem Erfolg geführt, da derartige Vorrichtungen entweder bei einfachem Aufbau eine sehr geringe Genauigkeit besitzen oder eine sehr komplizierte und kostspielige Anordnung erfordern.
Die vorliegende neue Erfindung betrifft eine Abschaltvorrichtung für Waagen, insbesondere für Neigungswaagen.
Die neue Erfindung ist gekennzeichnet durch einen ersten Impulsgeber, der eine gleichförmige Impulsfolge in ständiger Wiederholung entsprechend der Teilung der Waagenskala aussendet und durch einen nach jedem Ablauf einer Skalenimpulsfolge des ersten Impulsgebers einen einzigen Impuls aussen denen zweiten Impulsgeber sowie einen dritten Impulsgeber, der einmal während jeder Skalenimpulsfolge einen Steuerimpuls abgibt, welcher vom Beginn der Skalenimpulsfolge um einen solchen Betrag entfernt liegt, der der Entfernung des Waagenzeigers vom Skalennullpunkt entspricht, wobei der erste und zweite Impulsgeber auf ein voreinstellbares Impulszählwerk wirken, welches derart ausgebildet ist, dass vom Impulszählwerk nach Aufnahme der voreingestellten Anzahl von Impulsen des ersten Impulsgebers ein Freigabeimpuls ausgeht,
der einen elektronischen Schalter schliesst und dass der Impuls des zweiten Impulsgebers nach jedem Ablauf einer Skalenimpulsfolge das Impulszählwerk in seine Nullage bringt und damit den elektronischen Schalter wieder öffnet, wobei dieser elektronische Schalter in der Steuerleitung zwischen dem dritten zeigergesteuerten Impulsgeber und der Steuereinrichtung für den Wiegegutzufluss liegt, so dass die Steuerimpulse des dritten Impulsgebers erst wirksam werden können, wenn der Waagenzeiger einen der voreingestellten Impulszahl des Impulszählers entsprechenden Bereich der Waagenskala überschritten hat.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Gegenstandes der Erfindung schematisch dargestellt.
Es zeigen:
Fig. 1 einen Querschnitt durch ein Messsystem nach der Erfindung in Verbindung mit schematisch dargestellten Schalt- und Steuerelementen,
Fig. 2 eine Draufsicht auf einen Teil der in Fig. 1 gezeigten rotierenden Scheibe.
In den Fig. 1 und 2 ist der Anzeigeteil eines Waagen systems dargestellt, wobei ein Zeiger 3, welcher über eine Welle 2 mit dem hier nicht sichtbaren Mess-System in Verbindung steht, vor einer Skala 1 bewegt wird. Zeiger 3 und Skala 1 werden durch eine Abdeckscheibe 16 aus durchsichtigem Material überdeckt.
Gleichachsig zur Zeigerachse 2 ist ein drehbares System vorgesehen, welches eine Hohlwelle 5 und eine drehbare Scheibe 4 aufweist. Die drehbare Scheibe 4 trägt auf einem Kreis von bestimmtem Radius Schlitze 29 sowie auf einem kleineren Radius einen weiteren Schlitz 32. Die Hohlwelle 5 ist über Zahnräder 7,8 durch einen Elektromotor 6 antreibbar und rotiert mit konstanter Winkelgeschwindigkeit.
An der stirnseitigen Öffnung der Hohlwelle 5 ist eine semikonvexe Sammellinse 10 vorgesehen, welche von einer feststehenden Lichtquelle 9 beleuchtet wird.
Im Bereich der Befestigung der drehbaren Scheibe 4 an der Hohlwelle 5 befindet sich in dieser ein rechteckiges Prisma 11, welches die Lichtstrahlung senkrecht umlenkt.
Im Strahlenweg folgt dann - auf der Scheibe 4 befestigt - eine weitere semikonvexe Linse 12 und ein Prisma 13, welches das Licht auf einen in der drehbaren Scheibe 4 vorgesehenen Spalt 14 wirft. Zur Rückleitung des reflektierten Lichts sind auf der Scheibe 4 eine weitere Schlitzblende 17 und ein Prisma 18 vorgesehen, an die sich ein Kondensor, bestehend aus zwei Kondensorlinsen 20 anschliesst. Vom Prisma 13 zum Prisma 18 kann der Lichtstrahl nur mit Hilfe eines auf dem Zeiger 3 angebrachten Hohlspiegels 15 gelangen. Das hindurchtretende Licht fällt dann auf ein weiteres Prisma 19 und gelangt von dort in eine in der Umlaufachse fest angebrachte Photozelle 21. Die umlaufenden Schlitze 29 werden durch eine feste Lichtquelle 27 beleuchtet, so dass in einer dahinterliegenden Photozelle 28 entsprechende Impulse auftreten.
Die Abtastung des Spaltes 32 erfolgt mit Hilfe einer Lichtquelle 30 durch eine Photozelle 31.
Die von den Photozellen 28 und 31 ausgehenden elektrischen Impulse werden über Zuleitungen 33, 34 einem auf eine bestimmte Impulszahl voreinstellbaren Impulszählwerk 26 und einem elektronischen Schalter 22 zugeleitet. Zwischen dem elektronischen Schalter 22 und dem voreinstellbaren Impulszählwerk 26 besteht eine weitere Verbindung 35. Die von der Photozelle 21 ausgehenden Steuerimpulse gelangen über Steuerleitung 36 bei geschlossenem elektronischem Schalter 22 in ein Abschaltgerät 23, welches über einen Wahlschalter 24 mit entsprechenden Wiegegutzufuhreinrichtungen 25 verbunden ist. Das voreinstellbare Impulszählwerk, der elektronische Schalter, Abschaltgerät und die Wiegegutzufuhreinrichtungen sind handelsübliche Teile, die in diesem Zusammenhang nicht mehr erläutert werden müssen.
Die Einzelteile der beschriebenen Abschaltvorrichtung wirken in folgender Weise zusammen:
Bei eingeschaltetem Elektromotor 6 wird die drehbare Scheibe 4 angetrieben und rotiert gleichförmig mit der Hohlwelle 5. Dabei werden die der Skalenteilung entsprechenden Schlitze 29 durch den von der Lichtquelle 27 zur Photozelle 28 gerichteten Richtstrahl hindurchgeführt und rufen eine intermittierende Beleuchtung hervor. Hierdurch werden in der Photozelle 28 Spannungsimpulse erzeugt, welche eine gleichförmige Impulsfolge darstellen.
Diese gleichförmige Impulsfolge wird über die Zuleitung 33 in das Impulszählwerk 26 eingeführt. Dieses ist derart aufgebaut, dass eine gewisse wählbare Zahl von Impulsen unterdrückt wird, während der nachfolgende Impuls einen elektrischen Freigabeimpuls zum elektronischen Schalter 22 weitergibt.
Besteht also die gleichförmige Impulsfolge aus beispielsweise 1000 Impulsen (entsprechend 1000 Skalenteilen der Waage), und ist das Impulszählwerk auf den Wert 100 voreingestellt, so werden die von der Photozelle 28 über die Leitung 33 an das Impulszählwerk laufend weitergegebenen Impulse bis zur Zahl 100 unterdrückt und bleiben für die Schaltvorgänge wirkungslos. Beim Eintreffen des 101. Impulses im Impulszählwerk wird von diesem ein Freigabeimpuls nach dem elektronischen Schalter 22 gegeben, der den Schalter schliesst.
Damit die Zählung der Einzelimpulse im Impulszählwerk 26 nicht summierend weiterläuft, wird am Ende jeder gleichförmigen Impulsfolge über den Schlitz 32, welcher mit der Lichtquelle 30 und der Photozelle 31 zusammenarbeitet, ein Rückstellimpuls gegeben, welcher über die Leitung 34 dem Impulszählwerk 26 und dem elektronischen Schalter 22 zugeleitet wird. Im Impulszählwerk 26 bewirkt der ankommende Rückstellimpuls die Einstellung auf den ursprünglichen Nullwert, so dass die Zählung erneut beginnen kann.
Der elektronische Schalter 22 wird beim Eintreffen des Rückstellimpulses von der Photozelle 31 wie- der geöffnet.
Während des Umlaufs der drehbaren Scheibe 4 fällt Licht von der feststehenden Lichtquelle 9 durch die semikonvexe Linse 10 über das Prisma 11 und die weitere semikonvexe Linse 12 mit dem zugehöri gen Prisma 13 in den Spalt 14, welcher somit als eine erleuchtete rechteckige Fläche erscheint. Durch den am Zeiger 3 in entsprechender Einstellung befestigten Hohlspiegel 15 wird in der einzigen Stellung, in der eine gemeinsame optische Achse des Gesamtsystems während des Umlaufs vorliegt, ein Bild des erleuchteten Spaltes 14 über Blende 17, Prisma 18, die Linsen 20 und Prisma 19, 20 in die Photozelle 21 geleitet. Die Photozelle reagiert auf den eintreffenden Lichtimpuls mit einem entsprechenden Spannungsimpuls, welcher zunächst über den einen Teil der Steuerleitung 36 zum elektronischen Schalter 22 weitergeleitet wird.
Ist beim Ankommen des Steuerimpulses der elektronische Schalter 22 geschlossen, was jedoch nur dann der Fall sein kann, wenn nach Ablauf der voreingestellten Impulszahl im Impulszählwerk ein Freigabeimpuls an den elektronischen Schalter 22 gegeben worden ist, dann wird dieser Steuerimpuls in das Abschaltgerät 23 geleitet und löst dort je nach der Stellung des Wahlschalters 24 die Abschaltung einer der Wiegegutzufuhreinrichtungen 25 aus. Hierdurch wird der in der Abbildung nicht sichtbare Zulauf des Wiegegutes ge schlossen und die Auswiegung der nächsten Komponente kann nach Weiterschalten des Wahlschalters 24 auf die nachfolgende Wiegegutzufuhreinrichtung erfolgen.
Der von der Zeigerstellung abhängige Steuerimpuls wird also während jeder Impulsfolge der Skalenimpulse einmal gegeben. Er bleibt jedoch unwirksam, solange die Stellung des Zeigers noch nicht den voreingestellten Wert (die voreingestellte Impulszahl) erreicht hat. In diesem Fall wird der Steuerimpuls ausgelöst, ehe der elektronische Schalter 22 durch den Freigabeimpuls vom voreinstellbaren Impulszählwerk 26 geschlossen worden ist. Der Steuerimpuls kann daher nicht zum Abschaltgerät 23 gelangen und somit auch keine Abschaltwirkung hervorrufen. Bei kontinuierlicher Zufuhr des Wiegegutes wandert der Zeiger 3 langsam aus seiner Nullage bis zum Einstellwert. Sowie er diesen Wert um einen Skalenteil überschritten hat, erfolgt die Abschaltung, da nunmehr der Steuerimpuls über den freigegebenen elektronischen Schalter 22 weitergeleitet wird.
Switch-off device for scales, in particular inclination scales
Shut-off devices have already become known in which one or more light barriers are arranged on the scale scale, which trigger corresponding switching processes when the scale pointer passes through, whereby the supply of the weighing components can be changed. The individual light barriers are to be attached to the corresponding scale value and must be set to the new values by hand when changing the recipe. The number of components and their size is limited because, due to the spatial extent of the light barrier arrangement, not any number of light barriers can be placed next to one another on the scale scale.
There are also shutdown devices known in which a light barrier or a pair of light barriers can be remotely controlled to various points on the scales scale. However, this requires complicated control arrangements and such an adjustment process takes too much time in some cases.
Finally, shutdown devices are known in which the pointer deflection of the balance is first converted into an electrical resistance value, for example by a sliding potentiometer, which is then inserted as a bridge resistance in an electrical bridge circuit, for example of the Wheatstone bridge type. By preselecting the corresponding comparison resistances, certain zero points of the diagonal voltage in the bridge result, which can be used for the shutdown processes. The advantage of such a disconnection device is that there are no sliding light barriers on the scale that take up space and have to be moved.
The switch-off point can be set directly to any value on the scale by preselecting the corresponding comparison resistors. The disadvantage of such devices, however, lies in the friction of the transmitter potentiometer connected to the pointer axis. The attempt to transfer the position of the pointer inductively or capacitively and to convert it into an electrical resistance variable has also been unsuccessful, since such devices either have a very low accuracy with a simple construction or require a very complicated and expensive arrangement.
The present new invention relates to a switch-off device for scales, in particular for incline scales.
The new invention is characterized by a first pulse generator, which sends out a uniform pulse sequence in constant repetition according to the division of the scale scale and by a single pulse outside the second pulse generator and a third pulse generator, which once during each sequence of a scale pulse train of the first pulse generator Scale pulse train emits a control pulse which is away from the start of the scale pulse train by such an amount that corresponds to the distance of the scale pointer from the scale zero point, whereby the first and second pulse generators act on a presettable pulse counter, which is designed in such a way that the pulse counter after receiving the preset Number of pulses from the first pulse generator a release pulse is emitted,
the one electronic switch closes and that the pulse of the second pulse generator after each expiry of a scale pulse sequence brings the pulse counter into its zero position and thus opens the electronic switch again, this electronic switch in the control line between the third pointer-controlled pulse generator and the control device for the weighing inflow so that the control pulses of the third pulse generator can only take effect when the scale pointer has exceeded a range of the scale scale corresponding to the preset number of pulses of the pulse counter.
In the drawing, an embodiment of the subject matter of the invention is shown schematically.
Show it:
1 shows a cross section through a measuring system according to the invention in connection with schematically shown switching and control elements,
FIG. 2 is a plan view of part of the rotating disk shown in FIG.
1 and 2, the display part of a weighing system is shown, a pointer 3, which is connected via a shaft 2 to the measuring system, not visible here, is moved in front of a scale 1. Pointer 3 and scale 1 are covered by a cover plate 16 made of transparent material.
A rotatable system is provided coaxially to the pointer axis 2, which system has a hollow shaft 5 and a rotatable disk 4. The rotatable disk 4 has slots 29 on a circle of a certain radius and a further slot 32 on a smaller radius. The hollow shaft 5 can be driven by an electric motor 6 via gears 7, 8 and rotates at a constant angular speed.
A semiconvex converging lens 10, which is illuminated by a stationary light source 9, is provided at the front opening of the hollow shaft 5.
In the area where the rotatable disk 4 is fastened to the hollow shaft 5, there is a rectangular prism 11 which deflects the light radiation perpendicularly.
A further semiconvex lens 12 and a prism 13, which throws the light onto a gap 14 provided in the rotatable disk 4, then follows in the beam path - fastened on the disk 4. To return the reflected light, a further slit diaphragm 17 and a prism 18 are provided on the disk 4, to which a condenser, consisting of two condenser lenses 20, is attached. The light beam can only pass from prism 13 to prism 18 with the aid of a concave mirror 15 attached to pointer 3. The light passing through then falls on a further prism 19 and from there reaches a photocell 21 fixed in the axis of rotation. The circumferential slits 29 are illuminated by a fixed light source 27, so that corresponding pulses occur in a photocell 28 behind.
The gap 32 is scanned with the aid of a light source 30 by a photocell 31.
The electrical impulses emanating from the photocells 28 and 31 are fed via feed lines 33, 34 to a pulse counter 26, which can be preset to a certain number of pulses, and to an electronic switch 22. There is another connection 35 between the electronic switch 22 and the presettable pulse counter 26. The control pulses emanating from the photocell 21 pass via the control line 36 when the electronic switch 22 is closed to a disconnection device 23, which is connected via a selector switch 24 to the corresponding weighing feed devices 25. The presettable pulse counter, the electronic switch, disconnection device and the weighing feeder devices are commercially available parts that do not need to be explained in this context.
The individual parts of the shutdown device described interact in the following way:
When the electric motor 6 is switched on, the rotatable disk 4 is driven and rotates uniformly with the hollow shaft 5. The slots 29 corresponding to the scale division are passed through the beam directed from the light source 27 to the photocell 28 and produce intermittent lighting. As a result, voltage pulses are generated in the photocell 28 which represent a uniform pulse sequence.
This uniform pulse sequence is introduced into the pulse counter 26 via the supply line 33. This is constructed in such a way that a certain selectable number of pulses is suppressed, while the subsequent pulse transmits an electrical release pulse to the electronic switch 22.
So if the uniform pulse sequence consists of, for example, 1000 pulses (corresponding to 1000 scale divisions of the scale) and the pulse counter is preset to the value 100, the pulses continuously passed on by the photocell 28 via the line 33 to the pulse counter are suppressed up to the number 100 and remain ineffective for the switching processes. When the 101st pulse arrives in the pulse counter, the latter gives a release pulse to the electronic switch 22, which closes the switch.
So that the counting of the individual pulses in the pulse counter 26 does not continue to accumulate, a reset pulse is given at the end of each uniform pulse sequence via the slot 32, which works together with the light source 30 and the photocell 31, which is sent via the line 34 to the pulse counter 26 and the electronic switch 22 is supplied. In the pulse counter 26, the incoming reset pulse causes the setting to the original zero value so that counting can begin again.
The electronic switch 22 is opened again when the reset pulse from the photocell 31 arrives.
During the rotation of the rotatable disk 4, light from the fixed light source 9 falls through the semiconvex lens 10 via the prism 11 and the further semiconvex lens 12 with the associated prism 13 in the gap 14, which thus appears as an illuminated rectangular area. By means of the concave mirror 15 attached to the pointer 3 in the appropriate setting, in the only position in which there is a common optical axis of the overall system during the revolution, an image of the illuminated gap 14 via the aperture 17, prism 18, the lenses 20 and prism 19, 20 passed into the photocell 21. The photocell reacts to the incoming light pulse with a corresponding voltage pulse, which is first passed on to the electronic switch 22 via part of the control line 36.
If the electronic switch 22 is closed when the control pulse arrives, which can only be the case if a release pulse has been given to the electronic switch 22 after the preset number of pulses in the pulse counter has elapsed, then this control pulse is passed into the disconnection device 23 and triggers there, depending on the position of the selector switch 24, one of the weighing feed devices 25 is switched off. As a result, the feed of the goods to be weighed, which is not visible in the figure, is closed and the next component can be weighed after switching the selector switch 24 to the subsequent weighing feed device.
The control pulse, which depends on the pointer position, is given once during each pulse sequence of the scale pulses. However, it remains ineffective as long as the position of the pointer has not yet reached the preset value (the preset number of pulses). In this case, the control pulse is triggered before the electronic switch 22 has been closed by the release pulse from the presettable pulse counter 26. The control pulse can therefore not reach the switch-off device 23 and thus also cannot cause a switch-off effect. With continuous supply of the goods to be weighed, the pointer 3 slowly moves from its zero position to the setting value. As soon as it has exceeded this value by a division of the scale, the switch-off takes place because the control pulse is now passed on via the released electronic switch 22.