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Wägevorrichtung mit elektrischer Steuerung für die selbsttätige Zuführung
von Stoffen bestimmter Nettogewichte Es sind schon verschiedene Wägevorrichtungen
bekannt, mit denen ein gewünschtes Nettogewicht ausgewogen werden kann. Bei diesen
ist ein Zeiger vorhanden, der das Gewicht des aus einer selbsttätigen Zufiihrungsvorrichtung
in die Wiegeschale aufgegebenen Materials registriert und der einen Kontakt schaltet,
der an der Skala der Wägemaschine angebracht ist. Wenn der Zeiger den Kontakt schaltet,
so wird ein elektrischer Stromkreis in der Weise geändert, daß die selbsttätige
Zuführungsvorrichtung ausgeschaltet wird. Das Material in der Schale wird'hierauf
in einen Behälter übergeführt.
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Wenn man vorbestimmte Nettogewichte unmittelbar in Behälter aufgeben
will, die ein wechselndes Gewicht haben können, so ist es notwendig, daß der Behälter
zuerst austariert wird.
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Das Austarieren kann von Hand oder automatisch erfolgen. Beim Austarieren
von Hand wird gewöhnlich ein Gewicht auf dem Gewichtsbalken so eingestellt, daß
der Zeiger wieder auf Null einspielt. Die Genauigkeit der endgültigen Wägung hängt
also von der Genauigkeit ab, mit der der Arbeiter die Wägemaschine bedient. Dies
ist häufig unzweckmäßig, insbesondere in dem Fall, wo das abzuwägende Material kostspielig
ist und viele wiederholte Wägungen erforderlich sind, weil eine ungenaue Einstellung
des Zeigers zu Wägeirrtümern führt und weil das Wiedereinspielen des Zeigers auf
den Nullpunkt den Wägevorgang verlangsamt. Es ist auch bereits eine Waage mit automatischem
Austarieren und Bestimmen des Nettogewichtes bekanntgeworden. Diese bekannte Wägemaschine
besitzt zwei zusätzlicheZeiger, welche sich nicht bewegen, wenn der Zeiger der Wägemaschine
sich bewegt. Diese beiden zusätzlichen Zeiger werden zunächst derart eingestellt,
daß der Winkelabstand zwischen, ihnen einem gewünschten Nettogewicht entspricht.
Ein leerer Behälter wird dann abgewogen, und ein Schalter wird betätigt, wodurch
ein Motor eingeschaltet wird, der die beiden zusätzlichen Zeiger bewegt, bis der
eine Zeiger, der das geringere Gewicht anzeigt, s, ich in einer Linie mit dem Zeiger
derWägemaschìne beíindet, worauf durch Einstellung eines elektrischen Kontaktes
zwischen ihnen der Motor gestoppt wird. Dann wird eine automatische Zuführvorrichtung
eingeschaltet und gestoppt, wenn sich der Zeiger der Wägemaschine in eine Linie
mit dem anderen Zeiger bewegt hat und ein elektrischer Kontakt zwischen ihnen geschlossen
ist.
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Es ist ferner schon eine Wagevorrichtung bekanntgeworden, bei der
das Austarieren von Hand erfolgt und die Zuführung automatisch gestoppt wird. Wenn
ein leerer Behälter durch eine Einstellung von Hand austariert worden ist, wird
ein zweiter Zeiger auf der Rückseite der Wägemaschine aus der Nulls, tellung rückwärts
um einen Winkel, abstand bewegt, der dem
Nettogewicht entspricht, das man zuführen
will. Ein Motor wird hierauf eingeschaltet, der die Zuführung betätigt. Wenn der
zweite Zeiger wieder in seine Nullstellung zurückgekehrt ist, unterbricht er den
Weg eines Lichtstrahls nach einer lichtelektrischen Zelle und stoppt hierdurch den
Motor und die weitere Zuführung des Materials.
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Weiterhin ist eine Wägemaschine bekanntgeworden, bei der eine Vorrichtung
zum Austarieren von Hand und eine automatische Vorrichtung zum Steuern der Zuführung
vorhanden ist. Die Speisung wird hierbei zunächstherabgesetzt und dann erst gestoppt,
wobei der Zeiger über zwei Kontakte auf der Skala gleitet.
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Hierbei werden während des Austarierens die Kontakte nicht betätigt.
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Bei anderen bekannten Wägevorrichtungen wird die Betätigung einer
automatischen Zuführung durch die Bewegung eines Zeigers gesteuert, der eine Anderung
in dem Schwingungszustand zweier gekuppelter Wicklungen bewirkt.
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Bei den bekannten Wägevorrichtungen mit einer selbsttätigen Austarierung
hängt diese von dem Ausschalten und Einstellen einer Vorrichtung ab, wenn ein bewegliches
Glied einen elektrischen Kontakt in
seiner Gleitbewegung schaltet.
Diese Steuerungsart hat den Nachteil, daB das sich bewegende Glied, welches gestoppt
werden soll, ein wenig über den gewünschten Punkt hinausläuft und das Nettogewicht
daher nicht von einer richtigen Nullstellung aus gemessen werden kann. Ferner haben
die bekannten Waagen den Nachteil, daß Zeit dazu aufzuwenden ist, die Wägemaschine
einzustellen, nachdem ein leerer Behälter austariert worden ist.
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Die bekannten Waagen mit selbsttätiger Steuerung der Zuführvorrichtung
beruhen sämtlich darauf, daß die Wägemaschine einen elektrischen Stromkreis verändert,
wenn sie den gewünschten Punkt erreicht, d. h. einen Kontakt schließt oder einen
auf eine lichtelektrische Zelle gerichteten Lichtstrahl unterbricht oder eine Änderung
in dem Schwingungszustand zweier gekoppelter Spulen erzeugt. Alle diese Waagen erfordern
die Anordnung von verschiedenen Steuervorrichtungen an der Waage selbst, und dies
kann von Nachteil sein, weil jede Anderung des zuzuf-ührenden Nettogewichtes den
Abbau von Teilen der Wägemaschine erfordert.
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Die Erfindung betrifft nun eine Wägevorrichtung mit elektrischer
Steuerung für die selbsttätige Zuführung von Stoffen bestimmter Nettogewichte zu
einem auf der Lastseite der Waage befindlichen Behälter, bei der mit einer Anfangsverzögerung
die StoHzuführung beginnt und durch einen Impulsgenerator in ihrer Anzahl der durch
die Stoffzuführung bewirkten Gewichtsränderung entsprechende elektrische Impulse
erzeugt und einem Zählwerk zugeleitet werden, das nach einer den voreingestellten
Nettogewicht entsprechenden Impulsgabe die Stoffzufiihrung selbstätig durch elektrische
Schaltmittel unterbricht.
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Die bekannte Wägevorrichtung dieser Art besitzt jedoch den Nachteil,
daß der Taraausgleich durch ein Zeitrelais zeitlich gesteuert wird und entweder
nicht vollständig durchgeführt wird oder zu lange dauert.
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Die Erfindung bezweckt, das Austarieren und Zuführen von Stoffen
bestimmter Nettogewichte selbsttätig und mit großer Genauigkeit zu bewirken, und
erreicht dieses Ziel dadurch, daB das die Arbeitsweise der Zuführvorrichtung steuernde
Zählwerk mittels einer elektrischen, elektronischen, magnetischen, hydraulisch-elelctrischen
oder pneumatisch-elektrischen oder ähnlichen Vorrichtung zur Ermittlung des. Gleichgewichts
der Waage nach deren Belastung, beispielsveise durch ein Taragewicht, gesteuert
wird.
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Es ist zwar bei Waagen, bei denen die Gewichtsangaben gedruckt werden,
schon bekannt, eine Vorrichtung vorzusehen, die erst dann, wenn sich das Gleichgewicht
beim Wägen eingestellt hat, einen Abdruck der Gewichtswerte zuläßt. Jedoch steuert
sie nicht ein die Arbeitsweise einer Materialzuführungsvorrichtung steuerndes Zählwerk.
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In der Beschreibung umfaßt der Ausdruck » Material « sowohl Gegenstände
als auch Materialien, wie Pulver, Granalien, Kugeln, Stücke, Späne, Schlämme, Pasten,
Flüssigkeiten und Gase.
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In den Zeichnungen sind verschiedene Ausführungsformen der Vorrichtung
gemäß der Erfindung beispielsweise veranschaulicht.
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Die Fig. 1,, 3 und 4 stellen eine Wägemaschine dar, die durch eine
örtlich entfernte Steuerung automatisch betätigt wird ; sie umfaßt eine sichtbare
Anzeige der Tara-, der Netto-und Bruttogewichte und liefert eine gedruckte Aufzeichnung
des Nettogewichtes.
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Fig. 2 zeigt die allgemeine Anordnung der Wägevorrichtung ;
Fig. 2
zeigt den Teil derselben, der den Nettogewichtszeiger in die Nullstellung zurückführt
; Fig. 3 stellt den Stromkreis dar, der die örtlich entfernte Anzeige-und Steuervorrichtung
betätigt, und Fig. 4 stellt den Stromkreis dar, der dazu dient, das Gleichgewicht
in der Wägevorrichtung zu ermitteln, und der die Betätigung der automatischen Zuführung
und der Druckvorrichtung steuert ; Fig. 5,6,7 und 8 stellen elektronische, magnetische,
hydraulische und pneumatische Vorrichtungen dar, durch die das Gleichgewicht in
der Wägevorrichtung automatisch ermittelt werden, kann ; Fig. 9 ist ein Schaltungsschema
einer Einrichtung, die in Kombination mit der Ausführungsform der Fig. 1 verwendet
werden kann und eine gedruckte Aufzeichnung der Netto-, Tara-und Bruttogewichte
und eine sichtbare Anzeige dieser Gewichte liefert ; Fig. 10 ist ein Schaltungsschema
der Einrichtung, die eine sichtbare Anzeigevorrichtung betätigen kann und eine automatische
Ermittlung des Gleichgewichtes liefert ; Fig. 11 a und 11 b zeigen in Ansichten
eine Einrichtung zur Erzeugung elektrischer Impulse mittels eines magnetischen Bandes
und eines Stromleiters ; Fig. 12a und 12b sind Ansichten einer Armatur zur Erzeugung
elektrischer Impulse, und Fig. 13 a und 13 b zeigen Ansichten einer lichtelektrischen
Anordnung zur Erzeugung elektrischer Impulse.
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In Fig. 1 bezeichnet 20 die Plattform der Waage, deren Trommel 21
ein teilweise gefülltes Futter 22 enthält, dabei ist der Hals des Futters mit dem
AuslaB der automatischen Zuführung 23 verbunden. Die automatische Zuführung bekannter
Art hat einen vibrierenden Tisch 24, der durch hydraulische Mittel betätigt wird
und für eine Schnell-oder Langsamzuführung eingerichtet werden kann. Die Bewegung
der Plattform der Wägemaschine wird der örtlich entfernten Steuerungseinrichtung
durch ein nachstehend beschriebenes Servomotorsystem mitgeteilt, das den Sender
25 und den Mitläufer26 enthält. Die örtlich entfernte Steuerungseinrichtung umfaßt
die Skala 27, die zwei Zeiger 28 und 29 trägt. Mit dem Zeiger 28 ist eine Scheibe
37 verbunden, die aus Leichtmetall ; beispielsweise Aluminium, hergestellt ist und
deren Aufgabe nachstehend beschrieben wird. Die Scheibe kann auf Wunsch aus nichtleitendem
Material, beispielsweise synthetischem Harz, hergestellt werden.
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Der Zeiger 29 bewegt sich kontinuierlich während eines Wägungsvorganges,
während der Zeiger 28 durch eine magnetische Kupplung nur dann betätigt wird, wenn
der leere Behälter austariert worden ist.
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Das Servomotorsystem enthält einen Antriebsmotor 32 und einen Induktionsgenerator
33. Der Mitläufer 26 ist durch Getriebe mit der Scheibe 34 verbunden, die abwechselnd
durchsichtige und undurchsichtige Flächen auf ihrem Umfang hat, und diese gehen,
wenn die Scheibe sich dreht, zwischen der Lichtquelle 30 und der lichtelektrischen
Zelle 31 hindurch. Wenn die e Scheibe sich dreht, so tritt eine Unterbrechung des
Lichtstrahles zu der lichtelektrischen Zelle ein, und es werden elektrische Impulse
erzeugt. Alternativ können die Teile 34,30 und 31 in 34a, 30a und 31 a angeordnet
werden. Da die Drehung der Scheibe 34 proportional dem durch die Plattform 20 getragenen
Gewichte ist, wird die Anzahl der elektrischen Impulse ein Maß finir das Gewicht
sein, das die Scheibe in Drehung versetzt. Die Impulse werden einem nicht dargestellten
Zählwerk zugeführt. Zählwerke, die die Anzahl elektrischer, ihnen zugeführter Impulse
messen, sind in der
Technik bekannt, und es ist auch die Verwendung
solcher Zählwerke bei Waagen bekannt. Der einzige dargestellte Stromkreis verbindet
die beiden Servomotoren. Die übrige Anordnung des Servomotorstromkreises ist ähnlich
der der Fig. 3.
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Fig. 3 veranschaulicht ein Servomotorsystem, welches dazu dienen
kann, die örtlich entfernte Steuerungsvorrichtung zu betätigen und die Mittel zu
liefern, durch die das Gleichgewicht in der Wägevorrichtung ermittelt werden kann.
Der Sender25 und der Mitläufer 26 sind je ein Dreiphasenmotor, deren Ständerwicklungen
über die Klemmen 40,41,42,43,44 und 45 verbunden sind. Die Läuferwicklung des Senders
25 ist mit der Wechselstromquelle 50 verbunden. Der Läufer des Senders 25 ist mit
einer Welle verbunden, die in Drehung versetzt wird, wenn die Wägeplattform gesenkt
oder gehoben wird, d. h. wenn die Wägevorrichtung nicht im Gleichgewicht ist. Der
Läufer des Mitläufers 26 ist direkt durch die Welle 46 mit dem Läufer des Antriebsmotors
32 verbunden, der seinerseits direkt mit dem Läufer des Induktionsgenerators 33
durch die Welle 47 verbunden ist. Die Läuferwicklung des Mitläufers 26 ist mit der
Eingangsseite des Verstärkers 48 verbunden und auch mit dem des Induktionsgenerators.
Die Ausgangsseite des Verstärkers ist mit dem Antriebsmotor verbunden, und der Verstärker
wird ferner mit Strom aus der Stromquelle 49 gespeist. Wenn die Stromkreise geschlossen
sind und die Läufer des Senders und Mitläufers in Übereinstimmung, das ist im Tritt,
sind und das System in Ruhe ist, so fließt kein Strom in den Verstärker. Wenn die
Läufer nicht im Tritt oder nicht in Ruhe sind, fließt Strom in den Verstärker, und
der verstärkte Strom fließt in den Antriebsmotor, der angetrieben wird und den Läufer
des Mitläufers in Mereinstimmung oder im Tritt mit dem Läufer des Senders laufen
läßt. Der Induktionsgenerator hat die Aufgabe, eine dämpfende Wirkung auf die Bewegung
des Läufers des Mitläufers durch Erzeugung eines Dämpfungsstromes nach dem Verstärker
auszuüben. Wenn daher der Sender durch die Wirkung eines Gewichtes auf der Wägeplattform
in Drehung versetzt wird, so wird der Mitläufer in Drehung versetzt, und man erhält
durch ein geeignetes Triebwerk eine sichtbare Anzeige des Gewichtes durch die Bewegung
des Zeigers 29 auf der Skala 27.
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Bei einer Wägung wird ein Behälter auf die Plattform der Waage gesetzt,
und sein Taragewicht wird durch den Zeiger 29 angezeigt. Wenn das Gleichgewicht
sich eingestellt hat, wird die automatische Zuführvorrichtung betätigt und der Zeiger28
durch eine magnetische Kupplung mit der Zeigerwelle gekuppelt, so daß er eine sichtbare
Anzeige des Nettogewichtes bewirkt. Die Vorrichtung, durch die die gewichtsbestimmende
Einrichtung gesteuert wird, ist in Fig. 4 dargestellt. Wenn die Zuführvorrichtung
anläuft, werden auch die durch die lichtelektrische Zelle erzeugten Impulse dem
Zählwerk zugeführt. Das Zählw werk enthält Reihen von Zählrelais, jedes Zählrelais
ist ein Umschaltrelais und ruft, sobald ein Impuls in es gelangt, eine Anderung
in der Schaltung der Relais derart hervor, daß für eine jeweilige bestimmte Anzahl
von Impulsen nur eine einzige entsprechende Schaltung der Relais sich ergibt. Die
Materialzuführung ist so eingerichtet, daß sie von einer Schnellspeisung auf eine
Langsamspeisung bei einem bestimmten Gewicht überwechselt, indem alle Relaiskontakte,
die in der Anordnung entsprechend dem Gewicht geschlossen werden, einen Serienstromkreis
bilden, der durch die Bildung dieser Kontakte geschlossen wird. Dieser
Serienstromkreis
bildet einen Teil des Stromkreises, der die Betätigung der Zuführvorrichtung in
bekannter Weise steuert. Da für jede bestimmte Anzahl von Impulsen jedes Relais
in einer seiner beiden möglichen Lagen ist, d. h., da die sich bewegenden Kontakte
gegen einen der beiden festen Kontakte liegen müssen, so werden alle Relais dazu
benutzt, den Stromkreis festzulegen, der geschlossen wird, wenn die bestimmte Anzahl
von Impulsen aufgegeben worden ist. Der Stromkreis wird durch die Verbindung des
ankommenden Leiters mit dem geeigneten festen Kontakt des ersten Relais festgelegt,
die Klemme des sich bewegenden Kontaktes des ersten Relais mit dem geeigneten festen
Kontakt des zweiten Relais, die Klemme des sich bewegenden Kontaktes des zweiten
Relais mit dem geeigneten festen Kontakt des dritten Relais usw.
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Beispielsweise kann in einer Reihe von vier Relais die Stellung jeden
Relais entweder oben oder unten sein, wobei die Obenstellung durch den Index 0 und
die Untenstellung durch den Index 1 dargestellt wird. Die Stellungen der Relais
entsprechend den Indexen 0'bis 9 in dem Dezimalsystem, das ist entsprechend den
Impulsen von 0 bis 9, können entsprechend einem binären Anzeigesystem angeordnet
werden, das die Ziffern 0 und 1 verwendet. Daher wird 0 (dezimal) angezeigt, wenn
die Relais sämtlich in der Obenstellung, das ist 000. 0 (binär), sind, 1 (dezimal)
wird durch 0001 (binär), 2 (dezimal) wird durch 0010 (binär) und so weiter bis 9
(dezimal) dargestellt, und dieses wird durch 1001 dargestellt, dabei sind das erste
und letzte Relais » unten « und das zweite und dritte Relais » oben «. Andere Reihen
von Relais werden dazu benutzt, um die Zehner, Hunderter und Tausender zu liefern.
Soll ein Wechsel auf Langsamspeisung, beispielsweise bei 8 Pfund, stattfinden und
nimmt man an, daß jeder Impuls 1 Pfund bedeutet, so wird der Stromkreis zur Herstellung
dieses Wechsels über die oberen Kontakte der ersten drei Relais und den unteren
Kontakt des vierten Relais verbunden, da 8 (dezimal) durch 1000 (binär) dargestellt
wird. Nur wenn acht Impulse zugeführt worden sind, werden die Relais in dieser Anordnung
sich befinden.
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Nachdem die Zuführung von der Schnell-zur Langsamspeisung gewechselt
hat, wird dieselbe gestoppt, wenn das gewünschte Nettogewicht in ähnlicher Weise
zugeführt worden, ist, wie es für den Wechsel von Schnell-auf Langsamspeisung beschrieben
wurde. Will man beispielsweise die Zuführung stoppen, wenn 9 Pfund zugeführt worden
sind, würde der Stromkreis durch die Zählwerkrelais über die unteren Kontakte des
ersten und vierten Relais und die oberen Kontakte des zweiten und, dritten Relais
bestimmt sein. Nur wenn neun Impulse aufgegeben worden sind, werden die Relais sich
in dieser Lage befinden, und die Zuführung wird daher nicht eher selbsttätig gestoppt,
als bis 9 Pfund des Materials zugeführt worden sind. Wenn die Zuführung stoppt,
ist der Stromkreis so angeordnet, daß der Drucker nur arbeitet, wenn die Wägevorrichtung
im Gleichgewicht ist, d. h. wenn das nach Aufhörung der Speisung noch im Fallen
befindliche Material den Behälter erreicht hat, so daß das richtige Nettogewicht
aufgezeichnet wird.
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Der Zeiger kehrt in die Nullstellung in bekannter Art zurück, wenn
das Nettogewicht aufgedruckt ist. Die gefüllte Trommel wird von der Plattform entfernt,
und die Zeiger 28 und 29 kehren in die Nullstellung zurück.
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Fig. 2 veranschaulicht eine Vorrichtung, durch die der Zeiger 28
in die Nullstellung zurückgeführt wird.
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Mit dem Zeiger 28 ist eine leichte Scheibe 37 verbunden, die eine
Nut 36 besitzt. Eine Rolle 35 ist mit einer
leichten Feder 38 verbunden,
und das andere Ende der Feder ist an eine 24-Volt-Gleichstromquelle angeschlossen
und ferner mit der Skalenscheibe 27 so verbunden, daß die Rolle leicht auf dem Umfang
der Scheibe 37 gleitet. Ein mit dem Stromkreis der Magnetkupplung verbundener Kontakt
39 ist ferner so an der Skalenscheibe 27 befestigt, daß, wenn die Rolle auf den
Umfang der Scheibe gleitet, die Feder 38 und der Kontakt 39 sich berühren und die
24-Volt-Spannung der Magnetkupplung zugeführt wird. Die Nut ist so angeordnet, daß,
wenn der Zeiger bei seiner Rückbewegung auf der l-Pfund-Marke der Skala sich befindet,
die Rolle in die Nut einfällt und den magnetischen Kupplungskreis unterbricht und
die Feder den Zeiger leicht in die Nullstellung zurück gegen einen festen Anschlag
stem. Wenn die Wägevorrichtung bei Tara im Gleichgewicht ist, wird die Magnetkupplung
durch einen anderen Teil des Stromkreises eingeschaltet, und wenn der Zeiger 28
die 1-Pfund-Marke erreicht, so bewirkt die Schließung des Kontaktes 39 ein weiteres
Schließen des Stromkreises, und die Magnetkupplung kuppelt den Zeiger mit der Welle,
bis er wieder zu der 1-Pfund-Marke zurückgegangen ist.
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Fig. 4 veranschaulicht den Stromkreis, durch den das Gleichgewicht
in der Wägevorrichtung ermittelt und die gewichtbestimmende Vorrichtung in Tätigkeitslage
gesetzt wird. In Fig. 4 betätigen Relais A, B, C, D, E, F, G, H und K neun Gruppen
von Kontakten : A1 ; B1 ; C1, C2, G3 ; D1, D2, D3, D4 ; E1 ; F1, FZ ; G1, G2, G3
; H1, H2, H3 ; R1.
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Die Kontakte-41 sind so beschaffen, daß sie vor Unterbrechung den
Stromkreis herstellen. Diese Relais sind in ihrer nichterregten Lage dargestellt.
Das Relais C und der Handdruckknopfschalter 75 sind nur erforderlich, wenn Material
in ein von einem Behälter gehaltenes Futter einzuwiegen ist, wobei das Futter zunächst
mit der Lieferschütte der automatischen Zuführung verbunden wird. Eine solche Handhabung
kann notwendig sein, wenn staubförmiges Material zugeführt wird. Der Stromkreis
ist so angeordnet, daß, wenn die Plattform unbelastet ist und der Mechanismus der
Wägevorrichtung bis nahe zu ihrer Nullstellung sich zurückbewegt hat, das Relais
C erregt wird und den Servomotorstromkreis öffnet. Der Servomotorstromkreis wird
nicht wieder eingeschaltet, bis der Schalter 75 geschlossen ist. Der Schalter 75
ist ein Druckknopfschalter, und er kehrt in die OfFenstellung zurück, wenn der Druck
auf ihn aufgeböhrt hat. Beim Arbeiten mit der Wägemaschine wird nach Entfernung
eines gefüllten Behälters ein frischer Behälter auf die Plattform gesetzt und das
Futter eingesetzt, der Schalter 75 wird momentan gedrüclçt. und das Austarieren
des Behälters und die Nettowägung werden dann automatisch vor sich gehen. Wenn Futter
nicht verwendet werden oder wenn man das Futter nicht einzusetzen braucht, während
der Behälter sich auf der Plattform befindet, so ist das Relais C nicht erforderlich,
und der Servomotorstromkreis wird vollständig geschlossen gehalten.
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Die Eingangsklemmen des Gleichrichters 60 sind mit den Ausgangsklemmen
des Servomotorverstärkers verbunden. 61 ist ein llO-llolt-Gleichstromanschluß.
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Die Kontakte des Relais C sind in der folgenden Weise verbunden :
62 und 63 in Serie über einen 50-Voltwechselstromanschluß mit dem Eingang des Servomotorsystems,
so daß C3 den. Servomotoreneingangskreis öffnen oder schließen kann ; 64 und 65
in Serie mit dem Verstärkereingang und dem Ausgang des Mitläufers, so daß C2 den.
Eingangskreis zu dem Verstärker öirnen oder schließen kann ; und 66 und 67 in Serie
mit
dem Verstärkereingang und dem Induktionsgeneratorausgang. Die Klemme 73 ist mit
einem 230-Volt-Anschluß von Wechselstrom verbunden, der über D4 zu 68 geführt werden.
kann, und dies ist eine weiße Lampe, oder über F2 zu der Schnellspeisung 70, mit
der eine rote Lampe parallel angeschlossen ist. Der 230 Volt-Anschluß kann ferner
über G2 mit dem Langsamspeisungsanschluß 71 verbunden werden, mit dem eine gelbe
Lampe parallel angeschlossen ist. Der Kontakt 74 ist der Kontakt, der durch die
federbetätigte Rolle 35 geschlossen wird, die auf der Scheibe 37 während der Nettowägung
gleitet und die in geschlossenem Zustande die magnetische Kupplung 69 eingeschaltet
hält, die den sichtbaren Anzeigezeiger (28 in Fig. 1) betätigt. Mit der Magnetkupplung
ist eine blaue Lampe parallel angeschlossen. Der Schalter 76 wird durch die Servovorrichtung
betätigt und geschlossen, wenn ein Gewicht von etwa 3 Pfund oder weniger auf der
Plattform sich befindet. Dieser Schalter kann auf lichtelektrischem Wege betätigt
werden, beispielsweise durch eine durch den Motor angetriebene Scheibe, deren durchsichtigerSektor
einen Lichtstrahl auf eine lichtelektrische Zelle fallen liait, die einen Strom
erzeugt, der verstärkt wird und den Schalter 76 schlieBt. Der durchsichtige Sektor
und die Bewegung der Scheibe sind in solcher Anordnung, daB der Lichtstrahl durch
den Sektor hindurchgeht, wann immer ein Gewicht von 3 Pfund oder weniger auf der
Plattform sich befindet, und daß der Lichtstrahl den undurchsichtigen Teil der Scheibe
trifft, wenn ein Gewicht von mehr als 3 Pfund auf der Plattform ist. Es ist zu beachten,
daß die Scheibe sich stets um einen Winkelabstand bewegt, der der Wirkung des Gewichtes
auf del Plattform proportional ist, wenn der Servomotorstromkreis geschlossen ist.
Die Kontakte 77 und 78 stellen die Stromkreise dar, die in den Zählwerkrelais geschlossen
werden, und diese bewirken die Anderung von der Schnellspeisung zur Langsamspeisun,
bzw. stoppen die Speisung. Der Rückgang der Waage in die Nullstellung ist nicht
in Fig. 4 dargestellt ; denn dies ist für die Drucker von Wägevorrichtungen bekannt
und bildet keinen Bestandteil der Erfindung.
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Kontakt 79 ist an die Quelle elektrischer Impusle, das ist an den.
Verstärker, angeschlossen, der die von der lichtelektrischen Zelle hervorgerufenen
Impulse, wie oben beschrieben, verstärkt. Kontakt 80 ist mit dem Zählwerk und Kontakt
81 mit der Druckvorrichtung verbunden. Die Druckvorrichtung wird durch einen einen
Augenblick dauernden Strom betätigt, der auf der Stufe 7 der nachstehend beschriebenen
Tabelle l hindurchgeleitet wird ; ein weiterer Strom geht in dieser Stufe nicht
zu dem Drucker, weil Kontakt K1 sich in dem Augenbliclc öffnet, wenn der Drucker
arbeitet.
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Das Relais K hat eine grüne parallel geschaltete Lampe 82. Alle mit
+ bezeichneten Kontakte sind an einen 24-Volt-Gleichstromanschluß angeschlossen.
Es versteht sich von selbst, daB, falls der 230-Volt-WechselstromanschluB beispielsweise
bei der Grobspeisung zugeführt wird, eine geeignete Erdung vorhanden ist.
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Tabelle 1 enthält die Folge von Stufen, die während eines Wägungsvorganges
eintreten, wenn eine Wägemachine durch den in Fig. 4 dargestellten Stromkreis lcontrolliert
wird. Der Einfachheit halber ist die Betätigung des Relais C in der Tabelle nicht
enthalten.
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Das Relais C hat die Aufgabe, den Stromkreis des Servomotors offenzuhalten,
bis das Futter eingesetzt und die Wägemaschine im Gleichgewicht ist. Während dieser
Stufe sind die Relais in Stufe 1 der Tabelle verzeichnet, wobei das Relais £ ebenfalls
eingeschaltet ist. Wenn das Futter eingesetzt worden ist, wird. der
Tabelle
I
| Wägungs- Stand der Servomotor- Schalter Relais |
| stufe Wägemaschine system 76 74 A B D E F G H |
| 1 Plattform leer Übereinstimmung geschl. offen aus ein ein
aus aus aus aus |
| in Nullstellung |
| 2 Trommel außer Über- offen offen ein aus ein aus aus aus aus |
| auf Plattform einstimmung. |
| Mitläufer hinter |
| 3-Pfund-Marke |
| 3 Trommel Übereinstimmung offen offen aus aus aus ein aus aus
ein |
| auf Plattform in Tara |
| 4 Zeiger geht außer Über- offen geschl. ein aus aus ein aus
aus ein |
| über 1-Pfund- einstimmung |
| Marke |
| 5 Grobspeisungs- außer Über- offen geschl. ein ausaus ein ein
aus ein |
| schaltstelle einstimmung |
| erreicht |
| 6 Feinspeisungs- außer Über- offen geschl. ein aus aus ein
ein ein ein |
| schaltstelle einstimmung |
| erreicht |
| 7 Alles Material Übereinstimmung offen geschl aus aus aus ein
ein ein aus |
| der Trommel bei Bruttogewicht |
| zugeführt |
| 8 Volle Trommel außer Über- offen geschl. ein aus aus ein ein
ein aus |
| weggenommen einstimmung |
| 9 Gekuppelter Zei- außber Üer- offen offen ein aus aus aus
ein ein aus |
| ger fällt zurück einstimmung |
| bis 1-Pfund- |
| Marke |
| 10 Mitläufer er- außer Über- geschl. offen ein ein aus aus
ein ein aus |
| reicht 3-Pfund=- einstimmung |
| Marke |
| 11 Leere Plattform Übereinstimmung geschl. offen aus ein ein
aus aus aus aus |
| in Ruhe in oder fast |
| in Null |
Schalter 75 für einen Augenblick geschlossen, das Relais C fällt
ab, der Servomotorstromkreis wird geschlossen, und die Relais befinden sich dann
in Stufe 2 der Tabelle 1. Das Relais C wird nicht wieder eingeschaltet, ehe Stufe
11 der Tabelle l erreicht ist.
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Die gewichtbestimmende Vorrichtung und die sichtbare Gewichtanzeigevorrichtung
können durch einen Zeitschalter überwacht werden, der durch die anfängliche Bewegung
der wägenden Plattform in Tätigkeit gesetzt wird und die gewichtbestimmendevorrichtung
und die sichtbare Anzeigevorrichtung nur in Tätigkeit setzt, wenn Gleichgewicht
in der Wägevorrichtung erreicht sein muB.
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Es ist zu beachten, daB die sichtbare Anzeigevorrichtung nicht verwendet
zu werden braucht, da das richtige Nettogewicht durch das Zählwerk aufgezeichnet
ist. Der Zeiger, der die Tara-und Bruttogewichte anzeigt, kann wegfallen, wenn nur
die Anzeige des Nettogewichtes verlangt wird. Die in den Fig. 1, 2,3 und 4 dargestellte
Anordnung hat den Vorteil, daß das verlangte Nettogewicht stets ohne Rücksicht darauf
bestrimmt wird, ob die wägendePlattform teilweise oder bis zur Höchstlast belastet
ist, wenn die Wägevorrichtung in der unbelasteten Lage im Gleichgewicht ist ; das
besagt, daB, auch wenn die Plattform während der Wägung schmutzig ist, das verlangte
Nettogewicht ausgewogen werden wird.
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Die dem Zählwerk aufgegebenen Impulse können durch andere Vorrichtungen,
als oben beschrieben, erzeugt werden. An Stelle von abwechselnd durchsichtigen und
undurchsichtigen Flächen einer Scheibe, die den Durchgang eines Lichtstrahles zu
einer lichtelektrischen Quelle unterbrechen, kann beispielsweise ein Zylinder 220
(Fig. 13a) benutzt werden, auf dessen Zylinderumfang abwechselnd durchsichtige und
undurchsichtige Abschnitte 221 und 222 (Fig. 13b) sich befinden und eine Lichtquelle223
und eine lichtelektrische Zelle 224 so angeordnet sind, daB der Lichtstrahl unterbrochen
werden kann. Die Impulse können auch durch die relativen Bewegungen eines Magnetfeldes
und eines Leiters erzeugt werden, indem beispielsweise ein magnetisches Band abwechselnd
magnetisierte und unmagnetisierte Abschnitte 190 und 191 (Fig. lla und 11b) enthält,
die nahe an einem Leiter 194 vorüberbewegt werden, wobei die Bewegung des magnetischen
Bandes durch die Tätigkeit der Wägevorrichtung derart gesteuert wird, daß die Zahl
der erzeugten Impulse ein Maß des Gewichtes ist, das die Bewegung des Bandes verursacht.
Das Band kann beispielsweise auf dem Umfang einer Scheibe 192 montiert werden, die
auf einer Welle 193 befestigt ist.
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Die Impulse können auch durch einen Stromkreis erzeugt werden, der
regelmäßig, beispielsweise durch einen in Fig. 12a und 12b dargestellten Anker,
geöffnet und geschlossen wird, dessen Segmenten 200 der Strom durch die Bürste zugeführt
und durch eine Bürste 202 geschlossen wird, die über die Segmente gteitet, und geöffnet
wird, wenn die Bürste nichtleitende Abschnitte zwischen den Segmenten berührt.
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An Stelle der Verwendung eines elektrischen Zahl.-werkes mit Zählwerkrelais
kann es vorteilhaft sein, ein elektronisches Zählwerk zu benutzen. Bei elektronischen
Zählwerken besteht der Vorteil der einzigen Anordnung der beiden stabilen Stufen
(oder drei Stufen) des elektronischen Systems, entsprechend einer bestimmten Anzahl
von auf das Zählwerk aufgegebenen elektrischen. Impulsen.. Die einzige einer bestimmten
Anzahl von Impulsen (und auch einem bestimmten Gewicht) entsprechende Anordnung
kann durch Elektronenröhren überwacht werden, um hierdurch einen
leitenden Weg herzustellen,
der seinerseits zur tuberwachung der automatischen Zuführung benutzt werden kann.
Elektrische Zählwerke können für eine Betätigung bei fünfzig bis hundert Impulsen
je Sekunde eingerichtet werden. Elektronische Zählwerke können für eine Tätigkeit
mit einer Geschwindigkeit von hunderttausend Impulsen je Sekunde eingerichtet und
daher für die Anwendung eines weit schnelleren Verfahrens der Speisung eingerichtet
werden. Ein besonders brauchbares elektronisches Zählwerk ist das Polykathoden-Gasentladungsröhren-Zählwerk.
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Bei Benutzung von elektrischen Zählwerken kann es vorteilhaft sein,
ein zweites Relais parallel zu jedem Zählrelais anzuschlieBen, wobei die zweiten
Relais nur dazu dienen, Kontakte für die Nettospeisungsstromkreise zu bilden.
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Die oben beschriebene Ausführungsform enthält eine Vorrichtung zur
Erzeugung elektrischer Impulse und eine Anzeigevorrichtung, die in örtlicher Entfernung
von der Wägeplattform betätigt werden kann.
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Es ist zu beachten, daß die Vorrichtung zur Erzeugung der elektrischen
Impulse unmittelbar durch die Bewegung der wägenden Plattform angetrieben werden
kann. Die sich drehende Scheibe, die den Durchgang eines Lichtstrahles zu der lichtelektrischen
Zelle unterbricht, kann beispielsweise unmittelbar mit der Spindel einer Wägemaschine
verbunden werden, wie sie oben in Fig. 1 dargestellt und beschrieben wurde.
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Die örtlich entfernte Anzeige hat den Vorteil, daß eine vorhandene
Wägevorrichtung mit einer Vorrichtung ausgerüstet werden kann, um die gewichtbestimmende
Einrichtung in Tätigkeit zu setzen und um weitere Arbeitsgänge der automatischen
Zuführung zu steuern, wobei nur sehr geringe Anderungen an der bestehenden Wägemaschine
erforderlich sind. Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß der geringste Betrag
an mechanischer Arbeit der Waage selbst auferlegt wird und daß diese selbst so ausgebildet
werden kann, daß das Eindringen von Staub verhindert wird und daß die Anzeigeskala
für das Nettogewicht an einer Stelle angebracht werden kann, wo Staub in großem
Grade wahrscheinlich nicht vorhanden ist. In der vorbeschriebenen Ausführungsform
kann die Wägeplattform ein Teil einer üblichen Waage sein, die nur eine Anzeigeskala
für das Gewicht besitzt.
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Als Alternative zu den vorbeschriebenen Einrichtungen kann die Vorrichtung
zur Erzeugung elektrischer Impulse so ausgeführt werden, daß sie nur in Tätigkeit
tritt, wenn die automatische Zuführung zu arbeiten beginnt. Das Zählwerk ist daher
mit dem Impulserzeuger antriebsmäBig verbunden, aber es wird nur Nettogewichte aufzeichnen,
weil der Impulsgenerator nur während der Nettowägung tätig ist.
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Solch eine Impulserzeugungsvorrichtung kann in ähnlicher Weise zur
Betätigung eingerichtet werden, wie sie für die Betätigung des Zeigers 28 bei dçr
Ausfübrung nach Fig. 3 beschrieben wurde.
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Bei der Verwendung einer Wägevorrichtung gemäß der Erfindung ist
es, wenn Material einem Behälter zugeführt wird, wichtig, daß kein Uberpendeln in
der Gleichgewichtslage vorhanden ist, da das Zählwerk alle auf dasselbe aufgegebenen
Impulse zählt, wenn nicht ein umkehrbares Zählwerk verwendet wird. Das Überpendeln
kann entweder verhindert werden, indem man die Wevorrichtung in bekannter Weise
dämpft oder indem man die Speisevorrichtung so kontrolliert, daß die Speisegeschwindigkeit
in der Nähe des Punktes, in dem sie abgeschaltet wird, so herabgesetzt wird, daß
die sich drehende Scheibe, die die elektrischen Impulse erzeugt, in der Gleichgewichtslage
ist,
ohne darüber hinaus sich zu bewegen. Eine Kombination dieser
Verfahren kann auf Wunsch verwendet werden.
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In der oben beschriebenen Ausführungsform wird das Gleichgewicht
durch eine Vorrichtung ermittelt, bei der ein elektrisches Relais mit dem Servomotorstromkreis
verbunden ist und das Gleichgewicht in der r Wägevorrichtung einem stromlosen Zustand
in dem Servomotorstromkreis entspricht. Das Gleichgewicht in der Wägevorrichtung
kann durch andere, z. B. elektronische, magnetische, hydraulische und pneumatische
Vorrichtungen ermittelt werden.
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Fig. 5 veranschaulicht einen Stromkreis für eine e elektronische
Vorrichtung zur Ermittlung des Gleichgewichtes der Wägevorrichtung. Der Stromkreis
wird durch elektrische Impulse gespeist, die in vorbeschriebener. Art, beispielsweise
durch einen Anker oder eine lichtelektrische Zelle oder durch die Bewegung eines
magnetischen Bandes, erzeugt werden. Der Stromkreis enthält Röhren, Kondensatoren,
Relais, Widerstände und einen Gleichrichter in der üblichen Darstellung.
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Die Röhre 90 ist eine die Leistung oder Spannung verstärkende Röhre
bekannter Type. Die Röhre 91 ist ein Spannungsverstärker, beispielsweise eine mittlere
Impedanz-Triodenröhre bekannter Type. Das Relais 92 ist ein Hochgeschwindigkeitsrelais,
das die Kontakte 93 betätigt, von denen der obere Kontakt an einen 110-Volt-GleichstromanschluB
angeschIossen und der untere Kontakt mit dem Zählwerk über geeignete Kontakte verbunden
ist. Der Stromanschluß 95 ist ein Hoehspannungs-GleichstromanschluB. Die Spannung
wird von den verwendeten Röhren abhängen und würde beispielsweise bei einer Röhre
einer bekannten Type für 90 Volt Spannung eine solche von 40 Volt liefern. Die aus
der Wägemaschine kommenden elektrischen Impulse werden bei 96 aufgegeben.
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Die Röhre 90 verstärkt diese Impulse und leitet sie zu dem Hochspannungsrelais
92, das durch Schließen und Offnen der Kontakte 93 elektrische Impulse für das Zählwerk
zur Verfügung stellt. Während die e Röhre 90 Impulse durchgehen läßt, so leitet
die Röhre 91 dieselben und erregt das Relais 94. Wenn dieRohre 90 die Impulse stoppt,
d. h. wenn die Wägemaschine im Gleichgewicht ist, hört die Röhre 91 auf, dieselben
weiterzuleiten, und das Relais 94 ist stromlos. In Abhängigkeit von den Kapazitäten
der Kondensatoren und der Widerstandswerte R1 und R2 kann dieRöhre 91 so eingerichtet
werden, daß sie die Leitung der Impulse unmittelbar oder nach einem zeitlichen Intervall
von beispielsweise bis zu mehreren Sekunden stoppt. Es hat sich beispielsweise gezeigt,
daB bei Verwendung von Röhren bekannter Typen eine Verzögerung von 1 bis 2 Sekunden
erhalten werden kann, bevor die Röhre 91 zu leiten aufhört, wenn die Kondensatoren
Cl und C2 Kapazitäten von 0, 05 bzw.
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1, 0 Mikrofarad haben und die Widerständet!und R R2680000Ohm und
2 Megohm sind. Eine derartige Verzögerung kann erwünscht sein, falls es wichtig
ist, daß alle Impulse gezählt werden sollen, bevor das Relais 94 stromlos gemacht
wird. Wenn ein stetiger Strom in der Röhre 90 {} fließt, was beispielsweise vorkommen
kann, wenn die Impulse durch eine sich drehende Scheibe gehildet werden, die den
Lichtstrahl zu einer lichtelektrischenZelle unterbricht, und im Gleichgewicht die
Scheibe zur Ruhe kommen sollte, während ein sichtbarerAbschnitt zwischen dem Lichtstrahl
und der lichtelektrischen Zelle sich befindet, so wird das Relais 91 noch abfallen,
da kein Ladungsübergang über den Kondensator vorhanden ist, wenn kein wechselndes
Potential vorhanden ist.
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Der in Fig. 5 dargestellte Stromkreis kann beispielsweise in Kombination
mit dem in Fig. 4 dargestellten verwendet werden, indem man das Relais A (Fig. 4)
durch das Relais 94 (Fig. 5) ersetzt und den unteren Kontakt von 93 (Fig. 5) mit
dem unteren Kontakt von H3 (Fig. 4) verbindet. Der Stromkreis von Fig. 4 bleibt
im übrigen der gleiche. Bei dieser Anordnung wird der Servomotorstromkreis nicht
dazu benutzt, das Gleichgewicht in der Wägevorrichtung zu bestimmen. Das Servomotorsystem
kann gänzlich in Fortfall kommen durch Anordnung der Scheibe 4, die die elektrischen
Impulse in der Waage erzeugt und wenn man die örtlich entfernte sichtbare Anzeige
des Nettogewichtes fortfallen läßt, Fig. 6 veranschaulicht einevorrichtung zur Ermittlung
des Gleichgewichtes bei Verwendung eines Magneten. In der in Vorder-und Seitenansicht
dargestellten Anordnung dreht sich eine Scheibe 100, wenn die Waage noch nicht im
Gleichgewicht ist.
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Unter der unteren Kante der Scheibe ist ein Magnet 101 auf Schneidekanten
102 gelagert, die auf den Stützen 103 ruhen, wobei die Schneidekanten über dem Schwerpunkt
des Magneten liegen. Der Magnet hat eine solche Form und Lage, daß dieFläche der
Scheibe in der Mitte zwischen den Polen des Magneten hindurchgeht. An dem Magneten
ist ein dünner Draht 104 befestigt, der einen Schirm 105 mit einem darin beftndlichen
Schlitz tragt. Der Schirm 105 kann von geringem Gewicht, undurchsichtig und aus
starrem Material, beispielsweise aus MetalIfoIie, sein. Die Anordnung ist so, daß
der Schirm 105 in der Gleichgewichtslage zwischen zwei anderen Schirmen 106 liegt,
die ebenfalls Schlitze haben, so daß ein Lichtstrahl aus der Lichtquelle 108 durch
das optische System 107 und die Schlitze auf die lichtelektrische Zelle 109 hindurchgeht.
Die Scheibe 100 besteht vorzugsweise aus einem Nichteisenmetall, beispielsweise
Aluminium, um eine Anziehung der Scheibe gegen einen der beiden Pole des Magneten
auszuschließen. Wenn die Scheibe sich dreht, veranlaßt sie den Magneten, sich ein
wenig in Richtung der Drehung zu bewegen ; der Magnet wird daher ein wenig auf der
Schneidenkante schwingen, und der Schlitz 105 wird sich aus der Flucht mit den Schlitzen
in den Schirmen 106 herausbewegen. Die lichtelektrische Zelle wird dann aufhören,
einen Strom zu erzeugen. Wenn daher die Waage nicht im Gleichgewicht, d. h. zur
Ruhe gekommen ist, gibt die lichtelektrische Zelle keinen Strom, und wenn die Waage
im Gleichgewicht, d. h. in Ruhe ist, erzeugt die lichtelektrische einen Strom. Dieser
Strom kann nach einer Verstärkung Relais betätigen, die Einrichtungen zur Einstellung
der gewichtbestimmenden Vorrichtung steuern, oder um die gewichtbestimmendeVorrichtung
inTätigkeit zu setzen'. Diese Vorrichtung kann beispielsweise dazu benutzt werden,
das Relais A der Fig. 4 zu steuern, anstatt daß man den Ausgang des Servomotorsystems
verwendet. Da das Gleichgewicht einem StromfluB aus der lichtelektrischen Zelle
entspricht, so muB man in diesem Falle den Kontakt A 1 dahin abändern, daB 4 in
der dargestellten Lage ist, wenn Relais A erregt ist. Bevor die Scheibe im Gleichgewicht
zur Ruhe kommt, könnte sie um einen gewissen Betrag um die Gleichgewichtslage schwingen,
inAbhängigkeit von derGeschwindigkeit, mit der sie sich dieser Lage nähert, d. h.,
bei Betätigung einer Feinspeisung wird die Scheibe gewöhnlich, ohne zu schwingen,
zur Ruhe kommen. Wenn sie dagegen bei einem Rückgang des Magneten in seine Gleichgewichtslage
schwingt, wird sie die lichtelektrische Zelle veranlassen, einen Unterbrechungen
aufweisenden
Strom zu senden, bevor der Strom stetig wird. Die
Entstehung eines schädlichen Effektes kann dadurch verhindert werden, daB man in
den Stromkreis eine zeitliche Verzögerung bekannter Art, beispielsweise einen Kondensator,
an die Relaisspule einschaltet, der den Aufbau einer Spannung an der Relaisspule
verzögert, so da8 die lichtelektrische Zelle für eine bestimmte Zeit beleuchtet
werden muB, bevor das Relais arbeitet.
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Fig. 7 veranschaulicht eine hydraulische Vorrichtung zur Ermittlung
des Gleichgewichtes der Wägevorrichtung. An dem Gewichtsbalken 120 einer Waage ist
ein Kolben 121 so aufgehängt, daB, wenn der Waagebalken sich auf und nieder bewegt,
der Kolben seiner Bewegung folgt. Das Ende des Kolbens befindet sich unter dem Spiegel
der Flüssigkeit 122 in dem Behälter 123. Der Behälter ist mit der Stütze 124 durch
die flachen Federn 125 verbunden, die eine vertikale Verstellung des Behälters zulassen,
aber den Behälter in die Gleichgewichtslage zurückführen, wenn die Verstellungskraft
nicht mehr wirkt. Mit dem Boden des Behälters 123 ist der Kontakt 126 verbunden,
zu dessen beiden Seiten andere Kontakte 127 und 128 liegen. Wenn der Waagebalken
sich nach oben bewegt, hat der Behälter das Bestreben, durch den Kolben aufwärts
bewegt zu werden, und während der Waagebalken sich nach oben bewegt, berührt der
Kontakt 126 den Kontakt 127 und erzeugt einen Stromnuß durch einen geeigneten Stromkreis.
Wenn der Waagebalken sich in ähnlicher Weise nach unten bewegt, berührt der Kontakt
126 den Kontakt 128 und schließt einen Stromkreis, der der gleiche oder ein wenig
verschieden von dem Stromkreis sein kann, der durch die Kontakte 126 und 127 geschlossen
wird. Wenn der Waagebalken im Gleichgewicht zur Ruhe kommt, läßt der Flüssigkeitsfluß
in dem Behälter diesen in seine normale Stellung zurückkehren, in der der Kontakt
126 keinen der beiden Kontakte 127 oder 128 berührt.
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Wenn der Waagebalken sich bewegt, so fließt demnach ein Strom, und
wenn er in Ruhe ist, fließt kein Strom.
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Der Stromkreis kann durch die Einschaltung eines oder mehrerer Kondensatoren
abgeändert werden, um sicherzustellen, daß entweder kein Strom fließt oder daß nur
ein stetiger Strom fließt, so daß, wenn der Waagebalken zur Ruhe kommt oder sich
zu bewegen beginnt, infolgedessen entweder ein stetiger Strom zu Hießen aufhört
oder ein stetiger Strom zu fließen beginnt.
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Fig. 8 veranschaulicht eine Vorrichtung, bei der das Gleichgewicht
der Wägevorrichtung auf pneumatischem Wege ermittelt werden kann. 130 ist ein widerstandsloser
Balg, nämlich ein solcher, der keine Steifheit besitzt, das ist ein Balg, der aus
Gewebe oder einem schlaffen Film hergestellt ist. Der Balg 131 ist ein elastischer
Balg mittlerer Steifigkeit, der also zusammengedrückt oder gespannt werden kann,
aber, wenn der Druck aufhört, das Bestreben hat, in seine normale Lage zurückzukehren.
Ein derartiger Balg kann aus Metall hergestellt werden. An dem Balg 130 ist der
Waagebalken 134 einer Waage befestigt, und er ist durch ein Rohr 133 mit dem Balg
131 verbunden.
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Ein Ventil 132 in dem Rohr verengt den Luftkanal von einem Balg zu
dem anderen in einem erwünschten Grade. Zwei in dem Balg 130 vorgesehene Ventile
139 und 140 gestatten, daß Luft schnell angesaugt wird oder in die Atmosphäre entweichen
kann, so daß die 13ewegung des Waagebalkens durch die Kompression oder Expansion
des Balges 130 nicht behindert wird.
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Eine Düse 135 an dem Balg 131 öiEnet sich gegen die Atmosphäre und
trägt einen Kontakt 136, der zwi-
schen zwei anderen Kontakten 137 und 138 liegt.
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Wenn der Waagebalken sich nach oben bewegt, wird der Balg 130 komprimiert,
und ein Teil der komprimierten Luft geht in den Balg 131 über und läßt denselben
expandieren. Die Düse 135 bewegt sich nach unten, und der Kontakt 136 berührt den
Kontakt 137.
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Wenn der Waagebalken sich nach unten bewegt, wird Luft aus dem Balg
131 in den Balg 130 eingesaugt.
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Wenn der Waagebalken zur Ruhe kommt, hat der Balg 131 das Bestreben,
in seine mittlere Lage zurückzukehren, und um dies zu ermöglichen, wird durch die
Düse entweder Luft eingesaugt, oder sie entweicht aus der Düse, je nachdem ob der
Balg 131 expandiert oder komprimiert ist. Wenn der Waagebalken zur Ruhe kommt und
der Balg 131 in seine mittlere Lage zurückgegangen ist, wird der Kontakt 136 von
einem der beiden Kontakte 137 bzw. 138 getrennt. Durch Einstellung des Ventils 132
und der Größe der Düse 135 kann ein Rückgang des Balges 131 in seine mittlere Lage
nur ermöglicht werden, nachdem um eine bestimmte Zeit nachher der Waagebalken zur
Ruhe gekommen ist, damit daher die Kontakte nur unterbrochen werden, nachdem die
Waage im statischen Gleichgewicht ist. Die Kontakte können zu einem Stromkreis gehören,
der eine weitere Betätigung der Waage steuert, und die Vorrichtung kann dazu benutzt
werden, zwischen einem Gleichgewicht in der Waage zu unterscheiden, nachdem dieselbe
belastet ist, und einem Gleichgewicht, nachdem dieselbe entlastet ist.
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Die automatische Zuführvorrichtung, die in Gang gesetzt wird, wenn
der Behälter austariert und das Gleichgewicht der Wägevorrichtung erreicht ist,
wird von der Art des Materials abhängen, das abgewogen wird, und wird der Beschaffenheit
des Materials angepaßt sein. Wenn eine Waage gemäß der Erfindung zur Zuführung gewünschter
Mengen von Pulver, Granalien, Kugeln, Stücken oder Pasten benutzt wird. kan, n eine
vibrierende Zuführung bekannter Art verwendet werden, die vorzugsweise auf hydraulischem
Wege betätigt wird, da diese Art von Zuführung eine scharfe Ausschaltung besitzt,
verhältnismäßig ruhig arbeitet, bei verschiedenen Amplituden und Frequenzen arbeitet
und für weitgehend unterschiedliche Grö-Ben des festen Materials verwendet werden
kann. Die Wägevorrichtung der Erfindung kann ferner zum Abwiegen gewünschter Mengen
von Flüssigkeiten, und Gasen im Behälter benutzt werden. Flüssigkeiten können in
austarierte Behälter durch ein komprimiertes inertes Gas zugeführt werden, wobei
die Zuführung automatisch, vorzugsweise durch Spulen betätigte, normal durch Federn
geschlossene Ventile, überwacht wird. Unter Druck befindliche Gase können in ähnlicher
Weise im Behälter ausgewogen werden.
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Die Vorrichtung der Erfindung kann zur Herstellung einer gedruckten
Aufzeichnung der Netto-, Tara-und Bruttogewichte und auf Wunsch einer sichtbaren
Anzeige dieser Gewichte benutzt werden. In der hier beschriebenen Ausführungsform
geschieht dies durch Anordnung einer Skala, die zwei Zeiger trägt, von denen der
eine sich fortlaufend bewegt und die Tara-und Bruttogewichte anzeigt, während der
andere Zeiger sich nur während der Nettowägung bewegt. Die elektrischen Impulse
werden nur auf das Zählwerk übertragen, und es ist daher bei dieser Ausführungsform
nicht möglich, eine gedruckte Aufzeichnung der Tara-und der Bruttogewichte zu geben.
Durch Abänderung der hier beschriebenen und in den Fig. 1, 2,3 und 4 dargestellten
Vorrichtung können zusätzliche Zählwerke verwendet werden, die diese zusätzlichen
Angaben
liefern. Die allgemeine Anordnung ist der in den Fig. 1 und 2 beschriebenen ähnlich,
und es wird ein Servomotorsystem benutzt, das dem der Fig. 3 ähnlich ist. Der Stromkreis
zur Ermittlung des Gleichgewichts und zur Inbetriebsetzung der gewichtbestimmenden
Vorrichtung und zur Steuerung der Zuführvorrichtung ist in Fig. 9 dargestellt. Die
Rückstellvorrichtung des das Nettogewicht anzeigenden Zeigers in seine Nullstellung
ist ähnlich der in Fig. 2 beschriebenen, nur daß die Feder 38 an Erde angeschlossen
und der Kontakt 39 mit dem Stromkreis der Magnetkupplung verbunden ist. Es werden
drei Zählwerke benutzt, eines um das Taragewicht anzuzeigen, eines um das Nettogewicht
und eines um das Bruttogewicht anzuzeigen. Wenn beim Abwägen ein Behälter auf die
Plattform gesetzt wird, so arbeitet das Bruttozählwerk fortlaufend. Auch der Zeiger29
bewegt sich, um eine sichtbare Anzeige des Nettogewichtes zu liefern. Im Gleichgewicht
nach dem Taraausgleich beginnt die Schnellspeisung, das Tarazählwerk hört zu arbeiten
auf, und das Nettozählwerk beginnt zu arbeiten. Wenn die richtigen Stromkreise hergestellt
sind, wechselt in dem Nettozählwerk die Schnellspeisung in Langsamspeisung, und
schließlich wird die Speisung gestoppt.
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Wenn das System am Ende des Füllvorganges im Gleichgewicht ist, zeigen
die Zählwerke die Brutto-, Tara-und Nettogewichte an, und die Druckvorrichtung arbeitet
und gibt die aufgedruckte Aufzeichnung.
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Die Zählwerke werden automatisch in die Nullstellung zurückgeführt,
nachdem der Drucker gearbeitet hat.
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Der Stromkreis der Magnetkupplung, die den Zeiger 28 mitgenommen
hat, wird gemäß seiner Anordnung geöffnet, wie oben beschrieben, wenn der Zeiger
bis nahe zur Nullstellung auf seinem Rückgang, das ist in der Nähe der l-Pfund-Marke,
auf der Skala ist, und der Zeiger wird in die Nullstellung durch eine Feder zurückgestellt,
die den Zeiger gegen einen festen Anschlag stößt.
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In Fig. 9 sind die Eingangsklemmen eines Gleichrichters 150 mit den
Ausgangsklemmen des Verstärkers des Servomotorsystems verbunden, und seine Ausgangsklemmen
sind verbunden mit dem Relais L.
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Die Relais L, M,. V, P,-Q, R und S steuern die Kontaktgruppen LI,
L2 ; M1, M2 ; N1, N2, N3, N4 ; P1, P2 ; Ql, Q2 ; R1, R2, R3 ; und S1, S2. In der
Zeichnung befinden sich die Relais in ihrer stromlosen Lage. Der Zweiwegeschalter
151 und der Einzelschalter 152 sind miteinander gekuppelt und werden durch die Bewegung
der wägenden Plattform betätigt, die Kontakte sind in der gezeichneten Lage, wenn
die Plattform nicht belastet ist, und die sich bewegenden Kontakte sind in der unteren
Lage, wenn ein Behälter auf der Plattform steht. Die Kontakte 153 und 154 stellen
die Stromkreise dar, die in dem Nettozählwerk gebildet werden, wenn die richtige
Anzahl von Impulsen aufgegeben worden ist, um den Wechsel von Schnell-in Langsamspeisung
zu bewirken und die Betätigung der Zuführvorrichtung zu stoppen. Die Klemme 155
ist an eine weiße Anzeigelampe angeschlossen, die Klemmen 156 und 157 sind an die
automatische Zuführvorrichtung angeschlossen, die Klemme 156 steuert dieGrobspeisung
und dieKlemme 157 die Feinspeisung. In dem Schnellspeisungsstromkreis liegt in Parallelschaltung
eine roteAnzeigelampe und in dem Langsamspeisungsstromkreis parallel eine gelbe
Anzeigelampe. Klemme 158 ist mit der Druckvorrichtung verbunden, in deren Stromkreis
parallel eine grüne Anzeigelampe geschaltet ist. Die Klemmen 159,160 und 161 sind
mit den Tara-, Netto-bzw.
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Bruttozählwerken verbunden, wobei ein Gleichstrom-
anschluB mit jedem
Zählwerk verbunden ist. Die Magnetkupplung, die den Zeiger 128 betätigt, ist in
162 dargestellt. Die Klemme 163 ist an einen 230-Volt-Wechselstromanschluß angeschlossen.
Die Klemme 164 ist mit dem Kontakt 39 (Fig. 4) verbunden, und bildet einen Haltekontakt
für das Relais, so daß, wenn dieses Relais einmal erregt und der Magnetkupplungsstromkreis
geschlossen ist, der Stromkreis geschlossen bleibt, bis der Zeiger nahe zu seiner
Nullstellung zurückgegangen ist und die Rolle in die Nut der mit dem Zeiger verbundenen
Scheibe (Fig. 3) einfällt. Die mit + bezeichneten Klemmen sind je mit einem 24-Volt-GleichstromanschluB
verbunden. Der Anschluß der elektrischen Impulse ist mit der unteren Klemme des
Kontaktes S2 verbunden.
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Wenn ein Futter verwendet wird, wird der Servomotorstromkreis offen
und der zugehörige, in diesem Falle von Hand betätigte Schalter in der oberen Stellung
gehalten, bis das Futter eingesetzt ist. Der Servomotorstromkreis wird hierauf geschlossen,
worauf die Bewegung des gekuppelten Schalters in die untere Lage folgt. Das Austarieren
und Auswägen erfolgt hierauf automatisch. Am Ende der Wägung wird der gekuppelte
Schalter nach oben bewegt und der Servomotorstromkreis geöffnet, wenn der Motor
in seine Nullstellung zurückgegangen ist.
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Tabelle II gibt die Aufeinanderfolge der Vorgänge, die während eines
Wägungsvorganges einer Wägevorrichtung stattfinden, der durch den in Fig. 9 dargestellten
Stromkreis gesteuert wird (Tabelle umseitig).
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Die Wägevorrichtung der Erfindung kann ferner in Verbindung mit einer
sichtbaren Anzeigevorrichtung benutzt werden, die durch eine Vorrichtung eingestellt
wird, die durch die Bewegung einer einen Gegenstand tragenden Waage betätigt wird,
wenn ein Behälter auf dieselbe aufgesetzt ist. Eine derartige Vorrichtung kann eine
feste Skala, eine bewegliche Skala und einen Zeiger enthalten. Während des Austarierens
bewegen sich sowohl die bewegliche Skala als auch der Zeiger so, daß die Nullstellung
der beweglichen Skala dem Zeiger gegenüber bleibt. Im Gleichgewicht wird eine weitere
Bewegung der beweglichen Skala verhindert, und wenn das Nettogewicht zugeführt worden
ist, wird das Nettogewicht durch den Zeiger auf der beweglichen Skala angezeigt,
das Bruttogewicht durch den Zeiger auf der festen Skala, und das Taragewicht wird
durch die Lage der Nullstellung der beweglichen Skala auf der festen Skala angezeigt.
Die bewegliche Skala kann durch ein Servomotorsystem der oben beschriebenen Art
angetrieben werden oder durch eine Magnetkupplung od'er durch eine Wheatstonebrücke
der unten beschriebenen Art. Alternativ kann ein Zeitschalter benutzt werden zu
dem Zweck, um eine weitere Verstellung der sichtbaren Anzeigevorrichtung zu verhindern,
wenn das Gleichgewicht erreicht ist, und die hierauf den Beginn der automatischen
Speisung ermöglicht. Wenn der gefüllte Behälter von der Plattform entfernt wird,
geht der Zeiger in die Nullstellung, und die bewegliche Skala kann durch elektrische
Mittel zurückgestellt oder mittels einer leicht gespannten Feder in die Nullstellung
zurückgestellt werden.
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Eine in Fig. 10 dargestellte Wheatstonebrücke kann benutzt werden,
um die gewichtsbestimmende Vorrichtung einzustellen oder in Gang zu setzen. Die
Wheatstonebrücke umfaßt die vier Widerstände 181, 182, 183 und 184, und Strom wird
in den Stromkreis aus dem Wechselstromanschluß 55 gespeist. Die Wheatstonebrücke
ist mit der Eingangsseite des Verstärkers 186 und ein elektrischer Antriebsmotor-187
ist mit der Ausgangsseite des Verstärkers verbunden.
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Tabelle II
| Magnet- |
| Platt- |
| Wägungs- Stand der Servomotor- kupplung Relais |
| form- |
| stufe Wägemaschine stystem betätigt |
| schalter |
| Zeifger L M N P Q R S |
| 1 Plattorm leer Übereinstimmung oben aus aus aus ein aus aus
aus ein |
| in Nullstellun |
| 2 Trommel außer Über- oben aus ein aus ein aus aus aus ein |
| teilweise auf einstimmung |
| Plattform |
| 3 Trommel voll außer Über- unten aus ein ein ein aus aus aus
ein |
| auf Plattform einstimmung |
| 4 Taragewicht Übereinstimmung unten ein aus ein aus ein aus
ein |
| registriert bei Tara |
| 5 Zeiger geht außer Über- unten ein ein ein aus ein aus aus
ein |
| über 1-Pfund- einstimmung |
| Marke |
| 6 Grobspeisungs- außer Über- unten ein ein ein aus ein ein
aus ein |
| schalter einstimmung |
| berührt |
| 7 Feinspeisnungs- außer Über- unten ein ein ein aus ein ein
ein ein |
| schalter einstimmung |
| berührt |
| 8 In Gleichgewicht Übereinstimmung unten ein aus ein aus ein
ein ein aus |
| bei vollem bei Bruttogewicht |
| Bruttogewicht |
| 9 Volle Trommel außer Über- oben ein ein ein aus ein ein ein
aus |
| weggenommen einstimmung |
| 10 Gekuppelter Zei- außer Über- oben aus ein ein aus aus ein
ein aus |
| gerfälltzurück einstimmung |
| auf 1-Pfund- |
| Marke |
| 11 Plattform Übereinstimmung oben aus aus aus ein aus aus aus
ein |
| in Ruhr leer in Nullstellung |
Der Verstärker ist mit einem Wechselstromanschluß 188 verbunden.
Jeder der Widerstände 181 und 182 ist regelbar, und Widerstand 182 ist mechanisch
mit dem Rotor des Antriebsmotors so verbunden, daß, wenn der Widerstand 181 geändert
wird, Strom durch den Stromkreis fließt, der verstärkt und dem Motor zugeführt wird.
Der Motor arbeitet dann und ändert den Wert des Widerstandes 182, bis ein Ausgleich
hergestellt ist und der Strom durch den Stromkreis zu fließen aufhort. Diese Vorrichtung
benutzt eine sichtbare Gewichtsanzeigevorrichtunig, bestehend aus einem Zeiger,
einer festen Skala und einer beweglichen Skala, indem man den Zeiger über und in
Kontakt mit einem Widerstandsdraht beweglich macht, wobei der Widerstand 181 der
Fig. 10 gleichwertig ist mit der Lange des Widerstandsdrahtes zwischen dem Zeiger
und der fixierten Nullstellung der Skala. Die bewegliche Skala ist ferner so eingerichtet,
daß sie sich über und in Kontakt mit einer Widerstandsleitung bewegt, wobei der
Widerstand 182 der Fig. 1, 0 der Lange der Widerstandsleitung zwischen dem Punkt
des Kontaktes zwischen der sich bewegenden Skala und der Widerstandsleitung und
der Nullstellung der fixierten Skala ist.
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Der Antriebsmotor ist mit der beweglichen Skala verbunden. Eine Verstellung
des Zeigers bewirkt einen Stromfluß in dem Kreise, der seinerseits den Motor und
damit die bewegliche Skala in Drehung versetzt, bis der Ausgleich wiederhergestellt
ist, d. h. wenn die Nullstellung der beweglichen Skala sich gegenüber dem Zeiger
befindet. Die bewegliche Skala kann daher so angeordnet werden, daß sie einer Bewegung
des Zeigers folgt. Der Mechanismus kann durch die Verwendung einer Kapazitätsbrücke
reibungslos gemacht werden. Die Wheatstonebrücke kann ferner, worauf hingewiesen
wird, in Verbindung mit einem elektrischen Relais zur Ermittlung des Gleichgewichts
benutzt werden, um eine gewichtbestimmende Vorrichtung in Tätigkeit zu setzen.
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Auf Wunsch kann ein Handschalter vorgesehen werden, um die automatische
Zuführvorrichtung in Gang zu setzen. Wenn die Vorrichtung der Erfindung dazu benutzt
wird, Behälter aus Bunkern oder Trichtern mittels einer automatischen Abfüllvorrichtung
zu füllen, und die Behälter Futter haben, wird vorzugsweise ein Schalter verwendet,
um die automatische Betätigung der Vorrichtung einzuschalten oder zu stoppen, damit
das Futter in die Zuführvorrichtung eingesetzt werden kann, ohne daß die Wägevorrichtung
gestört wird. Es kann daher ein Schalter benutzt und betätigt werden, wenn das Futter
in geeigneter Weise eingesetzt ist, worauf er die Folge der Einstellung der Wägevorrichtung
für das Gewicht des Behälters, die Einschaltung und Ausschaltung der Materialspeisung
und zugleich auf Wunsch der Tara-, Netto-und Bruttowägung veranlaßt, worauf der
Behälter von der Plattform weggenommen wird und seine Etikettierung und das Aufsetzen
eines neuen Behälters auf die Plattform erfolgt. Der Schalter kann automatisch so
gesteuert werden, daß bei irgendeiner geeigneten Stufe des Wägungsvorgangs der Schalter
betätigt wird, um den Stromkreis zu öflinen, der die automatische Betätigung der
Vorrichtung überwacht, und der Stromkreis nur geschlossen wird durch Handschaltung
des Schalters. Eine derartige Schaltvorrichtung ist in Fig. 4 (Relais C und Schalter
75) und auch in Fig. 9 dargestellt.
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PATENTANSPRFJCHE-1. Wägevorrichtung mit elektrischer Steuerung für
die selbsttätige Zuführung von Stoffen be-
stimmter Nettogewichte zu einem auf der
Lastseite der Waage befindlichen Behälter, bei der mit einer Anfangsverzögerung
die Stoffzufiihrung beginnt und durch einen Impulsgenerator in ihrer Anzahl der
durch die Stoffzuführung bewirkten Gewichtsänderung entsprechende elektrische Impulse
erzeugt und einem Zählwerk zugeleitet werden, das nach einer dem voreingestellten
Nettogewicht entsprechenden Impulsgabe die Stoffzuführung selbsttätig durch elektrische
Schaltmittel unterbricht, dadurch gekennzeichnet, daß das die Arbeitsweise der Zuführvorrichtung
steuernde Zählwerk mittels einer elektrischen, elektronischen, magnetischen, hydraulisch-elektrischen
oder pneumatisch-elektrischen oder ähnlichen Vorrichtung (25,26,32, 33, 48,49,50
; 181 bis 188 ; 90 bis 96 und C 1, C 2, R 1 und R 2 in Fig. 5 ; 100 bis 109,120
bis 128,130 bis 140) zur Ermittlung des Gleichgewichts der Waage nach deren Belastung,
beispielsweise durch ein Taragewicht gesteuert wird.