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Registriervorrichtung für das Anzeigeergebnis an Waagen oder ähnlichen Messgeräten.
Die Erfindung bezieht sieh auf eine Registriervorrichtung für das Anzeigeergebnis an Waagen oder ähnlichen Messgeräten, insbesondere mit verzögerter Einspielgeschwindigkeit. Der Antrieb der
Registriervorrichtung wird in bekannter Weise bei Betätigung des Wiegemechanismus selbsttätig in
Gang gesetzt und auch selbsttätig wieder ausgeschaltet, sobald die Registriervorrichtung um ein dem
Ausschlag des Wiegemechanismus entsprechendes Stück weitergeschaltet ist. Die Wiederabschaltung erfolgt hiebei wie gewöhnlich durch ein Tastglied, welches vom Antrieb der Registriervorrichtung bewegt, eine dem Ausschlag des Wiegemechanismus entsprechende Wegstrecke zurücklegt und sodann die Abschaltung bewirkt.
Die bekannten Vorrichtungen dieser Art haben den Mangel, dass der Antrieb und das Registrierwerk nach dem Abschalten noch derart lange nachlaufen, dass dadurch das Messergebnis merklich beeinflusst und somit die Messgenauigkeit beeinträchtigt wird.
Um diese Übelstände zu beseitigen, hat man zwar schon verschiedene Mittel vorgeschlagen, die alle darauf hinauslaufen, die Geschwindigkeit des Tastgliedes knapp vor dem Erreichen der Messstellung derart herabzusetzen, dass es mit ganz geringer Geschwindigkeit in diese Stellung einläuft und daher schnell abgestoppt werden kann. Hiezu hat man zwischen dem Antriebsmotor und dem Tastglied ein Wechsel-oder Planetengetriebe vorgesehen, das auf elektrischem Wege im letzten Augenblick zur Herabminderung der Geschwindigkeit eingeschaltet wird. Diese Anordnung ist jedoch unvorteilhaft, weil dabei die Geschwindigkeit des schweren Motorankers bis zum Schluss gleich bleibt. Man hat deshalb auch schon versucht, die Geschwindigkeit des Motors selbst durch besondere Schaltungen oder Vorschaltung einer Wirbelstrombremse herabzusetzen.
Bei all diesen Anordnungen ist das Verhältnis der Drehzahlen des Motors vor dem Zuschalten der Einrichtung zur Herabminderung der Geschwindigkeit zu den Drehzahlen nach der Zuschaltung derselben ein bestimmtes, das nachträglich auch nicht mehr verändert werden kann.
Gemäss der Erfindung sind die erwähnten Mängel dadurch vermieden, dass der Motor nach Art der Leonard-Schaltung von einer durch einen Netzmotor angetriebenen Steuerdynamo gespeist und der Steuerstromkreis des Antriebsmotors durch das Messgerät gesteuert wird. Durch Änderung der Erregung der Dynamo wird der Motor in seiner Drehgeschwindigkeit geregelt und stillgesetzt. Dieser Antrieb hat den Vorteil, dass er nur sehr wenig nachläuft, weil der Motor beim Abschalten der Erregung auf die Steuerdynamo zurückarbeitet und damit die im Motoranker und den mit ihm verbundenen bewegten Massen aufgespeicherte Bewegungsenergie schnellsten aufgezehrt wird, so dass der Motor beschleunigt zum Stillstand kommt.
Nebenbei sei erwähnt, dass diese Vorrichtung auch wirtschaftlich arbeitet, da die Bewegungsenergie beim Abschalten oder Umschalten auf kleinere Drehzahl jedesmal wieder ans Netz zurückgegeben wird. Ferner braucht auch nicht mehr der Motorstrom selbst abgeschaltet werden, sondern es findet die Schaltung lediglich im Erregerstromkreis der Steuerdynamo statt. Es sind von der Schaltvorrichtung also nur geringe Ströme zu bewältigen, so dass sie leichter und billiger gebaut werden kann. Die Änderung der Erregung der Steuerdynamo erfolgt durch Anordnung eines regelbaren Widerstandes der nachträglich in beliebiger Weise eingestellt werden kann, so dass das Drehzahlverhältnis des Motors vor und nach dem Einschalten des Widerstandes beliebig geregelt werden kann und damit auch die Eichung wesentlich erleichtert wird.
In der Zeichnung ist der Erfindungsgegenstand in einem Ausführungsbeispiel schematisch dargestellt, wobei jene Stellung festgehalten ist, in welcher die Waage belastet und die Registriervorrichtung nachgestellt wird.
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Der eigentliche Wiegemechanismus ist wie bei einer Neigungswaage ausgebildet. Als Neigungsgewicht sind zwei senkrecht übereinander angeordnete, auf Bändern 6, y aufgehängte Pendel 1, 2 vorgesehen, die durch ein Z-förmiges Kupplungsstück 3 und Bänder 4, 5 miteinander gekuppelt sind. Der Verschiebungsweg des Kupplungsstückes 3 wird zur Anzeige der zu wiegenden, bei 11 angreifenden Last 10 benutzt, wozu es am unteren Ende mit zwei Mitnehmern 8 versehen ist, zwischen die ein Kontakthebel 9 einer Kontakteinrichtung zur Betätigung der Registriervorrichtung ohne Spiel eingreift. Der Kontakthebel 9 ist auf einem Tragkörper 14 schwenkbar gelagert, der mit einer Mutter 16 fest verbunden ist, welche gegen Drehung gesichert, auf einer Schnecke 17 sitzt.
Die Welle der Schnecke 17 wird von einem Motor 12 angetrieben und dient gleichzeitig zum Antrieb der Registriervorrichtung 18. Der Kontakthebel 9 trägt einen Kontakt 13, der zwischen den Kontakten zweier benachbarter Kontakthebel 15 vorgesehen ist und je nach Bewegungsrichtung des Kupplungsstückes 3 mit einem der Kontakte in Berührung kommt, wodurch ein Stromkreis geschlossen wird, der dann seinerseits wie nachstehend beschrieben, zum Einschalten des Antriebsmotors 12 dient. Die Kontakte der Hebel 9, 15 stehen in ganz geringem Abstande voneinander.
Der Antrieb des Motors 12 erfolgt nach der Leonard-Schaltung, d. h. er wird nicht unmittelbar vom Netz aus, sondern von einem besonderen Gleichstromgenerator, der sogenannten Steuerdynamo 19 gespeist, die ihrerseits von einem am Wechselstromnetz hängenden Motor 20 mit gleichbleibender Drehzahl angetrieben wird. Zur Erregung der beiden Gleichstrommaschinen 12,19 ist ferner noch eine mit dem Netzmotor 20 gekuppelte Erregermaschine 21 vorgesehen. Netzmotor 20, Erregermaschine 21 und Steuerdynamo 19 sitzen auf einer gemeinsamen Welle 22.
Die Erregerwicklung 23 der Steuerdynamo ist vom Erregerstromkreis der Steuerdynamo : 21 abschaltbar, während die Erregerspule 24 des Antriebsmotors 12 ständig im Stromkreis der Erregermaschine 21 eingeschaltet bleibt. Die Zu-und Abschaltung der Erregerwicklung 23 erfolgt durch einen von der Wiegevorrichtung gesteuerten Schalter 25, 25. Der Schalter 25,25 wird durch Magnetspulen 26, 27 betätigt, welche über die Kontakthebel 9,15, 15 an den Erregerstromkreis 21 angeschlossen sind, u. zw. wird die Magnetspule 26 vom oberen, die Magnetspule 27 vom unteren Kontakthebel 15 gesteuert.
Der Schalter 25,25 ist, um die Erregung der Steuerdynamo und damit den Drehsinn des Motors 12 umkehren zu können, als Umschalter ausgebildet und die beiden Spulen 26,27 wirken in entgegengesetztem Sinne auf den Schalter ein, so dass er je nach dem Bewegungssinn des Mitnehmers 8 und des Kontakthebels 9 entweder nach der einen oder andern Seite eingeschaltet wird. Erst wenn die Erregerwicklung 23 eingeschaltet ist, wird in der Steuerdynamo 19 eine Spannung induziert und der Motor 12 angetrieben. Durch Zu-und Abschalten der Erregerwicklung 23 lässt sich also der Motor 12 in Gang setzen und wieder stillsetzen.
In dem Stromkreis der Erregerwicklung 23 ist ein Widerstand 28 angeordnet, der durch einen Schalter 29 kurz geschlossen werden kann. Der Schalter 29 wird durch eine Magnetspule 30 betätigt, die je über Kontakthebel 31 des Trägerkörpers 14 der Kontakteinrichtung an den Erregerstromkreis angeschlossen werden kann. Auch diese Kontakthebel 31 sind ober-und unterhalb der Kontakthebel 15 derart gelagert, dass ihre Kontakte von den benachbarten Kontakten ganz geringes Spiel haben.
Wird die Waage belastet, so wird das Kupplungsstück 3 nach oben bewegt und der Kontakthebel 9 in die in der Zeichnung ersichtliche Lage gebracht, wodurch die Spule 26 an den Stromkreis der Erregermaschine 21 angeschlossen und der Schalter 25 in die gezeichnete Stellung gebracht wird, womit die Erregerwicklung 23 der Steuerdynamo mit dem Erregerstromkreis verbunden ist. Der Motor 12 beginnt zu laufen, u. zw. so lange, als der Mitnehmer sich nach aufwärts bewegt und den Kontakthebel 9 in der gezeichneten Stellung hält. Die Schnecke 17 führt hiebei den Tragkörper 14 samt der Kontakteinrichtung im selben Masse nach, was durch entsprechende Wahl der Steigung von
Schnecke und Mutter und der Drehzahl des Motors 12 erzielt wird.
Die Anzahl der Umdrehungen des Motors 12 bzw. der Schnecke 17 ist daher ein genaues Mass für den Ausschlag der Wiegevorrichtung bzw. dem Gewicht der zu messenden Last.
Beim Ausschlag der Wiegevorrichtung und des Mitnehmers 8, 8 wird wie ohne weiteres ersichtlich, zunächst der von den Kontakthebeln 9,15 gesteuerte Stromkreis der Magnetspule 26 oder 27 des Hauptsehalters und infolge des geringen Spieles zwischen den Kontakten unmittelbar darauf auch der Stromkreis für die Magnetspule 30 des Schalters 29 geschlossen. Nachdem also die Erregung 23 vorübergehend über den Widerstand 28 an der Spannung der Erregermaschine 21 liegt, wird unmittelbai darauf der Widerstand 28 durch den Schalter 29 kurzgeschlossen und damit die volle Erregung eingeschaltet, so dass auch der Motor 12 mit voller Drehzahl läuft.
Bleibt nun der Mitnehmer 8 nach Erreichung der Messstellung stehen, so wird bei der nachfolgenden Bewegung der Mutter 16 vorerst der Kontakthebel 31 in seine Ausgangsstellung zurückgeführt (wie in der Zeichnung dargestellt ist), die Spule 30 abgeschaltet und somit der Schalter 29 geöffnet und der regelbare Widerstand 28 eingeschaltet, so dass der Motor 12 sofort mit geringerer Drehzahl umläuft. Im weiteren Verlauf der Nachfolgebewegung der Mutter 16 gelangt auch der Hebel 13 in seine waagrechte Stellung zurück, wodurch die Magnetspule 26 stromlos wird, sich der Schalter 25 öffnet und hiedurch die Erregerwicklung abgeschaltet wird und der Motor 12 stehenbleibt.
Durch die Leonardschaltung wird erreicht, dass das durch die lebendige Kraft des Motorankers und der von ihm angetriebenen Registriervorrichtung
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bedingte Nachlaufen in niedrigen Grenzen gehalten wird, so dass es nur einen verhältnismässig geringen Einfluss auf das Messergebnis auszuüben vermag. Sobald nämlich die Erregerwicklung 23 und damit die Spannung der Steuerdynamo abgeschaltet ist, läuft die Gleichstrommaschine 12 als Generator weiter und wirkt auf das Netz zurück, wodurch die aufgespeicherte lebendige Kraft der bewegten Massen sehr schnell aufgezehrt und ein beschleunigtes Stillsetzen des Motors herbeigeführt wird.
Infolge des regelbaren Widerstandes 28, der knapp vor dem Abschalten des Motors 12 in den Erregerstromkreis eingeschaltet wird, wird der Strom in der Erregerwicklung 23 herabgesetzt und damit die Drehzahl des Motors 12 verringert, so dass die lebendige Kraft beim Ausschalten nur noch derart gering ist, dass ein das Messergebnis in merklicher Weise beeinflussendes Nachlaufen nicht eintritt. Je nach der Grösse des Widerstandes kann das Mass der damit erzielten verzögerten Einspielgeschwindigkeit den Bedürfnissen der jeweiligen Anlage auf einfache Weise angepasst werden.
Wird die Last von der Waage abgenommen, so drückt der obere Mitnehmer 8 den Kontakthebel 9 nach unten, so dass der Kontakt 13 mit dem Kontakt des unteren Kontakthebels 15 in Berührung kommt und die Spule 27 einschaltet, wodurch der Schalter 25 die Erregerwicklung 23 anschliesst, die nun in umgekehrter Richtung vom Strom durchflossen wird, so dass die Steuerdynamo und damit der Motor 12 in umgekehrtem Drehsinn angetrieben wird und der Tragkörper 14 samt der Kontakteinrichtung im umgekehrten Sinn bei ansonst gleichartigem Schaltvorgang in seine Ausgangsstellung zurückgeführt. Auch das Zu-und Abschalten des regelbaren Widerstandes 28 durch den unteren Kontakthebel 31 findet in gleicher Weise statt.
Die Erfindung ist nicht auf das dargestellte Beispiel beschränkt und lässt verschiedene Ab- änderungen sowie andere Ausführungen zu. Insbesondere könnte die Regelung der Motordrehzahl auch auf andere Weise und gegebenenfalls in mehr als zwei Stufen erfolgen. Ferner kann die Einrichtung zum Betätigen der Registriervorrichtung auch anders als im Beispiel ausgebildet sein und die Erfindung kann auch auf Waagen anderer Art Anwendung finden.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Registriervorrichtung für das Anzeigeergebnis an Waagen oder ähnlichen Messgeräten, insbesondere mit verzögerter Einspielgeschwindigkeit, bei welchen ein mit dem besonders angetriebenen Registrierwerk verbundener Teil einem entsprechend der Waagenbelastung verstellten Teil bis zur Berührung nachgeführt wird, dadurch gekennzeichnet, dass der Antriebsmotor (12) nach Art der Leonardschaltung von einer durch einen Netzmotor (20) angetriebenen Steuerdynamo (19) gespeist und der Steuerstromkreis des Antriebsmotors durch das Messgerät gesteuert wird.