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Vorrichtung zur Bestimmung von Messwerten, insbesondere Gewichtseinheiten
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Bestimmung von Messwerten, insbesondere Gewichtseinheiten, mit einer nach dem Messwert eingestellten Tastscheibe und mit Tastern zur Abtastung der Stellung der Tastscheibe und Betätigung von Anzeigevorrichtungen. Durch die Vorrichtung nach der Erfindung kann der eingestellte Messwert aufgezeichnet und mehrere verschiedene Messresultate automatisch summiert werden.
Bekannte Vorrichtungen, die z. B. die Messeinheiten einer Scheibe elektrisch oder mechanisch abtasten, haben den Nachteil, dass die mit den Tastern zusammenwirkenden Organe der Scheibe mit ausserordentlich grosser Genauigkeit angeordnet sein müssen. Der Übergang von Dezimalen zu Einern und Zehnern, z. B. von 9 auf
10 oder 99, 9 auf 100, 0 verlangt von den zusammenwirkenden Tastelementen eine absolut genaue Einstellung. Schwierige Nachjustierungen sind hiebei häufig erforderlich.
Erfindungsgemäss wird auf der Tastscheibe ein kreisbogenförmiges Tastelement vorgesehen, und werden längs eines konzentrischen Kreises mit dem Tastelement zusammenwirkende Taster angeordnet, deren gegenseitiger Abstand dem Tei- lung-sabstand der Skala in jenem Stellenwert entspricht, welchem die Taster zugeordnet sind, wobei die Länge des kreisbogenförmigen Tastelementes etwas grösser ist als der Abstand der Taster voneinander.
Dabei werden, wie von uns schon an anderer Stelle beschrieben, den einzelnen Stellenwerten verschiedene Tastvorrichtungen zugeordnet. Beim übergang von einer Ziffer zur nächsthöheren Ziffer eines Stellenwertes werden beide, diesen Ziffern zugeordnete Taster ansprechen. Mit Hilfe einer Relais- oder Wählerschaltung wird die höhere Ziffer dieses Stellenwertes ausgewählt, wenn der nächstniedere Stellenwert auf eine seiner niedrigsten Ziffern (z. B. 1 oder 2) eingestellt ist ; es wird jedoch die niederere Ziffer der beiden gleichzeitig ansprechenden Taster ausgewählt, wenn der nächstniederere Stellenwert auf eine hohe Ziffer (z. B. 7 oder 9) eingestellt ist.
Die Tastelemente entsprechen also nicht der genauen Länge ihrer Teilung, also z. B. von 0 bis 10, von 10 bis 20, sondern sind um einige Zehntel der Teilung länger oder kürzer als die entsprechende Messeinheit, reichen also beispielsweise von den Skalenteilstrichen 8 bis 22, von
18 bis 32, von 28 bis 42 usw.
Die angeschlossene Relaisschaltung, die jeweils die richtige Ziffer auswählt, sendet einen Steuerimpuls zu einer Addiermaschine, Lochkartenmaschine od. dgl., wo die richtige Ziffer aufgezeichnet wird.
Statt eine Addiermaschine od. dgl. einzustellen, kann die Vorrichtung selbstverständlich auch Typenrä, der kontrollieren, die zur Ablesung oder Aufzeichnung bestimmt sind.
Die Erfindung sei anschliessend unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen erläutert, auf welchen als Ausführungsbeispiel eine mit einer Tastvorrichtung nach der Erfindung versehene Waage gezeichnet ist.
Fig. 1 zeigt den Kopf der Waage von hinten, Fig. 2 zeigt den gleichen Kopf in Seitenansicht von links entsprechend der Fig. 1, Fig. 3 zeigt ein Schaltschema der Aufzeichenvorrichtung.
Die Kapazität der Waage beträgt Ibeispielsweise 100 kg. Nach Fig. 1 und 2 ist die Einteilung auf dem Teilring 1, welcher an dem Gehäuse 2 befestigt Ist, in 100 g vorgenommen und reicht ibis zu 100, kg. Ein Zeiger 3, der an der drehba-
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eingestellt. Am andern Ende der Achse 4 ist eine Tastscheibe befestigt. Die Tastscheibe 5 ist mit Bohrungen 6 versehen, deren Teilung gleich der Kg-Einteilung der Zeigerscheibe 1 ist. Die Bohrungen 6 sind zum Abtasten der kleinsten Gewichtseinheiten, im vorliegenden Falle 100 g, angeordnet. Um die nächsthöheren Gewichtseinheiten, abtasten zu können, also jedes Kilogramm, sind Vorsprünge 7 auf der Scheibe, beispielsweise in Form zylindrischer Zapfen, vorgesehen.
Die Zahl dieser Zapfen entspricht der Zahl der nächsthöheren Gewichtseinheiten, d. h. jedem zehnten Kilogramm. Um die Zehn-kg-Einheiten abtasten zu können, ist auf der Scheibe 5 eine
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Zapfen 8b auf der Scheibe angebracht. Ein ver- , teIlbarer Halter 9 ist gerade vor der Scheibe 5 vorgesehen, so dass die Taster des Halters in Kontakt oder Eingriff mit entsprechenden Abtastboh-
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wird kommen a) ein oder mehrere der Taster 10 (für die Dezimaleinheiten) in Eingriff mit den Bohrungen 6, wobei die Tasterteilung in einem Noniusverhältnis zu der Bohrungsteilung steht, so dass z. B. 10 Taster gegenüber 9 Bohrungen vorgesehen sind, ferner werden
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Einer) auf einem der zylindrischen Zapfen 7 stehen und es werden c) ein oder zwei der Taster 12a auf der Schiene 8a stehen.
Diese Taster sind auf dem Halter längs eines mit der Scheibe 5 konzentrischen Krei-
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ten Beispiel von derselben Länge wie eine Zehnerteilung, sie kann aber auch länger oder kürzer gemacht werden, jedoch immer so, dass je nach Einstellung der Scheibe ein oder zwei der Taster 12a'betätigt werden. Die Scheibe ist dazu bestimmt, sich etwas weniger als 3600 bei voller Belastung der Waage zu drehen, und aus diesem Grunde sind zwei Null-Taster vorgesehen, deren Kontakte parallelgeschaltet sind. In der gezeigten Null-Stellung der Scheibe befinden sich beide Null-Taster vor der Schiene 8a, aber bei Drehung der Scheibe in der dem Uhrzeigersinn entgegengesetzten Richtung in die Stellung, die der Kapazität der Waage (100 kg) entspricht, befindet sich nur der linke Null-Taster vor der Schiene.
Schliesslich kommt d) je nach Stellung der Scheibe 5 der Taster 12b für den Hunderter auf den Zapfen 8b zu stehen.
Der Halter 9 ist an zwei Zapfen 13 befestigt, die in dem Stützlager 14 gelagert sind, welches an der Konsole 15 befestigt ist. Der Halter 9 wird mit Hilfe eines Magneten DR verstellt, dessen Anker mit den Zapfen 13 verbunden ist.
Wenn der Magnet DR erregt wird, drückt
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Tastscheibe 5 und spannt gleichzeitig eine Feder 16. Wenn der Magnet DR abgeschaltet wird, zieht die Feder 16 den ganzen Halter in die Anfangsstellung zurück. Jeder der Taster auf dem Halter 9 arbeitet mit einem Paar Kontaktfedern 17 zusammen. Die Kontaktfedern für die Taster 10 sind in der Grundstellung geschlossen, und die Kontaktfedern für die Taster 11 und 12 sind in der Grundstellung geöffnet, d. h. wenn der Halter 9 gegen die Tastscheibe verstellt wird, werden alle Kontakte geöffnet, deren Zapfen 10 in die Öffnungen der Scheibe nicht eintreten, während die Kontakte 11 und 12, die gegenüber den entsprechenden Erhöhungen auf der Scheibe stehen, geschlossen werden. Alle Paare von Kontaktfedern haben eine gemeinsame Leitung 18, welche nach dem positiven Pol der Stromquelle geht.
Die Leitungen von den Kontaktfedern der andern Seite gehen zu ihren betreffenden Betäti- I gungsmitteln, d. h. 1 Leitung für die Einheit der Hunderter zu einem Relais AB (Fig. 3), 10 Leitungen für die Zehner zu den respektiven Relais U bis AA (Fig. 3), 10 Leitungen für die Einer zu den respektiven Relais K bis T (Fig. 3), 10 Leitungen für die Dezimalen zu den respektiven Relais Abis J (Fig. 3).
Die Relais sind bekannter Beschaffenheit und sind mit der erforderlichen Anzahl schliessender oder öffnender Kontakte versehen. Der Motor M treibt den Kontaktarm m des Programmwerkes an, der über die Kontakte 1-7 gleitet und bei jedem Kontakt den angeschlossenen Relais einen kurzen Stromimpuls gibt.
Die Wirkungsweise der Relaisschaltung nach : Fig. 3 wurde bereits in der österr. Patentschrift Nr. 200357 beschrieben. Zur weiteren Erläuterung der Funktion der erfindungsgemässen Vorrichtung wird unten der Verlauf beim Wiegen eines als Beispiel angenommenen Gewichtes beschrieben. Es wird angenommen, dass die Waage ,, 99, 9" zeigen soll, also die Waagenbrücke mit 99, 9 kg belastet ist.
Nach Einschalten des Startknopfes St spricht das Relais HR an, der Magnet DR wird betätigt und der Motor M für die Programmvorrichtung m wird angelassen.
Der Zeiger der Waage steigt auf die Zahl 99, 9 und auch die Tastscheibe 5 hat die gleiche Stellung angenommen. Wenn nun der Halter 9 mittels des Magneten DR gegen die Scheibe 5 geführt wird, geht der Gang der Aufzeichnung in folgender Weise vor sich :
Dezimale : Der neunte Dezimal-Taster 10 steht in Eingriff mit einer Ausnehmung 6 der Scheibe.
Der zugehörige Federkontakt 17 ist geschlossen.
Einer : Der neunte Taster 11 und der Null-Taster 11 stehen gegen Zapfen 7 der Scheibe 5 an.
Hiedurch werden die zugehörigen Federkontakt 17 geschlossen.
Zehner : Der neunte Taster 12a und der linke Null-Taster 12a stehen gegen die Schiene 8a der Scheibe 5. Die entsprechenden Federkontakte 17 sind geschlossen.
Hunderter : Der Taster 12b für die Hunderter steht auf dem Zapfen 8b auf Scheibe 5 und der entsprechende Federkontakt 77 ist geschlossen.
Wenn der Kontaktarm m der Programmvorrichtung den Kontakt 1 erreicht, erhält das Relais AE einen Stromimpuls und hält sich über seinem Kontakt ael ; durch den Kontakt ae2 wird die Plusleitung zur gemeinsamen Leitung 18 geschlossen und die folgenden Relais erhalten nunmehr Strom :
Dezimaleinheiten-Relais J : Pluspol, Kontakt : 17 auf dem neunten Taster 10, Leitung 9, Kontakt il, Relais J, welches erregt wird, negativer Pol. Das Relais t hält sich über seinem Kontakt j2, der Kontakt j3 schliesst den Kontakt 6 der
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Programmvorrichtung an die Leitung 9 der Addiermaschine.
Einereinheiten-Relais K : Pluspol, Kontakt 17 auf Null-Taster 11, Leitung 0, Relais K, welches erregt wird, negativer Pol, und das Relais T : Pluspol, Kontakt 17 auf dem neunten Taster 11, Leitung 9, Relais T, welches erregt wird ; negativer Pol. Das Relais K hält sich über seinen Kontakt k3, der Kontakt kl schliesst den
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antung 0 der Addiermaschine an. Das Relais T hält sich über seinen Kontakt t3, der Kontakt t1 schliesst den Kontakt 5 der Programmvorrichtung an die Leitung 9 der Addiermaschine. Zwei Leitungen 0 und 9 innerhalb der Einereinheit sind jetzt an die Addiermaschine angeschlossen, jedoch unterbricht der Kontakt t2 die Leitung 0, so dass allein die Leitung 9 geschlossen ist.
Zehnereinheiten-Relais U : Pluspol, Kontakt 17 des linken Null-Tasters 12a, Leitung 0, Relais U, welches erregt wird, negativer Pol, und das Relais AA : Pluspol, Kontakt 17 des neunten Tasters 12a. Leitung 9, Relais AA, welches erregt wird, negativer Pol. Das Relais U hält sich über seinen Kontakt u3, der Kontakt u1 schliesst den Kontakt 4 der Programmvorrichtung an die Leitung 0 der Addiermaschine. Der Relais AA hält sich über seinen Kontakt aa3, der Kontakt aal schliesst den Kontakt 4 der Programmvorrichtung an die Leitung 9 der Addiermaschine.
Nunmehr sind zwei Leitungen 0 und 9 der Zehner-Einheit an die Addiermaschine angeschlossen, jedoch unterbricht der Kontakt aa2
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schlossen ist.
Das Hundertereinheiten-Relais AB erhält keinen Strom, da der Kontakt a5 (auch kk2) geöffnet ist. Der Kontakt 3 der Programmvorrichtung ist somit über dem Kontakt ab2 an die Leitung 0 der Addiermaschine angeschlossen.
Wenn der Kontaktarm m der Programmvorrichtung über die Kontakte 3-6 gleitet, erhalten die vorerwähnten Leitungen einen Stromimpuls und die entsprechenden Magneten der Addiermaschine werden erregt. Wenn der Kontaktarm m über den Kontakt 7 gleitet, registriert die Addiermaschine die eingeschlagene Ziffer zur gleichen Zeit als das Relais ÖR das ganze System stromlos macht, wie vorstehend beschrieben. Das Resultat der Aufzeichnung ist 99, 9 kg.
Die Erfindung ist nicht auf das vorstehend beschriebene und gezeichnete Anwendungsgebiet beschränkt. Zusätzlich zu Messungen mit Waa-
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sungen, für die Überwachung von Kompasssteuerungen und in allen Fällen, wo Messungen von Längen oder Kreisbögen in Ziffern oder andern Zeichen aufgezeichnet werden sollen.
Anstatt einer einzigen Addiermaschine können mehrere solcher Maschinen in Parallelschaltung zueinander verbunden sein, oder es kann statt einer Addiermaschine eine Lochkartenapparatur verwendet sein. Anstatt der Betätigung der Programmvorrichtung mit Hilfe eines Motors kann die Programmvorrichtung ebenfalls mit Hilfe eines Relais vorgeschaltet werden.
Die Erfindung ist nicht auf die gezeichneten und beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt, sondern Abänderungen derselben und Umtausch dieser Einzelteile gegen gleichwertige solcher sind innerhalb des Bereiches der Erfindung möglich.
Somit können beispielsweise aufeinanderfol- genden Ziffern entsprechende Einer-Taster 11 gegebenenfalls in gegenseitigem Abstand gleich einer Einer-Teilung plus einer Anzahl von Zehner-Teilungen angeordnet sein. An der Vorrichtung nach Fig. 3 können die Relais ebenfalls durch als Relais dienende Entladungsröhren, z. B.
Gasentladungsrelais (Thyratrone) oder andere Kippvorrichtungen, ersetzt werden. Den Haltekontakten der Relais werden dann die Eigenschaften der Gasentladungsrelais, stromführend zu bleiben, auch nachdem der Zündimpuls auf dem Gitter aufgehört hat, entsprechen. Die Taster können aus Lichtquellen und Photozellen bestehen und das damit zusammenwirkende Tastelement kann aus einer Bohrung, einer Blende oder einem Spiegel auf der Scheibe bestehen, die angeordnet sind, um zwecks Betätigung der Anzeigevorrichtung od. dgl. das Licht von der Lichtquelle an die Photozellen zu senden, die dann über Relais die Anzeigevorrichtung betätigen.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Vorrichtung zur Bestimmung von Messwerten, insbesondere Gewichtseinheiten, mit einer nach dem Messwert eingestellten Tastscheibe und mit Tastern zur Abtastung der Stellung der Tastscheibe und Betätigung von Anzeigevorrichtungen, dadurch gekennzeichnet, dass auf der Tastscheibe (5) ein kreisbogenförmiges Tastelement (8a) vorgesehen ist und längs eines konzentrischen Kreises mit dem Tastelement (8a) zusammenwirkende Taster (12a) angeordnet sind, deren
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Abstand dem Teilungsabstandgrösser ist als der Abstand der Taster (12a) von- einander.