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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Herstellung von Skalenscheiben, insbesondere für zu automatisierende Brückenwaagen.
Bei automatischen Waagen wird der Wägevorgang dadurch gesteuert, dass auf der Waage befindliche Behälter automatisch mit festgelegten Füllmengen gefüllt werden, wobei der Füllvorgang durch die das Gewicht anzeigende Skalenscheibe gesteuert wird. Hiezu weist die Skalenscheibe Marken auf, die zur Festlegung der Füllmengen meist von Hand verstellbar sind. Mit Hilfe dieser Marken ist der Stromkreis von Steuerorganen betätigbar, über die in den Zuleitungen des Füllgutes angeordnete Ventile betätigbar sind. Es ist auch schon bekannt geworden, diese Marken photoelektrisch abzutasten.
Darüber hinaus sind Skalenscheiben bekannt geworden, auf denen die für die automatische Funktion der Waage erforderlichen Marken fest angeordnet bzw. aufgezeichnet sind. Sind verschiedenartige Funktionsabläufe erforderlich, so müssen mehrere, untereinander austauschbare Skalenscheiben vorgesehen werden, auf denen die für den jeweiligen Funktionsablauf erforderlichen Marken angeordnet sind.
Mit solchen austauschbaren Skalenscheiben können gewöhnliche Waagen durch einfache Ergänzung mit einem Zusatzgerät automatisiert werden, doch ist die Herstellung solcher Skalenscheiben mit Schwierigkeiten verbunden, äusserst kostspielig und zeitaufwendig.
Ziel der Erfindung ist es nun, eine Vorrichtung zur Herstellung solcher Skalenscheiben zu schaffen, mit der diese rasch und mit grosser Genauigkeit herstellbar sind und dabei jedem beliebigem Funktionsablauf entsprechend ausgeführt werden können.
Erfindungsgemäss wird dies bei einer Vorrichtung der eingangs genannten Art dadurch erreicht, dass eine Mutterskalenscheibe vorgesehen ist, die eine Anzahl von Merkmalen, z. B. Strichen aufweist, die von einem photoelektrischen Abtaster abgetastet werden, wobei die Mutterskalenscheibe und der photoelektrische Abtaster relativ zueinander zwecks photoelektrischer Abtastung der Mutterskalenscheibe durch ein Triebwerk bewegbar sind und wobei ein elektronischer, programmierbarer Rechner vorgesehen ist, welcher von den vom Abtaster abgegebenen Impulsen angesteuert wird und auf Grund dieser Impulse in vorbestimmter Weise ein Blendenwerk einer Projektionseinrichtung steuert, deren durch das Blendenwerk gesteuertes Lichtstrahlenbündel auf eine lichtempfindliche, die herzustellende Skalenscheibe bildende Scheibe, insbesondere eine Photoplastscheibe, projizierbar ist,
die gleichfalls von dem Triebwerk antreibbar ist, wobei sich entweder die Mutterskalenscheibe und die Scheibe oder die Scheibe und der photoelektrische Abtaster relativ zueinander in stets gleichbleibender oder wenigstens wohl definierter Lage befinden.
Mit dieser Vorrichtung ist jede gewünschte Skalenscheibe rasch, mit grösster Genauigkeit und geringstem Kostenaufwand herstellbar, zumal der zu automatisierende Ablauf des Wägevorganges mittels des Rechners jedem Erfordernis entsprechend programmierbar ist.
Vorteilhafterweise ist zur Herstellung von kreisförmigen Skalenscheiben der photoelektrische Abtaster an einer Stelle der Peripherie eines Kreises angeordnet, wobei die herzustellende Skalenscheibe, die Mutterskalenscheibe und der Kreis koaxial angeordnet und die herzustellende Skalenscheibe und der photoelektrische Abtaster bzw. die Mutterskalenscheibe starr mit einer gemeinsamen Welle verbunden sind, die über ein Schneckengetriebe von einem Motor antreibbar ist.
Zweckmässigerweise steht der Motor gleichfalls mit dem elektronischen Rechner in Verbindung. Der
Sinn dieser Massnahme liegt darin, dass es in vielen Fällen zweckmässig ist, den Motor in einen Wirk- zusammenhang mit dem Rechner zu bringen. Dies kann darin bestehen, dass der Rechner nicht nur den programmierten Ablauf der Projektion, sondern auch den Motor steuert, z. B. startet, mit einer programmierten Geschwindigkeit laufen lässt und auch wieder stoppt. Eine programmierte Geschwindigkeit des Motors bringt den Vorteil mit sich, die erforderliche Belichtungszeit exakt einzustellen.
Umgekehrt kann es auch von Vorteil sein, den Rechner vom Motor her, z. B. in Abhängigkeit vom
Drehwinkel der Welle, zu beeinflussen.
Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich an Hand der Zeichnungen, in denen schematisch zwei Ausführungsbeispiele dargestellt sind.
Fig. 1 zeigt eine erfindungsgemässe Vorrichtung zur Herstellung kreisförmiger Skalenscheiben, bei der die Mutterskalenscheibe über eine gemeinsame Welle fest mit der herzustellenden Skalenscheibe verbunden und der photoelektrische Abtaster ortsfest angeordnet ist und Fig. 2 einen Teil der Vorrichtung nach
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Fig. l, wobei jedoch die Mutterskalenscheibe ortsfest angeordnet und der photoelektrische Abtaster mit der herzustellenden Skalenscheibe drehbar ist.
Auf einer gemeinsamen Welle--l-sind das Schneckenrad --2-- eines Schneckengetriebes, eine Mutterskalenscheibe-3-- und die herzustellende Skalenscheibe --4-- in Form einer Photoplastplatte angeordnet. Das Schneckenrad --2-- steht über eine Schnecke --5-- mit einem Motor --6-- in Verbindung, mit dem über die Schnecke --5-- und das Schneckenrad --2-- die Welle --1-- und damit die Mutterskalenscheibe --3-- und die herzustellende Skalenscheibe --4-- gemeinsam in Umdrehungen versetzt werden können.
Auf der einen Seite der Mutterskalenscheibe --3-- ist bei diesem Ausführungsbeispiel ein feststehender photoelektrischer Abtaster --7-- angeordnet, der eine Lichtquelle --8-- und eine Photozelle - aufweist, die über einen Verstärker --10-- zu einem elektronischen, programmierbaren Rechner - führt, an den auch der Motor --6-- angeschlossen ist. Der Lichtstrahl der Lichtquelle --8-- ist auf die Mutterskalenscheibe --3-- gerichtet und wird von dieser auf die Photozelle --9-- reflektiert, wobei der sich einstellende Strom bzw. die von ihm gelieferte Spannung davon abhängig ist, welche Lichtmenge an der vom Lichtstrahl getroffenen Fläche der Mutterskalenscheibe --3-- reflektiert wird.
Sind an dem vom Lichtstrahl getroffenen Kreisumfang der Mutterskalenscheibe --3-- radiale Striche angeordnet, so liefert der Photozelle --9-- bei Drehung der Mutterskalenscheibe --3-- zeitlich aufeinanderfolgende Impulse über den Verstärker --10-- an den Rechner --11--.
Der Ausgang des Rechners --11-- führt zu einem Blendenwerk --12--, das einen oder mehrere vom Rechner --11-- erregbare Blendenmagnete --13-- aufweist. Die Zahl der Blendenmagnete --13-- ergibt sich aus der Zahl der verschiedenartigen, auf der herzustellenden Skalenscheibe --4-- anzubringenden, durch Schwärzungen der lichtempfindlichen Skalenscheibe --4-- abzubildenden Marken. Von jedem der Blendenmagnete --13-- ist je eine Blende --14-- betätigbar, die sich im Strahlengang einer Projektionseinrichtung --15-- befindet, über die ein auf einem Diapositiv--16--od. dgl. befindliches, die auf der Skalenscheibe --4-- anzubringende Marke darstellendes Bild auf der Skalenscheibe --4-- abgebildet werden kann, wenn die Blende --14-- den Strahlengang der Projektionseinrichtung --15-- freigibt.
Dabei können je nach Bedarf ein Diapositiv zur Abbildung von Skalenstrichen, ein Film zur Abbildung von Gewichte anzeigenden Ziffern, Diapositive mit das Ingangsetzen einer Füllvorrichtung kennzeichnenden Marken, Diapositive mit das Ausschalten der Füllvorrichtung bei Erreichen eines Sollgewichtes herbeiführenden Marken u. dgl. vorgesehen werden, wobei je nach Erfordernis die auf die Skalenscheibe - projizierten Bilder auf Kreisringen mit gleichen oder verschiedenen Radien angeordnet werden können.
Demgemäss sind für die auf der herzustellenden Skalenscheibe --4-- anzubringenden Marken Diapositive od. dgl. mit den Marken entsprechenden Symbolen wie Strichen, Ziffern, Punkten, Flächen verschiedener Form od. dgl. vorgesehen, die in das bzw. die durch die Blenden --14-- freigegebenen Lichtstrahlenbündel der Projektionseinrichtung --15-- einbringbar sind. Der Übersichtlichkeit halber ist bei dem in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiel nur derjenige Teil der Projektionseinrichtung --15-- dargestellt, der der Herstellung von radialen Strichen --17-- auf der Skalenscheibe--4-dient.
Die Steuerung der Blenden --14-- erfolgt durch Erregung der Blendenmagnete --13-- durch den Rechner --11-- gemäss einem in diesem gespeicherten Programm, wobei der Rechner der Zählung und Aufbereitung der von der Photozelle --9-- über den Verstärker --10-- gelieferten Impulse, deren Codierung und diversen Kontrollen dient.
Sind auf der Mutterskalenscheibe --3-- entlang der Peripherie eines Kreises äquidistante radiale Striche --18-- angeordnet, so liefert die Photozelle --9-- über den Verstärker --10-- an den Rechner - bei Ingangsetzung der Vorrichtung durch den Motor --6-- den Strichen --18-- zugeordnete elektrische Impulse. Sollen auf der Skalenscheibe --4-- mit den radialen Strichen auf der Mutterskalen- scheibe --3-- völlig identische Striche angebracht werden, so leitet der Rechner --11-- die von der Photozelle --9-- gelieferten Impulse unmittelbar an jenen Blendenmagnet --13--, der die Blende --14-betätigt, die sich in dem Strahlengang der Projektionseinrichtung --15-- befindet, über den radiale Striche auf die lichtempfindliche Skalenscheibe --4-- projiziert werden.
Bei jedem Impuls wird hiebei dieser Strahlengang freigegeben und ein radialer Strich auf die Skalenscheibe --4-- projiziert. Da sich die Skalenscheibe --4-- mit der gleichen Umlaufgeschwindigkeit wie die Mutterskalenscheibe --3-- dreht,
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werden alle radialen Striche --18-- der Mutterskalenscheibe --3-- auf die Skalenscheibe --4-- übertragen. Sind alle gewünschten radialen Striche übertragen, so wird die Vorrichtung abgestellt und die Skalenscheibe --4-- abgenommen, die hierauf in üblicher Weise einem photographischen Entwicklungs- und Fixiervorgang unterworfen wird.
Sollen nicht alle radialen Striche der Mutterskalenscheibe --3-- auf der Skalenscheibe --4-abgebildet werden, sondern beispielsweise nur jeder vierte radiale Strich, so werden die von der Photozelle --9-- gelieferten Impulse einem Zähler des Rechners --11-- zugeführt und von diesem so modifiziert, dass der bezügliche Blendenmagnet --13-- nur bei jedem vierten der von der Photozelle --9-gelieferten Impulse erregt wird.
Mit Hilfe des Rechners --11-- kann beispielsweise auch erreicht werden, dass nach einer bestimmten Anzahl von Strichen der Mutterskalenscheibe --3-- irgend ein Symbol auf die Skalenscheibe --4-projiziert wird, indem nach der entsprechenden Impulszahl der diesem Symbol zugeordnete Blendenmagnet - erregt wird. So können beispielsweise in grossen Abständen äquidistante Striche erzeugt werden, die länger sind als die radialen Striche --17--. Ebenso können nach bestimmten Impulszahlen einzelne, diskrete Marken --19, 20-- an der Skalenscheibe --4-- angebracht werden, die gegeneinander auch radial versetzt sein können. Es können aber auch zu bestimmten radialen Strichen --17-- gewichtsanzeigende Ziffern auf die Skalenscheibe --4-- projiziert werden.
Werden beispielsweise zwanzig Blendenmagnete --13-- an den Rechner --11-- angeschlossen, so können zwanzig verschiedenartige Zeichen einzeln oder in bestimmten Abständen voneinander oder auch mit verschiedenen Radien auf die Skalenscheibe --4-- projiziert werden, was durch entsprechende Programmierung des Rechners --11-- bewerkstelligt werden kann.
Fig. 2 zeigt schematisch eine Seitenansicht einer Variante des Ausführungsbeispiels nach Fig. l, wobei nur jener Teil dargestellt ist, der die herzustellende Skalenscheibe --4--, das Schneckenrad --2--, die Schnecke --5--, die Mutterskalenscheibe --3--, den photoelektrischen Abtaster --7-- und die Welle-l- umfasst. Der Rechner --11--, der Motor --6--, das Blendenwerk --12-- und die Projektionseinrichtung - sind hier der Einfachheit halber nicht dargestellt.
Bei diesem Ausführungsbeispiel ist der photoelektrische Abtaster --7-- auf einem Arm --21-angeordnet, der fest mit der Welle-l--verbunden ist, mit der auch das Schneckenrad --2-- und die herzustellende Skalenscheibe --4-- fest verbunden sind. Die Welle--l-ist durch die Mutterskalenscheibe - lose hindurchgeführt, so dass sich die Welle--l-und damit die herzustellende Skalenscheibe --4-mit dem photoelektrischen Abtaster --7-- relativ zur Mutterskalenscheibe --3--, die somit im Betrieb fest steht, drehen können. Diese Ausführung weist den Vorteil auf, dass die Mutterskalenscheibe --3-- stabil und auch beliebig gross ausgeführt werden kann, die erforderliche Leistung des Motors --6-- (Fig. 1) aber dennoch klein gehalten werden kann.
Mit Hilfe solcher grosser und stabiler Mutterskalenscheiben können Skalenscheiben mit sehr grosser Genauigkeit hergestellt werden.
Die Erfindung ist selbstverständlich nicht auf die dargestellten Ausführungsbeispiele beschränkt. So können mit der erfindungsgemässen Vorrichtung auch lineare Skalenscheiben hergestellt werden, wobei an die Stelle der in den Ausführungsbeispielen dargestellten Drehbewegungen translatorische Bewegungen bzw. für die Herstellung von Scheiben mit spiraligen Skalen od. dgl. auch Kombinationen solcher Bewegungen treten können.
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