Vorrichtung zur Einstellung eines drehbaren Organs in eine gewünschte Winkellage
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Einstellung eines drehbaren Organs in eine gewünschte Winkellage, die sich insbesondere zur Anwendung in einer Dosierwägevorrichtung eignet. Die Vorrichtung kann dabei den Zweck verfolgen, ein Schaltglied in eine der abzuwägenden Menge entsprechende Lage zu bringen, so dass das Schaltglied die Zufuhr des abzuwägenden Materials unterbricht, wenn der Zeiger der Wägevorrichtung die gleiche Lage erreicht.
Die Erfindung hat den Zweck, eine Vorrichtung der obenerwähnten Art zu schaffen, bei der die Einstellung von einem beliebigen Punkt aus und in einer beliebigen Anzahl von Dezimalen stattfinden kann, und die erwünschtenfalls automatisch, z. B. mittels Lochkarten, gesteuert werden kann.
Die Vorrichtung gemäss der Erfindung kennzeichnet sich dazu durch mehrere Einstelleinheiten, die je aus einer Einstellscheibe und einem dieser Scheibe gegenüberliegenden Magnetträger bestehen, wobei die Einstellscheiben je mit einem festen Anschlag versehen sind und über eine Schlüpfkupplung stetig angetrieben werden, während die Magnetträger je mehrere, in gleichmässigen Abständen in einem Kreis angeordnete, nach Wahl erregbare Elektromagnete tragen, die je bei Erregung ein Sperrglied in die Bahn des festen Anschlags der zugehörigen Scheibe bringen, und wobei der erste Magnetträger fest angeordnet und jeder folgende Magnetträger über eine feste Übertragung mit der Einstellscheibe der vorhergehenden Einstelleinheit gekuppelt ist, während die letzte Einstellscheibe fest mit dem einzustellenden Organ verbunden ist.
Vorzugsweise entspricht das tÇbertragungsverhält- nis zwischen der Einstellscheibe einer vorhergehenden und dem Magnetträger einer nachfolgenden Einstelleinheit der Anzahl der Magnete auf dem Magnetträger der vorhergehenden Einstelleinheit. In der Praxis ist es meistens zweckmässig, die Vorrichtung derart auszuführen, dass jeder Magnetträger zehn Magnete trägt und dass das Übertragungsverhältuis zwischen jeder Einstellscheibe und dem nachfolgenden Magnetträger gleichfalls zehn beträgt, so dass man, indem man auf jedem Magnetträger einen Magneten nach Wahl erregt, das einzustellende Organ in eine Lage bringen kann, die durch eine Zahl mit ebensoviel Stellen wie die Anzahl der Einstelleinheiten bedingt wird.
In den meisten Fällen genügt eine Einstellung in drei Dezimalen, so dass man mit drei Einstelleinheiten auskommen kann; diese Anzahl kann jedoch beliebig vergrössert werden.
Bei einer zweckmässigen Ausführungsform der Vorrichtung gemäss der Erfindung sind alle Einstellscheiben und alle Magnetträger, mit Ausnahme des ersten, um eine gemeinsame feste Welle drehbar, wobei die Einstellscheibe jeder vorhergehenden Einstelleinheit über ein Planetengetriebe mit dem Magnetträger der nachfolgenden Einstelleinheit gekuppelt ist.
Dabei können die Einstellscheiben am Umfang verzahnt sein und durch Ritzel angetrieben werden, die über Schlüpfkupplungen mit einer gemeinsamen, motorisch angetriebenen Welle gekuppelt sind.
Wenn sich die Vorrichtung an einer Dosierwägevorrichtung befindet, trägt zweckmässig das einzustellende Organ eine oder mehrere Photozelleneinheiten, die je aus einer Photozelle und einer Lichtquelle bestehen, wobei das von der Lichtquelle auf die Photozelle geworfene Licht durch eine mit der Zeigerwelle der Wägevorrichtung gekuppelte, mit einer Öffnung oder Einkerbung versehene Scheibe abgefangen wird, derart, dass die Photozelle in einer bestimmten Lage der Zeigerwelle die Zufuhr des abzuwägenden Materials verzögert oder unterbricht.
Die Erfindung wird anhand der anliegenden Zeichnung, in der ein Ausführungsbeispiel dargestellt ist, näher erläutert.
Fig. 1 zeigt die Vorrichtung im Querschnitt.
Fig. 2 zeigt in Seitenansicht eine der Einstellscheiben und den mit ihr zusammenwirkenden Magnetträger.
Fig. 3 zeigt schematisch das Planetengetriebe, das die Einstellscheibe jeder vorhergehenden Einheit mit dem Magnetträger der nächsten Einheit kuppelt.
Die in der Zeichnung dargestellte Vorrichtung enthält drei Einstelleinheiten, von denen die erste aus einem Magnetträger 1 rnit zehn in gleichmässigen Abständen in einem Kreis angeordneten Elektromagneten 2 und einer dem Magnetträger gegenübergestellten, um eine Welle 3 drehbaren, am Umfang verzahnten und mit einem festen Anschlag 5 (Fig. 2) versehenen Einstellscheibe 4 besteht.
Der feste Magnetträger 1 wird durch einige Bolzen 6 unterstützt, die an der Wand 7 einer Wägevorrichtung befestigt sind. Die Welle 3 ist in einer am Magnetträger 1 befestigten Büchse 8 gelagert. Die Scheibe 4 ist mit einem Ritzel 9 in Eingriff, das auf einer Welle 10 angeordnet ist.
Die zweite Einstelleinheit besteht in ähnlicher Weise aus einem Magnetträger 11 mit zehn in gleichmässigen Abständen in einem Kreis angeordneten Magneten 12 und einer gegenüber dem Magnetträger angeordneten, am Umfang verzahnten Einstellscheibe 14, die mit einem Ritzel 19 auf der Welle 10 in Eingriff ist. Der Magnetträger 11 und die Einstellscheibe
14 sind um die Welle 3 drehbar, wobei der Magnetträger 11 über ein Planetengetriebe, dessen Über- tragungsverhältnis zehn beträgt, mit der Einstellscheibe 4 gekuppelt ist. Wie in der Fig. 3 schematisch angegeben wird, besteht das Planetengetriebe aus einem fest mit der Scheibe 4 verbundenen Ritzel 13 und zwei in das Ritzel eingreifenden, auf dem Magnetträger 11 gelagerten Zahnrädern 15 und 16, die in einem festen, von den Bolzen 6 unterstützten Zahnkranz 17 laufen.
Die dritte Einstelleinheit besteht aus einem Magnetträger 21 mit zehn Elektromagneten 22 und einer Einstellscheibe 24. Der Magnetträger 21 ist mit der vorhergehenden Einstellscheibe 14 über ein Planetengetriebe gekuppelt, das aus einem Ritzel 23, zwei auf dem Magnetträger 21 gelagerten Zahnrädern 25 und 26 und einem von den Bolzen 6 unterstützten, gleichfalls ein Übertragungsverhältnis 1:10 ergebenden Zahnkranz 27 besteht. Die Einstellscheibe 24 ist am verzahnten Umfang mit einem Ritzel 29 auf der Welle
10 in Eingriff. Die Einstellscheibe 24 ist mittels einer Büchse 28 mit einem Bügel 30 gekuppelt, der das einzustellende Organ bildet.
Die Welle 10 wird mittels eines Keilriemens 31 während der für eine volle Umdrehung der Einstellscheiben benötigten Zeit durch einen nicht gezeichneten Elektromotor kontinuierlich angetrieben. Die Ritzel 9, 19 und 29 sind über Schlüpfkupplungen mit der Welle 10 verbunden. Dazu ist jedes Ritzel zwischen zwei Platten 32 aus Fasermaterial eingeklemmt, die durch die Büchsen 33 und 34 an das Ritzel angedrückt werden, wobei die Büchse 33 fest auf der Welle 10 befestigt ist und die Büchse 34 von einer fest auf der Welle 10 angeordneten Büchse 35 her mittels eines Stiftes fest an die zugehörige Faserplatte angedrückt wird. Wenn die zugehörige Einstellscheibe nicht gesperrt ist, wird sie vom Ritzel über die Faserplatten angetrieben.
Wird die Einstellscheibe stillgehalten, so tritt zwischen dem Ritzel und den angrenzenden Faserplatten ein Schlupf auf, so dass das Ritzel und die Einstellscheibe stehenbleiben. Die Welle 10 ist in Bügeln 36 und 37 gelagert, die unterschiedlich am Magnetträger 1 und an einer von den Bolzen 6 getragenen Platte 38 befestigt sind.
Der Bügel 30 trägt zwei Photozelleneinheiten, von denen in der Zeichnung nur eine dargestellt ist. Die dargestellte Photozelleneinheit besteht aus einer Lichtquelle 40, die in einer mit einer axialen Öffnung versehenen Hülse 41 angeordnet ist, sowie aus einer vorzugsweise als lichtempfindlicher Widerstand ausgebildeten Photozelle 42, die der genannten Öffnung gegenübergestellt ist. Auf der Zeigerwelle 43 der Wägevorrichtung ist eine Scheibe 44 befestigt, die das von der Lichtquelle 40 auf die Photozelle 42 geworfene Licht abfängt. Diese Scheibe ist jedoch an einer der Winkellage des Zeigers der Wägevorrichtung entsprechenden Stelle mit einer Öffnung oder Einkerbung versehen, die das Licht durchlässt.
Sobald der Zeiger der Wägevorrichtung demnach eine der Einstellung des Bügels 30 entsprechende Lage erreicht. tritt die Photozelle 42 in Wirkung, so dass die Zufuhr des abzuwägenden Materials mittels einer nichtgezeichneten Entladungsröhre mit kalter Kathode verzögert oder unterbrochen wird. Die Anwendung von zwei Photozelleneinheiten hat den Zweck, die Zufuhr mit der ersten Einheit zu verzögern und mit der zweiten zu unterbrechen, was eine erhöhte Genauigkeit der Dosierung ergibt. Der Bügel 30 trägt weiterhin einen Block 45, in dem einige Kontaktfedern befestigt sind, welche der Stromversorgung der Photozelleneinheiten dienen.
Diese Federn sind mit ihren Enden unterschiedlich am festen und am drehbaren Teil der Vorrichtung befestigt, so dass keine Schleifkontakte erforderlich sind.
Wie in der Fig. 2 näher angegeben wird, ist der Anker jedes der Elektromagnete mit einem Sperrglied 46 verbunden, das bei Erregung des betreffenden Magneten in die Bahn des festen Anschlags 5 der zugehörigen Einstellscheibe gebracht wird.
Die Wirkung der beschriebenen Vorrichtung ist wie folgt:
Mittels beliebiger Bedienungsorgane, z. B. Drucktasten oder eines Ablesgerätes für Lochkarten, wird auf jedem der Magnetträger einer der Magnete erregt.
Die Winkellage, in welche das einzustellende Organ, das heisst der Bügel 30 mit den zugehörigen Photozelleneinheiten, gebracht werden soll, wird durch eine dreistellige Zahl bestimmt. Man erregt also auf dem Magnetträger 21 den Magneten, dessen Nummer der ersten Ziffer entspricht, auf dem Magnetträger 11 den Magneten, dessen Nummer der zweiten Ziffer entspricht, und auf dem Magnetträger 1 den Magneten, dessen Nummer der dritten Ziffer entspricht. Die betreffenden Magnete bringen je ihr Sperrglied in die Bahn des festen Anschlags 5 der zugehörigen Einstellscheibe, so dass jede dieser Einstellscheiben durch die Welle 10 angetrieben wird, bis der Anschlag an das Sperrglied des erregten Magneten anstösst.
Dabei wird die Endlage der Einstellscheibe 4 zehnmal verkleinert auf den Magnetträger 11 übertragen, während die Endlage der Einstellscheibe 14 zehnmal verkleinert auf den Magnetträger 21 übertragen wird. Wenn die drei Anschläge je an ein Sperrglied anliegen, ist die Endlage der Einstellscheibe 4 also hundertmal verkleinert und die Endlage der Scheibe 14 zehnmal verkleinert auf den Magnetträger 21 übertragen. Die Endlage der Einstellscheibe 24 wird demnach durch die drei Dezimalen der eingestellten Zahl bedingt. Weil die Endlage jeder Einstellscheibe eindeutig durch das Sperrglied des erregten Magneten und durch den festen Anschlag bestimmt wird, haben allfällige Spiele in den Zahnrad übertragungen keinen Einfluss auf die Einstellgenauigkeit.
Nachdem die Wägung stattgefunden hat, wird die Welle 10 in entgegengesetzter Richtung angetrieben, so dass die Einstellscheiben 4, 14 und 24 in eine Lage zurückgeführt werden, die etwas vor der dem Magneten mit der Nummer Null entsprechenden Lage liegt.
Wenn man dabei auf jedem Magnetträger den Magneten mit der Nummer Null erregt, kommen die Scheiben daher in die Nullage, sobald die Drehrichtung der Welle 10 wieder umgekehrt wird. Erwünschtenfalls kann man aber auch unmittelbar ein neues Gewicht einstellen.
Weil die Einstellscheiben 4, 14 und 24 nie mehr als eine Umdrehung machen, können die zehn Magnete über einen beliebigen Teil des Umfangs verteilt sein. In der Praxis empfiehlt es sich im allgemeinen, insbesondere, wenn die Vorrichtung bei einer Dosierwägevorrichtung verwendet wird, die Magnete über einen Bogen von weniger als 3600 zu verteilen, der z. B. durch wägetechnische Erwägungen bedingt sein kann.
Die in der Zeichnung dargestellte Steuerung der Dosierung durch Photozelleneinheiten hat den Vorteil, dass die Genauigkeit der Gewichtsanzeige durch die Anwesenheit der vorliegenden Vorrichtung in keiner Weise beeinflusst wird.