DE1013881B

DE1013881B - Anordnung zur Ausloesung von Schaltvorgaengen durch ein schwingendes mechanisches Organ bei einem vorbestimmten Schwingungszustand

Info

Publication number: DE1013881B
Application number: DED14798A
Authority: DE
Original assignee: DURAG APPBAU GmbH
Current assignee: DURAG APPBAU GmbH
Priority date: 1953-04-11
Filing date: 1953-04-11
Publication date: 1957-08-14

Description

Anordnung zur Auslösung von Schaltvorgängen durch ein schwingendes mechanisches Organ bei einem vorbestimmten Schwingungszustand Einel in. der Technik häufig auftretende Aufgabe ist, Schaltvorgänge an einem mechanischen System erst dann auszulosen, wenn Schwingungen dieses Systems abgeklungen sind. Zum Beispiel soll die Ein und Ausschaltung der Ein- und Abfüllvorrichtung von Füllwaagen vielfach erst dann erfolgen, wenn der Waagebalken zur Ruhe gekommen ist bzw. soll erst dann ein elektromagnetisches Druckwerk betätigt werden. Auch bei der Werkstoffprüfung und-bearbeitung werden ähnliche Aufgaben gestellt.
Es ist bekannt, die Kopplung schwingender Systeme mit dem Schaltgerät durch mechanische Hilfseinrichtungen herzustellen. Hierdurch werden jedoch die Schwingvorgänge gestört und die Einstellung der wirklichen Gleichgewichtszustiände beeinträchtigt. Es isf ferner bekannt, an den schwingenden mehcnaischen Systemen mit Licht durchstrahlbare oder reiiektie rende Raster anzubringen, an denen Marken. # z. B. dekadische Zähne - vorgesehen sind. Nachdem sich das Gleichgewicht des schwingenden Systems eingestellt hat, wird der Raster durchstrahlt und mittels einer optischen Ein. richtung oder einer Fotozelle die im Lichtstrahl befindliche Marke beobachtet oder abgetastet. Je nach Kennzeichnung und Eichung der Marken können so Gewichte, Längen oder andere Meßwerte abgelesen werden.
An dem schwingenden mechanischen System angebrachte transparente oder reflektrierende Raster mit gleichmäßiger Teilung können auch auf andere bekannte Weise zur Messung des Schwingungszustandes herangezogen werden. iDie bei optische Abtastung des Rasters durch zwei aufeinanderfolgende Marken erzeugten Impulse können zum Unterbrechen oder Auslösen mit bekannter zeitlicher Abhängigkeit ablaufender Vorgänge benutzt werden.
Aus den Anfangs- und Endzuständen dieser Sekundärvorgänge sind die Zeiten zwischen den Durchgängeln benachbarter Marken des Rasters zu bestimmen und damit die Geschwindigkeit der Schwingung.
Eine derartige Anordnung erfordert aber neben der optisch-elektricschen Abtastvorrichtung mit angeschlossenem Versrtärker ein weiteres elektronisches oder mechanisches Glied, welches mit genau definiertem zeitlichem Ablauf die erforderlichen Sekundärprozesse steuert.
Bei einer Anordnung zur Auslösung von Schaltvorgängen durch ein schwingendes mechanisches Organ bei einem vorbestimmten Schwingungszustand mit einem mit dem schwingenden Teil fest verbundenen durchsichtigen Strichraster, welcher zwischen einer Lichtquelle und einer Fotozelle schwingt und auf letzteren abgebildet wird und dabei Impulse erzeugt, deren Aufeinanderfolge zulr Auslösung von Schaltvorgängen ausgenutzt wird, wird erfindungsgemäß vom Raster ein Bereich von der Breite weniger, insbesondere zwei er Rasterabstände abgebildet, und die Stromimpulse der Fotozelle werden über eine Integrationsstufe mit einstellbarer Zeitkonstante verstärkt und betätigen Schaltorgane, insbesondere Relais, wenn der zeitliche Abstand zweier au fein ander folgender Impulse einen vorbestimmten einstellbaren Wert überschreitet.
Die Zeitkonstante des Integrators gibt das Maß für den maximalen zeitlichen Abstand zweier aufeinanderfolgender, den endgültigen 5 chaltvorgang noch nicht auslösender Impulse. Ist also der zeitliche Abstand zweier aufeinanderfolgender Impulse größer als die Zeitkonstante, wird der Schaltvorgang über den zweiten Verstärker ausgelöst.
Die Erfindung ist an Hand der Zeichnungen erläutert, und zwar stellt Abb. 1 schematisch einen auf einem Waagebalken angebrachten durchstrahlbaren (überdimensioniert gezeichneten) Strichraster, Abb. 2 - ebenfalls schematisch - eine Anordnung zur Auslösung von Schaltvorgängen nach dem Erdindungsgedanken unter Verwendung eines transparenten Rasters dar.
Auf dem Waagebalken 1 der Abb. 1 ist ein durchstrahlbarer Strichraster 2 angebracht.
Die Striche sind zweckmäßig nicht ganz parallel, sondern weisen auf den Drehpunkt der Waage. Hierdurch wird bewirkt, daß sie blei schwingendem Waagebalken, von einem festen Ort aus betrachtet, eine stets gleichbleibende Richtung aufweisen. Gemäß Abb. 2 bildet ein Lichtsender 3 mit einer Abbildungsoptik 4 einen Ausschnitt 5 der Rasteiplatte 2 von etwa einer Strichbreite auf den Eintrittsschlitz 6 des Fotozellenempfängers 7 ab.
IN dem Schaltgerät 8, welches mit dem Lichtsender und Lichtempfänger 9 und 10 zusammenarbeitet, ist in der Zeichnung mit den gebräuchlichen Symbolen ein Verstärker 11 angedeutet, der über die vom schwingenden Raster erzeugten Impulse integriert und mit einem Relais 12 einen dreipoligen Ausgang 13 steuert.
Mit den üblichen Schaitmitteln ist es möglich, die Schaltgrenze auf etwa zwei Impulse pro Sekunde einzustellen. Hat der Strichraster einen Strichabstand von 0,1 mm, wird der Schaltvorgang also dann ausgelöst, wenn die Geschweindigkeit des Rasters und damit des Waagebalkens am Ort des Rasters 0,2 mm/see unterschreitet. Diese Zahl gibt keine Grenzse der techniswchen Leistungsfähigkeit des Erfindungsgegenstandes an, sondern stellt nulr eine in der Praxis häufig verwirklichte Schaltgrenze dar.

Claims

P A T E N T A N S P R Ü C H E : 1. Anordnung zur Auslösung von Schaltvorgängen durch ein schwingendes mechanisches Organ bei einem vorbestimmten Schwingungszustand mit einem mit dem schwingenden Teil fest verbundenen durchsichtigen Strichraster, welcher zwisohlen einer Lichtquelle und einer Fotozelle schwingt und auf letzteren abgebildet wird und dabei Impulse erzeugt, deren Aufeinanderfolge zur Auslösung von Schaltvorgängen ausgenutzt wird, dadurch gekennzeichnedt, daß vom Raster ein Bereich von der Breite weniger, insbesondere zweier Rasterabstinde abgebildet wird und daß die Stromimpulse der Fotozelle über eine Inte grationnstufe mit einstellbarer Zeitkonstante verstärkt werden und Schaltorgane, insbesondere Relais, betätigen, wenn der zeitliche Abstand zweier aufeinanderfolgender Impulse einen vorbestimmten einstellbaren Wert überschreitet.
2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch ge kennzeichnet, daß der durchsichtige Raster durch ein Reflexionsraster ersetzbar ist.
3. Anordnung nach Anspruch 1 und 2, gekennzeichnet durch eine solche AusbiLdung des Integrators, daß die Zeitkonstante des Integrators die Verstärkung einer einstellbaren Mindestzahl von Impulsen pro Zeiteinheit gerade noch zuläßt, jedoch nicht weniger.
4. Anordnung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Rasterbereich durch eine kondensorlinse auf eine Eintrittsluke (z. B. einen Spalt od. dgl.) und die behauptete Kondensorlinse durch eine weitere, hinter der Eintrittscluke angeurdnete Linse auf die Kathode der Fotozelle abgebildet wird.
5. Anordnung nach Anspruch 1 bis 4, gekennzeichnet durch die Verwendnug in Verbindung mit Abfüllwaagen zum Ein- und Ausschalten der Einfüll- bzw. Abfüllvorrichtung.
6. Anordnung nach Anspruch i bis 5, gekennzeichnet durch die Verwendung zur Betätigung eines elektromagnetischen Druckwerkes.

In Betracht gezogene Durckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 836 105: Deutsche Auslegeschrift C 7324 IX/42f.