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Preisberechnungs-Neigungswaage Die Erfindung betrifft eine Preisberechnungs-Neigungswaage
mit einer auf den Tangens des Neigungswinkels des ausgeschlagenen Pendels ansprechenden
Anzeigevorrichtung, bei welcher entsprechend dem Ausschlag des Neigungspendels das
Gewicht und der Preis durch in unterschiedlichen Abständen vom Pendeldrehpunkt angeordnete,
auf in sich parallelen Bahnen geführte, abtastende Obertragungsvorrichtungen einstellbar
ist, wobei die Preisbahn unter Beibehalten ihrer Parallelität zu der Gewichtsbahn
entsprechend dem Grundpreis in Radiusrichtung voreinstellbar ist.
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Bekannte Waagen dieser Art verschieben beim Ausschlagen mit ihrem
Neigungspendel ein Gestänge, das eine Anzeige verstellt. Entsprechend dem Grundpreis
kann das Gestänge samt Anzeige in einer Ebene parallel zur Schwingungsebene des
Pendels eingestellt werden. Außerdem verschiebt das Pendel noch ein zweites Gestänge
mit Anzeige, das in senkrechter Richtung unverschieblich ist. Da bei dieser Konstruktion
das Pendel selbst das Gestänge und die Anzeige bewegen muß, wird seine Anzeigegenauigkeit
von den Reibungswiderständen im System abhängen und daher entsprechend ungenau sein.
Außerdem erscheint bei dieser bekannten Waage die Anzeige je nach Grundpreis an
einer anderen Stelle.
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Bei einer weiteren bekannten Waage wird zwar ein Nachlauftaster verwendet.
Er regelt nur den vom Pendel durchlaufenen Bogenweg. Da aber allein die Sehnen dieser
Bogen den für die Wägung maßgebenden und zu messenden Weg darstellen, sind hier
Linearisierungskurven notwendig, die dafür sorgen. daß die Gewichtsskala, die über
einem Bogen verläuft, für die Gewichtseinheit stets den gleichen Bogen bestreicht.
Ferner wird statt des um einen Drehpunkt schwenkbaren Nachlaufabtasters nur die
entsprechende Sehne gemessen. Deshalb sind Weitenkorrekturkurven vorzusehen.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Preisberechnungs-
und Neigungswaage zu schaffen, bei der das Meßergebnis nicht von vom Anzeigemechanismus
herrührenden Reibungskräften verfälscht wird und bei der eine Messung in mathematisch
genauer Weise durchführbar ist.
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Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß erfindungsgemäß ein Schlitten
mit einer zur Abtastkante des Neigungspendels in der Nullage parallelen Führungsschiene,
auf welcher der Preisabtaster entsprechend dem Grundpreis verstellbar ist, als abtastende
Preisübertragungsvorrichtung und ein Schlitten als abtastende Gewichtsübertragungsvorrichtung
angeordnet ist, die beide in an sich bekannter Weise als
Nachlauftaster gegen die
Abtastkante des arretierten Neigungspendels führbar sind.
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Vorteilhaft ist es, wenn mit den beiden Abtastschlitten in einer
Ebene nebeneinander angeordnete, bezifferte und mit Drucktypen versehene Skalenscheiben
mittels Bänder verstellbar sind. Damit kann die geradlinige Bewegung der Abtastschlitten
einfach in eine Skalendrehbewegung umgewandelt werden.
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Zweckmäßig ist es ferner, wenn eine Grundpreis-Anzeigescheibe mit
Drucktypen koaxial zu der Preisanzeigescheibe angeordnet ist, derart, daß der jeweilige
Grundpreis sowie der Gesamtpreis und das Gewicht mit den zugehörigen Drucktypen
innerhalb eines vorbestimmten, eng begrenzten Bereiches zu liegen kommen. Dadurch
wird es möglich, die interessierenden Meßdaten z. B. auf kleine Etiketten abzudrucken.
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Günstig ist es auch, wenn der Preisabtaster nur bei »Unternull«-Stellung
der Waage und hierbei gelöster Blockierungsvorrichtung durch die Grundpreisanzeigescheibe
verstellbar ist. Dadurch wird verhindert, daß zu ungeeigneten Zeitpunkten der Grundpreis
verstellt werden kann.
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Förderlich ist es schließlich noch, wenn der Schlitten und der Gewichtsabtastschlitten
über Züge mit konstanter Kraft in die Abtaststellung und durch Motoren in die Ausgangsstellung
führbar sind. Man erreicht so eine automatische und gleichmäßige Arbeitsweise der
Waage.
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Die Erfindung ist an Hand der Zeichnungen mit einer Prinzipskizze
und einem Ausführungsbeispiel des Gegenstands der Erfindung schematisch erläutert,
und zwar stellt dar F i g. 1 das Waagenschema, Fig. 2 die Vorderansicht der ohne
Gehäuse und unter Weglassung nicht wesentlicher Teile veranschaulichten Waage, Fig.3
die Draufsicht auf einen Einzelteil der Waage.
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In dem Schema ist der Wiegehebel mit WH bezeichnet und die an einem
Gehänge G vorgesehene Wiegeplatte mit WP, wobei diese Wiegeplatte durch einen Lenker
L bei ihrer Auf- und Abbewegung geführt ist. Das zugleich als Zeiger ausgebildete
Neigungspendel NP zeigt das ermittelte Gewicht auf der Skala S an. Es handelt sich
hier um eine Neigungswaage nach dem Einhebelsystem, wobei die zu wiegende Last genau
vertikal über Schneidenlager eingeleitet wird. Der sich gemäß dem aufgelegten Gewicht
ergebende Ausschlagwinkel a wird mittels des am Wiegehebel befestigten Zeigers auf
der gewichtsgeteilten Skala angezeigt. Der Tangens dieses Ausschlagwinkels x ist
proportional dem aufgelegten Gewicht. Nach Festklemmen der Waage in ihre Einspiellage
kann der Tangens mittels eines Nachfahrschlittens im Abstand R1 vom Systemmittelpunkt
ermittelt werden, wobei der Nachfahrweg über Trieb-und Bandtrommel vergrößert auf
einer abdruckbaren, linear geteilten Drehskala dargestellt wird. Eine weitere, ähnliche
Tangens-Abtasteinrichtung arbeitet parallel zu der ersterwähnten auf verschieden
einstellbaren Abständen R vom Systemmittelpunkt und stellt auf ähnliche Weise wie
bei der Gewichtsabtastung geschildert den ermittelten Tangensbetrag auf einer abdruckbaren
linear geteilten Drehskala dar. Diese mit der zweiten Einrichtung ermittelten Werte
entsprechen reduzierten Gewichtsskalenbeträgen und können so geteilt werden, daß
sie bestimmten Gesamtpreisbeträgen entsprechen. Wenn die Einstellung der zweiten
Abtasteinrichtung so gewählt wird, daß der Abstand R zu Null wird, wird kein Tangens
im gleichen Sinne ermittelt werden können. Dies entspräche einem Grundpreis von
Null, bei dem für jedes beliebige Gewicht der angezeigte Gesamtpreisbetrag Null
wäre. Das ganze System ist nun so ausgelegt, daß die Gesamtpreise dem höchsten einstellbaren
Grundpreis auf einem Radius R, der kleiner ist als Rt, ermittelt werden kann. Die
größte Länge der Strecke R wird möglichst groß gewählt. Die zweite Abtasteinrichtung
ist über eine Einstellvorrichtung auf beliebig viele Zwischenwerte einstellbar.
Jede Einstellposition zwischen dem Systemdrehpunkt und einer beliebigen Einstellung
R entspricht einem bestimmten Warengrundpreis und der hierbei abgetastete Tangenswert
entspricht dem Preis der aus dem Gewicht und dem eingestellten Grundpreis resultierenden
Gesamtpreis.
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Bei dem in Fig. 2 dargestellten Ausführungsbeispiel trägt der in
diesem Fall zweiarmige Wiegehebel 11, der dem Wiegehebel WH in Fig. 1 entspricht,
zwei Hauptschneiden 12 und jeweils an seinen Enden Lasteingangsschneiden 13 und
Gegenschneiden 14.
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Die Gegenschneiden 14 tragen eine Gewichtsschale 15 zur Aufnahme des
Taraausgleiches (Verpackungsmaterial). An den Lasteingangsschneiden 13 ist über
ein Gestänge 16, das dem Gestänge G der Schemaskizze nach Fig. 1 entspricht, eine
Wiegeschale 17 aufgehängt.
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Sowohl die Tarierschale 15 als auch die Wiegeschale 17 sind durch
am einen Ende gestellfest gelagerte Lenker 18 bzw. 19 jeweils parallel zu sich selbst
geführt. Die Waagenschwingung ist durch einen am Träger der Tarierschale 15 angreifenden
Dämpfer 20 gedämpft. Ein längs einer Skala 21, die der Skala S im Schema der Fig.
1 entspricht, schwingender Zeiger 22 ist starr mit dem Wiegehebel 11 verbunden.
Er zeigt auf der Skala 21 das zu wiegende
Gewicht (bei der Zeigerstellung nach der
Zeichnung: 1000 g) an.
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Ein Neigungsgewicht 23, das dem Neigungsgewicht NP der Schemaskizze
nach F i g. 1 entspricht, ist ebenfalls starr mit dem Wiegehebel 11 verbunden.
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Es ist gewichtlich so ausgelegt, daß bei 1000 g Gewichtsauflage der
volle Zeigerausschlag vorliegt.
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Das Neigungsgewicht ist langgestreckt und mit einer geraden Abtastkante
24 versehen, die parallel zu einer ideellen Abtastgeraden 24 a verläuft, die durch
den Systemdrehpunkt, also durch die Schneidenlinie des Wiegehebels 11 geht.
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Im Schwingungsbereich des Endes des Neigungsgewichtes 23, das in
F i g. 3 geschnitten dargestellt ist, ist eine das Neigungsgewicht feststellende
Klemmvorrichtung vorgesehen, die aus einer gestellfesten Schiene 25 und einer Klemmschiene
26 besteht, welche über Kniehebel 27 durch einen motorisch betätigten Zug 28 entgegen
der Wirkung einer Feder 29 in Klemmstellung gebracht wird. Nach dem Aufhören des
Zuges am Zugseil 28 zieht die Feder 29 die Klemmschiene 26 in die Ausgangslage zurück,
wodurch die Klemmwirkung auf das Ende des Neigungsgewichtes 23 aufgehoben ist.
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Für eine Fixierung der Schneidenlagerung des Wiegehebels 11 ist ein
weiterer Kniehebel 30 vorgesehen, der über einen Zug 30 a ebenfalls motorisch und
zu gleicher Zeit wie die Kniehebelklemmung 25.
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26 betätigbar ist, wobei dieser Kniehebel über einen Schwenkhebel
31 auf eine am Wiegehebel 11 vorgesehene, zu seiner Schneidenlinie zentrische Zylinderfläche
32 drückt.
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Im Bereich des schwingenden Endes des Neigungshebels 23 ist parallel
zur Schwingungsebene ein Abtastlineal 33 vorgesehen, das senkrecht zur Halblaststellung
der Abtastgeraden 24 a steht und seinerseits auch eine Gerade darstellt. Auf diesem
Abtastlineal läuft ein Gewichtsabtastschlitten 34. Für seine Verstellung ist ein
Stahlband 35 vorgesehen, das über eine Umlenkrolle 36 und eine Bandtrommel 37 läuft.
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An dieser Trommel oder an dem Stahlband greift ein um eine Umlenkrolle38
geführtes Zugelement 39 an, das mittels eines daran aufgehängten Gewichtes 40 den
Abtastschlitten 34 in seine Abtaststellung zieht und für einen stets gleichbleibenden
Abtastdruck sorgt. Für die Rückführung des Gewichtsabtastschlittens34 entgegen der
Wirkung des Zuggewichtes 40 ist ein Motor 41 vorgesehen, der über einen endlosen
Trieb 42 an der Achse 43 der Trommel 37 mit der gewünschten Drehrichtung angreift.
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Auf der Achse 43 der Trommel 37 sitzt außerdem noch eine gewichtsanzeigende
Skalenscheibe 44. Sie ist so beschriftet, daß die aufgetragenen Zahlenwerte in der
durch den Kreis 45 gekennzeichneten Zone ablesbar bzw. abdruckbar sind.
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Genau parallel zu der erwähnten ersten Abtastschiene33 ist, ebenfalls
im Schwingungsbereich des Neigungspendels 23, jedoch etwas näher am Schwingungsmittelpunkt,
eine weitere Abtastschiene 46 vorgesehen. Diese Schiene weist wiederum eine gerade
Führungskante für einen zweiten großen Schlitten 47 auf. Um die Lage dieses großen
Schlittens 47, der im Ausführungsbeispiel und der Darstellung nach F i g. 2 dreieckigen
Umriß hat und mit der Grundkante an der Abtastschiene 46 geführt ist, beizubehalten,
ist im Bereich der Dreieckspitze eine weitere Schiene 48 vorgesehen, wobei für die
Führung
der Grundkante des Abtastschlittens 47 Rollenlager 49 auf
der Abtastschiene 46 laufen und für die Führung des oberen Endes des Abtastschlittens
ein Kugellager 50 auf der Schiene 48 läuft.
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Der große Schlitten 47 trägt eine gerade Schiene 51, die so ausgerichtet
ist, daß sie genau parallel zu der ideellen Abtastgeraden 24 a des Neigungsgewichtes
23 verläuft, wenn dieses sich in der Gewichtsstellung »Null« befindet. Entlang dieser
Schiene51 ist ein Abtastschlitten 52 (Preisabtastschlitten) verstellbar. Er kommt
mit einem Abtastkugellager53 an der Abtastkante 24 des Neigungsgewichtes 23 zur
Anlage. Der Preisabtastschlitten 52 ist an einen Stahlbandzug 54, der endlos über
Rollen 55 und 56 am Ende der Schiene 51 geführt ist, angeschlossen und kann durch
eine auf das Stahlband wirkende Klemmeinrichtung 57 blockiert werden.
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Zum Heranführen des mit den erwähnten Mitteln in der Höhe eingestellten
und blockierten Abtastschlittens 52 an die Abtastkante 24 des Neigungsgewichtes
23 ist der große Abtastschlitten 47 an ein durch ein Gewicht 58 belastetes und über
eine Umlenkrolle 59 geführtes Zugelement 60 angeschlossen.
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Diese sucht ihn in die Abtastlage zu drängen, wobei sich stets ein
konstanter Abtastdruck ergibt. Dieses Zugelement ist dabei um die eine Stufe einer
Bandtrommel 61 geschlungen, die um eine gestellfeste Achse 62 drehbar ist. Für die
Rückführung des großen Schlittens 47 ist ein weiterer Motor 63 vorgesehen, der mit
einem endlosen Trieb 64 an der anderen Stufe der Trommel 61 angreift und durch entsprechende
Drehung der Trommel 61 das Zugmittel 60 unter Anheben des Gewichtes 58 verstellt,
wobei der Schlitten 47 durch sein großes Eigengewicht dieser Bewegung folgt.
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Mit der Tromel 61 ist eine Gesamtpreis-Skalenscheibe 65 fest verbunden.
Sie ist so beschriftet, daß der angezeigte Betrag ebenfalls in der Zone 45 ablesbar
bzw. abdruckbar ist.
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Parallel zu der Schiene 51 ist eine gestellfeste Verstellschiene
66 vorgesehen, auf der ein mittels eines endlosen Stahlbandes 67 verstellbarer Mitnehmerschlitten
68 geführt ist. Dieses Stahlband 67 ist über Umlenkrollen 69 und 70 geführt und
um eine auf der Achse 62 drehbare Trommel71 geschlungen, wobei mit dieser Trommel
eine Grundpreis-Skalenscheibe 72 fest gekoppelt ist. Diese Skala ist so beschriftet,
daß die angezeigten Beträge ebenfalls im Bereich der Zone 45 ablesbar bzw. abdruckbar
sind.
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Neben der Verstellschiene 66 befindet sich eine Entblockiereinrichtung
73, die über ein Kniegelenk 74 mit Hilfe eines motorisch betätigten Zuges 75 in
die Entriegelungsstellung gebracht und durch eine Rückholfeder 76 in die Verriegelungsstellung
gebracht werden kann. Diese Entblockierungseinrichtung kommt bei der »Unternull«-Stellung
des großen Schlittens 47 mit der Klemmeinrichtung 57 in Wirkungsverbindung. Hierdurch
kann während dieser »Unternull«-Stellung von außen her die Klemmeinrichtung 57 betätigt
und wieder freigegeben werden.
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In dieser »Unternull«-Stellung des großen Schlittens 47 arbeitet aber
auch eine Gabel 77 des Mitnehmerschlittens 68 mit einem zweiten am Preisschlitten
52 vorgesehenen Kugellager 78 in der Weise zusammen, daß durch Verstellung des Schlittens
68 auch der Preisschlitten 52 verstellbar ist, wozu also ebenfalls eine »Unternull«-Stellung
der Waage vorliegen muß.
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Durch nicht näher beschriebene mechanische und
elektrische Verriegelungen
wird erzwungen, daß die Grundpreiseinstellung nur in der »Unternull«-Stellung des
großen Schlittens 47 betätigbar ist.
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Zwischen den abdruckbaren Skalenscheiben 44, 65 und 72 ist im Bereich
der Zone 45 noch Raum für mehrere Schieber 79, die Buchstaben-, Datums- oder andere
Gravuren tragen können, die ebenso wie die im Bereich der Zone 45 ablesbaren oder
abdruckbaren Angaben der Skalenscheiben alle zusammen auf einem relativ kleinen
Etikett abgedruckt werden können.
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Da die Abtastelemente des Preis- (52) und des Gewichtsschlittens
34 mit einer Abtastkante 24 des Neigungsgewichtes 23 zusammenarbeiten, die je nach
Gewichtslage eine andere Neigung zur Abtastrichtung hat, ist es nur möglich, entweder
mit einer scharfen Kante diese Abtastkante 24 anzufahren oder mit einem genau zentrisch
gelagerten Kugellager oder Drehkörper, dessen Mittelachse durch entsprechende Wahl
des Durchmessers auf die ideelle Abtastgerade 24 a zu liegen kommen muß, so daß
also der Mittelpunkt des zylindrischen Abtastkörpers dieser theoretischen Abtastgeraden
24 a folgt.
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Um die relativ hohe Bewegungsenergie des großen Schlittens 47 und
des Gewichtsschlittens 34 beim Anfahren der Abtastkante 24 bzw. beim Zurückfahren
in die »Unternull«-Stellung zu vernichten, können nicht näher dargestellte, z. B.
hydaulisch wirkende Dämpfungsmittel vorgesehen sein.
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Die eben beschriebene einfachste Ausführungsmöglichkeit erlaubt zunächst
nur den Abdruck der Werte an den drei verschiedenen Skalenscheiben.
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Werden die Wertangaben digital gewünscht, so ist es mit bekannten
Mitteln ohne weiteres möglich, durch zusätzliche Richt- und Nachlaufbewegungen der
Skalenanzeige eine volldigitale Anzeige sicherzustellen. Desgleichen könnten die
Abtastwege in Einzelimpulse verwandelt werden, die z. B. photoelektrisch erzeugt
und in einer abdruckbaren Zähleinrichtung gespeichert werden. Weiterhin ist es denkbar,
die Abtaststellung der beiden Schlitten 34 und 52 über eine Codespur abzufragen
und die Werte abdruckbar darzustellen.
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Die Wirkungsweise der beschriebenen Einrichtung ist folgende: Bei
unbelasteter Waage befinden sich alle Teile in der »Unternull«-Stellung und der
Schlitten 47 mit der darauf befindlichen Verstellschiene 51 in unmittelbarer Nachbarschaft
der Verstellschiene 66.
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Dabei hält die Verriegelungseinrichtung 73 die Klemmeinrichtung 57
in Klemmstellung, bei der sie also ein Verstellen des Preisschlittens 52 verhindert.
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Zu Beginn der Waagenbenutzung wird durch den motorisch betätigten
Zug 75 die Entriegelungseinrichtung 73 in der Weise betätigt, daß sie die Klemmvorrichtung
57 freigibt. Darauf wird mittels einer nicht dargestellten Handbetätigungseinrichtung
die Grundpreis-Skalenscheibe72 so eingestellt, daß der dem Wiegegut entsprechende
Grundpreis an der Anzeige- und Abdruckstellung erscheint, wodurch gleichzeitig über
den Stahlbandzug 67 der Mitnehmerschlitten68 sowie der während der »Unternull«-Stellung
mit dem Kugellager78 in die Gabel 77 dieses Mitnehmerschlittens eingreifende Preisschlitten
52 in eine diesem Grundpreis entsprechende Höhenlage an der Schiene 51 verstellt
wird. Danach wird die Einrichtung73 wiederum im Sinne einer
Verriegelung
der Klemmeinrichtung 57 und damit einer Blockierung des Schlittens 52 auf der Schiene
51 betätigt.
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Wird nun die Last auf die Wiegeschalel7 und die Tara auf die Schale
15 aufgebracht, so schwingt der Zeiger 22 in seine an der Skala 21 ablesbare Einschwinglage
ein. Auch das Neigungsgewicht 23 nimmt seine gezeichnete Einschwinglage ein. Anschließend
wird durch eine Betätigung des Zuges 28 diese Einschwinglage des Neigungsgewichtes
23 blockiert.
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Auf Grund einer nicht veranschaulichten Auslösung verfahren nun der
Schlitten 34 unter der Wirkung des Gewichtes 40 und der große Schlitten 47 unter
der Wirkung des Gewichtes 58 in ihre gezeichnete Abtastlage, d. h. so weit, bis
das Abtastelement 34 a des Abtastschlittens 34 und das Abtastelement 53 am Preisschlitten
52 des großen Schlittens 47 an der Abtastkante 24 des Neigungsgewichtes 23 anliegen.
Bei dieser Abtastbewegung werden durch die beschriebenen Bandzüge die Skalenscheiben
44, die das Gewicht anzeigt, und 65, die den Gesamtpreis anzeigt, in die Anzeigestellung
verfahren, in der sie abgelesen oder abgedruckt werden können, wobei auf einem kleinen
Etikett also sowohl der eingestellte Grundpreis, das erreichte Gewicht und der entsprechende
Gesamtpreis sowie weitere Daten erscheinen.
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Nach Beendigung des Druckvorganges werden die Schlitten 34 und 47
wieder in die oben beschriebene »Unternull«-Stellung, und zwar unter Zuhilfenahme
der Rückstellmotoren 41 und 63, verfahren. Nach Abnehmen des Wiegegutes und Aufbringen
eines neuen Wiegegutes, das einen anderen Grundpreis hat, wird nach Betätigung der
Entriegelungsvorrichtung wieder die Grundpreisscheibe und damit der Preisschlitten
52 längs seiner Verstellschiene 51 verstellt und erneut verriegelt.
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Infolge der dadurch veränderten Entfernung des Tastorganes 53 des
Preisschlittens 52 von der Neigungsgewichtsschwingachse ergibt sich beim Verwiegen
eines beispielsweise gleich schweren Wiegegutes, wie im bereits beschriebenen Fall,
ein früheres oder ein späteres Anliegen des Preisschlittens 52 und damit die Anzeige
eines geringeren oder höheren Gesamtpreises.