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Gattierungswaage Die Erfindung betrifft eine Gattierungswaage mit
einem vom Waagenzeiger entsprechend dem Istwert einer Komponente verstellbaren Istwertpotentiometer
in einer Widerstandsbrückenschaltung, in welche entsprechend dem jeweiligen Sollwert
über eine Lochkartensteuerung Sollwertwiderstände einschaltbar und von welcher kurz
vor Erreichen der Übereinstimmung der beiden Widerstände durch eine in der Brückendiagonale
liegende Schaltvorrichtung die Gutzufuhr der zulaufenden Komponente abschaltbar
sowie die Weiterschaltung auf die nächste abzufüllende Komponente einleitbar ist,
wobei nach dem Abschalten jeder Komponente durch Einschalten von die zulässigen
Über- bzw. Untergewichte des Istgewichtes gegenüber dem Sollgewicht charakterisierenden
Widerständen zu den Sollwiderständen die Brücke entsprechend verstimmbar und der
Istwert überprüfbar ist.
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Der Zufluß bei derartigen Gattierungswaagen darf hier nicht erst
dann abgeschaltet werden, wenn das vorgeschriebene Gewicht erreicht ist, sondern
muß eine vorbestimmte Zeit vorher abgeschaltet werden, so daß die zu erwartende
Nachlaufmenge gerade ausreicht, um das Sollgewicht zu erzielen. Die Vorabschaltung
wird hierbei zweckmäßigerweise durch Einführen einer Zusatzspannung in den Meßbrückenkreis
erreicht.
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Das Maß der Verstimmung der Meßbrücke kann nur auf Grund von Erfahrungswerten
eingestellt werden. Es bleibt hierbei der Aufmerksamkeit des Bedienungspersonals
überlassen, ob der volle Sollwert erreicht oder ob er über- oder unterschritten
wird.
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Es ist bereits bei Gattierungswaagen der oben bezeichneten Gattung
bekannt, nachzuprüfen, ob und um wieviel der wirkliche Sollwert unter- oder überschritten
wurde, und zwar dadurch, daß nach dem Abschalten jeder Komponente durch Einschalten
von die zulässigen Üb er- bzw. Untergewichte des Istgewichtes gegenüber dem Sollgewicht
charakterisierenden Widerständen zu den Sollwiderständen die Brücke entsprechend
verstimmt wird uiid dabei festgestellt wird, ob die Materialmenge innerhalb des
Toleranzbereiches liegt oder zu groß oder zu klein ist.
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Die Aufgabe der Erfindung besteht nun darin, eine derartige Prüfvorrichtung
zu verbessern. Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß erfindungsgemäß den Sollwiderständen
eine entsprechend dem Code der Lochkarte abgestufte Reihenschaltung der das Üb er-bzw.
Untergewicht feststellenden, entsprechend einer Wiegeeinheit unterteilten Widerstände
(Toleranzwiderstände) vorgeschaltet ist, welche Widerstände eine vorbestimmte Zeit
nach Abschalten der Zu-
führung durch einen von der Schaltvorrichtung in der Brückendiagonale
gesteuerten Wählerblock und diesem zugeordneten Relais schrittweise aus dem einen
Zweig in den benachbarten Zweig der Sollwertwiderstände umschaltbar sind, bis die
Schaltvorrichtung erneut anspricht, und daß die Anzahl der Schritte bei den Toleranzwiderständen
mittels einer Zählvorrichtung anzeigbar ist.
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Es findet also nach dem Abschalten des Gutstromes ein Nachwiegen
unter Berücksichtigung des Nachstromes statt. Auf diese Weise erhält man sofort
eine genaue Angabe der Abweichung zwischen Soll-und Istwert. Die dabei in der Brücke
vorliegende Stufung der Widerstände erlaubt es, dieses Abweichungsmaß mit einer
geringen Zahl von Widerständen festzustellen. Durch die Umschaltung der Widerstände
von einem Brückenzweig in den anderen sind dabei stets alle Widerstände vom Strom
durchilossen.
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Dies ergibt erst die Möglichkeit einer feinen Nachprüfung des Meßergebnisses,
da damit kein Temperaturfehler entstehen kann. Zweckmäßigerweise ist dabei die Widerstandsmeßbrücke
durch Einschalten aller Toleranzwiderstände in jeweils einen Zweig der Sollwiderstände
stärker verstimmbar als der größtmöglich auftretende Fehler des Istgewichtes. Dadurch
wird sichergestellt, daß die Schalteinrichtung beim Nachwiegevorgang auf jeden Fall
eine bestimmte Ausgangsstellung einnimmt.
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Um den Dynamikausgleich zu berücksichtigen sind die Toleranzwiderstände
mittels eines Zeitgliedes nach Abschalten der Zuführung verzögert einschaltbar.
Zur Fixierung der Ergebnisse wird ferner vorteilhafterweise bei jedem Schritt der
Toleranzwiderstände in an sich bekannter Weise durch einen Impuls eine Zahlendruckrolle
eines Druckwerkes zur Registrierung der Toleranz weitergeschaltet.
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An Hand der Zeichnung sei die Erfindung an einem Ausführungsbeispiel
näher erläutert. In den Zeichnungen stellt dar F i g. 1 das Schaltbild der Gattierungswaage,
F i g. 2 die elektrische Schaltung des Sollwertgebers (Stufenpotentiometer) mit
den Lochkartenrelaiskontakten und dem Zusatz zum Überprüfen des Sollgewichtes, F
i g. 3 die Schaltung der Drehwähler.
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Gemäß F i g. 1 wird entsprechend dem Istwert des Zeigers einer Zeigerkopfwaage
ein Istwertpotentiometerl eingestellt. Der Sollwert wird an gestuften Sollwertwiderständen
2 durch Kommandos einer Lochkarte über entsprechende Relais eingestellt. Soll-und
Istwertgeber 1, 2 sind zu einer Widerstandsbrückenschaltung zusammengeschlossen
wobei Abgleichwiderstände 3, 4 und 5, 6 vorgesehen sind, die zum Teil dem Ausgleich
der Zuleitungswiderstände zum entfernt liegenden Istwertpotentiometer 1 dienen.
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Ein Netztransformator 7, dessen Primärwicklung 8 an die Netzklemmen
9 und 10 angeschlossen ist, speist mit einer Sekundärwicklung 11 einen Gleichrichter
12 mit nachgeschaltetem Siebkondensator 13, an dem über einen Widerstand 14 die
Widerstandsbrückenschaltung angeschlossen ist Da beim Durchgang des Istwertpotentiometers
1 durch den Abgleich die Polarität der Ausgangsspannung der Brückenschaltung umschlägt,
ist für eine nachfolgende Transistorkippstufe 15 ein scharfes Kriterium gegeben.
Die Transistorkippstufe schaltet ein an ihrem Ausgang angeordnetes, mit 16 bezeichnetes
Brückenrelais B. Durch das Ansprechen dieses Relais wird die Vorabschaltung des
jeweiligen Gutstromes eingeleitet. Die Stromversorgung der Transistorkippstufel5
wird der Wicklung 17 des Netztransformators entnommen und mittels der Gleichrichteranordnung
18 gleichgerichtet. Die Kippstufe enthält zweckmäßigerweise am Eingang eine Diodenanordnung
19 in Antiparallelschaltung zur Vermeidung einer Übersteuerung der Kippstufe.
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Wie bereits erwähnt, ist es für das Erreichen eines genauen Gewichtes
bei verschiedenen Schüttgütern erforderlich, die Zufuhr des strömenden Schüttgutes
rechtzeitig abzusperren, da sonst das erreichte Gewicht unter Umständen durch den
Nachlauf erheblich größer wird als beabsichtigt. Dieser Schüttgutnachlauf kann durch
Versuche ermittelt werden und könnte dann als Mindergewicht in die Lochkarte eingegeben
werden. Das hat aber den Nachteil, daß man die Vorabschaltung nicht variieren und
damit den jeweiligen Verhältnissen anpassen kann. In der Praxis hat sich gezeigt,
daß insbesondere die Temperatur und die Feuchtigkeit einen nicht unbedeutenden Einfluß
auf die Fließeigenschaften eines Schüttgutes haben. Man hat daher in den Brückenkreis
eine Zusatzspannung eingefügt, deren Größe den jeweiligen Gegebenheiten angepaßt
wird. In F i g. 1 ist mit der Einrichtung 20 die Möglichkeit der Einfügung einer
Zusatzspannung angedeutet. Es können auch mehrere Spannungen bereitgestellt sein,
wobei die Auswahl derselben mit Hilfe der Lochkarte vorgenommen werden kann. Durch
das Einfügen einer Spannung in die Meßbrücke wird dem Kippverstärker das Vorhandensein
des Sollwertes schon vor Erreichen desselben vorgetäuscht. Nach dem Ansprechen des
Kippverstärkers wird dann der Zulauf und die Zusatzspannung abgeschaltet.
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Die als Soll- und Istwertgeber dienenden Brückenwiderstände erfordern
eine hohe Genauigkeit. Es wird daher dafür gesorgt, daß zur Vermeidung von temperaturabhängigen
Widerstandsänderungen alle Widerstände dauernd vom Strom durchflossen sind.
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Beim Istwertgeber ist dieser Betriebszustand von selbst gegeben, beim
Sollwertgeber 2 wird eine Widerstandsanordnung verwendet, die als Schaltschema in
F i g. 2 dargestellt ist. Der Sollwertgeber besteht aus einer Vielzahl von Widerständen
R1 ... R 12, wobei die Anschlüsse 27 und 28 Anfangs- und Endklemmen des Sollwertgebers
darstellen, während der Abgriff mit 29 bezeichnet ist. Jeweils vier Widerstände
bilden eine Dekade. An beiden Enden der Widerstände R1. . . R 12 sind Umschaltkontakte
.11.12; s21, s22 . . soll, soll2 und sol21 vorgesehen. Diese Kontakte gehören den
Schaltrelais S1, S2. . 812 an, die an die Anschlußklemmen 30 und 31 einer Span nungsquelle
angeschlossen sind und über die Lochkartenkontakte 32 erregt werden. Parallel zu
den Widerständen .1... R12 sind Schaltkontakte s13, s14; s23, s24 . . . .113, soll4,
s123 und sol24 vorgesehen.
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Um mit möglichst wenig Widerständen auszukommen und um stets alle
Widerstände unter Strom zu halten, ist bei dem gewählten Beispiel eine Stufung nach
dem Code 1, 1, 2, 5 gewählt worden. Die jeweils fehlende eine Einheit wird von der
nächstkleineren Dekade gebildet. In der kleinsten Dekade muß daher als Ausgleich
für die fehlende noch kleinere eine Einheit mehr eingebaut werden. Als Gesamtcode
ergibt sich also folgende Stufung: 1+ 1 1 2 5 10 10 20 50 100 100 200 500 Damit
können Sollwerte von 0 bis 1000 kg mit einer Stufung von Kilogramm zu Kilogramm
vorgegeben werden.
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Wie eingangs erwähnt, ist die richtige Einstellung der Vorabschaltung
des Gutstromes Sache des Aufsichtspersonals. Gemäß der Erfindung wird der Sollwertgeber
2 um den strichpunktiert umrandeten Teil in F i g. 2 nun so erweitert, daß eine
selbsttätige Nachprüfung des Gewichtssollwertes möglich ist.
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Dem Sollwertgeber werden dabei nach Abschaltung derGutzufuhr zweiWiderstandsgruppenR
14 . . . R 16 und R24... R27 zugeschaltet, so daß die Brücke verstimmt wird. Als
Kriterium, in welchem Sinn die Brücke verstimmt werden muß, dient der Schaltungszustand
des BrückenrelaisB nach dem Abschalten der Gutzufuhr. Die Widerstände der genannten
Widerstandsgruppen sind nach den Werten 2-1-2-5 gestaffelt und werden von Kontakten
....... .144 rund.151.. . . s 154, sl61 . . . sl64, s 171 . . .174 der Relais S14
. . . S17 und denKontakten.241... s244 s251...s254, s261...s264, s271...s274 der
Relais...... 827 und diese ihrerseits über die Kontakte des Wählerblockes WR auf
ein Kommando der Lochkarte hin gesteuert, und zwar derart, daß die einzelnen Widerstände
schrittweise von einem Zweig des Sollwertgebers in den anderen umgeschaltet werden.
Die Feststellung, ob die Zuviel- oder die Zuweniggruppe der Relais und Widerstände
betätigt werden soll, d. h. ob der Wert des Stufenpotentiometers erhöht oder erniedrigt
werden muß, um zum Istwert zu gelangen, trifft das BrückenrelaisB mit
den
Kontaktenbl...b4. Zu diesem Zweck wird nach Abklingen der dynamischen Werte die
für die Vorab schaltung notwendige Zusatzspannung abgeschaltet. Als Kriterium dafür,
in welchem Sinne der unverfälschte Sollwert verstimmt werden muß, dient die Stellung
der Transistorkippstufe. Bleibt diese nämlich nach Abschalten der Zusatzspannung
in der Ansprechstellung, so ist der Sollwert mit Sicherheit erreicht, und es kann
nur ein Übergewicht vorhanden sein. Wäre jedoch der Sollwert nicht erreicht, so
kippt die Transistorkippstufe in ihre Ausgangsstellung, womit ein Untergewicht angezeigt
wird. Dabei wird zweckmäßigerweise von der größtmöglichen Verstimmung mittels der
Toleranzwiderstände ausgegangen, um stets von einer vorbestimmten Stellung der Transistorkippstufe
auszugehen. Dabei bleiben alle Widerstände stets vom Strom durchflossen. Bein Erreichen
des Istwertes und beim Ausgleich spricht das Brückenrelais an und stoppt den Wähler
WR.
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Ein Druckwerk erhält im gleichen Takt wie der Wähler WR Fortschaltimpulse.
Die Zahl der Fortschaltimpulse ist dann ein Maß für die Abweichung des Gewichtsistwertes
vom vorgegebenen Sollwert.