DE1549230B2 - Waage mit projektiver preis- und gewichtsanzeige - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Waage mit projektiver Preis- und Gewichtsanzeige, mit vom Meßwerk aus bezüglich zweier Projektionsstrahlengänge bewegbaren Skalenträgern für eine Gewichtsskala, eine Schar von auswählbaren Preisskalen und eine Hell-Dunkel-Spur zur fotoelektrischen Steuerung von optischen Bauteilen, die den Gang des preisskalenseitigen Projektionsstrahls hinsichtlich eines Ablesefensters bestimmen und einen Preiswert aus einer Zahlenkolonne auf der ausgewählten Preisskala im Ablesefenster sichtbar machen.

Bei einer bekannten Projektionswaage (US-PS 3059709) ist die Hell-Dunkel-Spur neben der Preisskala angeordnet. Sie dient dazu, eine automatische Auf- bzw. Abrundung der im Ablesefenster angezeigten Preiswerte zu bewirken. Sofern durch die gewichtsmäßig zu bestimmende Last die Preisskala und die Gewichtsskala in eine Zwischenstellung gebracht sind, bei der der zur Ablesung der Preisskala dienende Projektionsstrahl im Ablesefenster einen Zwischenwert zwischen zwei zahlenmäßig dargestellten Preiswerten anzeigt, so soll eine mühevolle Interpolation oder eine rechnerische Abrundung des Preiswerts vermieden werden. Hierzu ist eine fotoelektrische Steuerung mit einem stufenlosen Antrieb versehen, mit welcher ein optischer Bauteil, nämlich ein Prisma, um ein derartiges Maß in der einen oder anderen Richtung versetzt wird, wie es für die durch die Hell-Dunkel-Spur aufgezeigte Aufrundung bzw. Abrundung des Geldbetrages erforderlich ist. Im Falle einer Zwischenstellung läuft der kontinuierliche Antrieb so lange, bis der maßgebliche Preiswert im Ablesefenster der Preisskala erscheint, während der zugehörige Gewichtswert bei der vorliegenden Zwischenposition verbleibt. Die Hell-Dunkel-Spur dient zur Korrektur der neben ihr angeordneten Preisskala, um sie bezüglich der Anzeigeposition im Ablesefenster in oder gegen die Anstiegsrichtung der Preisskala zu verändern. Von diesen Korrekturen bei Auf- und Abrundung der Preiswerte abgesehen, bleibt aber eine lineare Beziehung zwischen den Gewichtswerten und den Preiswerten bei der Wägung gewährleistet.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Projektionswaage mit eindeutiger digitaler Anzeige der Preiswerte der eingangs genannten Art zu entwickeln, bei der die Preisangaben nach einer gewichtsmäßigen Klassifizierung vorgenommen sind. Solche Waagen sind insbesondere als Posttarifwaagen einsetzbar, wo die Postgebühren nicht in arithmetischer oder geometrischer Beziehung zum Gewicht der Postsache liegen; vielmehr ergibt sich innerhalb einer bestimmten Gewichtsklasse eine einheitliche Postgebühr. Die Postgebühren aufeinanderfolgender Gewichtsklassen steigen um einen ungleichförmigen Zuwachs an. Fällt bei einer Gewichtsbestimmung die anzuzeigende Postgebühr in den Übergangsbereich zwischen zwei aufeinanderfolgenden Klassen, so erscheinen im Ablesefenster gleichzeitig zwei Gebühren-

werte. Damit ergeben sich Schwierigkeiten, weil nicht klar ist, welche der beiden Gebühren der gerade gewogenen Postsendung zuzuordnen ist. Hier greift die Erfindung ein, die sich bemüht, auf einfache und zuverlässige Weise stets eindeutig den maßgeblichen Preiswert auf der Preisskala anzuzeigen.

Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß die jeweils zu einem bestimmten Preiswert aus der ausgewählten Zahlenkolonne der Preisskala gehörenden, je eine Gewichtsklasse bestimmenden Abschnitte der Gewichtsskala durch Felder der mitbeweglich damit verbundenen längsverlaufenden Hell-Dunkel-Spur periodisch jeweils in mehrere Teilstrecken gegliedert sind und die fotoelektrische Steuerung ein die optischen Bauteile in mehrere feste Schaltstufen stellbares Umschaltwerk besitzt, beim Übergang des gewichtsskalenseitigen Projektionsstrahls zwischen benachbarten Teilstrecken der zur Preisskala gehörende Projektionsstrahl vom Umschaltwerk um einen Bruchteil des jeweils zwischen benachbarten Preiswerten liegenden Längenstücks in Skalenverlaufsrichtung im Ablesefenster versetzbar ist, aber innerhalb eines solchen Teilstücks der eingestellte Versatz der beiden Projektionsstrahlen bei der meßbedingten gemeinsamen Bewegung der beiden Skalen konstant bleibt und beim Übergang des gewichtsskalenseitigen Projektionsstrahls zwischen zu verschiedenen Preiswerten gehörenden aufeinanderfolgenden Abschnitten der Gewichtsskala der ablesewirksame Projektionsstrahl der Preisskala vom Umschaltwerk im Ausmaß des dem ganzen vorausgehenden Schaltzyklus entsprechenden Versatzes rückstellbar ist.

Bei der Erfindung wirkt somit die Position der einen Skala, nämlich der Gewichtsskala, auf die ablesewirksame Position der anderen Skala, nämlich der Preisskala, zurück. Zwischen beiden Skalen besteht somit eine Rücksteuerung. Die Hell-Dunkel-Spur ist bei der Erfindung mit der Gewichtsskala verbunden und bestimmt durch die Periodenlänge eines aufeinanderfolgenden hellen und dunklen Feld-Paares den Umfang der Preisklasse auf der Gewichtsskala. Durch diese Periodenlänge ist die Gewichtsskala somit nach Preisklassen eingeteilt. Innerhalb einer jeden Preisklasse ist die Gewichtsskala durch die Einzelfeldlängen in Teilstrecken gegliedert, die nun zur Steuerung der anderen Skala, nämlich der Preisskala, dienen. Diese Steuerung erfolgt nun auf fotoelektrischem Wege mittels eines Umschaltwerks, dessen Ausführung und Arbeitsweise nachstehend noch näher beschrieben wird. Es kommt dabei auf der Ableseseite zu einer Versetzung der Preisskala gegenüber der Gewichtsskala in Abhängigkeit davon, welche Teilstrecke der Gewichtsskala gerade abgelesen wird. In einem ersten Teilstück einer Gewichtsklasse auf der Gewichtsskala ist die Preisskala um eine feste Schrittlänge in Richtung auf niedrigere Preiswerte hin verschoben, während in einem anderen Teilstück die Preisskala im Richtungssinn höherer Preiswerte versetzt ist. Von diesem gegenseitigen Versatz auf der Ableseseite abgesehen, der feststehende Beträge erfaßt, bewegen sich die beiden Skalen innerhalb eines jeden Teilstücks gemeinschaftlich miteinander, wie es das sie antreibende Meßwerk in Abhängigkeit von der wirkenden Last vorschreibt.

In den Unteransprüchen sind weitere vorteilhafte Maßnahmen der Erfindung herausgestellt. Die Erfindung ist in der nachfolgenden Beschreibung dargestellt. In den Zeichnungen zeigt

F ig. 1 eine schematische Darstellung der erfindungsgemäßen Projektionswaage,

Fig.2a ein Teilstück aus einer kombinierten Gewichts- und Preisskala nach der Erfindung,
Fig.2b Teilansicht von unabhängig zueinander gestalteten Gewichts- und Preisskalen nach der Erfindung, die voneinander getrennt in geeigneten Haltern angebracht werden können,
Fig.3a bis d die Ansicht der Ablesefenster in vier

ίο aufeinanderfolgenden Stellungen der Gewichts- und Preisskala, die sich bei wachsendem Gewicht ergeben, zusammen mit der jeweils zugehörigen Position der Hell-Dunkel-Spur bezüglich ihrer fotoelektrischen Ablesestelle.

Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist der mechanische Teil in Form einer Federwaage mit oben liegender Waagschale 10 dargestellt. Es versteht sich jedoch, daß als Meßwerk jedes andere, an sich bekannte System verwendet werden könnte, z. B. in Form einer Pendelwaage.

Im Fall der Fig. 1 soll die Waagschale 10 an einem an sich bekannten Hebelsystem von Beranger angebracht sein. Ein hierzu gehörender Hebel 11 der Waagenbrücke ist mit der eigentlichen Meßfeder 12 und einem Dämpfer 13 verbunden. Dieser Hebel 11 haltert ferner Skalenträger 14, 14' für eine Gewichtsskala 15 und eine Preisskala 16. Diese beiden Skalen können in Form eines gemeinsamen Diapositivs gestaltet sein, wie Fig.2a veranschaulicht. Vorteilhaft ist es aber, hierfür zweiteilige Diapositive zu verwenden, von denen das eine die Gewichtsskala und das andere die verschiedenen Preisskalen trägt. Die zuletzt genannte Zweiteiligkeit hat den Vorteil, daß im Falle von Gebührenänderungen nur das eine Diapositiv mit den Gewichtsskalen 16 aus dem zugehörigen Halter im Skalenträger entfernt und durch einen neuen ausgewechselt werden braucht, während die Gewichtsskala 15 unverändert bleibt. Die Beibehaltung der Gewichtsskale vermeidet schwierige Eichungen.

Ausweislich der F i g. 2 a und 2 b sind Skalen für eine Postpaketwaage dargestellt. Die Gewichtsskala 15 trägt außer der Zahlenkolonne eine Hell-Dunkel-Spur 27. Die Preisskala 16 umfaßt mehrere, wahlweise zur Anwendung kommende Kolonnen von Preiswerten, die mit »Zone 1«, »Zone 2«, »Zone 3« bezeichnet sind. In Abhängigkeit davon, über welche Wegstrecke das Postpaket versandt werden soll, wird für die Wirksamkeit am Ablesefenster der Waage die Zahlenkolonne der maßgeblichen »Zone« wirksam gesetzt. Diese Ausgestaltung der Waage ist an sich bekannt.

Ausweislich der Fig. 1 haltert der Träger 14 die Gewichtsskala 15 und der Träger 14' die Preisskala 16, die der Deutlichkeit wegen untereinander im Schema dargestellt sind. Zur Beleuchtung dieser Skalen 15, 16 sind zwei Lichtquellen 29, 29' dargestellt, doch könnten diese in an sich bekannter Weise von einer gemeinsamen Lichtquelle ersetzt sein. Mittels einer optischen Einrichtung, wie einem Objektiv 18, wird ein Projektionsstrahl 17 der Gewichtsskala 15 erzeugt und auf ein Mattglas des Ablesefensters 19 abgebildet. Dieser Projektionsstrahl 17 erfaßt zugleich die nebengeordnete Hell-Dunkel-Spur 27 und beleuchtet damit, über nicht näher gezeigte optische Umlenkmittel, einen fotoelektrischen Wandler, in Form einer Fotozelle 20.

Dieser Wandler 20 ist mit einem elektrischen Verstärker 21 verbunden. Sobald die Waage während einer Wägung zur Ruhe gekommen ist, wird, in Abhängigkeit davon, ob die Fotozelle 20 belichtet wird oder

nicht, am Ausgang des Verstärkers 21 eine Spannung geliefert oder nicht geliefert.

Die zugehörige Postgebühr auf der Preisskala 16 wird dabei über ein Objektiv 22 und dazwischenliegende optische Bauteile in Form von Spiegeln 25, 26 auf ein Mattglas des zugehörigen Ablesefensters 23 projiziert; der Verlauf des sich dabei ergebenden Projektionsstrahls 17' ist in Fig. 1 dargestellt. Die vorerwähnte Auswahl der »Zone« ergibt sich dadurch, daß das Objektiv 22 senkrecht zur Meßbewegung der Skala ι ο 16 verschoben wird. In dem Projektionsstrahl 17' können auch mehrere Spiegel angeordnet sein. Im vorliegenden Fall ist der Spiegel 25 wahlweise in zwei unterschiedliche Stellungen bringbar. Diese Stellungen des Spiegels 25 werden von einem Umschaltwerk gesteuert, welches hier aus einem gegen eine Rückholfeder 28 in eine Kippstellung gebracht. Die Ver-Der Aktivierungsimpuls des Elektromagneten 24 erfolgt über den Ausgang des Verstärkers 21. Ist der Ausgang des Verstärkers 21 spannungslos, so bleibt der Spiegel 25 unter der Wirkung der Rückholfeder 28 in seiner Grundstellung. Liegt aber ein Aktivierungsimpuls am Elektromagneten 24 über den Verstärker 21 vor, so wird der Spiegel 25 gegen die Kraft der Rückholfeder 28 in eine Kippschaltung gebracht. Die Verstellung des Spiegels 25 im Sinne des in Fig. 1 eingezeichneten Doppelpfeils ist derart, daß die Gebührenanzeige im Fenster 23 sich etwa um einen halben Abstand der Teilung ändert. Dieser Teilungsabstand ergibt sich aus der Entfernung zwischen zwei aufeinanderfolgenden Preiswerten auf der Preisskala.

In den Fig.3a bis 3d ist neben der Hell-Dunkel-Spur 27 die Fotozelle 20 in ihrer zugehörigen Ableseposition dargestellt. Die nebengeordneten Gewichtsskalen und Preisskalen nehmen jeweils die zugehörige Position ein, wie durch Strichelungen zur Hell-Dunkel-Spur 27 verdeutlicht ist Ausweislich der Strichelung erstreckt sich im vorliegenden Falle eine Gewichtsklasse, für welche auf der Preisskala der Gebührenwert »285« zuständig ist, von den Gewichtswerten »800« und »900« der Gewichtsskala 15. Es versteht sich, daß diese Zahlen willkürlich gewählt sind. Im Falle der Fig.3 a, wo ein Gewicht unterhalb von 850g ermittelt wird, läßt ein dunkles Feld der Spur 27 kein Licht auf die Fotozelle 20 fallen. Der Spiegel 25 befindet sich in einer Grundstellung. Im Ablesefenster 23 erscheint der Gebührenwert 285 et im oberen Bereich und es besteht die Gefahr, daß bei weiterem Anwachsen des Gewichts dieser Gebührenwert unleserlich wird und möglicherweise schon der nächste Gebührenwert im Ablesefenster erscheint und zu Irrtümern Anlaß gibt.

Bei einer Zunahme des Gewichts auf der Waagschale 10 ergibt sich aber die aus Fig.3b ersichtliche Stellung. Der Grenzwert 850g der Gewichtsskala ist überschritten und es erscheint daher das helle Feld in der Spur 27 und läßt, wie F i g. 3 b am Rand verdeutlicht, Licht auf die Fotozelle 20 fallen. Hierdurch wird der Spiegel 25 über die geschilderte Umschaltvorrichtung in die Kippstellung gebracht, wodurch der zugehörige Projektionsstrahl 17' von Fig. 1 abbildungsseitig den Gebührenwert 285 et zum unteren Teil des Ablesefensters 23 verschiebt, so daß dieser als Gebührenwert sichtbar bleibt.

Bei weiterem Anstieg des Gewichts, wie er in F ig. 3 c gezeigt ist, bleibt, solange der Gewichtswert 900 g nicht erreicht ist, das helle Feld in der Spur 27 sichtbar, wie durch den markierten Lichteinfall an der Fotozelle 20 veranschaulicht ist. Durch die weitere Bewegung der Gewichtsskalen hat sich allerdings auch die Preisskala mit ihrem Gebührenwert 285 ct. in den oberen Teil des Ablesefensters 23 bewegt, doch ist dieser Gebührenwert immer noch klar und eindeutig ablesbar.

Sobald die Grenze von 900g bei weiterem Gewichtsanstieg an der Ablesemarke im Fenster 19 überschritten wird, so wird die Fotozelle 20 durch das nächste dunkle Feld nicht mehr belichtet, wie Fig.3d verdeutlicht. Wie bereits oben erwähnt wurde, ist der Gewichtswert 900 g die Grenze der Gewichtsklasse, für welche der einheitliche Gebührenwert 285 et gilt. Weil die Fotozelle 20 nicht mehr belichtet wird, kehrt der Spiegel 25 durch die Rückholfeder 28 in seine Grundstellung zurück, wodurch der nächste Gebührenwert 310 et im Ablesefenster 23 erscheint. Für diesen Übergang wird selbstverständlich eine hohe Genauigkeit verlangt. Das Kriterium hierfür ist die Projektion der Hell-Dunkel-Spur auf die Fotozelle 20. Wie bereits erwähnt wurde, sind die Hell-Dunkel-Spur 27 und die Gewichtsskala nebeneinander auf einem Diapositiv aufgebracht, wie die Ausführung von Fig.2a, aber auch die von Fig.2b, zeigen, und werden durch dasselbe Objektiv 18 projiziert, so daß ihre Kohärenz sichergestellt ist.

Für die Preisskala mit den Gebührenwerten ist eine so hohe Genauigkeit nicht unbedingt erforderlich. Zur Einjustierung der Preisskala in der Waage ist daher keine besondere Eichung erforderlich. Der vorerwähnte mögliche Austausch der Diapositive im Träger 14' für die Gewichtsskala 16 kann auch von ungeübten Personen vorgenommen werden.

Statt mit einem drehbaren, bistabilen Spiegel könnte die Verschiebung der Gebührenwerte im Ablesefenster auch auf andere Weise erfolgen, z. B. mittels einer planparallelen Platte, die wahlweise in die Lichtbahn des Projektionsstrahls eingeführt wird oder entfernt wird. Eine andere Möglichkeit bestünde darin, die Preisskala mit doppelten Gebührenwerten auszuführen, die in unterschiedlichen Ebenen bezüglich des zugehörigen Projektionsstrahls angeordnet sind und zu ihrer Abbildung ein bewegliches Objektiv zu verwenden, welches wahlweise auf die Gebührenwerte in der einen oder in der anderen Gegenstandsebene scharf einstellbar ist. Schließlich könnte man auch eine verschiebbare Blende am Ablesefenster für derartige Zwecke verwenden.

Die gewünschte Wirkung, einen Gebührenwert innerhalb einer Gewichtsklasse möglichst in der Mitte eines Ablesefensters 23 zu halten, läßt sich auch durch Verdoppelung der Steuermittel erreichen.

So könnte man den Spiegel 25 beispielsweise in drei Arbeitsstellungen verschwenkbar machen oder zwei bistabile, im Strahlengang des Projektionsstrahls 17' gemeinsam wirksame Spiegel 25 verwenden. Im letztgenannten Fall wären die Sprünge, über welche ableseseitig die Gebührenwerte im Ablesefenster 23 sich bewegen, halbiert. Damit ist die visuelle Wahrnehmbarkeit gesteigert.

Der oben erwähnte elektrische Steuerkreis ist zweckmäßigerweise so ausgelegt, daß die beweglichen Spiegel oder optischen Teile so lange in Ruhe bleiben, als die Waage sich bewegt. Erst wenn, als Abschluß des Wägevorgangs, die Gleichgewichtsstellung der Waage erreicht ist, wird das Umschaltwerk wirksam und der Spiegel in die eine oder die andere Stellung übergeführt. Dabei bewegt sich kein Teil des Wägemechanismus, so daß bei der Umschaltbewegung keine Rück-

wirkung auf die Gewichtsanzeige bewirkt wird.

Im Ausführungsbeispiel ist eine lineare Anordnung der Gewichtswerte und Preiswerte angenommen worden, was streng genommen, nur für eine geradlinige Bewegung der Skalen während des Meßvorgangs zu-

trifft. Diese Werte können üblicherweise natürlich auch bogenförmig angeordnet sein und die zugehörigen Diapositive oder Skalenträger scheibenförmig oder sektorförmig gestaltet sein und nicht die in den F i g. 2 a und 2 b gezeigte rechteckige Gestalt aufweisen.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

609 546/3

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Waage mit projektiver Preis- und Gewichtsanzeige, mit vom Meßwerk aus bezüglich zweier Projektionsstrahlengänge bewegbaren Skalenträgern für eine Gewichtsskala, eine Schar von auswählbaren Preisskalen und eine Hell-Dunkel-Spur zur fotoelektrischen Steuerung von optischen Bauteilen, die den Gang des preisskalenseitigen Projektionsstrahls hinsichtlich eines Ablesefensters bestimmen und einen Preiswert aus einer Zahlenkolonne auf der ausgewählten Preisskala im Ablesefenster sichtbar machen, dadurch gekennzeichnet, daß die jeweils zu einem bestimmten Preiswert (285 et) aus der ausgewählten Zahlenkolonne (Zonel; 2; 3) der Preisskala (16) gehörenden, je eine Gewichtsklasse bestimmenden Abschnitte (800 g bis 900 g) der Gewichtsskala (15) durch Felder der mitbeweglich damit verbundenen längsverlaufenden Hell-Dunkel-Spur (27) periodisch jeweils in mehrere Teilstrecken (800 g bis 850 g; 85Og bis 900 g) gegliedert sind und die fotoelektrische Steuerung (20 bis 28) ein die optischen Bauteile (25) in mehrere feste Schaltstufen stellbares Umschaltwerk (24; 28) besitzt, beim Übergang des gewichtsskalenseitigen Projektionsstrahls (17) zwischen benachbarten Teilstrecken der zur Preisskala (16) gehörende Projektionsstrahl (17') vom Umschaltwerk (24, 28) um einen Bruchteil des zwischen benachbarten Preiswerten (285 et, 310 et) liegenden Längenstücks in Skalenverlaufsrichtung im Ablesefenster (23) versetzbar ist, aber innerhalb eines solchen Teilstücks der eingestellte Versatz der beiden Projektionsstrahlen (17; 17') bei der meßbedingten gemeinsamen Bewegung der beiden Skalen (15,16) konstant bleibt und beim Übergang des gewichtsskalenseitigen Projektionsstrahls (17) zwischen zu verschiedenen Preiswerten (285 et; 310 et) gehörenden aufeinanderfolgenden Abschnitten (800 g bis 900 g; 900 g bis 1000 g) der Gewichtsskala (15) der ablesewirksame Projektionsstrahl (17) der Preisskala (16) vom Umschaltwerk (24, 28) im Ausmaß des dem ganzen vorausgehenden Schaltzyklus entsprechenden Versatzes rückstellbar ist.

2. Projektionswaage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Skalen (15; 16) aus Diapositiven bestehen, von denen die mit der Hell-Dunkel-Spur (27) versehene Gewichtsskala (15) fest justiert am Skalenträger (14) befestigt ist und die Scharen von Zahlenkolonnen (Zone 1 bis 3) aufweisende Preisskala (16) ablösbar und austauschbar am Skalenträger (14') angebracht ist.

3. Projektionswaage nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Umschaltwerk (24, 28) aus einem im preisskalenseitigen Projektionsstrahl (17') hin- und herschwenkbaren Spiegel (25) besteht.

4. Projektionswaage nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Spiegel (25) von einer Rückholfeder (28) in der einen Drehlage gehalten und mit einem durch Licht der Hell-Dunkel-Spur (27) an der Gewichtsskala (15) beaufschlagten fotoelektrischen Wandler (20) gegen die Kraft der Rückholfeder (28) von einem Schalttrieb (21, 24) in die andere Drehlage überführbar ist.

5. Projektionswaage nach einem oder mehreren

der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Umschaltwerk (24, 25, 28) während der Bewegungsphase des Meßwerks (11,12,13) gesperrt und erst in der Gleichgewichtsstellung der Waagschale (10), bei ruhendem Meßwerk (11, 12, 13), wirksam gesetzt ist.