DE2262635A1

DE2262635A1 - Waage fuer einen materialfoerderer

Info

Publication number: DE2262635A1
Application number: DE2262635A
Authority: DE
Inventors: Jun Roger Burton Williams
Original assignee: Reliance Electric Co
Current assignee: Reliance Electric Co
Priority date: 1972-01-06
Filing date: 1972-12-21
Publication date: 1973-07-19
Also published as: CH552202A; GB1373978A; SE385973B; FR2167706B1; US3754126A; AU5081673A; JPS4875263A; CA976275A; FR2167706A1; BR7300128D0; JPS5317299B2; AU466587B2; IT974368B; NL7217870A; BE793764A

Description

Reliance Electric Company, Cleveland, OMο, USA Waage für einen Materialförderer

Die Erfindung bezieht sich allgemein auf ein Messgerät und insbesondere auf eine verbesserte integrierende Förderwaage und ein Verfahren zur Summierung der Menge des durch einen Bereich des Förderers, etwa eines Bandförderers, transportierten Materials und zur gleichzeitigen Messung des Ausmasses, mit dem das Material durch den Bereich gefördert wird.

Bei der Behandlung von Schüttgut ist es oft wünschenswert,die Gesamtmenge des über einen Zeitabschnitt abgegebenen oder transportierten Materials und die Geschwindigkeit, mit der das Material zu jedem gegebenen Zeitpunkt befördert wird, zu bestimmen. Schüttgut wird oft beispielsweise von einem Zuführungsgefäss in ein Mischgefäss befördert durch entweder einen Bandförderer oder einen Schraubenförderer, Sind die Bestandteile in einem Mischgefäss gemäss einer Formel zusammengesetzt, dann ist die Bestimmung des Gesamtgewichtes von jedem der dem Mischgefäss zugeführten Bestandteile sehr wichtig, um das zusammengesetzte Gemenge innerhalb einer vorbestimmten Toleranzgrenze nach der Formel zu erhalten. Solche Messungen können durchgeführt werden mit Förderwaagen.

Es ist leicht ersichtlich, dass das Produkt aus Geschwindigkeit, mit der das Material durch einen Bereich geführt wird, multipliziert mit dem Gewicht des Materials in dem Bereich gleich dem Liefergrad ist. Werden bei*

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spielsweise 2, 265 kg Material in einem linearen Bodensegment eines Bandförderers mit 914, 4 cm pro Minute bewegt, dann beträgt die momentane Förderrate für dieses Segment des Förderers 22, 65 kg pro Minute. Wird diese Förderrate als Kurve gegen die Zeit abgetragen, dann ist erkennbar, dass die Fläche unter der Kurve über ein Zeitintervall oder das Integral über die Kurve für das Zeitintervall gleich dem Gesamtgewicht des während dieses Zeitintervalls geförderten Materials ist.

In der Vergangenheit sind sowohl mechanische als auch elektrische integrierende Förderwaagen gebaut worden zur Messung der Gesamtmenge des in einer Zeitperiode bewegten oder geförderten Materials. Diese Waagen waren mehr oder weniger erfolgreich. In vielen Fällen wiesen die Waagen nur eine sehr begrenzte Genauigkeit auf. Bekannte integrierende Waagen waren zeitweise auch nicht funktionsfähig. Schwierigkeiten beim Wechseln des Bereiches einer Waage für die Anforderungen von jedem Betrieb führten dazu, dass in vielen Vorrichtungen nicht der optimale Bereich ausgenutzt wurde. Wurde beispielsweise ein Tachometer zur Geschwindigkeitsmessung eines Förderers verwendet, dann war es notwendig, die Antriebsgänge für den Tachometer zu ändern, um das Ausgangs signal der Waage in einem passenden Bereich zu erhalten. Es ergaben sich auch Probleme während des Einbaus von bekannten integrierenden Förderwaagen wegen der Grosse und mechanischen Begrenzungen solcher Waagen und dem Erfordernis, bei solchen Anlagen mit einem begrenzten Platz auszukommen.

Es ist Aufgabe der Erfindung, ein Messgerät zur Verwendung in einer Förderanlage, die Material durch einen Bereich fördert, zu schaffen und ferner soll ein Verfahren zur genauen Messung des Fördergrades, mit dem Material gefördert wird und zur gleichzeitigen Bestimmung des Gesamt» gewichtes von über eine Zeitperiode geförderten Material angegeben werden.

Diese Aufgabe wird durch ein Messgerät zur Verwendung in einer Förderanlage, die Material durch einen Bereich fördert, mit einer elektrischen Waage, die ein dem momentanen Gewicht des Materials in dem Bereich proportionales Ausgangs signal erzeugt, gelöst, das sich ge mäss der Er-

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findung dadurch kennzeichnet, dass ein Geschwindigkeitsmesser Impulse konstanter Breite erzeugt, deren Frequenz der Geschwindigkeit proportional ist, mit der das Material durch den Bereich bewegt wird, und diese Impulse einer Vorrichtung zuführt, die die Impulse in Übereinstimmung mit dem dem Gewicht entsprechenden Signal moduliert und den Durchschnittswert der modulierten Impulse misst, welcher proportional dem Grad ist, mit dem Material durch den Bereich gefördert wird.

Die Waage weist ein Tachometer oder ähnliches Gerät zur Erzeugung eines Wechselstromsignales mit einer der Bewegungsgeschwindigkeit des Materials proportionalen Frequenz auf. Das Ausgangs signal von dem Tachometer wird verstärkt, konditioniert und umgewandelt in eine Impulsfolge mit konstanter Impulsbreite, deren Impulse in einem Abstand aufeinander folgen, der proportional der Bewegungsgeschwindigkeit des Materials ist. Es ist eine Schaltung vorgesehen für elektronische Normierung oder selektive Trennung der Impulsfolge durch jeden der verschiedenen vorbestimmten Werte zur Festsetzung eines Bereiches für die Waage, der für verschiedene Förder ge schwindigkeiten in verschiedenen Anlagen ohne die Notwendigkeit der Änderung des Antriebs grades für den Tachometer- geeignet ist.

Die Waage weist ferner ein oder mehrere Kraftmessdosen (load cells) zur Erzeugung eines dem Gewicht des Materials in einem Bereich, durch den das Material gefördert wird, proportionalen Signals/"Das Analog-Gewichtssignal wird periodisch unterbrochen, und das wiegende Gerät wird automatisch auf Null gestellt zur Kompensation einer NullverSchiebung und von Einschalt Signalen. Ein konstantes Ausgangssignal wird erhalten, während das Ausgangssignal der Kraftmessdose unterbrochen wird zur Nullstellung.

Eine Vervielfacher- oder Modulatorschaltung moduliert die Amplitude der Impulse mit konstanter Impulsbreite von der die Fördergeschwindigkeit

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messenden Schaltung als Antwort auf das analoge Gewichts signal. Über das sich ergebende Signal wird dann gemittelt zur Bildung eines kontinuierlichen Analogsignales, das proportional dem momentanen Grad ist, mit dem das Material bewegt wird. Dieses Signal kann verstärkt werden zum Antrieb eines den momentanen Bewegungsgrad anzeigenden Messgerätes und zum Antrieb einer Hilfsanordnung, wie etwa einer Förderge· schwindigkeitsregeleinrichtung. Das den Bewegungsgrad repräsentierende Signal wird in einem Spannung in eine Frequenz umwandelnden Umwandler auch umgewandelt zur Erzeugung eines Impuls signale s zum Vorwärtsschalten eines Zählers. Der Zähler misst und zeigt das Gesamtgewicht von über eine Zeitperiode bewegten Material an. Der Spannung in Frequenz umwandelnde Konverter und der Zähler integrieren so das analoge Bewegungsgradsignal.

Weitere Merkmale und Zweckmässigkeiten der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der Figuren. Von den Figuren zeigen:

Fig. 1 ein Blockdiagramm einer verbesserten Integrier-Förderwaage ^? gemäss der Erfindung;

Fig. 2 ein detailliertes logisches Diagramm einer Schaltung zur Erzeugung einer Frequenz-modulierten Impulsfolge, deren Impulse konstante Breiten haben und die in einem Abstand proportional der Fördergeschwindigkeit in einer integrierenden Förderwaage auftreten;

Fig. 3 eine detaillierte schematische logische Schaltung zur Erzeugung eines Analogsignales proportional dem Materialgewicht in einem Fördersegment und von der automatischen Nullschaltung in einer integrierenden Förderwaage gemäss der Erfindung;

Fig. 4 eine detaillierte schematische logische Schaltung der Vervielfacher- oder Modulatorschaltung, der Mittelungsschaltung und der den Grad anzeigenden Schaltung in der integrierenden Waage gemäss der Erfindung;

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Fig. 5 eine detaillierte schematische logische Schaltung eines Spannung in Frequenz umwandelnden Konverters und einer Zählerschaltung zur Anzeige des Gesamtgewichtes des in einer Zeitperiode geförderten Materials für eine integrierende Förderwaagej

Fig. 6 ein Diagramm zur Darstellung der Einstellung der automatischen Nullschaltung von Fig. 3; und

Fig. 7 ein Diagramm zur Erläuterung des Betriebes des Spannung in Frequenz umwandelnden Konverters aus Fig. 5.

Es wird zunächst auf Fig. 1 bezug genommen. Sie zeigt ein Blockdiagramm einer verbesserten integrierenden Förderwaage 10. Die Waage 10 ist insbesondere geeignet für die Messung des Grades, mit dem Material etwa auf einem Bandförderer bewegt wird und zur Messung des Gesamtgewichtes von in einer Zeitperiode bewegten Materials. Die Waage 10 kann natürlich für andere Förderer wie einen Schraubenförderer oder Flüssigkeiten oder ein Teilchenmaterial fördernde Rohre oder Leitungen verwendet werden. In der folgenden Beschreibung wird die Waage 10 in einer Kombination mit einem Bandförderer beschrieben, ohne dass dadurch die Verwendung der Waage 10 begrenzt werden soll.

Ein herkömmliches Tachometer 11 wird angetrieben durch den Bandförderer zur Erzeugung eines Impuls signale s oder von Wechselstrom mit einer der Förder ge sch windigkeit proportionalen Frequenz. Eine Schaltung 12 verstärkt das Ausgangs signal des Tachometers 11 und erzeugt von diesem verstärkten Ausgangssignal eine Impulsfolge mit derselben Frequenz wie der des Ausgangs signale s des Tachometers 11. Die Impulsfolge von der Verstärker- und Konditionier schaltung 12 läuft durch eine Normier schaltung 13. Die Normier schaltung 13 teilt die Impulsfolge selektiv durch 1, 2, 4, 8, 16, oder 32 zur elektronischen Änderung des Bereiches des Ausgangssignales der Waage 10. Die Normie rungs schaltung 13 erleichtert die Verwendung der Waage 10 mit verschiedenen Bandförderern mit maximalen Geschwindigkeiten von beispielsweise 20 - 1000 m pro Minute.

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Die normierte Impulsfolge wird einem Generator 14 zur Erzeugung von Impulsen mit konstanter Breite zugeführt, welcher eine neue Impulsfolge erzeugt. Jeder Impuls von der Normier schaltung 13 löst die Bildung eines neuen Impulses am Ausgang des Generators 14 aus. Die Breite des Ausgangsimpulses vom Generator 14 ist fest und wird bestimmt durch eine vorbestimmte Zählung von Taktimpulsen von einem Taktimpulsgenerator Der Ausgang des Generators 14 mit konstanter Impulsbreite wird einem Eingang einer Vervielfacherschaltung 16 zugeführt.

Die Waage 10 erzeugt ein zweites Signal von dem Bandförderer. Dieses Signal ist dem Gewicht des Materials in einem Segment des Förderers, oder mit anderen Worten dem Gewicht des Materials in einem vorbestimmten Bereich proportional. Der Bereich kann beispielsweise einen Teil des Förderbandes zwischen einem Paar von lasttragenden Führungsrollen umfassen, die ein Segment des Forderbandes tragen. Die Rollen sind an einem Rahmen befestigt, der auf einer oder mehreren Kraftmesszellen 17 ruht. Die Kraftmesszelle 17 erzeugt bei Anregung durch eine getastete Stromzuführung ein Analogsignal, welches proportional dem Gesamtgewicht auf der Kraftmesszelle 17 ist. Das Analogsignal von der Kraftmesszelle 17 wird übe r einen Vorverstärker 19 einer Nulleinstellungs- und Konditionierschaltung 20 zugeführt. Eine Zeitglied schaltung 21 schaltet periodisch die Stromzuführung 18 ab zur Unterbrechung des Stromes zur Kraftmesszelle 17. Während der Strom unterbrochen ist, bewirkt die Zeitgliedschaltung 21, dass die Konditionierschaltung 20 automatisch ein Null-Ausgangs signal festsetzt, welches das Ausgangs signal des Vorverstärkers 19 neutralisiert oder ausbalanciert für den Fall von Einschwingsignalen und bei Auftreten von nicht ausgeliehenen Zuständen, beispielsweise bei Komponente η verzögerung oder Temperaturdrift. Während die Zeitglied schaltung 21 das Ausgangs signal der Stromzuführung 18 unterbricht, wird ein Signal am Ausgang der Konditionierschaltung 20 erhalten, welches identisch ist mit seinem Ausgangs signal unmittelbar vor der Unterbrechung des Ausgangssignales der Stromzuführung 18. Der Ausgang der Konditionierschaltung

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kann auch ausgeglichen oder auf Null gestellt werden für das Taragewicht von Förderband und Führungsrollen auf der Kraftmesszelle 17, so dass die Konditionierschaltung 20 ein Null-Ausgangs signal liefert, wenn das Förderband leer ist. Das Ausgangssignal der Konditionierschaltung 20 wird der Vervielfacherschaltung 16 zugeführt.

Die Vervielfacherschaltung 16 moduliert die Amplitude der Impulsefolge von dem Generator 14 mit konstanter Impulsbreite mit dem kontinuierlichen analogen Gewichts signal von der Konditionierschaltung 20. Die modulierte Impulsfolge von Schaltung 16 ist tatsächlich das Produkt aus dem Impulsfolgenausgang des Generators 14 und dem Analogsignalausgang von Konditionierschaltung 20. Der Mittelwert des Ausgangs der modulierten Impulsfolge von der Multiplizier schaltung 16 ist proportional dem Grad, mit dem Material auf dem Bandförderer gefördert wird. Eine Schaltung 22 mittelt oder filtert die modulierte Impulsfolge zur Erzeugung eines kontinuierlichen Analogsignales, welches proportional dem Materialbewegungsgrad ist. Dieses Signal kann verstärkt und gedämpft werden in einer Schaltung 23 zum Antrieb eines Messgerätes 24 zum Messen des momentanen Bewegungsgrades. Das verstärkte und gedämpfte Signal kann auch verwendet werden zum Antreiben eines äusseren Gerätes für die Waage 10, beispielsweise zum Antrieb eines Registriergerätes oder für eine Antriebsregelung für den Förderer.

Das kontinuierliche analoge Ausgangs signal von der Mittelung s schaltung wird auch einem Spannung in Frequenz.umwandelnden Konverter 25 zugeführt. Der Betrieb des Konverters 25 wird gesteuert durch Taktimpulse von dem Generator 15. Der Konverter 25 erzeugt eine Frequenz-modulierte Impulsfolge, deren Frequenz proportional dem Bewegungsgrad ist. Diese Impulsfolge wird über eine \ Motorantrieb slogikschaltung 26 zum Weitertreiben eines Schrittmotors 27 in Vorwärts- oder Rückwärtsrichtung in Abhängigkeit von der Polarität des analogen Ausgangssignales der Mittelung sschaltung 22 geführt. Der Schrittmotor 27 treibt einen Zähler 28 an,

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der so geeicht ist, dass er das Gesamtgewicht des über eine Zeitperiode durch den Bandförderer geförderten Materials anzeigt. Der Motor 27 kann in Vorwärts- oder Rückwärtsrichtung betrieben werden, so dass die Waage 10 auf eine genaue dynamische Null eingestellt werden kann.

In einer bevorzugten Ausführungsform ist der Spannung in Frequenz umwandelnde Konverter 25 so angebracht, dass er einen gehemmten oder blockierten Ausgang hat, wenn das analoge Gradsignal von der Mittelungsschaltung 22 kleiner ist als ein vorbestimmter kleiner Prozentsatz des maximalen Bewegungsgrades des Förderers. Der Spannung in Frequenz umwandelnde Konverter 25 kann beispielsweise so ausgebildet sein, dass er kein Ausgangs signal aussendet, wenn weniger als zwei Prozent des maximalen Materialbewegungsgrades gemessen wird durch die Kraftmesszelle 17 und den Tachometer 11. Das hindert den Zähler 28 dayan, fälschlicherweise Einschwingsignale anzuzeigen, wenn der Bandförderer leer ist. Der Zähler 28 würde auch keine Unregelmässigkeiten im Gewicht des sich bewegenden Förderbandes messen, wenn das Förderband leer ist.

Fig. 2 zeigt ein detailliertes schematisches logisches Diagramm der Schaltung zur Er zeugung einer Impulsfolge mit konstanter Impulsbreite, deren Impulse mit einer der Geschwindigkeit des Bandförderers proportionalen Frequenz aufeinander folgen. Der Tachometer 11 wird mit einer Geschwindigkeit und proportional der Geschwindigkeit des Bandförders angetrieben und kann in üblicher Weise ausgebildet sein, etwa wie ein magnetischer Impulsgenerator oder ein Wechselstromgenerator. Tachometer 11 kann durch einen geeigneten, mit dem Bandförderer verbundenen Mittel angetrieben werden. Tachometer 11 kann entweder ein Impulsausgangssignal oder ein sinusförmiges Aus gangs signal haben, welches in seiner Frequenz anwächst mit Zunehmen der Geschwindigkeit des Förderers.

Das Ausgangs signal des Tachometers 11 wird über einen Widerstand 33 dem Eingang eines Rechenverstärkers 34 zugeführt. Ein Paar entgegengesetzt vorgespannte Dioden 35 und 36 sind parallel geschaltet zwischen

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dem Eingang des Verstärkers 34 und Erde zum Abschneiden oder Begrenzen der Maximalgrösse des Eingangswertes am Verstärker 34. Eine Kapazität 37 ist zwischen Ausgang und Eingang des Verstärkers 34 vorgesehen und bewirkt, dass der Verstärker 34 über sein Eingangssignal integriert. Das Ausgangs signal des Verstärkers 34 wird bestimmt durch die Ladung an der Kapazität 37. Dieses Ausgangs signal hat dieselbe Frequenz wie die Frequenz des Wechselstromausgangssignales vom Tachometer 11.

Das Ausgangssignal des Verstärkers 34 wird über einen Widerstand 38 einem Paar von Invertern 39 zugeführt, die als Schmitt-Trigger geschaltet sind. Ein Widerstand 40 ist zwischen Ausgang und Eingang des Schmitt-Trigger s 39 vorgesehen und beistimmt zusammen mit dem Widerstand 38 die Hysterese des Schmitt-Triggers 39. Das Ausgangs signal des Schmitt-Triggers 39, welches eine Gleichstromimpulsfolge ist, wird einem'Dividierer durch eins"-Kontaktpunkt 41 einer Normier schalttafel 42 und dem Triggereingang eines Vier-Bit-Binär Zählers 43 zugeführt. Der Binärzähler 43 besitzt vier Ausgänge, die entsprechend verbunden sind mit einem "Dividiere durch zwei"-Kontaktpunkt 44, einem "Dividiere durch vier"-Kontakt punkt 45, einem "Dividiere durch acht"-Kontaktpunkt 46 und einem "Dividiere durch sechzehn"-Kontaktpunkt 47, die alle in der Normierschalttafel 42 vorgesehen sind. Der "Dividiere durch sechzehn"-Ausgang des Zählers 43, der dem Kontaktpunkt 47 zugeordnet ist, ist auch dem Triggereingang einer bistabilen Kippstufe 48 zugeordnet. Der Q-Ausgang der bistabilen Kippstufe 48 ist verbunden mit einem "Teile durch zweiunddreissig"-Kontaktpunkt in der Schalttafel 42. Es ist leicht ersichtlich, dass der Kontaktpunkt 41 einen Impuls haben wird für jeden am Ausgang des Schmitt-Triggers 39 auftretenden Impuls. Das Signal an dem Kontaktpunkt 44 ändert die logischen Niveaus für jeden von dem Schmitt-Trigger 39 an den Triggereingang des Zählers gelieferten Impuls, wodurch die Frequenz des Aus gangs signale s des Schmitt-Triggers 39 durch zwei geteilt wird. In gleicher Weise ändert sich das Signal am Kontaktpunkt 45 für je zwei dem Zähler 43 zugeführte Triggerimpulse, das Signal am Kontaktpunkt 46 ändert sich für je vier Triggerimpulse, und das Signal am Kontaktpunkt 47 ändert sich für je acht Triggerimpulse. .. :.

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Die bistabile Kippstufe 48 ist in ihrer Wirkung eine "Teile durch zwei"» Schaltung, welche bewirkt, dass das Signal am Kontaktpunkt 49 für jede sechzehn Triggerimpulse vom Schmitt-Trigger 39 wechselt. Ein gemeinsamer Ausgangskontaktpunkt 50 von der Schalttafel 42 ist wahlweise ver-

bunden über einen Schalt- oder Verteilerdraht 51 mit einem der Kontaktpunkte 41, 44, 45, 46, 47 oder 49. Der Verbindungsdraht 51 ist in der in Fig. 2 gezeigten Darstellung beispielsweise zwischen den gemeinsamen Ausgangskontaktpunkt 50 und den "Teile durch zwei"-Kontaktpunkt 44 geschaltet. Auf diese Weise ändert das Ausgangs signal am Kontaktpunkt 50 Zeichen oder logische Niveaus einmal für jede Periode oder jeden Impuls des Ausgangs signale s des Tachometers 11.

Jeder am Ausgang 50 auftretende Impuls von der Normier schalttafel 42 löst eine bistabile Kippstufe 52 derart aus, dass der Wert des Q-Ausgangs hoch und der des Q-Ausgangs niedrig ist. Das hohe Q-Ausgangs signal von der bistabilen Kippstufe 52 wird einem J-Eingang einer bistabilen Kippstufe 53 zugeführt. Der nächste der bistabilen Kippstufe 53 zugeführte Auslöseimpuls stellt die bistabile Kippstufe 53 so ein, dass der Wert des Q-Ausgangs hoch und der des Q-Ausgangs 54 niedrig ist.

Ein herkömmlicher Kristalloszillator-gesteuerter Kontaktgeber 55 erzeugt eine gleichmässige Impulsfolge zum Auslösen eines Vier-Bit-Binär zähle rs Der "Zwei"-Ausgang des Zählers 56, der ein Viertel der Frequenz des Taktgebers 55 hat, ist so geschaltet, dass er Auslöseimpulse zur Einstellung der bistabilen Kippstufe 53 und zum Weiterzählen eines anderen Vier-Bit-Binärzählers 57 liefert. Der Zähler 57 besitzt einen Rückstellkontaktpunkt, der mit dem Q-Ausgang der bistabilen Kippstufe 52 verbunden ist. Auf diese Weise beginnt der Zähler 57 das Zählen der Taktimpulse von dem Zähler sobald die bi stabile Kippstufe 52 eingestellt wird durch einen Impuls auf der gemeinsamen Ausgangsleitung 50 von der Schalttafel 42. Die vier Ausgänge des Zählers 57 sind mit einem NAND-Tor 58 verbunden. Das NAND-Tor 58, das normalerweise ein hohes Ausgangsniveau besitzt, hat ein niedriges Ausgangssignal, wenn der Zähler 57 weiter gezählt wird durch sech-

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zehn Auslöseimpulse vom Zähler 56. Nach sechzehn Zählungen werden alle vier Ausgangs signale des Binärzählers 57 hoch. Auf die Zählung von sechzehn sendet das momentane niedrige Ausgangssignal von dem NAND-Gatter 58 einen Impuls durch eine Kapazität 59 und einen Inverter 60 zur Erzeugung eines Impulses zum Freigeben bzw. Rückstellender bistabilen Kippstufen 52 und 53. Auf diese Weise bleibt die einmal durch die bistabile Kippstufe 52 eingestellte bistabile Kippstufe 53 eingestellt für eine Zählung von sechzehn Impulsen von dem Binärzähler SS und wird dann freigegeben bzw. rückgestellt.

Der Taktgeber 55 und der Binärzähler 56 werden auch verwendet für die Erzeugung anderer Taktsignale zur Betätigung des Spannung in Frequenz umwandelnden Konverters 25 und der Motorantriebslogikschaltung 26. Der "Acht"-Ausgang des Vier-Bit-Binärzählers 58 liefert Taktimpulse auf eine Taktleitung 61. Der "Vier"-Ausgang des Zahlers 56 ist verbunden mit dem Triggereingang einer bistabilen Kippstufe 62. Der Q-Ausgang der bistabilen Kippstufe 62 liefert Taktimpulse auf eine TakÜeitung 63, Gleichartige Impulsfolgen treten auf den Taktleitungen 61 und 63 auf. Die für die Einstellung und die Rückstellung der bistabilen Kippstufe S2 benötigte Zeit bewirkt eine leichte Phasenverschiebung bzw. Phasenverzögerung in der Impulsfolge auf der Taktleitung 63. Verbindungen zu den Taktleitungen 61 und 63 werden unten im Zusammenhang mit der Beschreibung der Fig. 5 behandelt.

In Fig. 3 ist eine Schaltung zur Erzeugung eines kontinuierlichen Analogsignales gezeigt, das proportional dem Gewicht des Materials auf einem Segment des Bandförderers ist. Das momentane Gewicht des Materials auf einem Segment des Bandförderers ist im einzelnen in Fig. 3 gezeigt. Das momentane Gewicht des Materials auf dem Förderbandsegment wird wahrgenommen durch die Kraftmesszelle 17, die eine Brückenanordnung von vier Dehnungs- oder Spannungsmessern 69 aufweist. Obwohl nur eine einzelne Kraftmesszelle 17 gezeigt ist, können mehrere Kraftmesszellen parallel geschaltet werden. Der Kraftmesszelle 17 wird Strom über die getastete

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Stromzuführung 18 zugeführt. Die Stromzuführung 18 wie auch die anderen Strom zu führungen für den Betrieb der Waage 10 sind vorzugsweise so ausgebildet, dass sie einer einzigen Bezugsspannung nachfolgen zur Minim ali sie rung von Messfehlern, die durch Spannungs Schwankungen in verschiedenen Teilen der Waage 10 hervorgerufen werden können. Wenn die getastete Stromzuführung 18 angeschaltet ist, besitzt die Kraftmesszelle 17 positive und negative Ausgangs signale 70 und 71 niedriger Spannung. Die an den Ausgängen 70 und 71 der Kraftmesszelle 17 auftretende Spannung ist proportional der Gesamtlast auf der Kraftmesszelle 17.

Die Ausgänge 70 und 71 der Kraftmesszelle 17 sind verbunden mit den Eingängen von einem Paar Rechenverstärkern 72 und 73. Der Verstärkungsfaktor des Verstärkers 72 wird bestimmt durch das Verhältnis von Rückführungswider stand 74 und Widerstand 76. Der Widerstand 74 ist zwischen Ausgang und Eingang des Verstärkers 72' geschaltet. In gleicher Weise wird der Verstärkungsgrad des Verstärkers 73 bestimmt durch das Verhältnis von Rückführungswiderstand 75 und Widerstand 76. Der Widerstand 75 ist zwischen Ausgang und Eingang des Verstärkers 73 geschaltet. Diese Eingänge der. Verstärker 72, 73 sind auch miteinander verbunden über den Widerstand 76. Der Ausgang des Verstärkers 73 ist über einen Widerstand 77 mit einem Eingang des Rechenverstärkers 78 und der Ausgang des Verstärkers 72 über einen Spannungsteiler mit einem Widerstand 79 und einem Potentiometer 80 mit einem zweiten Eingang des Verstärkers 78 verbunden. Das Potentiometer 80 wird verwendet zum Abgleichen der beiden Eingänge des Verstärkers 78 derart, dass das Ausgangs signal des Verstärkers 78 eine Funktion der Differenz zwischen den Ausgangs Signalen der beiden Verstärker 72 und 73 ist. Ein Rückführungswider stand 81 ist vorgesehen zwischen Aufgang und einem Eingang des Verstärkers 78 zur Steuerung des Verstärkungsgrades des Verstärkers 78. Die Verstärker >72, 73 und 78 wirken zusammen als der Vorverstärker 19 für das Niedrigniveau-Ausgangssignal von der Kraft· messzelle 17. Der Vorverstärker 19 kann einen Gesamtverstärkungsgrad in der Grössenordnung von 300 oder mehr haben.

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Das Ausgangs signal des Verstärkers 78 führt nacheinander durch einen Widerstand 82, einen Rechenverstärker 83, einen Widerstand 84, einen normalerweise geschlossenen Schalter 85 und einen Verstärker 86 zu einem Kontaktpunkt 87. Der Verstärker 83 setzt die Spanne oder den Bereich des Analogsignales fest, welches proportional ist dem Gewicht des Materials auf der Kraftmesszelle 17. Ein Potentiometer 88 liegt an einer Nieder» spannungsquelle für die Zuführung einer gesteuerten Spannung über einen Widerstand 89 und den Schalter 85 zum Eingang des Verstärkers 86. Das Potentiometer 88 bewirkt eine Abstimmung für die anfängliche Einstellung des Analogausgangs am Kontaktpunkt 87 auf Null, wenn der Kraftmesszelle 17 keine Last zugeführt ist. Das negative Ausgangs signal der getasteten Stromzuführung 18 wird über einen variablen Widerstand 90 einem Eingang des Verstärkers 83 zugeführt. Der variable Widerstand 90 bildet eine Anfangs- oder Grobeinstellung für die Spanne des Analog-Ge wichts signale s, welches dem Kontaktpunkt 87 zugeführt wird. Ein variabler Rückkopplungswiderstand 91 ist zwischen Ausgang und einem Eingang des Verstärkers 83 zur Steuerung des Verstärkungsgrades des Verstärkers 83 vorgesehen und wirkt so als Feinbereichseinstellung. Nachdem das Analogsignal am Kontaktpunkt 87 anfänglich auf Null eingestellt ist ohne Material auf dem Bandförderer, wird ein bekanntes Gewicht in der Grössenordnung der maximalen Kapazität des Bandförderers auf der Kraftmesszelle 17 aufgebracht, und die variablen Widerstände 90 und 91 werden zum Kalibrieren des Analogsignals am Kontaktpunkt 87 auf ein vorbestimmtes Niveau für das bekannte Gewicht auf der Kraftmesszelle 17 verwendet.

Die Wirkung vorübergehender Zustände wie Wärme, Spannungs Schwankungen und die Alterung von Schaltungsteilen in den Verstärkern 72, 73, 78 und 83 kann ein Analoggewichts signal am Kontaktpunkt 87 zum Verschieben von seiner anfänglichen Nulleinstellung bewirken. Eine automatische Nulleinstellungsschaltung ist deshalb vorgesehen zur Kompensation dieser vorübergehenden Zustände. Das Ausgangs signal des Verstärkers 83 führt über einen normalerweise offenen Schalter 92 und einen Widerstand 93 zum

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Eingang eines Rechenverstärkers 94. Eine Kapazität 95 ist zwischen Eingang und Ausgang des Verstärkers 94 vorgesehen und bewirkt, dass der Verstärker 94 das seinem Eingang zugeführte Signal speichert. Der Ausgang des Verstärkers 94 ist über einen Widerstand 96, einen Umkehrverstärker und einen Widerstand 98 wieder mit dem Eingang des Verstärkers 83 verbunden. Ein Rückkopplungswiderstand 99 ist parallel geschaltet zum Verstärker 97 zur Regelung des Verstärkungsfaktors des Verstärkers 97.

Wenn die getastete Stromzuführung 18 abgeschaltet ist zum Abstellen des Stromes von der Kraftmesszelle 17 und dem Verstärker 83 und folglich "der Schalter 92 geschlossen ist, kann der Verstärker 83 noch ein Ausgangssignal als Folge einer Drift haben. Der Verstärker 94 speichert dann das ungewünschte Ausgangs signal des Verstärkers 83 durch Laden der Kapazität 9 auf ein festes Niveau gleich dem ungewünschten Ausgangssignal des Verstärkers 83. Wird der Schalter 92 dann geöffnet, dann behält der Verstärker 94 ein im wesentlichen konstantes Ausgangs signal, das durch die Ladung der Kapazität 95 bestimmt wird. Der Entladungsgrad der Kapazität 95 ist ziemlich niedrig als Folge der sehr hohen Eingangsimpedanz des Rechenverstärkers 94. Das Ausgangs signal des Verstärkers 94 wird invertiert durch den Verstärker 97 und dem Eingang des Verstärkers 83 zugeführt. Wird die getastete Stromzuführung 18 wieder angeschaltet, dann besitzt der Verstärker 83 ein Eingangssignal, das gleich der Summe der über den Widerstand 82 zugeführten analogen Spannung der Kraftmesszelle, dem Bereich-Steuerspannungen von den variablen Widerständen 90 und 91 und der automatischen Nulleinstellungsspannung, die über den Widerstand 98 vom Verstärker 97 zugeführt wird, ist.

Die Schalter 85 und 92 sind vorzugsweise elektronische Schalter herkömmlicher Bauart, wie etwa Feldeffekttransistoren. Die Schalter 85 und 92 und die getastete Spannungsquelle 18 werden gesteuert durch eine Zeitgliedschaltung 100, wie sie in Fig. 6 gezeigt ist. Die Zeitglied schaltung oder Taktschaltung 100 steuert den Zyklus der automatischen Nullschaltung in

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einem geeigneten Mass, beispielsweise 120 χ pro Sekunde. Eine im Handel befindliche 60 Hz-Stromquelle 101 kann beispielsweise über einen monostabilen Multivibrator 102 zur Erzeugung von 120 Impulsen pro Sekunde zur periodischen Auslösung der Taktschaltung 100 verbunden sein. Die durch den monostabilen Multivibrator 102 erzeugten Taktimpulse sind in Fig. 6 bei A gezeigt. Auf das Auftreten von Taktimpulsen vom Multivibra« tor 102 öffnet die Zeitglied schaltung 100 den Schalter 85 zur Unterbrechnung des verstärkten Analog-Kraftmesszellensignales vom Verstärker 86. Der zeitliche Verlauf des Betriebes des Schalters 85 ist bei B in Fig. 6 gezeigt. Nachfolgend auf die Öffnung des Schalters 85 wird die Stromzuführung 18 abgeschaltet; wie es bei C in Fig. 6 gezeigt ist, durch die Zeitglied schaltung 100 zur Wegnahme des Stromes von der Kraftmesszelle 17 und von dem Grobeinstellungsregelwiderstand 90. Ist die Stromzuführung 18 in Ausstellung getastet, dann kann der Verstärker 83 ein ungewünschtes Aus gangs signal wegen Spannungs Schwankungen, TemperaturverSchiebung oder Alterung eines Bauteiles besitzen. In diesem Moment schliesst die Zeitgliedschaltung 100 den Schalter 92 zur Verbindung der automatischen NulleinsteHungs«» schaltung an dem Ausgang des Verstärkers 83„ Der Zeitverlauf des Betrie« bes des Schalters 92 im Hinblick auf die Stromzuführung 18 und den Schalter 85 sind bei D in Fig. 6 gezeigt. Ist Schalter 92 geschlossen, dann spei» chert der Verstärker 94 schnell das ungewünschte Ausgangs signal des Ver-' stärkers 83, bis die Ladung der Kapazität 95 einen festen Zustand erreicht, bei dem der Verstärker 94 ein konstantes Ausgangs signal entsprechend der Ladung der Kapazität 95 hat. Der Schalter 92 wird dann geöffnet durch das Zeitglied 100. Die Ladung an der Kapazität 95 erhält dann ein Signal aufrecht, das invertiert wird durch den Verstärker 97 und über einen Widerstand 98 dem Eingang des Verstärkers 83 zugeführt wird, um die ungewünschte Komponente des Ausgangssignales des Verstärkers 83 auszuschalten bzw. zu Null zu machen. Unmittelbar nach Öffnung des Schalters 92 wird die Stromzuführung 18 angeschaltet, und darauffolgend wird der Schalter 85 geschlossen, um wieder ein Analog-Ausgangssignal von dem Verstärker 83 dem Eingang des Verstärkers 86 zuzuführen. Während das Aus gangs signal der Verstärker 72_S 73, 78 und 83 automatisch auf Null eingestellt wird,

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Ist es offensichtlich, dass das dem Eingang des Verstärkers 86 zugeführte Signal als Folge der Öffnung des Schalters 85 Null wird.. So würde man erwarten, dass das dem Kontaktpunkt 87 zugeführte Signal von der Betätigung des Schalters 85 herrührende Zwischenräume wie in B in Fig. 6 besitzt. Der Verstärker 86 ist jedoch mit einer Kapazität 103 und einem Widerstand 104 versehen, die die durch die Betätigung des Schalters 85 hervorgerufenen Lücken ausfüllen. Der Widerstand 104 führt vom Ausgang des Verstärkers über den Schalter 85 zum Eingang des Verstärkers 86 zur Regelung des Verstärkungsfaktors des Verstärkers 86, wenn der Schalter 85 geschlossen ist. Die Kapazität 103 ist direkt zwischen Eingang und Ausgang des Verstärkers 86 geschaltet. Während der Zeit, in der der Schalter 85 geschlossen ist, ist die Kapazität 103 auf einen im wesentlichen festen Zustand aufgeladen, der durch das Eingangs- und Aus gangs signal des Verstärkers 86 bestimmt wird. Wird der Schalter 85 durch das Zeitglied 100 geöffnet, dann bewirkt die Ladung auf festem Zustand an der Kapazität 103, dass der Verstärker 86 auf seinem Ausgangsniveau bleibt, wodurch Lücken ausgefüllt werden, die sonst in dem Analoggewichts signal am Kontaktpunkt 87 auftreten würden. Während dieser Zeit wird die Ladung der Kapazität 103 im wesentlichen konstant gehalten als Folge der extrem hohen Eingangsimpedanz des Rechenverstärkers 86. Daher tritt am Kontaktpunkt 87 ein im wesentlichen konstantes Analogsignal auf, welches mit der Änderung der Last auf der Kraftmesszelle 17 variiert.

Es ist erkennbar, dass das Zeitglied 100 auch direkt durch eine Impulsfolge vom Kontaktpunkt 54 ausgelöst werden kann. Wenn die automatische Nullschaltung dann ausgelöst wird unmittelbar nach jedem Impuls am Kontaktpunkt 54 und der automatische Nullumlauf vollendet wird in einem Zeitintervall, das kürzer als das kürzeste Intervall zwischen den Impulsen ist, dann können der Schalter 85 und die die Lücke ausfüllende Schaltung weggelassen werden. Das Eliminieren des Schalters 85 und der die Lücke füllenden Schaltung würde möglich sein, weil das Analoggewichts signal automatisch auf Null eingestellt würde, während kein Ausgangsimpuls am Kontaktpunkt 54 vorhanden ist. Da das Analogsignal am Kontaktpunkt 87 die

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Amplitude der Impulse mit konstanter Breite an dem Kontaktpunkt modulieren würde, ist erkennbar, dass das zu Nullmachen des Analoggewichts signales an dem Kontaktpunkt 87 den Betrieb der integrierenden Waage 10 nicht beeinflussen würde.

In der bevorzugten Ausführungsform gemäss Pig. 4 wird das Analoggewichtssignal an dem Kontaktpunkt 87 über einen Widerstand 110 der Quelle eines Feldeffekttransistors 111 zugeführt. Das an der Senke des Feldeffekttransistors 111 auftretende Ausgangs signal hängt von der der Torelektrode zugeführten Spannung ab. Die Torelektrode ist normalerweise über einen Widerstand 112 verbunden mit einer -15 Volt-Spannungszuführung, so dass der Transistor 111 normalerweise vorgespannt ist in den nicht leitenden Zustand. Die Torelektrode ist jedoch auch über einen Transistor 113 mit Erde verbunden. Die Basis des Transistors 113 ist über einen Vorwiderstand 114 mit der -15 Volt-Spannungsquelle und über einen Widerstand 115 mit dem Kontaktpunkt 54 und damit mit dem Q-Ausgang der bistabilen Kippstufe 53 in Fig. 2 verbunden. Während der durch die bistabile Kippstufe 53 erzeugten Impulse mit konstanter*Breite ist die Basis des Transistors 113 geerdet über den den Transistor 113 in leitenden Zustand vorspannenden Widerstand. Wenn der Transistor 113 leitet zur Verbindung des Tores des¹ Feldeffekttransistors 111 mit Erde, tritt eine Spannung an der Senke des Transistors 111 auf, die proportional dem Analoggewichtssignal am Kontaktpunkt 87 ist. Die Senke des Transistors 111 ist mit einem Eingang eines Rechenverstärkers 116 verbunden.

Aus der obigen Beschreibung ist erkennbar, dass das Eingangssignal für den Verstärker 116 die Impulsfolge mit konstanter Breite vom Kontaktpunkt 54, moduliert oder multipliziert mit dem Analoggewichts signal am Kontaktpunkt 87 ist. Der Feldeffekttransistor 111 besitzt jedoch nicht einen unendlichen Widerstand, wenn er in einen nicht leitenden Zustand vorgespannt ist. Ein Teil des Analoggewichts signale s am Kontaktpunkt 87 könnte den Transistor 111 sogar passieren, wenn dieser in seinem nicht leitenden Zustand ist. Daher ist ein Transistor 117 vorgesehen, der die Quelle des

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Transistors 111 erdet während des Zeitintervalls zwischen den Impulsen mit konstanter Breite an dem Kontaktpunkt 54. Der Kontaktpunkt 54 ist über eine Diode 118 und einen Widerstand 119 mit der Basis des Transistors 117 verbunden. Ein Vorspannungswider stand 120 ist vorgesehen zur Verbindung der Basis des Transistors 117 mit dem Erdpotential. Während der variablen Zeitintervalle zwischen den Impulsen mit konstanter Breite am· Kontaktpunkt 54 leitet der Transistor 117, um die Quellenelektrode des Feldeffekttransistors 111 zu erden. Während der Transistor 117 leitend ist, erscheint die Analoggewichts spannung von Kontaktpunkt 87 an dem Widerstand 110, und kein Signal passiert den Transistor 111 zum Eingang des Verstärkers 116.

Der VerStärkungsgrad des Verstärkers 116 wird bestimmt durch den Rückkopplungswiderstand zwischen dem Ausgang und dem Eingang des Verstärkers 116 und dem Widerstand in der Eingangsschaltung des Verstärkers 116. Der Eingangswiderstand des Verstärkers 116 besteht aus der Summe von dem Widerstand 110 und dem Widerstand zwischen Quelle und Senke des Feldeffekttransistors 111, wenn die Torelektrode über den Transistor 113 geerdet ist. Unglücklicherweise wird der Widerstand des Feldeffekttransistors 111 durch Temperatur beeinflusst. Deshalb sind ein Widerstand 121 und ein ähnlicher Feldeffekttransistor 122 zwischen Eingang und Ausgang des Verstärkers 116 in Reihe geschaltet. Die Torelektrode des Feldeffekttransistors 122 ist geerdet, so dass zwei Feldeffekttransistoren 111 und 122 die gleiche Änderung des Durchlasswiderstandes haben, wenn sie die gleiche Temperatur änderung erfahren. Durch Verwendung des Feldeffekttransistors 122 in der Rückkopplungs schaltung für den Verstärker wird das Ausgangssignal des Verstärkers 116 temperaturkompensiert und ist gleich dem Produkt der Folge der Impulse mit konstanter Breite, deren Frequenz oder Wiederholungsrate proportional der Geschwindigkeit des Bandförderers ist, und dem Analogsignal, dessen Spannung proportional dem Gewicht des Materials auf einem Segment des Bandförderers ist.

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Der Durchschnittswert der modulierten Impulsfolge, die am Ausgang des Verstärkers 116 auftritt, ist proportional dem Grad, mit dem das Material auf dem Bandförderer transportiert wird. Die modulierte Impulsfolge am Ausgang des Verstärkers 116 wird gemittelt oder gefiltert durch einen in hohem Masse gedämpften Verstärker 123. Der Ausgang des Verstärkers ist über ein Paar in Reihe geschaltete Widerstände 124 und 125 mit einem Eingang des Verstärkers 123 verbunden. Der zweite Eingang des Verstärkers 123 ist über einen Widerstand 126 geerdet. Eine Kapazität 127 führt von einem Verbindungspunkt zwischen den beiden in Reihe geschalteten Widerständen 124 und 125 nach Erde. Ein Teil des Ausgangs signale s des Verstärkers 123, der be stimmt wird durch einen Spannungsteiler aus einem variablen Widerstand 128 und einem festen Widerstand 129, die in Reihe geschaltet sind zwischen Ausgang des Verstärkers 123 und Erde, wird rückgeführt zum Eingang des Verstärkers 123, Der Verbindungspunkt zwischen dem variablen Widerstand 128 und dem festen Widerstand 129 ist verbunden über eine Kapazität 130 mit dem Eingang des Verstärkers 123 und über einen Widerstand 131 mit einem Kontaktpunkt zwischen den in Reihe geschalteten Widerständen 124 und 125. Wird dem Verstärker 123 ein hohes Eingangssignal zugeführt, dann wird die Kapazität 130 auf ein durch die Zeitkonstante von Kapazität 130 und variablem Widerstand 128 bestimmtes Mass aufgeladen. Zwischen Impulsen an dem Ausgang des Verstärkers 116 wird die Kapazität 130 ein wenig entladen über die in Reihe geschalteten Widerstände 131 und 125. Die Kapazität 127 dämpft auch Wechsel im Eingangssignal des Verstärkers 123. In aribetracht des dämpfenden Effektes der Kapazität 130 und der Kapazität 127 liefert der Verstärker 123 zu einem Kontaktpunkt 132 ein kontinuierliches Analogsignal, welches dem Grad proportional ist, mit dem Material auf einem Bandförderer transportiert wird.

Das dem Grad analoge Signal am Kontaktpunkt 132 kann über eine Zeitperiode integriert werden zur Messung des Gesamtgewichtes des über diese Zeitperiode transportierten Materials, oder das Signal kann verstärkt und an einem Fördermesser angezeigt werden. Das Fördergradsignal am Kon-

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taktpunkt 132 kann natürlich auch verwendet werden als Steuersignal für ausserhalb der Waage 10 befindliche Apparaturen, etwa zur Regelung der Geschwindigkeit des Bandförderers, zur Betätigung eines Aufzeichners oder für jede andere notwendige Regelfunktion. Der Umfang bzw. Bereich des Fördergradsignales an dem Kontaktpunkt 132 wird eingestellt durch den variablen Widerstand 128. Der Widerstand 128 kann beispielsweise so eingestellt werden, dass 10 Volt am Kontaktpunkt 132 auftreten, wenn der Bandförderer mit seiner maximalen Kapazität betrieben wird.

Wie oben ausgeführt wurde, besteht eine Verwendung des Fördergradsignales am Kontaktpunkt 132 in der Betätigung eines Fördergradmessers. Der Kontaktpunkt 132 kann auch über einen Widerstand 133 mit einem Eingang eines Verstärkers 134 verbunden werden. Ein Rückkopplungswiderstand 135 ist zwischen dem Ausgang des Verstärkers 134 und einem zweiten Eingang des Verstärkers 134 vorgesehen. Der zweite Eingang führt auch über einen Widerstand 136 zu Erde. Der Ausgang des Verstärkers ist über einen Widerstand 137 mit dem Eingang eines Verstärkers 138 verbunden. Eine Kapazität 139 ist zwischen Ausgang und Eingang des Verstärkers 138 vorgesehen. Ein variabler Widerstand 140 ist zwischen dem Ausgang des Verstärkers 138 und dem Eingang des Verstärkers 134 vorgesehen, der mit dem Widerstand 133 verbunden ist. Der variable Widerstand 140 steuert den Gesamtverstärkungsgrad der beiden Verstärker 134 und zur Schaffung einer Feinregelung über den Bereich des an den Fördergradmesser 24 angezeigten Fördergrades, Das Ausgangs signal des Verstärkers 138 , welches ein Analog-Fördergr ad signal ist, wird über einen variablen Widerstand 141 dem Gradmesser 24 zugeführt. Der variable Widerstand ist vorgesehen zur Steuerung des Bereiches des Gradmessers 24. Der Ausgang des Verstärkers 138 ist ausserdem verbunden mit einem Kontaktpunkt 142, der weiter unten im Zusammenhang mit Fig. 5 diskutiert wird. Die verschiedenen Regelungen und Kalibriereinstellungen in der Waage 10 erlauben ein Kalibrieren des Fördergradmessers 24, so dass dieser in jeder gewünschten Einheit anzeigt, etwa in Kilogramm pro Sekunde, Kilogramm pro Minute, Tonnen pro Minute, Tonnen pro Stunde usw. Die

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Waage 10 kann leicht auch so eingestellt werden, dass der Vollausschlag des Fördergradmessers 24 dem maximalen Fördergrad für jeden Förderer entspricht, mit dem die Waage 10 verbunden ist.

Im weiteren wird auf Fig. 5 bezug genommen. Das Analog-Fördergradsignal am Kontaktpunkt 132 in Fig. 4 wird über einen Widerstand 148 einem Summierverbindungspunkt 149 zugeführt. Der Summierverbindungspunkt ist auch über einen Widerstand 150 mit dem Abgriff oder variablen Kontaktpunkt 151 an einem Potentiometer 152 verbunden. Die Enden des Potentiometers 152 sind verbunden mit dem Plus- und Minus-Kontaktpunkt einer nicht gezeigten 15 Volt-normierten Spannungsquelle. Der Abgriffskontaktpunkt 151 ist auf die Mitte des Potentiometers 152 eingestellt.

Die am Summierkontaktpunkt 149 auftretende Spannung wird integriert durch einen Verstärker 153 und eine parallele Rückkopplungskapazität 154. Der Ausgang der Integrierstufe 153 ist über einen Widerstand 155 und einen Rechenverstärker 156 mit einem Verbindungspunkt 157 verbunden. Ein Rückkopplungswiderstand 158 ist zwischen Ausgang und Eingang des Verstärkers 156 vorgesehen zur Steuerung des Verstärkungsgrades des Verstärkers 156. Der Verbindungspunkt 157 am Ausgang des Verstärkers 156 ist über einen Widerstand 159 mit dem negativen Eingang eines Rechenverstärkers 160 und vom Eingang dieses Verstärkers 160 über einen Widerstand 161 mit dem positiven Kontaktpunkt der 15-Volt-Bezugsquelle verbunden. In ähnlicher Weise ist der Verbindungspunkt 157 über einen Widerstand 162 mit dem positiven Eingang eines Rechenverstärkers 163 und von dem Eingang des Verstärkers 163 über einen Widerstand 164 mit dem negativen Kontaktpunkt der 15 Volt-Bezugs Spannungsquelle verbunden. Es ist ersichtlich, dass die vier in Reihe geschalteten Widerstände 161, 159, und 164 zwischen den positiven und negativen Kontaktpunkten der 15 Volt-Bezugsspannungsquelle einen Spannungsteiler bilden. Die Widerstände und 164 haben denselben Wert, und ebenso haben die Widerstände 159 und 162 denselben Wert. Als Folge davon liegt der Eingang des Verstärkers

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normalerweise auf positiver Spannung in bezug auf den Verbindungspunkt 157, und der positive Eingang des Verstärkers 163 liegt auf der gleichen, aber negativen Spannung in bezug auf den Verbindungspunkt 157. Beide Verstärker 160 und 163 sind daher normalerweise ausgeschaltet. Die Rückführung für den Verstärker 160 erfolgt über eine Zener-Diode 165, die zwischen dem Ausgang des Verstärkers 160 und dem negativen Eingang des Verstärkers 160 vorgesehen ist. Der positive Eingang des Verstärkers 160 ist über einen Widerstand 167 geerdet. Der negative Eingang des Verstärkers 160 wird über Dioden 166 und 170 auf eine bestimmte Spannung gespannt. Die Rückkopplung für den Verstärker 163 wird durch eine Zener-Diode 168 zwischen Ausgang und negativem Eingang des Verstärkers 163 bewirkt. Der negative Eingang des Verstärkers 163 ist auch über einen Widerstand 169 mit Erde verbunden.

Der positive Eingang des Verstärkers 163, der normalerweise durch eine 15 Volt-Bezugsspannungsquelle negativ gehalten wird, wird auf einem bestimmten Spannungsniveau gehalten durch zwei Dioden 171 und 172. Wenn der Summierverstärker 153 eine positive Spannung am Summierverbindungspunkt 149 summiert, wird eine anwachsend positive Spannung dem Verbindungspunkt 157 zugeführt. Diese Spannung bewirkt, dass Strom anfänglich durch den Widerstand 162 und darauffolgend durch den Widerstand 162 und die Diode 172 fliesst, wenn der Strom durch den Widerstand 162 grosser ist als der Strom durch den Widerstand 164, wobei die Spannung an dem positiven Kontaktpunkt des Verstärkers 163 vom Negativen zum Positiven geht. Strom fliesst auch durch den Widerstand 159 und die Diode 166. Wird der positive Eingang am Verstärker 163 positiv beaufschlagt, dann wird der Ausgang des Verstärkers 163 positiv. Der Verstärker 163 wird anfangs einen extrem hohen Verstärkungsgrad als Folge davon haben, dass die Zener-Diode 168 nicht leitend ist. Das Ausgangs signal des Verstärkers 163 wächst schnell an, bis die Durchbruchsspannung der Zener-Diode 168 erreicht wird. Sobald dieser Zustand erreicht ist, wird das Ausgangs signal des Verstärkers 163 stabilisiert wegen der Spannungs-regulierenden Eigen-

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schäften der Zener-Dioden. Der Ausgang des Verstärkers 163 ist über einen Widerstand 173 mit dem J-Eingang einer bistabilen Kippstufe 174 verbunden. Ein hohes Eingangssignal bleibt an der bistabilen Kippstufe 174 so lange erhalten, wie der positive Eingang des Verstärkers auf positiver Spannung gehalten wird.

Wird andererseits ein negatives Signal von dem Kontaktpunkt 132 dem Summierverbindungspunkt 149 zugeführt, dann liefern der Summierverstärker 153 und der Verstärker 156 ein negatives Signal zum Verbindungspunkt 157. Das negative Signal am Verbindungspunkt 157 bewirkt, dass ein Stromanfang durch den Widerstand 159 und darauffolgend durch den Widerstand 159 und die Diode 170 fliesst, wenn der Strom durch den Widerstand 159 grosser ist als der Strom durch den Widerstand 161, und auch durch den Widerstand 162 und die Diode 171. Wenn das Signal an dein Ver« bindungspunkt 157 hinreichend hoch wird, wird der negative Eingang des Verstärkers 160 extrem hoch verstärkt, bis sein Ausgangs signal die Durchbruchs spannung der Zener-Diode 165 erreicht. An diesem Punkt flies st der Rückführungs strom durch die Zener-Diode 165 zur Stabilisier rung des Ausgangssignales des Verstärkers 160. Der Ausgang des Verstärkers 160 ist über einen Widerstand 175 mit dem J-Eingang einer bistabilen Kippstufe 176 verbunden. Das Signal bleibt nur so lange am Eingang der bistabilen Kippstufe 176 aufrecht erhalten, wie der negative Eingang des Verstärkers 160 auf einer negativen Spannung gehalten wird. Es kann leicht gesehen werden, dass höchstens eine der bistabilen Kippstufen 174 und 176 ein Signal an ihrem J-Eingang haben kann. Die K-Eingänge jeder der bistabilen Kippstufen 174 und 176 sind zusammen mit einer positiven Spannungsquelle derart verbunden, dass diese bistabilen Kippstufen freigegeben bzw. zurückgestellt werden können, wenn kein Signal an dem J-Eingang liegt.

Das Signal des Q-Äusgangs der bistabilen Kippstufe 174 steuert den Schalter 177 zur Verbindung des - 15 Volt-Kontaktpunktes der Bezugs-

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Spannungsquelle über einen Widerstand 178 zum Summierverbindungspunkt 149. In gleicher Weise steuert das Ausgangs signal des Q-Kontaktpunktes der bistabilen Kippstufe 176 einen Schalter 179, der den positiven Kontaktpunkt der 15 Volt-Bezugsspannungsquelle über einen Widerstand mit dem Summierverbindungspunkt 149 verbindet. Die Schalter 177 und können von herkömmlicher Bauart sein und können beispielsweise jeweils durch einen Feldeffekttransistor gebildet werden. Nachdem der Verstärker 153 ein positives Signal an dem Verbindungspunkt 149 summiert, bis der Verstärker 163 abgeschaltet und die bistabile Kippstufe 174 eingestellt ist, wird der Schalter 177 geschlossen zur Verbindung des negativen Kontaktpunktes der 15 Volt-Bezugs spannung mit dem Summierverbindungspunkt 149. In diesem Moment wechselt die Polarität der Spannung an dem Verbindungspunkt 149 und ruft eine Umkehr in der Form des wechselnden Ausganges des Summierverstärkers 153 hervor. Summiert auf der anderen Seite der Integrator 153 ein negatives Signal am VerbindungspunRt 149, bis der Verstärker 160 angeschaltet und die bistabile Kippstufe 176 eingestellt ist, dann verbindet der Schalter 179 den positiven Kontaktpunkt der 15 Volt-Bezugsspannungsquelle mit dem Summierverbindungspunkt 149, und der Verlauf des Wechselausgangssignales der Summierstufe 153 kehrt sich um.

Die bistabilen Kippstufen 174 und 176 werden ausgelöst durch ein Rechteckwellen-Taktimpulssignal auf der Taktleitung 61 (von Fig. 2), Ein Teil des Rechteckwellen-Taktsignals auf der Leitung 61 ist graphisch in Fig. 7 gezeigt und mit A bezeichnet. In der folgenden Diskussion soll angenommen werden, dass das Analog-Fördergradsignal, welches dem Kontaktpunkt zugeführt wird, positiv und von verhältnismässig niedriger Spannung ist und einen relativ niedrigen Fördergrad anzeigt. Der Summierverstärker 153 integriert dieses Signal über eine Zeitperiode und bewirkt, dass der Verstärker 156 eine zunehmend positive Spannung dem Verbindungspunkt zuführt. Eine solche anwachsende Spannung ist in Abschnitt 184 der Kurve B in Fig. 7 gezeigt. Die Summierung wird fortgesetzt in dieser Richtung für das Zeitintervall t... Das Intervall t₁ endet, wenn die durch die gestrichelte

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Linie 185 gezeigte Spannung überschritten wird, was zur Folge hat, dass der Verstärker 163 plötzlich anschaltet und ein Signal zum J«Eingang der bistabilen Kippstufe 174 liefert, und ein Auslöseimpuls wird auf der Taktleitung 61 zur bistabilen Kippstufe 174 geliefert. Sind diese beiden Bedingungen erfüllt, dann wird die bistabile Kippstufe 174 eingestellt und der Schalter 177 geschlossen. Das Schliessen des Schalters 177 -vebindet den negativen Kontaktpunkt der Bezugsspannungsquelle mit dem Summierverbindungspunkt 149, wodurch der Integrator 153 die Differenz zwischen der -15 Volt-Bezugs spannung und dem Niederspannung-Positiv-Analog-Fördergradsignal auf Leitung 132 integriert. Wie in der Kurve B in Fig. 7 gezeigt ist, wird der Anstieg der wechselnden Spannung am Verbindungspunkt 145 umgekehrt. Diese Spannung ist in dem Abschnitt 186 gezeigt.

Nachdem der Schalter 177 geschlossen und die Richtung der Summierung umgekehrt ist, fällt die Spannung am Verbindungspunkt 157 schnell ab unter die Spannung 185, die erforderlich ist, um den Verstärker 163 in Betrieb zu halten. Als Folge des Abschaltens des Verstärkers 163 stellt der nächste Taktimpuls auf Leitung 61 die bistabile Kippstufe 174 zurück und öffnet damit den Schalter 177. So wird die bistabile Kippstufe 174 oder die bistabile Kippstufe 176 eingestellt für die Zeit, die für einen Taktimpuls auf Leitung 61 erforderlich ist. Die bistabile Kippstufe 174 bleibt in einem rückgestellten Zustand für ein Zeitintervall, welches proportional dem Analog-Fördergradsignal am Kontaktpunkt 132 ist. Das ist in Kurve B in Fig. 7 gezeigt, in der die bistabile Kippstufe 174 für das unbestimmte Zeitintervall t* ausgeschaltet und für das bestimmte Zeitintervall t_o, welches gleich der Zeit für einen Taktimpuls ist, angeschaltet ist.

Nimmt das dem Kontaktpunkt 132 zugeführte Analog-Fördergradsignal zu bis zu seiner Maximal spannung, dann tritt an dem Verbindungspunkt 157 am Ausgang des Verstärkers 156 eine Spannung auf, wie sie in Abschnitt 187 in Kurve C von Fig. 7 gezeigt ist. Hier ist der Anstieg der Integration der unbestimmten 187 vergrössert, wodurch das Zeitintervall t- stark verkürzt ist, und ist in Betrieb für das feste Zeitintervall t«, welches gleich

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der Zeit eines Taktimpulses ist.

Steigt der Wert des dem Kontaktpunkt 132 zugeführten Analog-Fördergradsignales an bis auf seine Maximalspannung, dann tritt an dem Verbindungspunkt 157 am Ausgang des Verstärkers 156 eine Spannung auf, wie sie im Abschnitt 187 in Kurve C in Fig. 7 gezeigt ist. Hier ist der Anstieg der Integration der Unbekannten 187 vergrössert und das Zeitintervall t₁ stark verkürzt, in dem über die Unbekannte integriert wird. Zusätzlich ist der Anstieg der Integration der Differenz zwischen dem Bezug und der Unbekannten verkleinert, wie es Abschnitt 188 zeigt. Das Verkleinern in dem Verlauf des Segmentes 188 ergibt einen viel kleineren Spannungswechsel im Ausgang des Summierverstärkers 153 während des festen Zeitintervalls t„. Das Verkleinern der Spannungsänderung verkleinert weiter das Zeitintervall t... Auf diese Weise ist das Gesamtzeitintervall für eine Periode in Kurve C oder die Summe von den beiden Zeitintervallen t., und t„ viel

JL Δ

kleiner als das Zeitintervall in Kurve B.

Man kann jetzt erkennen, dass die Frequenz, mit der die bistabile Kippstufe 174 oder die bistabile Kippstufe 176 ein- und ausgeschaltet werden, proportional der Spannung des Analog-Fördergradsignales an dem Kontaktpunkt 132 ist. Ist die Spannung am Kontaktpunkt 132 positiv, weil sich Material auf dem Förderband befindet, dann wird nur die bistabile Kippstufe 174 periodisch ein- und rückgestellt. Ist auf der anderen Seite die Spannung am Kontaktpunkt 132 negativ als Folge davon, dass sich kein Material auf dem Förderband befindet und keine Spannung an der Kraftmesszelle 17 angreift, dann wird die bistabile Kippstufe 176 periodisch ein- und rückgestellt. So zeigen die beiden bistabilen Kippstufen 174 und 176 zusammen mit dem Summierverstärker 153 an, ob die Kraftmesszellen 17 zusammengedrückt oder unter Zugkraft sind.

Der Q-Ausgang der bistabilen Kippstufe 174 ist verbunden mit dem J-Eingang

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einer bistabilen Kippstufe 191, und der Q-Ausgang der bistabilen Kippstufe 176 ist mit dem K-Eingang der bistabilen Kippstufe 191 verbunden. Die Taktimpulsleitung 63 ist mit dem Triggereingang der bistabilen Kippstufe 191 verbunden. Auf den nächstfolgenden Taktimpuls nach Einstellen der bistabilen Kippstufe 174 wird die bistabile Kippstufe 191 eingestellt und bleibt eingestellt, bis ein Taktimpuls auftritt, während die bistabile Kippstufe 176 eingestellt ist. Der Zustand, in dem die bistabile Kippstufe 191 eingestellt ist, bestimmt die Richtung, in der der Zähler 28 zählt.

Der Zähler 28 wird durch den Motor 27 angetrieben, welcher ein Vierphasen-Schrittmotor ist. Der Motor 27 besitzt vier Windungen 19.2, 195, von denen zwei immer stromführend sind. Das Weiter schreiten des Motors 27 wird bewerkstelligt durch Abschalten der Stromführung von einer der Spulen und Einschalten der Stromführung einer anderen der Spulen, Sind so die Spulen 182 und 194 anfänglich stromführend, dann wird der Motor 27 weiter ge schaltet in Vorwärtsrichtung durch Abschalten der Spule 194 und Zuschalten der Spule 195, während die Spule 192 in ihrem stromführenden Zustand bleibt. Oder der Motor kann in entgegengesetzter Richtung durch Abschalten der Spule 192 und Zuschalten der Spule 193 weitergeführt werden, während die Spule 194 in ihrem stromführenden Zustand bleibt. Ein Ende jeder der Spulen 192 - 195 ist über einen gemeinsamen Punkt mit einer passenden Spannungsquelle verbunden, und die anderen Enden der Spulen 192 - 195 führen über je einen elektronischen Schalter 196 - 199 zum Erdpotential. Die Schalter 196 - 199 können beispielsweise durch Transistoren gebildet sein. Die Schalter werden durch die vier Ausgangssignale von zwei bistabilen Kippstufen 200 und 201 betätigt. Das Q-Ausgangssignal der bistabilen Kippstufe 200 steuert den Schalter 197, und das Q-Ausgangssignal der bistabilen Kippstufe 200 steuert den Schalter 196. In ähnlicher Weise steuert das Q-Ausgangssignal der bistabilen Kippstufe 201 den Schalter 199 und das Q-Au sgangs signal der bistabilen Kippstufe 201 den Schalter 198. Da einer der Ausgänge von jeder der beiden bistabilen Kippstufen 200 und 201 immer eingestellt ist, ist einer der Schal-

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ter 196 und 197 immer stromführend durch die bistabile Kippstufe 200, und einer der Schalter 198 und 199 ist immer stromführend durch die bistabile Kippstufe 201. Auf diese Weise ist eine der Motorwicklungen 192 und 193 immer stromführend und eine der Motorvubklungen 194 und 195 immer stromführend.

Die Zustände der bistabilen Kippstufen 200 und 201 werden gesteuert durch eine logische Netzwerkschaltung mit vier UND-Schaltungen 202- 205. Die Ausgänge der UND-Schaltungen 202 und 203 führen über ein NOR-Schaltglied 206 zu dem K-Eingang der bistabilen Kippstufe 200 und auch über das NOR-Schaltglied 206 und einen Inverter 207 zum J-Eingang der bistabilen Kippstufe 200. In gleicher Weise sind die Ausgänge der UND-Schaltungen 204 und 205 über ein NOR-Schaltglied 208 mit dem K-Eingang der bistabilen Kippstufe 201 verbunden, und der Ausgang der NOR-Schaltung 208 ist auch über einen Inverter 209 mit dem J-Eingang der bistabilen Kippstufe 201 verbunden. Die UND-Schaltung 202 besitzt zwei Eingänge, von denen einer mit dem Q-Ausgang der Richtungssteuerungs-bistabilen Kippstufe 191 und einer mit dem Q-Ausgang der bistabilen Kippstufe 201 verbunden ist. Die beiden Eingänge der UND-Schaltung 203 sind verbunden mit dem Q-Ausgang der Richtungssteuerungs-bistabilen Kippstufe 191 und dem Q-Ausgang der bistabilen Kippstufe 20.1. Die zwei Eingänge der UND-Schaltung 204 sind verbunden mit dem Q-Ausgang der Richtungssteuerungsbistabilen Kippstufe 191 und dem Q-Ausgang der bistabilen Kippstufe 200. Schliesslich sind die beiden Eingänge der UND-Schaltung 205 mit dem Q-Ausgang der Richtungssteuerungs-bistabilen Kippstufe 191 und dem Q-Ausgang der bistabilen Kippstufe 200 verbunden. Die bistabilen Kippstufen 200 und 201 werden ausgelöst durch Impulse auf einer Triggerleitung 210.

Es wäre angenommen, dass im Betrieb dieser logischen Schaltung der Zähler in Vorwärtsrichtung zu betätigen ist und dass daher die Richtungssteuerungs-bistabile Kippstufe 191 eingestellt ist und ein hohes Q-Ausgangs·

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signal liefert. Das Q~Ausgangssignal der Richtungssteuerungs-bistabilen Kippstufe 191 sei;zt die UND-Stufen 202 und 205 in Betrieb. Nimmt man anfänglich an, dass beide bistabilen Kippstufen 200 und 201 rückgestellt sind, dann hat die UND-Schaltung 205 zwei hohe Eingangs signale und ein hohes Ausgangssignal. Das hohe Ausgangs signal der UND-Schaltung 205 bewirkt, dass die NOR-Schaltung 208 ein niedriges Ausgangs signal hat, und auf diese Weise liefert der Inverter 209 ein Signal zum J-Eingang der bistabilen Kippstufe 201. Beide UND-Schaltungen 202 und 203 werden niedrige Ausgangssignale haben und bewirken, dass die NOR-Schaltung 206 ein hohes Signal zum K-Eingäng der bistabilen Kippstufe 200 liefert. Auf das Auftreten des nächsten Impulses auf der Triggerleitung 210 hin wird die bistabile Kippstufe 201 eingestellt, wodurch der Schalter 198 geöffnet und der Schalter 199 geschlossen wird. Der Schalter 196 bleibt geschlossen, da die bistabile Kippstufe 200 rückgestellt bleibt. Das Einstellen der bistabilen Kippstufe liefert ein hohes Signal zum zweiten Eingang der Schaltung 202 und bewirkt, dass die NOR-Schaltung 206 ein niedriges Ausgangssignal hat und der Inverter 207 ein Signal zum J-Eingang der bistabilen Kippstufe 200 liefert. Es ist kein Wechsel in dem Signal an den Eingängen der Schaltung 205 aufgetreten, so dass der Inverter das Signal am J-Eingang der bistabilen Kippstufe 201 aufrecht erhält. Daher stellt der nächste Impuls auf der Triggerleitung 21Q die bistabile Kippstufe 200, wodurch der Schalter 197 geschlossen und der Schalter 196 geöffnet wird. Das Einstellen der bistabilen Kippstufe 200 schaltet auch das Eingangssignal der UND-Schaltung 205 ab, wodurch der nächste Triggerimpuls auf Leitung 210 die bistabile Kippstufe 201 rückstellt. Es ist erkennbar, dass die Triggerimpulse wechselweise die beiden bistabilen Kippstufen 200 und 201 einstellen und rückstellen. Wenn die Richtungssteuerungsbistabile Kippstufe 191 rückgestellt worden wäre in einen hohen Q-Zustand als Folge des Aufzeigens einer negativen Last, dann würden die UND-Schaltungen 202 und 205 gehemmt, und die UND-Schaltungen 203 und 204 würden je ein hohes Eingangssignal haben. Das würde zur Folge haben, dass die bistabilen Kippstufen 200 und 201 weiter wechselweise eingestellt

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und rückgestellt würden aber in umgekehrter Richtung zur Umkehrung der Richtung, in der Motor 27 den Zähler 28 betätigt.

Wie bereits ausgeführt wurde, wird eine der bistabilen Kippstufen 174 und 176 wechselweise eingestellt und rückgestellt mit einer Frequenz, die proportional dem Grad ist, mit dem Material befördert wird. Die bistabilen Kippstufen 174 und 176 werden verwendet in einer Signalquelle zur Steuerung von Impulsen auf der Triggerleitung 210 für die bistabilen Kippstufen 200 und 201 und so zur Steuerung des Grades, mit dem der Motor 27 den Zähler 28 weiter schaltet. Da eine der bistabilen Kippstufen 174 und 176 immer rückgestellt ist, während die andere der bistabilen Kippstufen 174 und 176 wechselweise rückgestellt und eingestellt ist, sind die Q-Ausgänge von jeder der bistabilen Kippstufen 174 und 176 verbunden mit einer NAND-Schaltung 211. Die NAND-Schaltung 211 hat ein niedriges Ausgangssignal, wenn beide bistabilen Kippstufen 174 und 176 rückgestellt sind während der Integration des Analog-Fördergradsignales an dem Kontaktpunkt 132. Während der Integration der Bezugs spannung wird eine der bistabilen Kippstufen 174 und 176 eingestellt, und die NAND-Schaltung 211 hat ein hohes Ausgangs signal. Der Ausgang der NAND-Schaltung 211 ist über eine NAND-Schaltung 212 und einen Schaltdraht 213 über ein Paar Inverter 214 und 215 mit der Triggerleitung 210 verbunden. Der zweite Eingang der NAND-Schaltung 212 ist normalerweise auf einem hohen Niveau. Daher erhält die NAND-Schaltung 212 ein Ausgangs signal, welches abgeschaltet wird, wenn der Ausgang der NAND-Schaltung 211 abgeschaltet wird durch die bistabilen Kippstufen 174 und 176. Daher wird auf die Triggerleitung ein Signal zugeführt, welches immer dann abgeschaltet wird, wenn die NAND-Schaltung 211 durch die bistabilen Kippstufen 174 und 176 abgeschaltet wird.

Es ist erkennbar, dass der Bereich des Zählers 28 vergrössert werden kann um einen vorbestimmten Faktor durch Teilen der Impulse auf Leitung 210 durch einen solchen Faktor. Wird beispielswei.se das Ausgangssignal

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der NAND-Schaltung 211 zweimal abgeschaltet für jede Zeit, in der das Signal auf der Triggerleitung 210 abgeschaltet ist (die Impulszählung wird in die Hälfte geteilt), dann wird der Bereich des Zählers 28 verdoppelt. Es hat sich daher als wünschenswert herausgestellt, eine Integrationsfaktorschaltung 216 zum Teilen des Impulsausganges der NAND-Schaltung 211 um vorbestimmte Faktoren von beispielsweise 1, 2, 4, 8, 16 und 32 vorzusehen zur Vergrösserung des Bereiches des Zählers 28 um solche Faktoren. Der Ausgang der NAND-Schaltung 212 ist mit dem Triggereingang eines Vier-Bit-Binär Zählers 217 verbunden. Der Verbindungsdraht 213 kann bewegt werden zur wahlweisen Verbindung von einem dei^ vier Ausgänge des Zählers 217 über die Inverter 214 und 215 mit der Triggerleitung 210 zum wahlweisen Teilen des Aus gangs signale s der Schaltung durch Faktoren von 2, 4₃ 8 und 16. Der "Teile durch sechzehn"-Ausgang des Zählers 217 ist auch verbunden zum Auslösen einer bistabilen Kippstufe 218 zum Liefern eines "Teile durch zweiunddreissig"-Faktors. Wird der Schaltdraht 213 vom Ausgang der NAND-Schaltung 212 bewegt zur Verbindung des ersten Ausgangs des Zählers 217 mit dem Inverter 214, dann muss der Ausgang der NAND-Schaltung 211 zweimal abgeschaltet werden für jede Zeit, in der das Signal auf Triggerleitung 210 abgeleitet wird.

Ist der Förderer leer oder nahezu leer, dann können vorübergehende Bedingungen bewirken, dass der Zähler 28 in fehlerhafter Weise anzeigt, dass eine kleine Materialmenge gefördert worden ist. Deshalb ist eine Schaltung vorgesehen zum Blockieren oder Hemmen des Betriebes des Zählers 28, ~wenn der Förderer unterhalb eines minimalen Förder grades betrieben wird, etwa unterhalb von zwei Prozent seines maximalen Transportgrades. Das Analog-Fördergr ad signal am Kontaktpunkt 142 (von Fig. 4) führt über einen Widerstand 219 zum Eingang eines Rechenverstärkers 220. Der Eingang des Verstärkers 220 ist auch über ein Paar umgekehrt vorgespannter paralleler Dioden 221 und 222 mit Erde verbunden zur Begrenzung der Höhe des Eingangssignales. Eine Rückkopplung ist vorgesehen durch eine Zener-Diode 223. Als eine Folge davon hat der Verstärker 220, wenn er

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anfänglich angeschaltet ist, einen extrem hohen Verstärkungsgrad, bis die Durchbruchs spannung der Zener-Diode 223 erreicht ist, wo dann das Ausgangs signal des Verstärkers 220 stabilisiert wird. Der Eingang des Verstärkers 220 ist auch über einen Widerstand 224 mit einem Spannungsteiler verbunden, der ein Paar in Reihe geschaltete Widerstände 225 und 226 umfasst. Die Auswahl der Werte der Widerstände 225 und 226 steuert die benötigte Spannung am Kontaktpunkt 142 zum Anschalten des Verstärkers 220. Die Widerstände 225 und 226 sind typischerweise so ausgewählt, dass der Verstärker 220 so lange anbleibt, wie das Analog-Fördergr ad signal am Kontäktpunkt 142 ein oder zwei Prozent seines Maximalwertes übersteigt. Der Ausgang des Verstärkers 220 ist verbunden mit der NOR-Schaltung 227. Der andere Eingang der NOR-Schaltung 227 ist über einen Schalter 228 geerdet. Der normalerweise ein niedriges Niveau aufweisende Ausgang der NOR-Schaltung 227 ist über einen Inverter 229 mit der NAND-Schaltung verbunden. Auf diese Weise wird, wenn immer das Analog-Fördergradsignal am Kontaktpunkt 142 unterhalb eines vorbestimmten Prozentsatzes seines maximalen Wertes liegt, ein niedriges Signal dem zweiten Eingang der NAND-Schaltung 212 zugeführt zur Hemmung des Durchlasses eines Impulssignales von der NAND-Schaltung 211 zur Triggerleitung 210.

Der Schalter 228 ist ein Prüfschalter zum Unwirksammachen der Sicherungs- oder Unterbrecher schaltung, die den Verstärker 220 enthält und zum Unwirksammachen der Integrationsfaktorschaltung 216. Ist der Schalter 228 auf "Test" geschaltet, dann kann der Zähler 28 laufen, wenn weniger als ein minimal erlaubbarer Prozentsatz als die abgeschätzte Kapazität auf dem Bandförderer ist. Der Schalter 228 verbindet normalerweise einen Eingang der NOR-Schaltung 227 mit Erde zum Hemmen des Verstärkers während des Nullstellens der Waage 10. Das ist notwendig, weil die Bandförderer von Natur aus ein ungleichmässiges Gewicht über ihre Länge haben. Wird die Waage 10 nicht dauernd auf Null eingestellt, dann weist der Zähler 28 einen Fehlerfaktor in Abhängigkeit vom Grad der Ungleichmässigkeit des Förderers auf.

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Die Waage 10 kann ihrer Art nach verschiedene Änderungen und Modifikationen erfahren. In einer Ausführungsform kann die Waage 10 beispielsweise so ausgebildet sein, dass sie nur die für das Zählen oder Messen der über eine Zeitperiode geförderten Gesamtmaterialmenge notwendige Schaltung aufweist ohne Anzeige des Fördergrades, mit dem das Material gefördert wird« In einer anderen Ausführungsform kann die Waage 10 so abgewandelt sein, dass-sie nur die für die Anzeige des Beförderungsgrades notwendige Schaltung aufweist und die Schaltung zur Anzeige der Gesamtmenge des geförderten Materials weggelassen wird. Obwohl die Waage in Zusammenhang mit einem Bandförderer beschrieben worden ist, kann sie natürlich auch mit anderen Materialförderern und zur Messung von anderen Dingen als dem Beförderungsgrad und der gesamten beförderten Menge verwendet werden. Wird beispielsweise das Tachometer 11 von der Ausgangswelle eines Motors angetrieben und tastet die Kraftmesszelle 17 das Drehmoment «Ausgangs signal des Motors, dann zeigt der Gradmesser 24 den momentanen Leistungsausgang des Motors an. Der Gradmesser 24 kann so kalibriert werden, dass er in jeder geeigneten Einheit anzeigt, etwa in Ps. Der Zähler 28 ist dann geeicht: zur Anzeige der gesamten Ausgangsenergie des Motors über einen Zeitraum und kann den Gesamtenergieausgang des Motors anzeigen.

Das Messgerät gemäss der Erfindung kann auch verschiedene Ausgangssignale zur Regelung bzw. Steuerung der zugehörigen Ausrüstung liefern. Das Analog-Fördergradsignal am Kontaktpunkt 132 in Fig. 4 kann beispielsweise ein Aufzeichnungsgerät antreiben oder ein Steuersignal für die Regelung des Förderers abgeben. Der Zähler 28 kann durch einen Digitalzähler ersetzt werden, der beispielsweise ein Gesamtgewichtssignal an einen Misch-Steuereomputer liefert.

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Claims

Patentansprüche

A/Messgerät zur Verwendung mit einer Förderanlage, die Material durch einen Bereich fördert, mit einer elektrischen Waage, die ein dem momentanen Gewicht des Materials in dem Bereich proportionales Analog-Gewichtssignal erzeugt, dadurch gekennzeichnet, dass ein Geschwindig« keitsmesser (11, 12, 13, 14) Impulse konstanter Breite erzeugt, deren Frequenz der Geschwindigkeit proportional ist, mit der das Material durch den Bereich bewegt wird, und diese Impulse einer Vorrichtung (16, 22) zuführt, die die Impulse in Übereinstimmung mit dem Gewichtssignal moduliert und den Durchschnittswert der modulierten Impulse misst, der proportional dem Grad ist, mit dem Material durch den Bereich befördert wird.
2. Messgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Modulationsvorrichtung (16, 22) einen Schalter (117) aufweist, der das Analoggewichtssignal durchlässt während der Impulse mit konstanter Breite und das Analoggewichtssignal zwischen den Impulsen konstanter Breite blockiert.
3. Messgerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Modulationsvorrichtung (16, 22) eine Vorrichtung (22) aufweist, die die modulierten Impulse filtert zur Erzeugung eines kontinuierlichen Analogsignals proportional dem Material-Förderungsgrad, und dass ein auf das kontinuierliche Analogsignal ansprechendes Messgerät zur Anzeige eines solchen Material-Förderungsgrades vorgesehen ist.
4. Messgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Modulationsvorrichtung (16, 22) eine Vorrichtung (22) zum Filtern der modulierten Impulse zur Erzeugung eines kontinuierlichen Analogsignales proportional dem Material-Förderungsgrad und eine Vorrichtung (25, 26, 27, 28) zum Integrieren des kontinuierlichen Analogsignales und Messen der Gesamtmenge des durch den Bereich über einen Zeitabschnitt geförderten Materials durch Messen des Integrals des kontinuierlichen Analog signale s über

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diesen Zeitabschnitt vorgesehen sind.
5. Messgerät nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Geschwindigkeitsmesser (11, 12, 13, 14) eine Vorrichtung (13) aufweist zur Änderung der Frequenz der Impulse mit konstanter Breite um einen vorbestimmten Faktor, wodurch der Mittelwert des kontinuierlichen Analogsignals um einen solchen vorbestimmten Faktor geändert wird, und dass die Vorrichtung (13) eine Vorrichtung (42) zur Änderung des vorbestimmten Faktors aufweist.
6. Messgerät nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Integrier vor richtung (25, 26, 27, 28) einen Konverter (25) aufweist, der ein Impulssignal mit einer Frequenz proportional dem kontinuierlichen Analogsignal erzeugt und eine Vorrichtung (27, 28) zum Zählen der Impulse in dem Impulssignal aufweist zum Feststellen einer Impulszählung, die proportional ist dem Gesamtgewicht des geförderten Materials.
7. Messgerät nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die integrierende Vorrichtung (25, 26, 27, 28) eine Vorrichtung (216) zur Änderung der Frequenz des Impulssignales um einen vorbestimmten Faktor aufweist, wodurch der Gewichtsbereich der Zählvorrichtung (27, 28) geändert wird.
8. Messgerät nach Anspruch 4 oder .6, dadurch gekennzeichnet, dass die integrierende Vorrichtung (25, 26, 27, 28) eine Vorrichtung (220) aufweist zur Bremsung des Betriebes der integrierenden Vorrichtung, wenn der Förderer weniger Material fördert, als einem vorbestimmten minimalen Fördergrad entspricht.
9. Messgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Waagschale (17, 19) betrieben wird von einer Stromzuführung (18) zur Erzeugung des Analog-Gewichtssignales und eine Vorrichtung (2-1) aufweist zur periodischen Unterbrechung des Stromes von der Stromzuführung sowie eine Vor-

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richtung (20), die in Betrieb ist, während der Strom von der Stromzuführung unterbrochen ist, zum Einstellen des Analog-Gewichtssignales auf Null.
10. Messgerät nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Stromunterbrechungsvorrichtung (21) den Strom von der Stromzuführung (18) nur zwischen den Impulsen konstanter Breite unterbricht.
11. Messgerät nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass während der Unterbrechung des Stromes von der Stromzuführung (18) die Modulationsvorrichtung (16, 22) die modulierten Impulse auf ihrer Höhe vor der Stromunterbrechung aufrecht erhält.

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