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Elektronische Wägevorrichtung Die Erfindung bezieht sich auf eine
Wägevorrichtung mit elektrischer Wägezelle, insbesondere zum Durchführen aufeinanderfolgender
Wägevorgänge mit automatischer Tarierung zum Ausgleich des Taragewiehtes. -Nachdem
dem Wägebehälter einer Wägevorrichtung das zu wiegende Gut zugeführt worden ist,
vergeht eine gewisse Zeit, während welcher die Wägevorrichtung schwingt und damit
der
eigentliche Wägevorgang sowie mit diesem zusammenhängende Vorgänge
weder eingeleitet noch durchgeführt werden können.
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Bei bekannten Wägevorrichtungen ist daher eine Schaltung vorgesehen,
mit deren Hilfe eine konstante Zeit nach dem Zuführen des Gutes zu dem Wägebehälter
abgewartet wird, ehe der eigentliche Wägevorgang eingeleitet wird, um sicherzustellen,
daß beim Wägevorgang selbst die Wägevorrichtung bereits zur Ruhe gekommen ist. -Durch
diese Verzögerung zwischen dem Zuführen des Wägeguts und Einleiten des Wägevorgangs
um eine konstante Zeitspanne wird der eigentliche Wägevorgang unnötig hinausgezögert,
so daß der gesamte Ablauf der Wägung verlängert wird. Wählt man andererseits bei
den bekannten Wägevorrichtungen die eingestellte konstante Zeit für die Verzögerung
zu klein, sc ist nicht sichergestellt, daß immer eine einwandfreie Wägung erfolgt,
da unter Umständen die Wägevorrichtung beim Einleiten des Wägevorgangs noch nicht
zur Ruhe gekommen ist.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Wägevorrichtung zu
schaffen, mit welcher ein wesentlich schnelleres Wägen erfolgen kann, ohne daß eine
konstante Zeit zwischen dem Ende des Zuführvorgangs von Gut zu dem Wägebehälter
und dem Einleiten des eigentlichen Wägevorgangs abzuwarten ist.
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Diese Aufgabe wird mit einer Wägevorrichtung der eingangs beschriebenen
Art gelöst, die erfindungsgemäß eine elektronische Schaltung aufweist, welche in
Abhängigkeit von der Signalspannung der Wägezelle ein Ruhesignal erzeugt und damit
den eigentlichen Wägevorgang und dergleichen einleitet. Damit ist es aglich, den
eigentlichen Wägevorgang sofort einzuleiten, sobald die Wägevorrichtung tatsächlich
zum Stillstand gekommen ist, und nicht erst dann, wenn eine konstante Zeit einschließlich
einer zusätzlichen großen Sicherheitszeitspanne abgelaufen ist.
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Die erfindungsgemäß vorgesehene elektrordsche Schaltung erzeugt
zweckä3ig
das Ruhesignal abhängig v9n der ersten und zweiten Ableitung U(t) und Ü(t) der Signalspannung
U(t) der Wägezelle nach der Zeit. Hierdurch wird ein einwandfreies Erfassen eines
Schwingen der Signalspannung sichergestellt, welches andererseits in direktem Verhältnis
zu einem Schwingen der Wägevorrichtung steht. Während es bei bekannten Wägevorrichtungen
möglich war, durch Manipulation des Wägebehälters den Meßwert des gewogegen Gewichtes
zu beeinflussen, ist dies bei der erfindungsgemäßen Wägevorrichtung nicht mehr möglich.
Da die Waage bei-5 pielsweise beim, Festhalten mit der Hand Immer etwas zittern
wird, ist das Ruhekriterium bei einer solchen Manipulation nicht erfAllt, d.h. die
elektronische Schaltung wird Schringungen der Vorrichtung erfassen und damit kein
Ruhesignal erzeugen.
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Sogleich nach dem Erfassen des Stillstandzustandes der Wägevorrichtung
durch die elektronische Schaltung wird bei einer Wägevorrichtung zum DurchfUhren
aufeinanderfolgender Wägevorgänge mit automatischer Tarienlng zum Ausgleich des
Taragewichtes die automatische Tarierung, der eigentliche Wägevorgang oder die Kontroll-
Wägung und eine Tende1lzregelschaltung ausgelöst.
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Eine zweckmä3ige Ausführungsform der erfindungsgemäßen Wägevorrichtung
besteht darin, daß eine elektronische Schaltung, welche in Abhängigkeit von der
Signalspannung der Wägezelle ein Ruhesignal erzeugt und damit den eigentlichen Wägevorgang
und dergleichen einleitet.
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er logischen Gatterschaltung kann vorteilhaft eine Zeitverzögerungsschaltung
nachgeschaltet sein. Diese Zeitverzögerungsschaltung bewirkt, daß innerhalb eines
kurzen Zeitintervalls der Zustand am. Ausgang der logischen Gatterschaltung wenigstens
zweimal erfaßt und nur dann weitergegeben wird, wenn bei Jeder der Erfassungen ein
Ruhesignal aufgetreten ist. Hierdurch wird die gesamte Wägevorrich'ung unempflndlicher
auf zufällige äußere und innere Fehlerquellen.
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Eine Weiterbildung der erfindungsgemäßen Wägevorrichtung besteht darin,
daß das Ruhe signal einem Eingang einer weiteren logischen Gatterschaltung zugeführt
wird, die an zwei weiteren Eingängen mit den Ausgängen zweier Komprratoren für die
Feststellung oberer und unterer mechanischer Anschlaggrenzen der Wägevorrichtung
derart verbunden ist, daß am Ausgang der weiteren Gatterschaltung ein Ruhe signal
nur bei gegenüber den Anschlaggrenzen freier Wägevorrichtung auftritt.
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Hierdurch wird sichergestellt, daß selbst bei vorhandenem Ruhesignal
der Wägevorgang nicht eingeleitet wird, wenn die Wägevorrichtung nicht innerhalb
ihrer Anschlaggrenzen frei ist.
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Schließlich ist zweckmäßig zwischen dem ersten Differentiator und
dem ersten Diskriminator ein zusätzlicher Verstärker vorgesehen. Mit dem zusätzlichen
Verstärker ist es möglich, das Verhältnis der im Eingang der beiden Diskriminatoren
auftretenden Signalspannungen nach Bedarf vorzugeben, bzw. einzustellen.
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt
und wird im folgenden näher beschrieben.
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Die einzige Figur der Zeichnung zeigt ein schematisches Schaltbild
der erfindungsgemäßen Wägevorrichtung.
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Das Schaltungsprinzip bei der dargestellten Ausführungsform der Erfindung
beruht auf der Bildung der ersten und zweiten Ableitung U(t) und Ü(t) der Signalspannung
U(t) der Wägezelle nach der Zeit. Das Kriterium für den Ruhezustand oder Stillstand
der Wägevorrichtung ist dann erfüllt, wenn sowohl U(t) als auch Ü(t) innerhalb bestimmter
Grenzen liegen, d.h. wenn die Werte der ersten und zweiten Ableitung vorbestimmte
Grenzen sowohl in positiver als auch in negativer Richtung nicht überschreiten.
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Gemäß der in der Figur dargestellten Schaltung wird die erste Ableitung
U(t) der Signalspannung U(t) mit Hilfe eines ersten Differentiators 1 gebildet,
welcher aus einem Operationsverstärker 2 und einer Reihenschaltung eines Widerstandes
R1 und eines Kondensators C1 in dessen Eingang besteht.
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Der Ausgang des Differentiators 1 ist silber einen Zwischenverstärker
oder zusätzlichen VersPker 3 auf den Eingang eines ersten Diskriminators 4 geschaltet.
Der Ausgang des ersten Differentiators 1 ist außerdem auf den Eingang eines zweiten
Differentiators 5 geschaltet, der nämlich wie der Differentiator 1 aus einem Operationsverstärker
6 und einer Reihenschaltung eines Widerstands R2 und eines Kondensators C2 im Eingang
des Operationsverstärkers 6 besteht. Der Differentiator 5 bildet die zweite Ableitung
Ü(t) der Signalspannung U(t) nach der Zeit. Der Ausgang des Differentiators 5 ist
auf einen weiteren Diskriminator 7 geschaltet.
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Die Ausgänge der Diskriminatoren 4 und 7 sind zu einer logischen Gatterschaltung
8 geführt, wo sie zusammengefaßt und zu einer Zeitverzögerungsschaltung 9 weitergeführt
werden. Am Ausgang der logischen Gatterschaltung 8 entsteht zunächst ein primäres
Ruhe signal, sobald die Eingangsspannungen der Gatterschaltung 8 den Stillstandkriterien
entsprechen.
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Die Zeitverzögerungsschaltung 9 ist zur Verbesserung des Zeitverhaltens
der gesamten Wägevorrichtung vorgesehen. Mit dieser Zeitverzögerungsschaltung 9
wird das Signal am Ausgang der Gatterschaltung 8 jeweils zweimal innerhalb eines
bestimmten Zeitintervalls erfaßt. Tritt bei diesen Erfassungen nur einmal ein Ruhesignal
am Ausgang der Gatterschaltung 8 auf, so wird kein verzögertes Ruhesignal weitergegeben.
Das Ruhesignal wird erst weitergegeben, wenn bei zwei aufeinanderfolgenden Erfassungen
beide Male ein primäres Ruhesignal aufgebeten ist. Damit werden der eigentliche
Wägevorgang oder eine Kontrollwägung, eine Tendenzregelung oder ein Tariervorgang
erst dann eingeleitet,
wenn das primäre Ruhesignal während eis bestimmten
Zeitraumes aufgetreten ist.
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Das Ruhesignal wird nach erfolgter Verzögerung einer weiteren Gatterschaltung
10 zugeführt, und erst über diese weitere Gatterschaltung zum Einleiten des eigentlichen
ägevorgangs und dergleichen wiedergegeben. Zwei weiteren Eingängen der Gatterschaltung
10 sind die Ausgänge von Komparatoren 11 und 12 zugeführt, denen ihrerseits am einen
Eingang jeweils die Signalspannung U(t) zugeführt wird. Die zweiten Eingänge der
Komparatoren sind mit Bezugsspannungen Vrefi und Vref2 beaufschlagt.
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Diese beiden Bezugsspannungen werden so eingestellt, daß tiber die
beiden Komparatoren 11 und 12 festgestellt werden kann, ob die Wägevorrichtung etwa
an einer oberen oder unteren mechanischen Anschlaggrenze anliegt und somit sichere
wägungen nicht gewährleistet sind. Nur wenn keine der Anschlaggrenzen erreicht ist,
bewirken die Komparatoren 11 und 12,daß das Ruhesignal von der Gatterschaltung 10
über deren Ausgang 10a weitergegeben werden kann. So erscheint nur dann am Ausgang
lOa der Gatterschaltung 10 und damit am Ausgang der gesamten elektronischen Schaltung
ein Ruhesignal, wenn sowohl die Stillstandkriterien für die Signalspannung U(t)
erfüllt sind als auch die Wägevorrichtung sich frei innerhalb ihrer Anschlaggrenzen
bewegt.
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Mit der Erfindung ist eine Wägevorrichtung geschaffen worden, welche
nicht nur ein sehr schnelles Wägen gegenüber bekannten Wägevorrichtungen ermöglicht,
sondern auch weitgehend vor Manipulationen beim Wägen schützt.