DE3021535A1

DE3021535A1 - Verfahren und einrichtung zum wiegen

Info

Publication number: DE3021535A1
Application number: DE19803021535
Authority: DE
Inventors: Omer L. Windsor Ontario Hageniers; Timothy R. Pryor
Original assignee: Diffracto Ltd Canada
Current assignee: Diffracto Ltd Canada
Priority date: 1980-06-07
Filing date: 1980-06-07
Publication date: 1982-02-04
Also published as: DE3021535C2

Description

Verfahren und Einrichtung zum Wiegen
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Einrichtung gemäß den Oberbegriffen der Patentansprüche 1 bzw. 14.
Die Erfindung befaßt sich insbesondere mit dem schnellen und genauen Wiegen. Sie befaßt sich in einer Hinsicht mit dem genauen und schnellen Wiegen relativ kleiner Gegenstände im Bereich von 0,1 bis 10 g, beispielsweise Nuklearbrennstoff-Pellets und pharmazeutischen Tabletten und Kapseln, bei Geschwindigkeiten bis hinauf zu hundert Gegenständen pro Sekunde und mehr.
Es wurden bereits in der Vergangenheit viele Versuche unternommen, ein schnelles und genaues Wiegen zu erreichen. Fast alle Systeme zum Wiegen einzelner Gegenstände auf dynamische Art erforderten jedoch das Plazieren des Teils auf einer Wiegeschale, einer Beobachtung der Auslenkung und einer Entfernung des Gegenstandes, und das alles in der gleichen Station. Wegen der damit verbundenen mechanischen Bewegungen ergibt sich eine Geschwinaigkeitsgrenze, wenn die Genauigkeit beibehalten werden soll. Andererseits schließen Aufgabe-und Entnahmevorgänge Genauigkeit aus. Wegen dieser Grenzen können auf diese Weise arbeitende vorhandene pharmazeutische Waagen nicht mehr als ungefähr 30 Tabletten pro Minute wiegen, wenn eine Genauigkeit von 1 Milligramm pro Gramm (0,1 %) erreicht werden soll. Daher werden in der pharmazeutischen Industrie Tabletten und dergleichen allgemein nicht hundertprozentig gewogen.
Wo eine geringere Genauigkeit zugelassen werden kann, sind höhere Geschwindigkeiten erreichbar. Zum Beispiel können zu wiegende Gegenstände auf ein Band aufgegeben werden, das wiederum dynamisch über eine Wiegeschale läuft. Die für diese Einrichtungen beanspruchten Genauigkeiten liegen gewöhnlich bei 0,5 bis 1 %, jedoch sind die Ergebnisse sehr häufig beträchtlich schlechter.
Die sich auf das genaue Wiegen mit hoher Geschwindigkeit beziehende vorveröffentlichte Literatur ist natürlich umfangreich. Neben den oben genannten Einrichtungen sind verschiedene andere Systeme vorgeschlagen worden. Alle diese Systeme haben das gleiche Ziel: Geschwindigkeit und Genauigkeit. Keines der vorbekannten Systeme ist jedoch nicht einmal theoretisch in der Lage, ein hohes Maß an Genauigkeit und Geschwindigkeit zu erreichen, ohne gleichzeitig unter einigen anderen wichtigen Nachteilen zu leiden, wie z.B. Zuverlässigkeit, Dauerhaftigkeit, hoher Preis oder dergleichen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Einrichtung zum sehr schnellen und genauen Wiegen anzugeben, die nichtsdestoweniger nicht teuer, zuverlässig und dauerhaft sind.
Diese Aufgabe wird durch die im Kennzeichen des Patentanspruchs 1 bzw. 14 angegebene Lehre gelöst.
Das bewegliche Glied besteht vorzugsweise aus einem elastisch verformbaren Teil, und das Wiegeglied weist eine feste Grenzkante zusätzlich zu der Grenzkante des beweglichen Gliedes auf. Es wird ein Inteferenzmuster erzeugt aufgrund der überlagerung der an den Grenzkanten gebrochenen bzw. gebeugten Wellen.
Erläuterung von Ausdrücken Der Ausdruck "Gegenstand", der in dem Ausdruck "zu wiegender Gegenstand" verwendet ist, bezeichnet in allgemeinem Sinne das zu wiegende Ding, einschließlich loses Pulver oder Flüssigkeit und ist nicht auf einen diskreten Gegenstand wie beispielsweise eine Tablette, eine Kapsel oder dergleichen beschränkt.
Der Ausdruck "Grenzkante" ist in allgemeinem Sinne zu verstehen und bezeichnet nicht nur eine wirkliche Kante eines Gegenstandes wie beispielsweise eine Messerkante, sondern jede scharf definierte Änderung in einer Oberfläche, beispielsweise eine Anderung in den Reflexionseigenschaften, die als wahre Kanten wirken und eine Brechungswelle erzeugen, wenn elektromagnetische Strahlung auftrifft.
Die Ausdrücke "Wiegen", Bestimmung des Gewichts" und dergleichen bedeuten zusätzlich zu der Bestimmung des tatsächlichen Gewichts (wie beispielsweise 1000 g) auch die Bestimmung, ob sich das Gewicht eines Gegenstandes innerhalb oder außerhalb eines gegebenen Gewichtsbereichs befindet.
Der Ausdruck "Gewicht" bedeutet bei Bezug auf die Deformation eines elastisch deformierbaren Teiles in Abhängigkeit von dem Gewicht eines von dem Wiegeglied getragenen Gegenstandes die von dem Gegenstand auf das Wiegeglied unter dem Einfluß einer irgendwie gearteten Beschleunigungskraft ausgeübten Kraft, wie beispielsweise die Schwerkraft oder Zentrifugalkraft, die tatsächlich die Deformation herbeiführt.
Der Ausdruck "im wesentlichen beendet" bedeutet, daß zu der Zeit der Beendigung des Wiegevorganges die durch die Ladefunktion (z.B. Fallenlassen des Gegenstandes auf die Wiegeschale) verursachte Bewegung beendet ist, wenigstens innerhalb der für die Messung gewünschten Genauigkeit.
Der Ausdruck "Muster" bezeichnet eine räumliche Verteilung einer elektromagnetischen Strahlung, deren Merkmale und/oder Intensität analysiert werden kann, um eine Dimensionsinformation proportional zu dem Gewicht des Gegenstandes gemäß der Erfindung zu liefern. Von besonderem Interesse sind bei der Erfindung Muster in der Form von Interferenzmustern aufgrund von Beugung oder Brechung und Muster, die durch Grenzkanten von Linsen entstehen, wenn übertragene und/oder gebeugte Strahlung verwendet wird.
Der Ausdruck sichtbares oder nahezu sichtbares Spektrum" umfaßt sichtbares Licht, infrarot und ultraviolett.
Es folgt nun eine genaue Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung anhand der beigefügten Zeichnungen. Es sei jedoch darauf hingewiesen, daß die genaue Beschreibung und die Zeichnungen lediglich den Zweck haben, eine bevorzugte Ausführungsform zu verdeutlichen und daß die Erfindung in der verschiedenartigsten Weise von Fachleuten abgeändert und abgewandelt werden kann, ohne daß dabei das Wesen oder die Bedeutung der Erfindung verlassen wird.
Fig. 1 ist eine schematische Draufsicht auf eine Wiegeeinrichtung gemäß der Erfindung und verdeutlicht ihre wesentlichen Teile, Fig. 2 ist eine schematische Seitenansicht II-II eines Wiegegliedes der Einrichtung gemäß Fig. 1 in vergrößerter und genauerer Form, Fig. 3 ist eine schematische Ansicht eines Wiegesystems und zeigt eine seitliche Schnittansicht IV-IV des Wiegegliedes in Fig. 2, Fig. 4 ist eine schematische Seitenansicht einer weiteren Ausführungsform der Erfindung, Fig. 5 ist eine schematische Seitenansicht einer Wiegeeinrichtung gemäß der Erfindung, Fig. 6 ist eine teilweise geschnittene Seitenansicht des Wiegegliedes der Einrichtung gemäß Fig. 5, Fig. 7 ist eine schematische und teilweise geschnittene Vorderansicht des Wiegegliedes gemäß Fig. 6, Fig. 8 ist eine schematische Ansicht von vorn eines Wiegeortes in der Einrichtung gemäß Fig. 5, Fig. 9 ist eine schematische Draufsicht einer alternativen Ausführungsform der Erfindung, Fig. 10 ist eine schematische Seitenansicht X-X eines Teils der Einrichtung gemäß Fig. 9, Fig. 11 ist eine schematische Querschnittsansicht einer weiteren Ausführungsform der Erfindung, und Fig. 12 ist ein Diagramm und zeigt die Wirkung einer Mehrfach-Gewichtsablesung.
In Fig. 1 werden mehrere Wiegeglieder, von denen nur zwei 10, 11 gezeigt sind, in Richtung des Pfeiles in einem kontinuierlichen Pfad 12 bewegt, der durch eine Linie angedeutet ist.
Der kontinuierliche Pfad weist einen Ladeort L zur Aufgabe eines zu wiegenden Gegenstandes in das Wiegeglied (in diesem Falle Wiegeglied 10) und einen Wiegeort W zur Bestimmung des Gewichts eines Gegenstandes auf, der von jenem Wiegeglied (in diesem Falle Wiegeglied 11) getragen ist. Die Wiegeglieder werden vorzugsweise kontinuierlich in dem Pfad 12 bewegt, um eine hohe Arbeitsgeschwindigkeit zu ermöglichen. Jedes Wiegeglied (Fig. 2) weist ein elastisch deformierbares Teil 13 auf, das in Abhängigkeit von dem Gewicht eines Gegenstandes 14 auf dem Wiegeglied, in diesem Falle vertikal, deformierbar ist. Das elastisch deformierbare Teil 13 weist wenigstens eine Grenzkante 15 auf, die sich in einem Maß proportional zu dem Gewicht eines Gegenstandes 14 auf dem Wiegeglied bewegt. Jedes Wiegeglied ist entlang dem horizontalen Pfad 12 beweghar gehalten und somit in vertikaler Richtung fest. Die Schwerkraft wirkt vertikal nach unten auf das deformierbare Glied 13 und bewirkt so seine elastische Deformation in einem Maß proportional zu dem Gewicht des Gegenstandes 14, und die Grenzkante 15 bewegt sich natürlich in gleicher Weise. Das Gewicht eines Gegenstandes wird an einem Ort W mittels elektromagnetischer Strahlung bestimmt, die vorzugsweise in dem sichtbaren oder nahezu sichtbaren Spektrum liegt. Dies wird dadurch bewirkt, daß elektromagnetische Strahlung von einer Quelle 16 auf die Grenzkante 15 des Wiegegliedes gerichtet wird. Dies erzeugt ein Muster 16a von elektromagnetischer Strahlung, das charakteristisch für die Position der Grenzkante 15 in der einfallenden Strahlung ist. Das Muster wird durch einen passenden Detektor 17 analysiert, um das Gewicht eines von dem Wiegeglied getragenen Gegenstandes zu bestimmen. Da die Gewichtsbestimmung an einem einzelnen Ort W durch ein einzelnes stationäres System bewirkt wird, das eine einfach verfügbare Strahlungsquelle 16 und einen Detektor 17 aufweist, und da die Bestimmung ohne physischen Kontakt zwischen den Wiegegliedern und dem Gewichtsbestimmungssystem erfolgt, ist die Gewichtsbestimmung von Natur aus zuverlässig und billig. Die Wiegeglieder selbst sind ebenfalls einfach im Aufbau, stabil und billig. Selbst wenn die Einrichtung mehrere Hundert von Wiegegliedern aufweisen kann, so ist die Einrichtung doch immer einfach, dauerhaft und zuverlässig. Die konstruktive Anordnung zur Halterung der Wiegeglieder zur Bewegung in einem kontinuierlichen Pfad ist natürlich von herkömmlicher Art und wohl entwickelt wie auch die Einrichtungen zur Bewegung der Wiegeglieder entlang dem Pfad, die Abgabeeinrichtungen zur Aufgabe der Gegenstände in die Wiegeglieder, und die Einrichtungen zur Entfernung der Gegenstände von den Wiegegliedern einschließlich Trennung von Zurückweisungen. Die gesamte Einrichtung ist somit von Natur aus billig und dauerhaft.
Es sei bemerkt, daß die Analyse des Musters 16a, das nach Deformation des Deformationsgliedes 13 in eine deformierte Stellung erzeugt ist, mit einer bekannten Position des Gliedes verglichen wird, um das Gewicht eines Gegenstandes zu bestimmen, das diese Deformation verursacht. Grundsätzlich können zwei grundlegende Techniken angewendet werden. Gemäß der ersten wird ein charakteristisches "Rest"-Strahlungsmuster für jedes Wiegeglied bestimmt, wenn sich kein Gegenstand darauf befindet. Ein darauffolgend erzeugtes Strahlungsmuster, wenn sich ein zu wiegender Gegenstand auf einem Wiegeglied befindet, wird mit dem Rest"-Muster für das Wiegeglied verglichen. Gemäß der zweiten Technik wird ein charakteristisches "gewünschtes" Strahlungsmuster für jedes Wiegeglied bestimmt, wenn sich ein Gegenstand mit einem richtigen Gewicht darauf befindet. Eine Strahlung, die nachfolgend erzeugt wird, wenn sich ein zu wiegender Gegenstand darauf befindet, wird mit dem "gewünschten" Muster für das Wiegeglied verglichen. In jedem Falle wird die grundlegende Vergleichsinformation ganz einfach in einem herkömmlichen Mikrocomputer gespeichert, der auch die Analyse der Strahlungsmuster sowie Vergleiche durchführen und Ergebnisse unmittelbar in Gewicht geben kann, wenn das erwünscht ist.
Es ist zweckmäßig, daß jedes Wiegeglied eine zweite oder "Bezugs"-Grenzkante 18 aufweist, die fest in bezug zu dem Wiegeglied ist. Die Grenzkante, die sich in Abhängigkeit von der elastischen Deformation des elastisch deformierbaren Gliedes bewegt (und die in einfacher Weise eine tatsächliche Kante des Gliedes oder eines fest damit verbundenen Gliedes sein kann) bewegt sich somit relativ zu der Bezugsgrenzkante, und die zur Bestimmung des Gewichts verwendete elektromagnetische Strahlung wird auf beide diese Kanten gerichtet. Das so erzeugte Strahlungsmuster ist somit charakteristisch für beide diese Grenzkanten. Es ist nicht erforderlich, daß die zweite Grenzkante einen Teil eines Wiegegliedes bildet. Es kann auch ein einziges Grenzkantenglied an dem Wiegeort in solcher Lage angeordnet sein, daß die erste Grenzkante jedes Wiegegliedes, wenn es sich am Wiegeort befindet, in einer Arbeitslage relativ zu der zweiten oder Bezugsgrenzkante befindet, derart, daß die elektromagnetische Strahlung auf beide diese Grenzkanten auftrifft. In jedem Fall ist es zweckmäßig, daß beide Grenzkanten gehalten werden von und sich bewegen mit jedem jeweiligen Wiegeglied bei seiner kontinuierlichen Bewegung.
Eines der wichtigen Merkmale der Erfindung besteht darin, ein System zu schaffen, in dem das elastisch deformierbare Teil 13 zur Ruhe kommt oder wenigstens im wesentlichen zur Ruhe kommt innerhalb einer ausreichend kurzen Zeit, nachdem ein zu wiegender Gegenstand auf das Wiegeglied gebracht worden ist. Dies ermöglicht eine maximale Genauigkeit und Geschwindigkeit bei geringsten Kosten. Wird eine lange Zeit für diesen Zweck gebraucht, so wird die Größe des Systems für eine gegebene Produktionsgeschwindigkeit unhandlich, und die Einrichtungskosten schnellen nach oben. Bei einem dynamischen System dieser Art ist die Genauigkeit eine Funktion der Leichtigkeit der Deformation des elastisch deformierbaren Teiles: Je empfindlicher das Teil, um so genauer ist die Gewichtsbestimmung. Je empfindlicher jedoch das deformierbare Glied ist, um so länger ist die Zeit, die für dieses Teil erforderlich ist, um nach einer anfänglichen Deformation nach Aufnahme eines zu wiegenden Gegenstandes zur Ruhe zu kommen. Aus diesem Grunde ist es zweckmäßig, die ersten und zweiten Grenzkanten dazu zu verwenden, ein Interferenzmuster von der in den US-Patentschriften 3 664 739 und 3 884 581 beschriebenen Art zu erzeugen. Es wurde gefunden, daß diese Interferenzmuster sich dramatisch mit sehr kleinen Änderungen der Lage der ersten Grenzkante in der auftreffenden elektromagnetischen Strahlung ändern. Infolgedessen wurde gefunden, daß man bei Beuge- oder Brechungsmustersystemen ein relativ steifes" elastisch deformierbares Teil verwenden kann, bei dem die Deformationsbewegung sehr schnell zur Ruhe kommt und somit ein sehr schnelles Wiegen mit hoher Genauigkeit möglich ist, wie das bei bisher bekannten Wiegesystemen nicht möglich war.
Somit kann man mit einem Laser als Strahlungsquelle 16 und bei Verwendung erster und zweiter Grenzkanten (wie beispielsweise 15, 18 in Fig. 2),die jeweils Brechungs- oder Beugewellen erzeugen, die zusammenwirken und ein Interferenzmuster bilden, wie das näher in den oben genannten Patenten beschrieben worden ist, eine Verbesserung gegenüber bisher bekannten Systemen in einer Größenordnung erzielen, d.h. man kann die gleiche Genauigkeit mit der zehnfachen Geschwindigkeit erreichen, man kann die zehnfache Genauigkeit bei unveränderter Geschwindigkeit erreichen oder man kann eine Kombination zwischen diesen erreichen.
Die Arbeitsweise eines Systems, das ein Beugungsmuster verwendet, soll nachfolgend anhand der Fig. 3 erläutert werden, die ein System zeigt, das Wiegeglieder der in Fig. 2 gezeigten Art verwendet. Ein Laser 26 beleuchtet den Spalt oder Schlitz zwischen einer beweglichen Grenzkante 15 und einer festen oder Bezugsgrenzkante 18. Ein Abtastsystem 27 dient zur Abtastung de sich ergebenden Beugungsmusters 28. Die Lage der Grenzkante 15 ist in verschiedener Weise bestimmbar, beispielsweise durch Bestimmung der Breite des Spaltes zwischen den Grenzkanten 15 und 18, und ein Gewicht kann nach einer oder mehreren Formeln bestimmt werden, beispielsweise: Gewicht = K (W0-W1) (1) darin ist K = die Elastizitätskonstante für das bestimmte Wiegeglied (z.B. 1Og/Zoll) W0 = die Breite zwischen den Grenzkanten 15 und 18 bei fehlendem Gewicht, und W1 = die Breite zwischen den Grenzkanten 15 und 18 mit Beaufschlagung durch ein Gewicht, oder Gewicht = KRX (1/So-1/S1) (2) darin ist K = die Elastizitätskonstante für das bestimmte Wiegeglied R = die Entfernung von dem Spalt zwischen den Grenzkanten zu der Ableseebene \ = Wellenlänge der einfallenden Strahlung = = Entfernung zwischen zwei Bezugspunkten (beispielsweise Streifenmaxima oder -minima) in dem Interferenzmuster bei fehlendem Gewicht, und S1 = Entfernung zwischen den beiden Bezugspunkten in dem Interferenzmuster bei Beaufschlagung mit einem Gewicht.
Wie in den oben genannten Patentschriften beschrieben, läßt sich mit einem System dieser Art eine extrem hohe Auflösung der Lage der Grenzkanten, der Schlitzbreite und dergleichen erzielen.
Es lassen sich Genauigkeiten bis unter 1 Mikrozoll (25 ) erzielen, wodurch es möglich ist, hochgenaue Gewichtsbestimmungen zu erreichen. Beispielsweise läßt sich im Extremfall bei einer Auflösung von 0,1 Mikrozoll (2,5 ) und einer Änderung der Schlitzbreite von 0,010 Zoll (0,25 mm) eine Gewichtsauflösung von 1 Teil zu 100.000 erzielen. Bei einer derartigen erreichbaren Genauigkeit des Systems ist es möglich, ein relativ steifes elastisch verformbares Teil zu verwenden, das die schnelle Beendigung der Deformationsbewegung gestattet, was wiederum ein sehr schnelles Wiegen ermöglicht. Die sich ergebende Genauigkeit ist weiterhin hoch, so daß es möglich ist, die zuvor erwähnte Verbesserung hinsichtlich Geschwindigkeit und Genauigkeit von einer Größenordnung zu erzielen.
Darüber hinaus hat das auf Beugung basierende System hinsichtlich des sehr genauen Weges zur Bestimmung des Gewichtes einen weiteren herausragenden Vorteil, der darin besteht, daß es bei einem System verwendet werden kann, bei dem sich die Wiegeglieder kontinuierlich bewegen. Dies ermöglicht maximale Arbeitsgeschwindigkeiten, da es nicht erforderlich ist, die Bewegung des Wiegegliedes während einer Gewichtsbestimmung zu unterbrechen.
Bei den in den Fig. 1-3 gezeigten Ausführungsformen ist das bewegliche Glied in Abhängigkeit von dem Gewicht eines Gegenstandes elastisch verformbar. Wenn auch dies aus Gründen der Einfachheit, niedrigen Kosten, Dauerhaftigkeit und dergleichen besonders zweckmäßig ist, so ist es doch natürlich auch möglich, andere Einrichtungen zu verwenden, bei denen eine Rückstellkraft durch andere Mittel erzeugt wird, beispielsweise magnetische, elektrische, elektromagnetische oder Waagebalken-Einrichtungen. Es kann auch eine Dämpfung des beweglichen Gliedes, beispielsweise eine magnetische oder mit Stoßdämpfer arbeitende oder dergleichen, angewendet werden. Solche Dinge erhöhen jedoch die Kosten und die Kompliziertheit, und die Dämpfung, die bei Verwendung eines steifen elastisch verformbaren Gegenstandes erzielt wird, ist zu bevorzugen.
Die Natur der elektromagnetischen Strahlung kann sehr verschieden sein. Eine sichtbare oder nahezu sichtbare Strahlung ist aus praktischen Gründen wegen der einfachen Verfügbarkeit billiger und zuverlässiger Strahlungsquellen und Detektoren zweckmäßig. Aus vielen Gründen ist ein Laser die bevorzugte Strahlungsquelle, und die bevorzugte Wellenlänge der Strahlung ist die der üblicherweise erhältlichen Laser.
Das charakteristische Muster der elektromagnetischen Strahlung, das durch Auftreffen von Strahlung während der Gewichtsbestimmung erzeugt wird, ist vorzugsweise ein Interferenzmuster, das durch gebeugte Wellen erzeugt wird, die von ersten und zweiten Grenzkanten ausgehen. Dieses System ist wegen der hohen, bei einer bestimmten Wiegegeschwindigkeit erzielbaren Genauigkeit zweckmäßig. Ist jedoch eine geringere Genauigkeit zulässig, so können andere Systeme verwendet werden, eines davon ist in Verbindung mit dem Wiegeglied 19 in Fig. 4 gezeigt. Die allgemeine Konstruktion des Wiegegliedes 19 ist die gleiche wie die der Wiegeglieder 10 und 11, und gleiche Teile sind mit gleichen Bezugsziffern versehen. Wie bei den vorhergehenden Ausführungsformen ist der Abstand W zwischen den Grenzkanten 15 und 18 eine Funktion der Deformation des Gliedes 13 aufgrund des Gewichts eines Gegenstandes.
Der wesentliche Unterschied liegt bei dieser Ausführungsform in der Art der Bestimmung der Änderung des Abstandes aufgrund des Gewichts. In diesem Falle wird eine Linse 30 verwendet, um ein Bild der Grenzkanten 15 und 18 auf einem Abtastdetektor 27 zu erzeugen, der typischerweise eine Halbleiterdiodenanordnung ist. Der Abstand zwischen Bildpunkten 15' - 18' und wird bestimmt/ gegebenenfalls unter Berücksichtigung der Vergrößerung durch die Linse, die Breite W ermittelt, aus der durch Gleichung (1) das Gewicht bestimmt werden kann. Bei einem typischen System dieser Art, das eine gepulste Laserquelle verendet, kann W bis zu 0,2 Mikron (ji) bestimmt werden, wobei eine optische Vergrößerung von 25 x gekoppelt mit Abtastauflösungen von 5 Mikron (ß) verwendet wird. Wenn dies auch gut ist, so kann doch mit dem oben angegebenen Beugungsprinzip das Zehnfache dieser Auflösung mit einer besseren Zuverlässigkeit erzielt werden, was zu bevorzugen ist.
Es sei darauf hingewiesen, daß eine Beuge-"Bild"-Version dieser Ausführungsform auch etwas bessere Ergebnisse erzielen kann. In diesem Falle werden die Bildpunkte 15' und 18' nur unter Verwendung von Beugewellen erzeugt. Dies geschieht unter Verwendung einer Gleichstromfalle 35 am Brennpunkt der Linse 30 zum Abblocken ungebeugter Strahlen. Diese Technik ermöglicht die Bestimmung der Punkte 15' und 18' als Strahlungszentrum oder Punkte minimaler Strahlung.
In Fig. 5 ist eine Wiegeeinrichtung gemäß der Erfindung dargestellt, die mehrere Wiegeglieder aufweist, von denen nur die Wiegeglieder 11A, 11B, 11C, lID und 11N gezeigt sind Jedes Wiegeglied ist identisch, und Wiegeglied 11A ist zum Zwecke der Illustration mehr im einzelnen in den Fig. 6 und 7 gezeigt. Die Wiegeglieder weisen jeweils ein relativ massives kastenförmiges Teil 111 auf, in dem sich ein zentraler blinder Hohlraum 112 befindet, der sich zur Oberfläche 113 des Teiles 111 hin öffnet.
Wie das nachfolgend noch näher erläutert werden wird, bewegen sich die Wiegeglieder bei Betrieb in einem Pfad in Richtung eines Pfeiles A in Fig. 5. Entsprechend werden Richtungsangaben wie vorn, hinten, Seite usw. in bezug zu diesem Bewegungssinne angegeben. Zum Beispiel ist die Vorderwandung 114 des Teiles 111 die Wandung, die in Bewegungsrichtung des Teiles 111A bei Betrieb der Einrichtung vorn liegt. Eine Querbohrung 115 erstreckt sich durch die Seitenwandungen 116, 117 des Gliedes 11.
Eine Lippe oder ein Flansch 118 erstreckt sich von jedem Wiegeglied nach unten.
Jedes Wiegeglied ist außerdem mit einem Aufnahme-"Boot" oder -behälter 120 zur Aufnahme eines zu wiegenden Gegenstandes versehen. Bei der dargestellten Ausführungsform sind die zu wiegenden Gegenstände diskrete pharmazeutische Kapseln 121. Jedes Wiegeglied weist außerdem ein elastisch verformbares Teil 122 auf, das bei der dargestellten Ausführungsform die Form eines Ringes hat. Der unterste Teil des Ringgliedes 122 ist in irgendeiner bekannten Weise wie beispielsweise Löten, Schweißen oder mechanische Verbinder fest an dem kastenförmigen Teil 111 angebracht. Ein erstes Grenzkantenteil 123 ist an dem oberen Teil des Ringgliedes 122 befestigt, erstreckt sich von dort nach unten und weist eine erste Grenzkante 124 an seinem untersten Ende auf. Ein zweites Grenzkantenglied 125 ist an dem untersten Teil des Ringgliedes 22 befestigt, erstreckt sich von dort nach oben und weist eine zweite Grenzkante 126 an seinem obersten Ende auf. Teile 123 und 125 sind so angeordnet, daß die Grenzkanten 124 und 126 durch einen Spalt W getrennt sind, dessen Größe sich bei Aus lenkung des elastisch deformierbaren Ringgliedes 122 ändert. Bei der dargestellten Ausführungsform sind die Teile 123 und 125 und der dazwischen gebildete Spalt W vertikal ausgerichtet.
Ein Behälter 120 ist an dem deformierbaren Ringglied 122 so befestigt, daß das Ringglied 122 elastisch in Abhängigkeit von dem Gewicht eines darin plazierten Gegenstandes deformierbar ist. Bei der dargestellten Ausführungsform ist der Behälter 120 an dem obersten Teil des Ringgliedes 122 in vertikaler Ausrichtung mit den Teilen 123 und 125 und dem dazwischen gebildeten und Spalt befestigt/symmetrisch zu der vertikalen Achse angeordnet, die durch das Zentrum des Ringgliedes 122 läuft. Somit bewegt sich die erste Grenzkante 124 mit dem oberen Teil des Ringgliedes 122 nach unten in einem Maße, das proportional dem Gewicht irgendeines Gegenstandes in dem Behälter 120 ist. Nach Entfernen des Gegenstandes bewegt sich die Grenzkante 124 natürlich aus ihrer deformierten Lage nach oben in ihre Ruhelage.
Die Einrichtung weist außerdem eine Führungsanordnung 130 auf, um die Wiegeglieder aufeinanderfolgend entlang einem kontinuierlichen Pfad zu tragen. Bei der dargestellten Ausführungsform ist der Pfad ein Oval in einer vertikalen Ebene, und die Führungseinrichtung 130 weist ein Paar von parallelen Schienen 131 und 132 auf, die jeweils oval sind, wie das in Fig. 5 gezeigt ist. Die Schienen 131 und 132 sind in irgendeiner passenden Weise gehalten, derart, daß ein Spalt zwischen ihnen gebildet ist, was am besten aus Fig. 7 zu ersehen ist Die Wiegeglieder sind entlang dem kontinuierlichen ovalen Schienenpfad zwischen den Schienen 131 und 132 mittels vier Paaren von Rollen gehalten, von denen in der Zeichnung nur drei, nämlich 133, 134, 135, gezeigt sind. Die Rollen liegen vorzugsweise eng an den Schienen 131, 132 an, um so eine glatte und vibrationsfreie Bewegung der Wiegeglieder insbesondere an dem Ort des kontinuierlichen Bewegungspfades sicherzustellen, wo die noch weiter unten erläuterte Gewichtsbestimmung stattfindet. Zur Erzielung einer möglichst hohen Glätte sind Luftführungen oder andere Luftlageranordnungen gegenüber Rollenanordnungen zu bebevorzugen.
Zu wiegende Gegenstände, in diesem Falle pharmazeutische Kapseln 121, werden in Behälter 121 der Wiegeglieder eingegeben, wenn sich das Wiegeglied 11 aufeinanderfolgend an einer Abgabestation, vorzugsweise an einem Trichterdosierer 140, vorbeibewegt, der sch an irgendeiner passenden Stelle entlang dem kontinuierlichen ovalen Pfad befindet.
Die Wiegeglieder werden, vorzugsweise kontinuierlich, in Richtung eines Pfeiles A mittels eines endlosen Bandes 145 bewegt, der in Antriebsverbindung mit einer Lippe oder einem Flansch 118 steht, der sich von jedem Wiegeglied aus nach unten erstreckt. Teil 118 ist so angeschlossen, daß es das Band 145 in irgendeiner passenden Weise antreibt, und das Antriebsband 145 kann ein Band, eine Kette oder irgendein anderes passendes Mittel sein, das von einem Motor 146 angetrieben ist, dessen Drehzahl in gewünschter Weise durch eine Geschwindigkeitseinstellung 147 einstellbar ist. Wird der Motor 146 gespeist, so bewegen sich die Wiegeglieder sequentiell in einem kontinuierlichen ovalen Pfad, und jedes bewegt sich aufeinanderfolgend an der Dosiereinrichtung 140 vorbei zu einem Wiegeort in Förderrichtung "stromabwärts", in dem Sinne einer Bewegung in dem Pfad der Dosiereinrichtung, und dann zu der Dosiereinrichtung und fortwährend so weiter.
Das Gewicht eines von jedem Wiegeglied getragenen Gegenstandes wird dadurch bestimmt, daß elektromagnetische Strahlung auf den Spalt W zwischen den ersten und zweiten Grenzkanten 124, 126 der Teile 123, 125 gerichtet und das durch eine solche Beaufschlagung erzeugte Muster elektromagnetischer Strahlung analysiert wird. Da die Größe des Spaltes eine Funktion der Deformation des Ringgliedes 122 und die Deformation elastisch ist, folgt, daß dann, wenn ein zu wiegender Gegenstand auf den Behälter 121 plaziert wird, der Ring einer aufwärts- und abwärtsgerichteten elastischen Deformationsbewegung unterworfen wird und daß eine endliche Zeit erforderlich ist, bis die oszillierende Bewegung abklingt, wenn nicht kritische Dämpfungselemente verwendet sind. Es ist ein besonderes Merkmal der Erfindung, daß, da die sehr hohe Empfindlichkeit erzielbar ist, das elastisch deformierbare Teil des Wiegegliedes ausreichend steif" gemacht werden kann, so daß eine elastische Deformationsbewegung abklingt oder im wesentlichen abklingt in einer sehr kurzen Zeit, während die Fähigkeit zur Durchführung sehr genauer Wiegungen beibehalten wird. Aus diesem Grunde kann die Wiegeeinrichtung gemäß der Erfindung eine sehr schnelle Gewichtsbestimmung durchführen, die außerdem sehr genau ist, da die elastische Deformationsbewegung wenigstens im wesentlichen abgeklungen ist. Durch die vorliegende Erfindung wird somit die Notwendigkeit einer Kompensation der Deformationsbewegung vermieden, die während einer Gewichtsbestimmung bestehen würde, falls eine gleiche Geschwindigkeit bei einem System angestrebt würde, bei dem ein weniger steifes Glied erforderlich war, um die gleiche Genauigkeit zu erzielen. Durch Verwendung eines drehzahlgeregelten Motors 146 kann die zwischen der Eingabe und dem Wiegen liegende Zeit in für die bestimmten Gegenstände günstiger Weise eingestellt werden, um sicherzustellen, daß die Deformationsbewegung im wesentlichen abgeklungen ist, wenn eine Gewichtsbestimmung erfolgt.
Eine Quelle elektromagnetischer Strahlung 150 (Fig. 8) ist in der Nähe der Führungseinrichtung am Wiegeort 151 in passender Entfernung in Förderrichtunq hinter der Dosiereinrichtung 140 angeordnet, vorzugsweise in bei der Einrichtung größtmöglichem Abstand. Bei der dargestellten Ausführungsform bleiben die zu wiegenden Gegenstände in ihren jeweiligen Behältern 121 allein durch die Schwerkraft, so daß, wenn die Wiegeglieder in ihrem ovalen Pfad umgedreht werden, Gegenstände aufgrund der Schwerkraft aus ihren Behältern herausfallen. Der maximal zulässige Abstand ist somit etwas geringer als die Hälfte des kontinuierlichen Pfades. Wesentlich größere Abstände zwischen diesen Stationen lassen sich einfach durch andere Anordnungen erzielen, beispielsweise durch Bewegung der Wiegeglieder in einem Pfad, der kontinuierlich in einer horizontalen Ebene ist.
Bei der gezeigten Ausführungsform (Fig. 8) weist die Strahlungsquelle 150 einen gepulsten Diodenlaser auf, der einen Lichtimpuls von 200 Nanosekunden aussendet, der durch die Linse 152 läuft und auf die ersten und zweiten Grenzkanten 124, 126 eines Wiegegliedes (11D in Fig. 5) an einem Gewichtsbestimmungsort 151 auftrifft. Der Impuls elektromagnetischer Strahlung ist zeitlich mit der Ankunft jedes Wiegegliedes (in diesem Falle 11D) gegenüber dem Laser 150 abgestimmt, so daß die Strahlung durch die Bohrung 115 in der Seitenwandung 116 des Wiegegliedes 11D läuft und auf die Grenzkanten 124 und 126 auftrifft. Die zeitliche Abstimmung läßt sich in einfacher Weise durch ein passendes System 154 zur Abtastung der Lage des Wiegegliedes erreichen, welches System eine Licht emittierende Diode 154, einen Lichtdetektor 155 und eine "Fahne" oder einen Arm 156 aufweist, der an jedem Wiegeglied in passender Lage befestigt ist. Gewünschtenfalls kann jedes Antriebsglied 118 zu diesem Zwecke verwendet werden. Das System ist in passender Weise so gesteuert, daß ein Impuls elektromagnetischer Strahlung von dem Laser 150 auf die Grenzkanten 124, 126 unabhängig von der linearen Geschwindigkeit der Wiegeglieder auftrifft.
Es ist zweckmäßig, daß die Wiegeglieder kontinuierlich in dem ununterbrochenen Pfad bewegt werden, und es ist ein wesentlicher Vorteil der Erfindung, daß hochgenaue Gewichtsbestimmungen sehr schnell durchgeführt werden können, ohne die Bewegung der Wiegeglieder abzustoppen. Es ist jedoch möglich, die Wiegeglieder schrittweise zu bewegen. In diesem Falle sind die Wiegeglieder während des Aufgebens, Wiegens oder bei beidem stationär.
Die auf die Grenzkanten 124, 126 auftreffende elektromagnetische Strahlung erzeugt ein Muster elektromagnetischer Strahlung, das durch die Lagen der Grenzkanten in der auftreffenden Strahlung gekennzeichnet ist. Bei der dargestellten Ausführungsform erzeugt die auftreffende Strahlung ein Interferenzmuster 157, das durch die Überlagerung der gebeugten Wellen verursacht wird, die von den Grenzkanten ausgehen, die jeweils eine Beugewelle erzeugen, wenn die elektromagnetische Strahlung auftrifft.
Ein Detektor 158 und ein Mikrocomputer 159 dienen zur Analysierung des Beugemusters zum Zwecke der Bestimmung des Gewichts jedes von einem Wiegeglied getragenen Gegenstandes. Bei der dargestellten Ausführungsform ist der Detektor 118 von der in der US-PS 4 009 965 beschriebenen Art. Der Detektor weist eine Abtastfotodiodenanordnung 160 mit 1024 Elementen auf, die aufeinanderfolgend unter Einfluß einer passenden Steuerung abgetastet werden, nachdem der Laser 150 gepulst worden ist. Die Diodenanordnung speichert die Ladung der Lichtintensität des Brechungsmusters 157 auf seiner Oberfläche, so daß dadurch eine nachfolgende Abtastung möglich ist. Aufgrund der Abtastung gewonnene elektrische Signale werden in den Mikrocomputer 159 eingespeist, wodurch eine Gewichtsbestimmung erfolgt, basierend natürlich auf dem Abstand zwischen den Grenzkanten 124 und 126.
Der Mikrocomputer 159 weist zweckmäßigerweise eine Lasereinrichtung 161 auf, die die Ergebnisse unmittelbar in Gewicht anzeigt. Dabei ist die Lehre der US-PS 4 009 965 angewendet.
Nach Passieren des Wiegeortes 151 wird ein Wiegeglied auf seinem ovalen Pfad umgedreht, und in diesem Falle fällt ein gewogener Gegenstand aufgrund der Schwerkraft herunter, und eine Aufnahme 170 ist so angeordnet, daß sie die fallenden Gegenstände aufnimmt. Hat der gewogene Gegenstand Untergewicht, so mag der Mikrocomputer einen passenden Schaltkreis aufweisen, der einen komprimierten Luftstrom durch eine Düse 171 so zeitlich steuert, daß er das Fallen des Gegenstandes in die Aufnahme 170 verhindert und ihn in eine gesonderte Aufnahme 172 für Gegenstände mit Untergewicht leitet. Der Mikrocomputer mag ebenso einen Schaltkreis zur Steuerung einer Düse 171 aufweisen, um Gegenstände mit Übergewicht abzuweisen. Gewünschtenfalls können natürlich die Gegenstände mit Untergewicht und Übergewicht in getrennte Aufnahmen geleitet werden.
Da eine Zahl, in einigen Fällen eine sehr große Zahl, von Wiegegliedern in einem speziellen System vorhanden sind, ist es zweckmäßig, die Kosten jedes Wiegegliedes so niedrig wie möglich zu halten. Es ist zwar möglich, Wiegeglieder zu konstruieren, die den gleichen originalen Spalt zwischen Grenzkanten und die gleichen Auslenkungscharakteristiken haben (z.B. die gleiche Elastizitätskonstante), ist es doch sehr wahrscheinlich, daß einzelne Wiegeglieder bei Zugrundelegung vernünftiger Kosten unterschiedliche Charakteristiken haben. Es ist daher zweckmäßig, daß die einzelnen Wiegeglieder billig hergestellt werden und daß die Charakteristiken jedes Wiegegliedes bestimmt sind.
Aus diesem Grunde ist es zweckmäßig, daß das System eine Einrichtung, beispielsweise einen Minicomputer, aufweist, in dem die Eichkurve jedes Wiegegliedes gespeichert und für eine bestimmte Gewichtsbestimmung berücksichtigt werden kann. Die Kenntnis darüber, welches Wiegeglied sich in der Wiegeposition befindet, kann in einfacher Weise durch einen Taster geliefert werden, der im einfachsten Falle von einem Nullbezugspunkt aus starten und schrittweise die Zahl der Zellen aufeinanderfolgend hinauf zählen kann. Eine andere Möglichkeit besteht darin, daß jedes Wiegeglied in kodierter Form seine individuellen Charakteristiken aufweist, die durch hierfür vorgesehene passende Mittel gelesen werden können. Ein Minicomputer ist in einfacher Weise hieran und an andere Zwecke für die vorliegende Erfindung anpaßbar, und seine Verwendung in einem Wiegesystem und bei einem Verfahren gemäß der Erfindung ist daher zweckmäßig.
Zum Beispiel ermöglicht ein Minicomputer ein dynamisches Aufden-neuesten-Stand-Bringen der Eichung, indem Gegenstände bekannten Gewichts oder keine Gegenstände gefahren werden.
Bei einer zweckmäßigen Art des Betriebes bestimmt der Mikrocomputer 159 den Abstand S1 eines oder mehrerer der Spalte oder den mittleren Abstand (was in der Regel genauer ist, da mehrere Datenpunkte verwendet sind) und berechnet die Schlitzbreite entsprechend den Prinzipien, wie sie vollständig in dem US-Patent 3 884 581 entwickelt worden sind. Diese berechnete Breite wird dann verglichen (d. h. subtrahiert) von der Anfangsbreite für das bestimmte Wiegeglied, die aus dem Speicher entnommen worden ist, und die Differenz wird mit der Eichkonstanten, die ebenfalls aus dem Speicher entnommen wird, für dieses Wiegeglied mit der Eichkonstanten multipliziert, um so das Gewicht des gewogenen Gegenstandes durch Gleichung (1) zu erhalten. Somit wurde der Gegenstand in wenigen Millisekunden gewogen, und seine weitere Behandlung kann danach bestimmt werden.
Ist z.B. das Gewicht 2 % zu hoch oder zu niedrig, so wird der Gegenstand mittels des Luftstromes aus der Einrichtung 171 oder dergleichen ab- bzw. zurückgewiesen.
Die zur Abtastung des Musters elektromagnetischer Strahlung verwendete Einrichtung kann in sehr weiten Grenzen variieren und kann insbesondere irgendeines der Detektorsysteme sein, die in der zuvor genannten US-Patentschrift enthalten sind.
Es ist zweckmäßig, daß der Spalt W, der zwischen den Grenzkanten (wie beispielsweise die Kanten 124, 126 in Fig. 6) vorhanden ist, sich in einer Ebene bewegt, die senkrecht zu der einfallenden elektromagnetischen Strahlung (wie beispielsweise die von der Quelle 150, Fig. 8) ist. Dieses ist jedoch nicht notwendig, und die Grenzkanten können in Richtung der einfallenden Strahlung (die "Z"-Richtung) versetzt sein, wie das in der US-PS 3 883 249 beschrieben worden ist.
Die Grenzkanten können eine der Kanten oder Brechungswellen erzeugenden Mitteln sein, die in der genannten US-Patentschrift beschrieben worden sind. In der Einheit kann auch eine mechanische Verstärkung enthalten sein, um die Änderung der Schlitzbreite zu vergrößern, wie das z.B. in der älteren US-PS 3 884 581 beschrieben worden ist.
Es können auch andere Abtastsysteme zum Abtasten des Musters verwendet werden. Zum Beispiel Abtasteinheiten, die einen drehenden oder galvano-getriebenen Spiegel und eine Anordnung mit zwei Fotozellen verwenden. Dies ist ganz günstig, da die Geschwindigkeit der Drehung des Galvano-Spiegels mehrere Kilohertz betragen kann. Im allgemeinen ist jedoch ein CW-Laser erforderlich (urdnicht eine gepulste Diode oder eine andere Art), da keine Speicherung verwendet werden kann. (Der Detektor wird sequentiell belichtet und nicht alle auf einmal, wie das bei einer Diodenanordnung der Fall ist.) Ein besonderer Vorteil des vorliegenden Systems besteht darin, daß durch Anordnung einer Quelle elektromagnetischer Strahlung außerhalb des Wiegegliedes (und daher nicht befestigt an den sich bewegenden Teilen) die Muster aller Wiegeglieder am gleichen Ort erzeugt werden und daher in der Strahlung zentriert sein können. Selbst ein Flattern von sich bewegenden Teilen in einer Richtung senkrecht zum Laserstrahl führt nicht zu einer Änderung des Detektorausgangssignals, wenn man annimmt, daß die Intensität des Laserstrahls über dem Schlitz während der Flatterzeit konstant ist, was leicht zu erreichen ist.
Nimmt man eine ausreichende Drehgeschwindigkeit an, so würde es möglich sein, Gegenstände zu wiegen, beispielsweise nukleare Brennstoff-Pellets, indem man die Zentrifugalkraft, die durch die Drehung und nicht durch Schwerkraft entsteht, verwendet, und zwar mit den gleichen Vorteilen. In diesem Falle würden die einzelnen Ladezellen in einfacher Weise außerhalb eines Tellers angeordnet werden, wobei die Achse des Laserstrahls parallel zur Achse der Drehung des Tellers verläuft.
Vorteile der Zentrifugallösung würden in der möglichen Unempfindlichkeit gegenüber Flattern und in den verschiedenen Möglichkeiten zum Laden und Ausstoßen der Gegenstände liegen.
Vielleicht der größte Vorteil der Zentrifugallösung besteht darin, daß bei Drehsystemen mit sehr hohen Geschwindigkeiten beträchtliche Zentrifugalkräfte vorhanden sind und daß der Aufbau von Systemen, die diese Kräfte ausnutzen (anstatt sie zu vermeiden zu suchen), die beste Lösung sein könnte. Darüber hinaus ist es möglich, mit den Zentrifugalkräften G weit oberhalb der Schwerkraft zu arbeiten, wodurch eine größere Auslenkung bei einer vorgegebenen Steifigkeit des Gliedes bei einer gegebenen Größe eines Pellets möglich ist. Dies kann z.B. vorteilhaft sein, wenn es erwünscht ist, daß die Belastung durch die Pellets größer ist als andere mögliche Störkräfte aufgrund von Schwingungen usw., die sich durch den mechanischen Aufbau des Systems ergeben können. Es ist wichtig, darauf hinzuweisen, daß bei dem Wiegesystem eine absolute Ablesung der Lage der Gewichtsauflage (d.h. der Position seiner Grenzkante) relativ zu dem festen Bezug erfolgt.
Mit anderen Worten, ein absoluter Wert einer Schlitzbreite W0 zwischen einer eine Beugungswelle erzeugenden Kante, deren Lage durch die Lage der Wiegeschale oder dergleichen zur Aufnahme des zu wiegenden Gegenstandes bestimmt ist, und einer anderen, eine Beugungswelle erzeugenden Kante, die fest in bezug zu dem Wiegeglied ist, das die Wiegeschale hält. Zur Gewinnung eines absoluten Wertes der Schlitzbreite aus dem Beugemuster können verschiedene Techniken angewendet werden. Eine der besten besteht darin, das Muster abzutasten und so den Abstand von irgendzwei Maxima oder Minima vorzugsweise auf beiden Seiten der Mittellinie des Musters zu bestimmen. Die Bestimmung einer Bewegung von 1 : 4000 kann beispielsweise einfach dadurch erfolgen, daß eine Anordnung, wie sie hier und in dem oben genannten US-Patent beschrieben worden ist, verwendet wird. Eine andere Abtastart besteht darin, den Sprossenabstand aufzufinden und daraus den Ort relativ zum Zentrum zu bestimmen, ganz gleich, welche Schwelle sich dort befindet. Dies kann dazu dienen, eine Meßgenauigkeit von 1 : 100.000 zu erzielen, da Schrittmöglichkeiten des Beugungsinterferenzmusters mit einer absoluten Ablesung kombiniert wird.
Die physikalische Abtastung des Musters erfolgt am besten unter Verwendung einer linearen Fotodiodenanordnung, wenn auch andere Anordnungen wie beispielsweise Schwingspiegelabtastung mit Winkellagebestimmern verwendet werden können. Die Abtastung mit einer Fotodiodenanordnung ist natürlich die Methode der Wahl. Diese Anordnungen speichern Ladung, und daher kann der Pulsdiodenlaser verwendet werden, der sehr schnell beleuchtet, z.B. 200 Nanosekunden, wobei die Bewegung eingefroren wird, während die Ablesung später erfolgt.
Zum Vergleich gegenüber festen Grenzen ist es außerdem möglich, einen strikten Einzel- oder Dualdetektor zu verwenden, der in einer Schwellenlage des Musters angeordnet ist, wie sich das aus den US-Patentschriften 3 884 581 und 3 664 739 ergibt.
Diese Version ist sehr billig und würde am besten arbeiten, wenn alle Lastaufnahmezellen in dem System identisch geeicht würden.
Die Genauigkeit würde typischerweise 1 % sein. Es handelt sich nicht speziell um ein lineares System, abgesehen von Bereichen kurzer Verschiebungen. Dies ist jedoch kein Problem, da das Ziel einfach darin besteht, alle Kapseln beispielsweise oberhalb einiger Einstellpunkte (d.h. 5 % zu hoch oder zu niedrig) auszuscheiden.
Wird ein Linsensystem wie die Linse 152 verwendet, so wird das Muster am Brennpunkt des Linsensystems gebildet, unabhängig davon, wo der Schlitz im Raum angeordnet ist. Da sich das Muster immer am gleichen Ort bildet, kann dies von beträchtlichem Interesse sein, wenn eine gewisse Unbestimmtheit hinsichtlich des Ortes der Ladezelle vorhanden ist.
Es sei außerdem darauf hingewiesen, daß es nicht erforderlich ist, einen gepulsten Laser oder überhaupt einen Laser zu verwenden. Ein Laser gibt jedoch die beste Quelle zur Erzeugung von Beugemustern ab. Der gepulste Laser benötigt nur ein Minimum an Energie und schafft auch die Möglichkeit, die Position der Zelle "einzufrieren. Das ist besonders dann von Interesse, wenn eine variierende Schlitzbreite vorhanden ist, wenn auch die interessierende Zone der Schlitzbreite durch eine Maske abgedeckt werden kann, was im Ergebnis zu einem Selbst-Stroboskopeffekt führt.
Wie bereits oben angegeben, können andere Beugungswellen erzeugende Mittel wie beispielsweise Doppelschlitze, Grätings usw. verwendet werden, wie sie auch in dem oben genannten US-Patenten beschrieben worden sind. Von besonderem Interesse sind solche, mit denen der absolute Wert der Breite WO abgelesen werden kann und nicht so sehr inkrementale, wie beispielsweise einzelne oder Doppelschlitztypen, die die Beugungswellen erzeugen und wie sie in den genannten US-Patenten beschrieben worden sind. Wie bereits vorher angegeben, ist es jedoch nicht erforderlich, eine Beugung zu verwenden. Zum Beispiel kann ein einfaches Bild des Schlitzes wie in Fig. 4 auf einerAbtastfotodiodenanordnung gebildet werden. Diese Technik ist jedoch nicht so genau wie die mit dem Beugemuster und ist daher nicht so zweckmäßig.
Bei einer anderen bevorzugten Ausführungsform, wie sie in den Fig. 9 und 10 angegeben ist, bewegen sich Wiegeglieder 201A, B, C, usw. in einem horizontalen Pfad benachbart zum Rand einer rotierenden horizontalen Scheibe 202. Gewöhnlich können viel mehr Wiegeglieder vorgesehen sein als die sechs, die nur aus Gründen der Einfachheit dargestellt sind. Zu wiegende Gegenstände 203 werden einzeln von einer Ladeeinrichtung 224 auf Wiegeglieder gegeben, die sich sequentiell und kontinuierlich an einem Ladeort vorbeibewegen. Jedes Wiegeglied weist eine Grenzkante 204 (s. Fig. 10) auf, die mit Wiegepfanne 205 in Abhängigkeit von dem Gewicht eines Gegenstandes 203 beweglich ist, der davon getragen wird, und das Wiegeglied weist außerdem eine Grenzkante 206 auf, die in bezug zu dem Gegenstand 203 fest ist. Es ist zu beachten, daß jedes Wiegeglied 201 fest an Scheibe 202 befestigt und daß die Drehzahl der Scheibe in passender Weise konstant gehalten ist, derart, daß die oszillierende Bewegung der Grenzkante 206 im wesentlichen abgeklungen ist, wenn das Wiegeglied an einem Ort 207 zur Gewichtsbestimmung ankommt. Aus Fig. 10 ist zu ersehen, daß eine Quelle 208 elektromagnetischer Strahlung vorgesehen ist, die Kanten 204, 206 unterhalb der Scheibe 202 bestrahlt, und das erzeugte Interferenzmuster wird durch die Linse 209 auf einen Detektor 210 geleitet, und das Gewicht wird, wie zuvor angegeben, bestimmt. Gewogene Gegenstände werden durch irgendwelche passenden Mittel wie beispielsweise einen Luftstrom aus einer Düse 211 entfernt, die gewogene Gegenstände aus der Wiegepfanne 205 heraus und in eine Abgabeschute 212 leitet. In der Schute ist ein Tor 213 vorgesehen, das zwischen einer ersten Stellung zur Ableitung von Gegenständen mit korrektem Gewicht in die Leitung 214 und einer zweiten Stellung beweglich ist, die in gestrichelten Linien dargestellt ist und die zum Ausstoßen von Ausschuß in Leitung 215 bestimmt ist.
Die Arbeitsweise der in den Fig. 9 und 10 dargestellten Einrichtung ist vorzugsweise genauso wie die der Einrichtungen gemäß den Fig. 4 bis 8, der Hauptunterschied besteht darin, daß der Bewegungspfad der Wiegeglieder horizontal ist.
Bei der zuvor genannten Ausführungsform wird eine einzige "Reihe" von Wiegegliedern verwendet. Unter "Reihe" wird eine Anzahl von Wiegegliedern verstanden, die sich aufeinanderfolgend in einem Pfad bewegen. Ein Merkmal der vorliegenden Erfindung besteht darin, daß eine Mehrzahl von Reihen von Wiegegliedern vorgesehen sein kann, wodurch die Kapazität der Maschine verdoppelt, verdreifacht usw. werden kann, wenn zusätzliche Reihen hinzugefügt werden. Eine typische Anordnung ist schematisch in Fig. 11 gezeigt, in der vier Wiegeglieder 301, 302, 303, 304 gezeigt sind, die jeweils einer Reihe von Wiegegliedern zugeordnet sind. Es können natürlich auch mehr Reihen vorgesehen sein.
Bei dieser Ausführungsform sei angenommen, daß sich die Wiegeglieder horizontal und in Richtung auf eine Person bewegen, die die Fig. 11 betrachtet. Jedes Wiegeglied weist eine Grenzkante 305 auf, die in Abhängigkeit von dem Gewicht eines Gegenstandes 306 bewegbar ist, der von einer Gewichtspfanne 307 jedes Wiegegliedes getragen ist. Die Ladestation liegt, in Blickrichtung auf die Zeichnung, hinter den gezeigten Wiegegliedern, und die Wiegeglieder werden in Richtung auf den Betrachter zu einem Wiegeort bewegt, derart, daß bei ihrer Ankunft an dem Wiegeort eine oszillierende Bewegung der Kante 305 im wesentlichen abgeklungen ist. In den Zeichnungen ist das Wiegeglied 302 an seinem Ort zur Gewichtsbestimmung gezeigt. Elektromagnetische Strahlung gelangt von dem Laser 308 nach unten durch eine passende Öffnung in dem Körper, in dem die Wiegeglieder gehalten sind, und auf einen geneigten Spiegel 309, der unterhalb des Lasers 308 befestigt ist und durch den die Strahlung auf den Spalt gerichtet ist, der zwischen der beweglichen Kante 305 und Kante 310 gebildet ist, die in bezug zu dem Wiegeglied fest ist. Das sich ergebende Interferenzmuster wird mittels eines geneigten Spiegels 312 auf Detektor 313 geworfen Für jede Reihe von Wiegegliedern wird ein Gewichtsbestimmungssystem verwendet. Gewünschtenfalls kann ein einziger Laser für zwei benachbarte Reihen von Wiegegliedern verwendet werden, in welchem Falle Spiegel 309 Teil eines Prismas 314 sein kann, der einen zweiten geneigten Spiegel 315 aufweist, um Strahlung auf die benachbarte Reihe von Wiegegliedern zu richten, für die das Wiegeglied 303 beispielhaft ist.
Die Arbeitsweise dieser Einrichtung ist vorzugsweise die gleiche wie oben beschrieben.
Es können auch andere Anordnungen des Systems zum Tragen und Bewegen der Wiegeglieder verwendet werden. Zum Beispiel können die Wiegeglieder an Bändern befestigt sein, die sich zwischen stäbchenförmigen Walzen bewegen. Sehr genaue Lineartransportsysteme, die gegenwärtig erhältlich sind, sind geeignet. Zum Beispiel transportiert die große Hartnett-Druckmaschine für pharmazeutische Kapseln Kapseln in diskreten bootförmigen Taschen, ungefähr 16 in Querrichtung, in Stangen, die sich Seite an Seite in einer relativ vibrationsfreien Umgebung bewegen. Die Einrichtung gemäß Fig. 11 kann als ein Schnitt durch eine entsprechende Stange, angepaßt an die vorliegende Erfindung, betrachtet werden. Die Wiegepfanne jedes Wiegegliedes kann eine elastische Membran, beispielsweise eine elastische Folie, sein, die an ihrem Rand an einer öffnung befestigt ist und so eine Aufnahme für einen zu wiegenden Gegenstand bildet. Dies ist eine insbesondere zum Wiegen von Pulver oder Flüssigkeit oder anderem frei fließendem Material geeignete Anordnung.
Die Wiegeglieder können natürlich von unten, wie gezeigt, oder an einem darüber angeordneten Transportband gehalten sein, in welchem Falle jeder Aufhänger ein Wiegeglied gemäß der Erfindung aufweisen würde.
Eine andere Ausführungsform kann unter Verwendung von Bechern für trockene Produkte wie beispielsweise Granulat usw.
aufgebaut werden. Flüssigkeiten können in gleicher Weise in diesem System gemessen werden. In diesem Falle werden benachbarte tassen- oder becherförmige Behälter für den Transport und die Messung von trockenen Produkten, Flüssigkeiten usw. verwendet.
Jede einzelne Zelle wiegt den Behälter und den Inhalt darin in einer Weise, die dem Einjustieren des gleichen Behälters auf einer statischen Skala analog ist.
Die einzelnen Becherzellenelemente befinden sich auf einem Band, das die Leerung der Becher ermöglicht, wenn sich die Zellen nach unten bewegen, die an dem anderen Ende beladen werden. Um eine Beladung oder Füllung ohne Anhalten der Becher zu ermöglichen, werden geneigte Seiten der Becher dazu verwendet, um das Pulver, die Flüssigkeit usw. in einen Becher oder in den anderen zu leiten, falls es in den Zwischenraum dazwischen fallen sollte.
Es ist unwesentlich, welcher Becher das meiste enthält, da die Gesamtmenge des transportierten Granulats oder der Flüssigkeit ganz einfach die Summe der Bechergewchte ist. Der Sinn bei der Verwendung einer solchen Anordnung besteht darin, den Transport solcher Materialien in verbesserter hochgenauer Form zu ermöglichen, als das gewöhnlich bei vorhandenen Bandwaagen oder Geschwindigkeits- oder Durchflußmessern der Fall ist.
Eine andere Ausführungsform besteht in einer Wasserradanordnung. In diesem Falle werden die zu wiegenden Gegenstände oder das Material in einen Behälter gegeben, der sich in vertikaler Richtung auf einem Rad bewegt. Wenn der Behälter die nahezu vertikale Position erreicht, wird mehr und mehr der Ladung von den Seiten des Behälters zu dem Boden bewegt, der eine Wiegepfanne und einen Schlitz gemäß der Erfindung enthält. In der Mittelposition wird das Gewicht fliegend bestimmt, während das Rad weiterdreht. Alles, was in den Behälter geht, kann gemessen werden, beispielsweise Teile, Flüssigkeiten, Körner usw..
In Abwandlung des oben Geschilderten ist die Eingabe des Materials und die Ablenkung so, daß sich die gesamte Pfanne neigt, und zwar proportional zu dem zu messenden Gewicht nach einer passenden Beruhigungszeit auf der Oberseite kurz bevor das Produkt entladen wird. Alternativ kann der Betrieb auch in der anderen Richtung erfolgen.
Eine weitere Ausführungsform verwendet eine Fährradanordnung, bei der die Behälter so aufgehängt sind, daß sie pendelartig in vertikaler Richtung schwingen. Die Dämpfung des Pendels ist so, daß sie während der Zeit, in der sie einen Punkt in der Nähe des Ausgabeortes haben, ihre Schwingung beendet haben und ihr wahres Gewicht in der genau zuvor beschriebenen Weise bestimmt werden kann. An einem weiteren Punkt werden sie dann durch Aufrichten oder in anderer Weise entladen.
Eine weitere, etwas andere Ausführungsform besteht darin, daß die Wiege schalen tatsächlich Teil von Zügen von auf Schienen laufenden Wagen sind, die dann gemäß der Erfindung bestimmt werden, wenn sie vorbeifahren. Dies kann auf die fliegende Messung von Fahrzeuggewichten ausgedehnt werden, bei Messung pro Achse, usw..
Es gibt noch mehr Aspekte der Erfindung, die von Interesse sind. Zunächst kann die Orientierung der gemessenen Grenzen parallel zur Richtung der Bewegung sein, wie das vorher gezeigt worden ist, oder senkrecht zu der Bewegung oder in irgendeinem anderen passenden Winkel Im allgemeinen ist die parallele Orientierung am zweckmäßigsten, wenn die Bewegungsrichtung horizontal ist.
Wenn auch in erster Linie daran gedacht ist, daß die meisten Anwendungen der Erfindung ganz einfach Wiegeglieder verwenden, deren Bewegung (wenigstens innerhalb der gewünschten Grenzen) an dem Ableseort still ist, so besteht doch die weitere Möglichkeit, Mehrfachmessungen der Auslenkung des beweglichen Gliedes zur rechten Zeit zu machen, z.B. dann, wenn es den Ablese-"Strahl" passiert. Der Zweck besteht darin, die Genauigkeit weiter zu erhöhen, indem ausreichend Daten genommen werden, um den endgültigen Ort der Ruhe vorherzusagen, obwohl die Zelle weitgehend, jedoch nicht vollständig, an dem Leseort in Ruhe ist.
Zum Beispiel sei Fig. 12 betrachtet, die die typische Ladefunktion einer ungedämpften Ladezelle gemäß der Erfindung illustriert. Punkt to ist der, bei dem der zu wiegende Gegenstand auf die Gewichts-"Pfanne" (Fig. 5) trifft, und Punkt tr ist der, bei dem die Ablesung erfolgt. Normalerweise erfolgt die sich Messung bei tr, wennZdie Bewegung im wesentlichen innerhalb des gewünschten Fehlers für das System beruhigt hat. Wegen der Geschwindigkeit der Analyse des optischen Musters ist es jedoch außerdem möglich, mehrere Punkte t - tn abzulesen, wenn das Wiegeglied den Leseort passiert, und diese Werte zu verwenden, um die endgültige Lage des beweglichen Teils und somit das Gewicht des Gegenstandes vorherzusagen. Die Verwendung von Mehrfachablesungen zeigt außerdem einen Weg zur Ausmittelung hochfrequenter mechanischer Schwingungen, die dem durch die Transportmechanismen usw. bedingten oszillierenden Gewichtssignal überlagert sind.
Um zu einer richtigen Vorhersage zu kommen, mag es wünschenswert sein, die genaue Zeit der Eingabe oder Beladung zu wissen. Zu diesem Zwecke kann ein einfacher optischer Taster am Punkt to (Fig. 5) verwendet werden, um die Impulsablenkung des beweglichen Gliedes 13 abzutasten, wenn der Gegenstand auffällt oder in anderer Weise darauf plaziert wird. Nachdem der Zeitpunkt der Aufgabe einmal abgetastet worden ist, wird er zu dem Mikrocomputer geschickt und dazu verwendet, das Gewicht zusammen mit der Wandergeschwindigkeit der Wiegeglieder vorherzusagen.
Zur Unterstützung des Vorhersagevorganges mag es wünschenswert sein, Daten an mehr als einem Punkt des Wanderweges aufzunehmen und so Information von zwei (oder mehr) im Abstand zueinander liegenden Zeitintervallen wie beispielsweise t1 t tn in Fig. 12 zu gewinnen.
Ein anderer Aspekt der Erfindung besteht darin, daß die elektrostatische oder elektromagnetische Wiederherstellung und/ oder Dämpfung verwendet werden kann, wenn der zu wiegende Gegenstand und/oder das bewegliche Glied so angezogen oder zurückgestoßen werden können. Dies kann bei der Erfindung in einfacher Weise erfolgen, da einige oder alle Wiegegliederteile, Transportbandglieder usw. nichtmagnetisch usw. sein können und die Strahlungsquelle und die Musterabtastung entfernt vom Bereich der Zelle liegen können. Diese entfernte Vorbeiführung ist ein wichtiger Vorteil der Erfindung in nuklearen Anwendungsfällen und dergleichen, wo es wünschenswert ist, die Instrumente entfernt von dem zu wiegenden Gegenstand, vielleicht hinter Bleifenstern usw., anzuordnen.
Es ist weiter von Interesse, die Kombination von magnetischer Dämpfung und Mehrfachmeßpunkten zu betrachten. In diesem Falle kann man eine Aus lenkung messen und die Erzeugung einer Kraft bewirken, die der Auslenkung entgegenwirkt, wodurch die Beruhigung zu einem früheren Zeitpunkt erreicht werden kann.
Ein solches krafterzeugendes Element ist z.B. Spule 400 in Fig. 5, die von einer Steuereinheit (nicht dargestellt) gespeist wird, die an den Mikrocomputer 159 angeschlossen ist.
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Claims

Ansprüche: Verfahren zum schnellen Wiegen von Gegenständen, g e -k e n n z e i c h n e t d u r c h die Schritte a) Schaffung einer Anzahl von Wiegegliedern, von denen jedes Mittel zur Aufnahme eines zu wiegenden Gegenstandes und ein bewegliches Glied aufweist, an dem sich wenigstens eine Grenzkante befindet und das in Abhängigkeit von dem Gewicht eines Gegenstandes in der Aufnahmeeinrichtung so beweglich ist, daß die Grenzkante sich in einem Maße bewegt, das von dem Gewicht des Gegenstandes abhängig ist, b) Schaffung eines kontinuierlichen Pfades zur Bewegung der Wiegeglieder aufeinanderfolgend entlang dem kontinuierlichen Pfad, der einen Ort zur aufeinanderfolgenden Aufgabe von zu wiegenden Gegenständen auf oder in die Aufnahmeeinrichtung eines jeweiligen Wiegegliedes sowie einen weiteren Ort zur Bestimmung des Gewichts eines von dem Wiegeglied getragenen Gegenstandes aufweist, c) Eingabe von zu wiegenden Gegenständen aufeinanderfolgend in die Aufnahmeeinrichtung des jeweiligen Wiegegliedes an dem Auf gabeort, wodurch das bewegliche Glied jedes jeweiligen Wiegegliedes eine Bewegung in Abhängigkeit von dem Gewicht des Gegenstandes ausführt, wodurch die Grenzkante in einem von dem Gewicht des Gegenstandes abhängigen Maß bewegt wird, d) Bewegen der zu wiegende Gegenstände tragenden Wiegeglieder entlang dem Pfad von dem Aufgabeort zu dem Gewichtsbestimmungsort, derart, daß die Bewegung des beweglichen Gliedes eines jeweiligen Wiegegliedes im wesentlichen beendet ist, wenn das jeweilige Wiegeglied seinen Wiegeort erreicht, e) Beaufschlagung der Grenzkante des beweglichen Gliedes jedes der jeweiligen Wiegeglieder an dem Wiegeort mit elektromagnetischer Strahlung zur Erzeugung eines Musters elektromagnetischer Strahlung, das durch die Lage der Grenzkante in der auftreffenden Strahlung charakterisiert ist, f) Analysierung des erzeugten Musters elektromagnetischer Strahlung zur Bestimmung des Gewichtes eines von jedem der jeweiligen Wiegeglieder getragenen Gegenstandes.
2. Verfahren nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t, daß das bewegliche Glied jedes Wiegegliedes ein elastisch deformierbares Glied ist.
3. Verfahren nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t, daß das Wiegeglied ein Referenzglied mit einer zweiten Grenzkante aufweist, die fest in bezug zu dem Wiegeglied und im Abstand von der ersten Grenzkante angeordnet ist, wobei die ersten und zweiten Grenzkanten zwischen sich einen Spalt definieren, wobei das erzeugte Muster elektromagnetischer Strahlung charakteristisch für den Spalt ist und worin der Schritt zur Analysierung des erzeugten Musters elektromagnetischer Strahlung in der Bestimmung der Breite des Spaltes besteht.
4. Verfahren nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t, daß die Wiegeglieder in dem Pfad in einer horizontalen Ebene von dem Aufgabeort zu dem Wiegeort bewegt werden.
5. Verfahren nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t, daß eine oszillierende Bewegung des elastisch deformierbaren Gliedes vertikal ist.
6. Verfahren nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t, daß eine oszillierende Bewegung des elastisch deformierbaren Gliedes horizontal ist.
7. Verfahren nach Anspruch 3, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t, daß die erste Grenzkante Mittel zur Erzeugung einer ersten Brechung aufweist, daß die zweite Grenzkante Mittel zur Erzeugung einer zweiten Brechung aufweist, und daß das Muster elektromagnetischer Strahlung ein Interferenzmuster ist.
8. Verfahren nach Anspruch 3, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t, daß die elektromagnetische Strahlung durch einen Laser erzeugt wird.
9. Verfahren nach Anspruch 3, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t, daß der Schritt der Analysierung des erzeugten Musters elektromagnetischer Strahlung den Schritt der Abtastung des Musters zur Bestimmung des relativen Ortes von zwei in oder mehr Punkten/dem Muster enthält.
10. Verfahren nach Anspruch 3, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t, daß das Muster elektromagnetischer Strahlung ein Bild der ersten und zweiten Grenzkanten ist.
11. Verfahren nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t, daß der Schritt f) zur Bestimmung des tatsächlichen Gewichts des Gegenstandes erfolgt.
12. Verfahren nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t, daß der Schritt f) die Bestimmung des Gewichts eines Gegenstandes relativ zu einem Bezugsgewicht bewirkt.
13. Verfahren nach Anspruch 1, g e k e n n z e i c h n e t d u r c h die weiteren Schritte der Bildung eines akzeptablen Gewichtsbereichs für die Gegenstände und, nach Bestimmung des Gewichts eines Gegenstandes, Trennung der gewogenen Gegenstände, die ein Gewicht innerhalb des akzeptablen Bereichs haben, von Gegenständen, die ein Gewicht außerhalb des akzeptablen Bereichs haben.
14. Einrichtung zum schnellen Wiegen von Gegenständen, g e -kennzeichnet durch a) eine Anzahl von Wiegegliedern, von denen jedes Mittel zur Aufnahme eines zu wiegenden Gegenstandes und ein bewegliches Glied aufweisen, das wenigstens eine Grenzkante hat und in Abhängigkeit von dem Gewicht eines in der Aufnahmeeinrichtung befindlichen Gegenstandes beweglich ist, derart, daß sich die Grenzkante in einem Maß bewegt, das von dem Gewicht des Gegenstandes abhängig ist, b) Mittel zum Tragen der Wiegeglieder zum Zwecke der aufeinanderfolgenden Bewegung entlang eines kontinuierlichen Pfades, der einen Ladeort zur aufeinanderfolgenden Aufgabe von zu wiegenden Gegenständen auf die Aufnahmeeinrichtung eines jeweiligen Wiegegliedes sowie weiterhin einen Ort zur Bestimmung des Gewichts eines von einem Wiegeglied getragenen Gegenstandes aufweist, c) Mittel zur aufeinanderfolgenden Aufgabe von zu wiegenden Gegenständen auf oder in die Aufnahmeeinrichtung eines jeweiligen Wiegegliedes an dem Aufgabeort, d) Mittel zur Bewegung der Wiegeglieder entlang dem Pfad von dem Ladeort zu dem Gewichtsbestimmungsort, e) Mittel zur Beaufschlagung der Grenzkante des beweglichen Gliedes jedes jeweiligen Wiegegliedes an dem Wiegeort mit elektromagnetischer Strahlung und zur Erzeugung eines Musters elektromagnetischer Strahlung, das durch die Lage der Grenzkante in der auftreffenden Strahlung charakterisiert ist, und f) Mittel zur Analysierung des erzeugten Musters elektromagnetischer Strahlung zur Bestimmung des Gewichts eines von jedem jeweiligen Wiegeglied getragenen Gegenstandes.
15. Einrichtung nach Anspruch 14, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t, daß das bewegliche Glied jedes Wiegegliedes ein elastisch deformierbares Teil aufweist.
16. Einrichtung nach Anspruch 14, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t, daß das Wiegeglied ein Bezugsglied mit einer zweiten Grenzkante aufweist, die fest in bezug zu der Kante und im Abstand von der ersten Grenzkante angeordnet ist, wobei die erste und die zweite Grenzkante einen Spalt zwischen sich bilden, wobei das erzeugte Muster elektromagnetischer Strahlung charakteristisch für den Spalt ist und wobei die Mittel zur Analysierung des Musters Mittel zur Bestimmung der Breite des Spaltes sind.
17. Einrichtung nach Anspruch 15, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t, daß die Tragmittel für das Wiegeglied Mittel zur Führung der Wiegeglieder in einem kontinuierlichen horizontalen Pfad aufweisen.
18. Einrichtung nach Anspruch 15, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t, daß das Wiegeglied so ausgebildet und angeordnet ist, daß eine oszillierende Bewegung des elastisch deformierbaren Gliedes vertikal ist.
19. Einrichtung nach Anspruch 16, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t, daß die erste Grenzkante Mittel zur Erzeugung einer ersten Brechungswelle aufweist, daß die zweite Grenzkante Mittel zur Bildung einer zweiten Brechungswelle aufweist, und daß die Bestrahlungsmittel so ausgebildet und angeordnet sind, daß das erzeugte Muster ein Inteferenzmuster ist.
20. Einrichtung nach Anspruch 14, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t, daß die Mittel zur Bestrahlung durch einen Laser gebildet sind.
21. Einrichtung nach Anspruch 16, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t, daß die Mittel zur Analysierung des Musters weitere Mittel zur Abtastung des Musters aufweisen.
22. Einrichtung nach Anspruch 16, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t, daß die Mittel zur Erzeugung des Musters elektromagnetischer Strahlung eine Linse aufweisen und daß das Muster ein Bild der Grenzen ist.
23. Einrichtung nach Anspruch 14, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t, daß die Mittel zur Analysierung des Musters Mittel zur Bestimmung des tatsächlichen Gewichts eines Gegenstandes aufweisen.
24. Einrichtung nach Anspruch 14, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t, daß die Mittel zur Analysierung des Musters Mittel zur Bestimmung des Gewichts eines Gegenstandes in bezug zu einem Referenzgewicht aufweisen.
25. Einrichtung nach Anspruch 14, g e k e n n z e i c h n e t d u r c h Mittel zur Trennung gewogener Gegenstände mit einem Gewicht, das innerhalb eines akzeptablen Bereichs liegt, von Gegenständen, deren Gewicht außerhalb des akzeptablen Bereichs liegt.
26. Einrichtung nach Anspruch 21, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t, daß die Mittel zur Abtastung des Musters eine Fotodiodenanordnung enthalten.
27. Verfahren nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t, daß die Bewegung des beweglichen Gliedes nicht vollständig beendet ist und daß das verbleibende Restgewicht durch Analyse des Musters zu aufeinanderfolgenden Zeitpunkten vorhergesagt wird.
28. Verfahren nach Anspruch 27, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t, daß magnetisch oder andere steuerbare Wiederherstellkräfte in Abhängigkeit von der Analyse des Musters bewirkt werden.