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Kombinationswaage
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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Kombinationswaage gemäß dem
Oberbegriff des Anspruchs 1.
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Eine Kombinationswaage oder Zusammenstellungs-Wiegeeinrichtung ist
ein Gerät, mit dem aus mehreren Artikeln mit verhältnismäßig stark streuenden Einzelgewichten,
wie Gebäck, Obst und Gemüse, eine Gruppe solcher Artikel ausgewählt und zusammengestellt
werden kann, deren Gewicht einem vorgegebenen Sollgewicht möglichst nahe kommt.
Kombinationswaagen sind z.B. aus der US-PS 39 39 928 und der GB20 39 374A bekannt.
Bei Einrichtungen dieser Art wird eine Mehrzahl der Artikel durch mehrere Waagen
gleichzeitig individuell gewogen und es werden die Summen aller mathematischen Kombinationen
der erhaltenen Gewichte ermittelt und nacheinander mit einem vorgegebenen Sollgewichtsbereich
verglichen. Die Kombination, die in den Sollgewichtsbereich
fällt
und dem Sollgewicht möglichst nahe kommt, wird dann ausgewählt.
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Eine Kombinationswaage enthält ferner automatische Beschikkungs- und
Entladungsvorrichtungen, mit denen die ausgewählten Wiegevorrichtungen zur Zusammenstellung
der auf ihren Waagschalen befindlichen Artikeln zu einer Packung entladen und dann
wieder mit neuen Artikeln beladen werden. Mit der Beendigung der Beschickungsoperation
ist ein Arbeitszyklus der Einrichtung beendet und anschließend wird der nächste
Zyklus entsprechend durchgeführt. Mit anderen Worten gesagt, besteht jeder Arbeitszyklus
der bekannten Kombinationswaagen aus der Ermittlung der geeignetsten Kombination,
einer Entladung der der Kombination entsprechenden, ausgewählten Wiegevorrichtungen,
einer erneuten Beschickung dieser Wiegevorrichtungen und, falls erforderlich, einem
Transport der gesammelten Artikel, und diese Zyklen werden periodisch wiederholt.
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Wenn die Anzahl der jeweils ausgewählten Wiegevorrichtungen wesentlich
kleiner ist als die Anzahl der übrigen Wiegevorrichtungen können auch die letzteren
noch eine geeignete Kombination enthalten, Bei den bekannten Kombinationswaagen
wird eine solche Kombination jedoch vor der Einleitung des nächsten Arbeitszyklus
nicht berücksichtigt. Da die Zeit für die Ermittlung einer Kombination wesentlich
kürzer ist als die für das Entladen und erneute Beschicken der Waagschalen erforderliche
Zeit, könnte man dadurch Zeit sparen, daß man während des Beschickungsvorganges
des letzten Zyklus die Kombinationen der verbliebenen Wiegevorrichtungen überprüft
und, falls eine passende Kombination ermittelt wird, die entsprechenden Wiegevorrichtungen
nach dem Entladen der als erstes ermittelten Kombination oder während der Beladung
der der ersten Kombination entsprechenden Wiegevorrichtungen ihrerseits entlädt.
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Der vorliegenden Erfindung liegt dementsprechend die Aufgabe zugrunde,
eine Kombinationswaage anzugeben, die eine solche teilweise Uberlagerung von Arbeitszyklen
und dadurch eine bessere Ausnutzung der Einrichtung ermöglicht.
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Es ist bekannt, daß das Gewichtsignal ..einer Wiegevorrichtung nach
deren Beschickung oder Entladung eine charakteristische gedämpfte Schwingung ausführt
und daß eine bestimmte Zeitspanne erforderlich ist, bis sich ein stabiler Signalwert
einstellt. Bei den bekannten Kombinationswiegeeinrichtungen wird diese Einschwingzeit
abgeschätzt und durch einen festen Wert bei der Bemessung der Arbeitszyklen der
Einrichtung berücksichtigt, so daß die Ermittlung der jeweiligen Kombinationen erst
dann eingeleitet wird, nachdem die Wiegevorrichtungen, die ausgewählt worden waren,
wieder beschickt worden sind und sich anschließend stabilisiert haben.
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gemäß der vorliegenden Erfindung ist dagegen bei einer Kombinationswaage
eine Vorrichtung vorgesehen, die verhindert, daß die sich in einem noch nicht stabilen
Zustand befindlichen Wiegevorrichtungen zur Kombination beitragen und die bewirkt,
daß die Kombinationswahl unter Ausschluß dieser nicht stabilen Wiegevorrichtungen
erfolgt sowie eine etwa ermittelte geeignete Kombination für die nächste Entladeoperation
gespeichert wird.
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Die Kombinationswaage gemäß der Erfindung hat den Vorteil, daß sie
schneller und effektiver arbeitet als vergleichbare bekannte Kombinationswaagen.
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Weiterbildungen und vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind
Gegenstand von Unteransprüchen.
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Im folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung unter Bezugnahme
auf die Zeichnung näher erläutert.
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Es zeigen: Fig. 1 eine schematische Darstellung einer automatischen
Kombinationswaage, bei der die Erfindung Anwendunq finden kann; Fig. 2 ein Blockschaltbild
einer Kombinationswahl- und Schleusensteuerschaltung einer bekannten Kombinationswaage
der in Fig. 1 dargestellten Art; Fig. 3 ein Blockschaltbild einer alternativen Schaltung
eines Teiles der Einrichtung gemäß Fig. 2; Fig. 4 eine graphische Darstellung des
zeitlichen Verlaufes des Gewichtsignales einer typischen Wiegevorrichtung einer
Kombinationswaage der hier interessierenden Art; Fig. 5 eine graphische Darstellung
des Funktionsablaufes bei einer bekannten Kombinationswaage; Fig. 6 ein Blockschaltbild
einer Schaltungsanordnung für eine Kombinationswaage gemäß einer bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung; Fig. 7 ein Blockschaltbild einer Ausführungsform einer Kombinationssperrschaltung
für die Kombinationswaage gemäß Figur 6; Fig. 8 ein Blockschaltbild einer anderen
Ausführungsform einer Kombinationssperrschaltung für die Kombinationswaage gemäß
Figur 6;
Fig. 9a und 9b sowie graphische Darstellungen des zeitlichen
Fig. 10a und 10b Verlaufes von Signalen, die in der Schaltungsanordnung gemäß Fig.
6 auftreten bzw. entsprechende Funktionsablaufdiagramme; Figur 11 ein Funktionsablauf-
oder Prozeßdiagramm für eine bekannte handbetätigte Einrichtung und Figur 12 ein
entsprechendes Funktions- bzw. Prozeßdiagramm für eine Einrichtung gemäß der Erfindung.
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In den Zeichnungen sind jeweils entsprechende Komponenten mit den
gleichen Bezugszeichen bezeichnet.
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In Figur 1 ist der mechanische Teil einer typischen automatischen
Kombinationswaage dargestellt, bei der die Erfindung Anwendung finden kann. Die
Kombinationswaage enthält einen Schwingförderer 10, der im wesentlichen aus einer
ebenen kreisförmigen Scheibe mit einer Umfangswand besteht. Der Schwingförderer
10 ist mit einem Vibrator 12 versehen, der der Scheibe eine Drehschwingung erteilt,
so daß Artikel, die durch eine mittige Rutsche 14 auf die Scheibe geliefert werden,
auf Spiralbahnen nach außen zum Umfang transportiert werden. Die Umfangswand des
Schwingförderers 10 weist mehrere Auslaßöffnungen mit Schleusen 16 auf, die normalerweise
geschlossen sind und durch Beschickungssignale von einer Kombinations- und Schleusensteuereinheit
32 geöffnet werden können, worauf später noch näher eingegangen werden wird.
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Die Einrichtung enthält ferner mehrere Wiegevorrichtungen, die derart
um den Schwingförderer 10 angeordnet sind, daß ihre Waagschalen 18 sich jeweils
unter einer Auslaßschleuse 16 des Schwingförderers 10 befinden. Die Artikel werden
vom
Schwingförderer 10 an eine Waagschale 18 geliefert, wenn die
entsprechende Schleuse 16 geöffnet wird. Die Waagschalen 18 haben jeweils am Boden
eine oeffnung mit einer Entladeschleuse 20, die normalerweise geschlossen ist und
unter Steuerung durch ein Entladesignal von der Kombinations- und Schleusensteuereinheit
32 geöffnet werden kann. Ferner enthält jede Wiegevorrichtung einen Gewichtsensor
30, wie eine Lastzelle, welche ein elektrisches Signal, das das Gewicht des oder
der Artikel auf der Waagschale 18 anzeigt, liefert und der Kombinations- und Schleusensteuereinheit
32 zuführt. Unter den Entladeschleusen 20 befindet.sich ein gemeinsamer Sammeltrichter
32, der die von den jeweiligen Waagschalen 18 entladenen Artikel sammelt. Der Sammeltrichter
22 hat unten eine oeffnung mit einem Verschluß oder einer Schleuse 24, die normalerweise
geschlossen ist und unter Steuerung durch ein Entladesignal von der Kombinations-
und Schleusensteuereinheit 32 geöffnet werden kann, um die im Sammeltrichter 22
gesammelten Artikel in geeignete Behälter, wie Schachteln 26 zu entladen, die.durch
ein Förderband 28 oder dgl. intermittierend unter den Trichter 22 gebracht werden.
Das Förderband 28 wird unter Steuerung durch eine Antriebseinheit 34 angetrieben,
welche ein Fertigsignal an die Kombinations- und Schleusensteuereinheit 32 liefert,
wenn sich eine neue Schachtel 26 genau unter dem Trichter 22 befindet.
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Um.das Verständnis der Erfindung zu erleichtern, soll nun zuerst unter
Bezugnahme auf Figur 2 der Aufbau und die Arbeitsweise einer bekannten Kombinations-
und Schleusensteuereinheit 32 beschrieben werden.
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Die Ausgänge von Gewichtgebern 3Oi, 302' ... 30n der Wiegevorrichtungen
(Fig. 1) sind über entsprechende Arbeitskontakte 361, 362, ... 26n von Schaltvorrichtungen,
die außerdem
jeweils eine Steuerklemme aufweisen, mit einer Addierschaltung
38 gekoppelt. Die Addierschaltung 38 dient zum Auf summieren der ihr zugeführten
Eingangssignale und erzeugt ein Summensignal, das einer Auswerteschaltung 40 zugeführt
wird. Die Auswerteschaltung 40 enthält bei der in Fig. 2 dargestellten speziellen
Schaltungsanordnung zwei Vergleicher 42 und 44, deren erstem Eingang das Summensignal
von der Addierschaltung 38 zugeführt ist, während der zweite Eingang mit einem Obergrenzespeicher
46 bzw.
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einem Untergrenzespeicher 48 gekoppelt ist. Die Speicher 46 und 48
weisen jeweils eine Eingabevorrichtung, wie eine konventionelle digitale Tastatur
(nicht dargestellt) auf und dienen dazu, einen unteren bzw. oberen Grenzwert eines
Sollbereiches für-das Gewicht der ermittelten Untergruppen oder Kombinationen von
Artikeln zu speichern. Die Vergleicher 42 und 44 vergleichen das Summensignal von
der Addierschaltung 38 mit dem oberen bzw. unteren Grenzwert und liefern gleichzeitig
Ausgangssignale, wenn sich die Summe im Sollwertbereich befindet. Diese Ausgangssignale
werden den beiden Eingängen eines UND-Gliedes 50 zugeführt, das dann ein Annahme-Signal
liefert.
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Die Steuerklemmen der Schaltvorrichtungen mit den Arbeitskontakten
361r 362, ... 36n sind mit entsprechenden von n Ausgangsklemmen eines Kombinationsgenerators
52 gekoppelt.
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Der Kombinationsgenerator 52 wird durch einen Taktimpulszug von einem
Taktimpulsgenerator gesteuert, der in einer Steuerschaltung 54 enthalten ist, und
liefert eine vorgegebene Menge von mathematischen Kombinationen von Ausgangssignalen
an entsprechend ausgewählten Ausgangsklemmen. Wenn die Menge der Kombinationen beispielsweise
aus allen mathematischen Kombinationen der n Ausgänge besteht, kann der Kombinationsgenerator
52 ein n-stelliger Binärzähler sein, der einen Steuereingang für die Taktimpulse
und n parallele Ausgänge, die mit entsprechenden Ausgangsklemmen gekoppelt
sind,
aufweist. In diesem Falle dient ein hoher Logikwert oder eine binäre 1 als Ausgangssignal
an der betreffenden Ausgangsklemme des Kombinationsgenerators 52. Die qesamte Anzahl
der Kombinationen ist bekanntlich 2n - 1 und der Kombinationsgenerator 52 erzeugt
dann (2n - 1) Sätze von Ausgangssignalen nacheinander im Synchronismus mit den zugeführten
Taktimpulsen. Der Addierschaltung 38 werden dann also diese Kombinationen der Gewichtsignale
von den Gewichtgebern 301, 30, ... 30n nacheinander zugeführt.
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Die Ausgangssignalkombinationen vom Kombinationsgenerator 52 werden
außerdem nacheinander einem Kombinationsspeicher 56 zugeführt, der entsprechende
Eingangs- und Ausgangskier.ir.0e aufweist. Der Kombinationsspeicher 56 hat ferner
einen Steuereingang, der mit dem Ausgang eines UND-Gliedes 58 gekoppelt ist, welches
zwei Eingänge aufweist, denen die Taktimpulse von der Steuerschaltung 54 bzw. das
Annahme-Signal von der Auswerteschaltung 40 zugeführt sind. Wenn also das Gesamtgewicht
der Artikel, das der Kombination am Ausgang des Kombinationsgenerators 52 entspricht,
in den Vollgewichtsbereich fällt, wird der Steuerklemme des Kombinationsspeichers
56 das Annahmesignal über das UND-Glied 58 synchron mit den Taktimpulsen zugeführt.
Der Kombinationsspeicher 56 speichert die zugeführten Signale und kippt sie dann
an einen Entladeschleusen-Steuerspeicher 60 unter Steuerung durch das Eingangssteuersignal
ab. Da Speicher dieser Art bekannt sind, erübrigt sich eine ins Einzelne gehende
Erläuterung.
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Der Entladeschleusen-Steuerspeicher 60 ähnelt im Aufbau und in der
Funktion dem Kombinationsspeicher 56. Er hat also einen Steuereingang für ein Entladeschleusen-Steuersignal
von der Steuerschaltung 54 und dient dazu, die ihm zugeführten Signale zu speichern
und sie dann den entsprechenden Entladeschleusen 20 (Figur 1) sowie einem Beschickunqsschleusen-Steuerspeicher
62 unter Steuerung durch das
Entladeschleusen-Steuersignal zuzuführen.
Der Speicher 62 entspricht dem Speicher 60 und dient dazu, die zugeführten Signale
zu speichern und dann an die entsprechenden Beschikkungsschleusen 16 (Fig. 1) unter
Steuerung durch ein Beschikkungsschleusen-Steuersignal abzugeben, das seiner Steuerklemme
von der Steuerschaltung 54 zugeführt wird. Die Artikel auf denjenigen Wiegevorrichtungen,
welche durch die angenommene Kombination ausgewählt worden sind, werden dann also
unter Steuerung durch die Ausgangs signale des Entladeschleusen-Steuerspeichers
60 in den Sammeltrichter 22 (Figur 1) entleert und die entleerten Wiegevorrichtungen
werden dann wieder mit neuen Artikeln unter Steuerung durch die Ausgangssignale
des Beschickungsschleusen-Steuerspeichers 62 beschickt. Nachdem die Wiegevorrichtungen
entladen worden sind und wenn das Fertig-Signal von der Steuer- oder Antriebseinheit
34 (Figur 1) der Steuerschaltung 54 zugeführt wird, liefert die Steuerschaltung
54 ein Entladesignal an die Schleusen 24 (Figur 1), um die im Sammeltrichter 22
gesammelten Artikel in die Schachtel 26 zu entleeren. Der Aufbau und die Funktion
der Steuer schaltung 54 werden weiter unten unter Bezugnahme auf Figur 6 noch näher
erläutert werden.
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Figur 3 zeigt eine Alternative für die Auswerteschaltung 40 in Fig.
2. Bei der Schaltungsanordnung gemäß Fig. 3 wird das Summensignal von der Addierschaltung
38 einem ersten Eingang eines Subtrahierers 64 zugeführt, dessen zweiter Eingang
mit einem Vollgewichtsspeicher 66 gekoppelt ist, in dem das gewünschte Vollgewicht
gespeichert ist. Der Subtrahierer 64 subtrahiert die Summe vom Vollgewicht und erzeugt
ein Fehler- oder Abweichungssignal, das die Abweichung des Gesamtgewichtes der der
augenblicklichen Kombination entsprechenden Untergruppe vom Vollgewicht angibt.
Man beachte, daß das Ausgangssignal des Subtrahierers 64 positiv, Null oder negativ
sein kann und daß die folgende Rechenoperation mit
Berücksichtigung
des Vorzeichens des Ausgangswertes des Subtrahierers erfolgt. Das Abweichungssignal
vom Subtrahierer 64 wird dann jeweils dem einen Eingang zweier Vergleicher 68 und
70 zugeführt, dessen zweite Eingänge mit einem Plus-Abweichungsspeicher 72 und einem
Minus-Abweichungsspeicher 74 gekoppelt sind, die im Prinzip mit den Speichern 46
und 48 (Figur 2Y und 66 übereinstimmen und die zulässige Plus-Abweichung bzw. Minus-Abweichung
vom Vollgewicht speichern.
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Es sei ferner darauf hingewiesen, daß der Inhalt des Plus-Abweichungsspeichers
72 immer positiv und der Inhalt des Minus-Abweichungsspeichers 74 immer negativ
ist. Das mit den Ausgängen der Vergleicher 68 und 70 (ekoppelt.en UND-Glied 50 liefert
auch hier ein Annahme-Signal, wenn die Abweichung in den zulässigen Bereich fällt.
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Es sind noch weitere Abwandlungen der Auswerteschaltung möglich, hierauf
soll hier jedoch nicht weiter eingegangen werden, da die Auswerteschaltung in keinem
direkten Zusammenhang mit der Erfindung steht.
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Bei dem in Fig. 4 dargestellten Diagramm sind längs der Abszisse die
Zeit und längs der Ordinate das von einem Gewichtgeber wahrgenommene und angezeigte
Gewicht aufgetragen.
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Wenn die Beschickungsschleuse 16 (Fig. 1) geöffnet wird und das Beladen
der Wiegevorrichtung mit Artikeln im Zeitpunkt t0 beginnt, ändert sich der Wert
des am Ausgang des Gewichtgebers 30 auftretende Signal entsprechend der dargestellten
Kurve und wird erst im Zeitpunkt t1 nach Ablauf eines bestimmten Zeitintervalles
T1 im wesentlichen stabil.
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Die Kombinationswahloperation wird daher nach dem Zeitpunkt t1 im
Zeitintervall T2 zwischen t1 und t2 durchgeführt und wenn eine geeignete Kombination,
die die betreffende Wiegevorrichtung enthält, ermittelt wird, wird die Entladeschleuse
20 (Fig. 1) der betreffenden Wiegevorrichtung geöffnet und das Entladen der Wiegevorrichtung
beginnt im Zeitpunkt t>.
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Nach einem weiteren Zeitintervall T3,in dem die Wiegevorrichtung entladen
und die Entladeschleuse 20 schließlich wieder geschlossen wird, beginnt im Zeitpunkt
t3 das erneute Beladen der Wiegevorrichtung. Diese Vorgänge sind bei allen Wiegevorrichtungen
in einem vorgegebenen System im wesentlichen gleich und die minimale Dauer T eines
Arbeitszyklus einer vorgegebenen Wiegevorrichtung ist dementsprechend T = T1 + T2
+ T3.
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Bei den bekannten Einrichtungen werden alle Wiegevorrichtungen in
die Kombinationswahl einbezogen und jede Kombinationswahloperation kann erst dann
durchgeführt werden, wenn sich alle Wiegevorrichtungen im stabilen Zustand nach
t1 befinden.
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In Figur 5 ist beispielsweise das Operationsprogramm einer bekannten
Kombinationswaage mit zehn Wiegevorrichtungen dargestellt. Dabei ist angenommen,
daß alle Wiegevorrichtungen zu Beginn gleichzeitig im Zeitpunkt t0 beladen werden
und einen stabilen Zustand im Zeitpunkt t1 annehmen, wie durch die schwarzen Balken
dargestellt ist. Anschließend wird die Kombinationswahloperation für alle zehn Wiegevorrichtungen
zwischen den Zeitpunkten t1 und t2 durchgeführt, wie durch die punktierten Balken
dargestellt ist und es würde angenommen, daß die Wiegevorrichtungen Nr. 1, 4 und
8 ausgewählt werden. Diese ausgewählten Wiegevorrichtungen 1, 4 und 8 werden dann
nach dem Zeitpunkt t2 entladen und sind für ein erneutes Beschicken im Zeitpunkt
t3 bereit, wie es durch die schraffierten Balken dargestellt ist. Für das erneute
Beladen und anschließende Stabilisieren der Wiegevorrichtungen 1, 4 und 8 ist dann
die Zeitspanne von t3 bis t4 erforderlich und die Ermittlung der zweiten Kombination
erfolg in der Zeitspanne t4 bis t5, wobei beispielsweise die Wiegevorrichtungen
2, 6 und 10 ausgewählt werden, die dann in der Zeitspanne t5 bis t6 entladen werden.
Es ist einleuchtend,
daß sich diese Arbeitszyklen mit immer der
gleichen Periode T (= T1 + T2 + T 3) wiederholen. Die Steuerschaltung 54 ist also
bei der bekannten Kombinationswaage so ausgebildet, daß er den Kombinationsgenerator
52 mit einer Periode T für eine Zeitspanne T2 in Betrieb setzt.
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Es könnte im oben diskutierten Falle offensichtlich Zeit gespart werden,
wenn es möglich wäre, den zweiten Arbeitszyklus für die Wiedervorrichtungen 2, 6
und 10 unter Ausschluß der Wiegevorrichtungen 1, 4 und 8 unmittelbar nach dem Zeitpunkt
t2 beginnen zu lassen. Durch die vorliegende Erfindung werden dementsprechend Maßnahmen
vorgesehen, um zu verhinver., daß bestimmte Wiegevorrichtungen, wie die Wiegevorrichtungen
1, 4 und 8, in die Kombination eingehen, und um den nächsten Arbeitszyklus unabhängig
vom Zustand dieser speziellen Wiegevorrichtungen beginnen zu lassen. Ein Ausführungsbeispiel
dieses Erfindungsgedankens soll im folgenden unter Bezugnahme auf Figur 6 erläutert
werden.
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Die obere Hälfte der in Fig. 6 dargestellten Schaltungsanordnung entspricht
der der Schaltungsanordnung gemäß Fig. 2 mit der Ausnahme, daß zwischen die Schaltvorrichtungen
und den Arbeitskontakten 36 sowie den Kombinationsspeicher 56 einerseits und den
Kombinationsgenerator 52 andererseits eine Kombinationssperrschaltung 80 eingeschaltet
ist, um zu verhindern, daß Wiegevorrichtungen, die noch keinen stabilen Zustand
angenommen haben, in die Kombinationen eingehen.
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Ein Ausführungsbeispiel der Kombinationssperrschaltung 80 ist in Figur
7 dargestellt. Das Prinzip dieser Schaltung besteht darin, für jede Wiegevorrichtung
den Zeitpunkt t5 festzustellen, der sich auf der ansteigenden Flanke der in Fig.
4 dargestellten Kurve, insbesondere in einem mittleren Bereich dieser Flanke befindet
und den entsprechenden Ausgang des Kombinationsgenerators abzuschalten, bis nach
einem vorgegebenen Zeitintervall T (Figur 4) der Zeitpunkt t1 erreicht ist.
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Der Zeitpunkt t wird so gewählt, daß er sich in
der Nähe des Zeitpunktes t0 befindet und der entsprechende Gewichtswert W genügend
kleiner ist als der minimale Gewichts-5 wert der anschließend während des Zeitintervalles
T 5 auftritt. Die Schaltung gemäß Figur 7 enthält einen Speicher 120, der den Gewichtswert
W speichert und jeweils an den 5 ersten Eingang-einer Mehrzahl von Vergleichern
1221, 1222, ... 122 liefert. Die Gewichtsignalevon den Gewichtn gebern 301r 3021
30n werden den zweiten Eingängen der entsprechenden Vergleicher 122 zugeführt. Die
Vergleicher 122 sind so ausgebildet, daß sie ein Ausgangssignal liefern, wenn das
Signal am zweiten Eingang größer ist als das am ersten Eingang, d.h. wenn der Zeitpunkt
ts erreicht ist.
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Die Ausgangssignale der Vergleicher 1221, 1222, ... 122n werden entsprechenden
Zeitgebern 12411 1242, ... 124n zugeführt. Die Zeitgeber 124 sind jeweils so ausgebildet,
daß sie in Ansprache auf die Vorderflanke des Ausgangssignales vom zugehörigen Vergleicher
122 zu arbeiten beginnen und ein verzögertes Ausgangssignal nach dem Verstreichen
der Zeitspanne T (Fig. 4) liefern. Die Ausgänge der Verzöge-5 rungsschaltungen oder
Zeitgeber 12411 1242, ... 124n sind jeweils mit dem ersten Eingang entsprechender
UND-Glieder 12611 1262, ... 126 gekoppelt, deren zweite Eingänge mit n den entsprechenden
Ausgängen des Kombinationsgenerators 52 gekoppelt sind. Die Ausgänge der UND-Schaltungen
126 sind jeweils mit den Steuerklemmen entsprechender Schaltvorrichtungen 36 und
den entsprechenden Eingängen des Kombinationsspeichers 56 gekoppelt. Die Vergleicher
122 ermitteln also den Zeitpunkt t und die Zeitgeber 124 geben den Zeit-5 punkt
t1 an und schalten die entsprechenden UND-Glieder 126 für dieentsprechenden Ausgangs
signale des Kombinationsgenerators 52 durch. Mit anderen Worten gesagt, werden die
Ausgangssignale des Kombinationsgenerators 52 gesperrt, bis das Einschwingen der
entsprechenden Wiegevorrichtungen im wesentlichen beendet ist, so daß das betreffende
Gewichtsignal
einen stabilen Wert angenommen hat. Wenn die betreffende
Waage im Zeitpunkt t2 entladen wird und das Gewichtsignal unter den Wert W abfällt,
verschwindet das Ausgangssignal 5 des zugehörigen Vergleichers 122 und der Zeitgeber
124 wird zurückgestellt.
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Figur 8 zeigt eine andere Ausführungsform der Kombinationssperrschaltung
80. Das Prinzip dieser Schaltung besteht darin, den Zeitpunkt t0 festzustellen und
die entsprechenden Ausgänge des Kombinationsgenerators 52 abzuschalten, bis der
Zeitpunkt t1 nach dem vorgegebenen Zeitintervall T1 erreicht ist. Die Schaltungsanordnung
gemäß Figur 8 enthält eine Mehrzahl von Flip-Flops 12811 1282, ... 128n, deren sechs
Eingänge mit entsprechenden Ausgängen des Beschickungsschleusen-Steuerspeichers
62 und deren Rücksetzeingänge mit entsprechenden Ausgängen des Entladeschleusen-Steuerspeichers
60 gekoppelt sind, so daß die Flip-Flops beim offenen der entsprechenden Beschickungsschleuse
16 gesetzt und beim offenen der entsprechenden Entladeschleuse zurückgesetzt werden.
Mit anderen Worten gesagt, wird jedes Flip-Flop 128 im Zeitpunkt t0 gesetzt und
im Zeitpunkt t2 zurückgesetzt. Die Q-Ausgänge der Flip-Flops 128 sind mit entsprechenden
Verzögerurgsschaltunqen oder Zeitgebern 1301, 1302, ... 150n gekoppelt. Die Zeitgeber
130 sind jeweils so ausgebildet, daß sie durch die Vorderflanke des Q-S*usgangssignals
des zugehörigen Flip-Flops 128 ausgelöst werden und nach Verstreichen der vorgegebenen
Zeitspanne T1 ein Ausgangssignal liefern. ähnlich wie bei der Schaltungsanordnung
gemäß Figur 7 werden die Ausgangssignale der Zeitgeber 130 und die entsprechenden
Ausgangssignale des Kombinationsgenerators 52 über entsprechende UND-Glieder 126
den Steuerklemmen der Schaltvorrichtungen 36 und dem Kombinationsspeicher 56 zugeführt.
Die Ausgänge des Kombinationsgenerators 52 sind also während der Zeitintervalle
T1 und T3 (Figur 4) abgeschaltet.
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Die in Figur 6 in dem gestrichelten Block dargestellte Steuerschaltung
54 gemäß der Erfindung enthält einen Druckknopfschalter 84 mit Arbeitskontakt, der
zwischen eine Klemme 82, an der eine Spannung entsprechend einem hohen Logikwert
liegt, und einen ersten Eingang eines ODER-Gliedes 86 gekoppelt ist. Der Ausgang
des ODER-Gliedes 86 ist mit dem Setzeingang eines Flip-Flops 88 gekoppelt, dessen
Q-Ausgahg mit dem einen Eingang eines UND-Gliedes 90 gekoppelt ist, dessen anderer
Eingang an einem Taktimpulsgenerator 92 angeschlossen ist. Der Ausgang des UND-Gliedes
90 ist mit dem Kombinationsgenerator 52 und dem bereits erwähnten UND-Glied 58 gekoppelt.
Der Kombinationsgenerator 52 wird durch die Taktimpulse vom Taktgenerator 92 gesteuert
und liefert aufeinanderfolgende Ausgangssignalkombinationen an die Kombinationssperrschaltung
80, ferner liefert er ein Ende-Signal an den ersten Eingang eines UND-Gliedes 94
und eines UND-Gliedes 96, wenn ein Kombinationswahlzyklus beendet ist. Der zweite
Eingang des UND-Gliedes 94 ist mit dem Ausgang eines ODER-Gliedes 98 gekoppelt,
dessen Eingänge mit den Ausgängen des Kombinationsspeichers 56 gekoppelt sind.
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Der Ausgang des ODER-Gliedes ist außerdem über einen Inverter 100
mit dem-zweiten Eingang des UND-Gliedes 96 gekoppelt.
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Der Ausgang des UND-Gliedes 96 ist mit dem zweiten Eingang des ODER-Gliedes
86 gekoppelt. Der Ausgang des UND-Gliedes 94 ist mit einem ersten Eingang eines
UND-Gliedes 102 und einem Rückstelleingang des Flip-Flops 88 gekoppelt. Der Ausgang
des UND-Gliedes 102 ist über einen monostabilen Multivibrator 104 mit dem Steuereingang
des Entladeschleusen-Steuerspeichers 60 und außerdem über einen Inverter 106 sowie
einen monostabilen Multivibrator 108 mit dem Steuereingang des Beschickungsschleusen-Steuerspeichers
62 gekoppelt. Der Ausgang des monostabilen Multivibrators 104 ist außerdem über
einen Inverter 110 mit einem dritten Eingang des ODER-Gliedes 86 verbunden. Der
Ausgang des UND-Gliedes 102 ist ferner mit dem Setzeingang eines Flip-Flops
112
gekoppelt, dessen Q-Ausgang mit einer Verzögerungsschaltung oder einem Zeitgeber
114 gekoppelt ist und dessen Q-Ausgang zum zweiten Eingang des UND-Gliedes 102 zurückgeführt
ist. Der Ausgang des Zeitgebers 114 ist mit einem Eingang eines UND-Gliedes 116
gekoppelt, dessen anderem Eingang das Fertig-Signal von der Antriebseinheit 34 (Fig.1)
zugeführt ist. Der Ausgang des UND-Gliedes 116 ist über einen monostabilen Multivibrator
118 und einen Inverter 120 mit dem Rücksetzeingang des Flip-Flops 112 gekoppelt.
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Das Ausgangssignal des Multivibrators 118 wird außerdem der Schleuse
24 (Fig. 1) als Entladesignal zugeführt.
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Im folgenden soll nun die Arbeitsweise der Schaltungsanordnung gemäß
Fig. 6 unter zusätzlicher Bezugnahme auf die Fig. 9a und 9b erläutert werden, die
die Fig. 5 entsprechende Kombinationsfolge für die Schaltungsanordnung gemäß Fig.
6 betreffen.
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Es sei wieder angenommen, daß die Wiegevorrichtungen Nr. 1 bis Nr.
10 alle beschickt sind und außerdem daß sich die Flip-Flops 88 und 112 im zurückgesetzten
Zustand befinden.
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Nun wird als erstes der Druckknopf schalter 84 betätigt, so daß dem
ODER-Glied 86 im Zeitpunkt t1 ein hoher Signalpegel zugeführt wird. Durch das Ausgangssignal
des ODER-Gliedes 86 wird danndrs Flip-Flop 88 gesetzt, so daß im Signalverlauf A
ein Ausgangsimpuls A1 auftritt, der das UND-Glied 90 auftastet, so daß die Taktimpulse
vom Taktgenerator 92 zum Kombinationsgenerator 52 gelangen und der erste Kombinationswahlzyklus
beginnt. Während dieses Zyklus werden wie im Falle der Fig. 5 die Wiegevorrichtungen
Nr. 1, 4 und 8 ausgewählt und die Auswerteschaltung 40 liefert ein Annahme-Signal
B1 (Signalverlauf B), durch das das UND-Glied 58 durchgeschaltet wird und die Taktimpulse
vom Taktgenerator 92 daher zum Steuereingang des Kombinationsspeichers 56 gelangen.
Der Kombinationsspeicher 56
liefert daher Ausgangssignale entsprechend
den Wiegevorrichtungen 1, 4 und 8 an den Schleusensteuerspeicher 60 und außerdem
an das ODER-Glied 98. Das ODER-Glied 98 liefert dementsprechend ein Ausgangs signal
an das UND-Glied 94 und schaltet dieses durch.Wenn der Kombinationswahlzyklus beendet
ist, -liefert der Kombinationsgenerator 52 ein Ende-Signal, welches durch das durchgeschaltete
UND-Glied 94 zum UND-Glied 102 gelangt und in der Kurve C aus Signal C1 dargestellt
ist, außerdem wird dieses Signal dem Rücksetzeingang des Flip-Flops 88 zugeführt,
um diesen zurückzusetzen und den Kombinationsgenerator 52 im Zeitpunkt t2 abzuschalten.
Aus den punktierten Bereichen in Fig. 9b ist ersichtlich, daß zwischen den Zeitpunkten
t1 und t2 alle Wiegevorrichtungen an der Kombinationswahloperation teilnehmen.
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Da sich das Flip-Flop 112 im zurückgesetzten Zustand befindet und
sein Q-Ausgangssignal dem UND-Glied 102 zugeführt ist, löst das Ausgangssignal des
UND-Glieds 102 den monostabilen Multivibrator 104 aus, der im Zeitpunkt t2 ein Schleusensignal
D1 erzeugt, das im Zeitpunkt t3 endet und dem Steuereingang des Entladeschleusen-Steuerspeichers
60 zugeführt wird. Der Speicher 60 liefert daher Ausgangssignale entsprechend seinen
Eingangssignalen an die Entladeschleusen 20 der Wiegevorrichtungen 1, 4 und 8, die
dadurch im Zeitintervall t2 bis t3 entladen werden, wie durch die schråffierten
Bereiche in Fig. 9b dargestellt ist. Die Rückflanke des Entladesignals D1 betätigt
im Zeitpunkt t3 den monostabilen Multivibrator 108 über den Inverter 106. Der monostabile
Multivibrator 108 liefert ein Beschickungssignal E1 (Kurve E), das im Zeitpunkt
t3" endet, an den Steuereingang des Beschickungsschleusen-Steuerspeichers 62.
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er Speicher 62 liefert daher die Eingänge vom Speicher 60 an die Beschickungsschleusen
16 der betreffenden Wiegevorrichtungen, so daß diese- zwischen den Zeitpunkten t3
und t3"
wieder beschickt werden.
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Als ein Merkmal der vorliegenden Erfindung wird die Rückflanke des
Entladesignals D1 außerdem über den Inverter 110 und das ODER-Glied 86 dem Flip-Flop
88 zugeführt, um dieses erneut zu setzen und im Zeitpunkt t3 ein Ausgangssignal
A2 zu erzeugen, durch das unabhängig von der Instabilität der Wiegevorrichtungen
1, 4 und 8 eine neue Kombinationswahloperation eingeleitet wird, wie durch die punktierten
Bereiche in Fig. 9b zwischen den Zeitpunkten t3 und t3' dargestellt ist. Während
dieses zweiten Kombinationswahlzyklus erfolgt wie in dem in Fig. 5 dargestellten
Falle eine Auswahl der Wiegevorrichtungen 2, 6 und 10 und die Erzeugung eines Annahme-Signales
B2.
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Andererseits wird das Flip-Flop 112 durch das Ausgangssignal des UND-Gliedes
102 gesetzt und erzeugt ein Q-Ausgangssignal F1 (Kurve F) im Zeitpunkt t2, welches
den Zeitgeber 114 auslöst. Der Zeitgeber 114 ist so ausgebildet, daß er nach einer
vorgegebenen Zeitspanne Tf ein Ausgangssignal liefert, wie es in Fig. 9a dargestellt
ist. Nach dem Ablauf der Zeitspanne Tf liefert der Zeitgeber 114 ein Ausgangssignal
an das UND-Glied 116, das dadurch durchgeschaltet wird und das Fertig-Signal von
der Antriebseinheit 34 (Fig. 1) zum monostabilen Multivibrator 118 durchläßt, der
dadurch im Zeitpunkt + "' betätigt wird. Der Multivibrator 118 liefert ein Ausgangssignal
G1 (Kurve G), das im Zeitpunkt t4 endet und der Schleuse 24 (Fig. 1) als Entladesignal
zugeführt wird, so daß die im Sammeltrichter 22 gesammelten Artikel in die Schachtel
26 (oder einen anderen geeigneten Behälter) entladen werden, wie es oben im Zusammenhang
mit den Fig. 1 und 2 erläutert wurde. Die
Rückflanke des Signals
G1 wird durch den Inverter 120 dem Flip-Flop 112 zugeführt und setzt dieses zurück,
so daß es ein Q-Ausgangssignal an das UND-Glied 102 liefert und dieses durchschaltet.
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Wie erwähnt, wird jedoch das Annahme-Signal B2 während des Kombinationszyklus
A2 erzeugt und das UND-Glied 94 liefert wieder ein Ausgangssignal C2 im Zeitpunkt
t3'. Dieses Ausgangssignal C2 wird durch das durchgeschaltete UND-Glied 102 dem
monostabilen Multivibrator 104 zugeführt, um ein zweites Entladesignal D2 zu erzeugern
und das Flip-Flop 112 im Zeitpunkt t4 erneut zu setzen, wie durch F2 dargestellt
ist. Die Wiegevorrichtungen 2, 6 und 10 werden daher zwischen den Zeitpunkten t4
und t5' entladen, wie durch die schraffierten Bereiche in Fig. 9b dargestellt ist.
Die anschließende Operationsfolge läuft wieder entsprechend den Fig. 9a und 9b ab.
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Vergleicht man die Fig. 9b mit der Fig. 5, so sieht man, daß die erfindungsgemäße
Einrichtung wesentlich zeitsparender arbeitet als die bekannte Einrichtung.
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In den Fig. 9a und 9c ist die Arbeitsweise der Einrichtung gemäß Fiq.
6 für den Fall dargestellt, daß während des dritten Zyklus keine geeignete Kombination
ermittelt werden kann, während der erste und der zweite Zyklus die gleichen sind
wie bei den Fig. 9a und 9b. Wie aus diesen Figuren ersichtlich ist, waren die Wiegevorrichtungen
Nr. 1, 4 und 8 während der Periode A1 und die Wiegevorrichtungen Nr. 2, 6 und 10
während der Periode A2 ausgewählt worden. Im Zeitpunkt t5' wurde das Flip-Flop 86
durch die Rückflanke des Entladesignals D2 wie erwähnt erneut gesetzt und der Kombinationsgenerator
52 war wie durch A3 dargestellt ist, mit Ausschluß der Wiegevorrichtungen 2, 6 und
9 erneut in Betrieb gesetzt worden. Wie angenommen, konnte jedoch während des
Startzyklus
zwischen den Zeitpunkten t5' und t6 keine geeignete Kombination ermittelt werden.
In diesem Falle wird dem ODER-Glied 98 kein Eingangssignal zugeführt und der Rücksetzeingang
des Flip-Flops 98 erhält kein Ausgangssignal C. Außerdem wird dem UND-Glied 96 im
Zeitpunkt t6 eine invertierte Version des Ausgangssignales des ODER-Gliedes 98 mit
dem Ende-Signal vom Kombinationsgenerator 52 zugeführt, so daß das UND-Glied 96
als Ausgangssignal über das ODER-Glied 86 an das Flip-Flop 88 liefert, um dieses
kontinuierlich zu setzen. Die Kombinationswahloperation wird daher wiederholt. Es
läßt sich jedoch keine geeignete Kombination ermitteln, bis die Wiegevorrichtungen
2, 6 und 7C im Zeitpunkt t4''' wieder an den Kombinationen teilnehmen und die Kombinationswahloperation
wird nach dem Zeitpunkt t5' wiederholt fortgesetzt, wie durch die punktierten Bereiche
in Fig. 1Ob dargestellt ist. Wenn jedoch während des Zyklus nach dem Zeitpunkt t4'''
eine geeignete Kombination von Wiegevorrichtungen, wie die Wiegevorrichtungen 3,
6 und 9, ermittelt wird, liefert die Schaltung 54 der Fig. 6 Entlade- und Beschickungssignale
D3 bzw. E3 sowie ein Entladesignal G3 in der gleichen Weise wie beim ersten und
zweiten Operationszyklus.
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Die durch die Einrichtung gemäß der Erfindung erzielte Zeitersparnis
ist besonders signifikant, wenn die Einrichtung mit einem partiellen Ilandbetrieb
arbeitet. In diesem Falle wird das Beschicken und das Entladen von Hand ausgeführt
und die Einrichtung enthält dann weder die Schleusensteuerspeicher 60 und 62 noch
die hierfür vorgesehenen Komponenten in der Steuerschaltung 54. Die ausgewählten
Wiegevorrichtungen werden durch Anzeigelampen angezeigt, die beispielsweise- durch
die Ausgangs signale des Kombinationsspeichers 56 gesteuert werden. In diesem Falle
werden also die ausgewählten Wiegevorrichtungen entladen und dann anschließend beladen
und nicht gleichzeitig, was in den Fig 11 und 12 für eine bekannte bzw. eine erfindungsgemäße
Kombinationswaage
im gleichen Zeitmaßstab dargestellt ist.
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Diese beiden Figuren dürften aufgrund der obigen Erläuterungen verständlich
sein und keiner weiteren Erklärung bedürfen, und man sieht, daß die erfindungsgemäße
Einrichtung wesentlich zeitsparender arbeitet als die bekannte Einrichtung.