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Anzeige- oder Druckvorrichtung für Neigungswaagen oder ähnliche Meßinstrumente
Die Erfindung betrifft eine Anzeige- oder Druckvorrichtung für Neigungswaagen oder
ähnliche Meßgeräte, bei der die Einstellung der jeweiligen Meßergebnisse getrennt
nach Dezimalstellen (Einer, Zehner usw.) auf voneinander unabhängige Ziffernrollen
der Anzeige- oder Druckvorrichtung durch Abtasten erfolgt. Die Unabhängigkeit der
Einstellung der einzelnen Ziffernrollen voneinander be-
deutet eine gewisse
Gefahr für die Zuverlässigkeit des Anzeige- oder Druckergebnisses. Liegt nämlich
beispielsweise das Anzeige-oder Druckergebnis zwischen 499 und 5oo, so kann es vorkommen,
daß in der Dezimale der Hunderter schon die Zahl 5 erscheint, in den niederen Dezimalstellen
dagegen nach 99 abgerundet wird, so daß als Endergebnis 599 statt 499 erscheint
oder abgedruckt wird.
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Es ist vielfach versucht worden, derartige Fehleinstellungen der Anzeige-
oder Druckvorrichtung zu beheben. So hat man bei mechanischer Abtastung des Wiegeergebnisses
durch Stufensegmente schräge Flächen an den für die Fehlschaltung in Betracht kommenden
Stufen angebracht, durch die der Zeiger und damit auch das Neigungspendel seitlich
verstellt wird, wodurch eine ordnungsgemäße Schaltung des Druckwerkes gewährleistet
werden soll. Eine ähnliche Anordnung hat man bei einer anderen Waage getroffen,
bei der die Einstellung des Wiegeergebnisses auf elektrischem Wege durch eine Anzahl
von Kontakten erfolgt, und zwar hat man zwischen den einzelnen Kontakten Stifte
angebracht, die den Zeiger, falls er zwischen zwei Kontakten stehenbleibt, seitwärts
schieben. In beiden Fällen wird die Lastausgleichv orrichtung aus ihrer Gleichgewichtslage
herausgebracht,. was hier nicht zweckmäßig erscheint.
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Es ist ferner bei Waagen, deren Druckwerk auf elektrischem Wege eingestellt
wird, vorgeschlagen worden, zur Behebung der genannten Fehlschaltungen besondere
Kontaktstellen vorzusehen, die bewirken, daß die Ziffernwerte der niedrigeren Dezimalen
beim Übergang auf die höhere Dezimalreihe überhaupt nicht geschaltet werden, so
daß bei Berühren eines von diesen Kontakten stets die Ziffer o erscheint. In entsprechender
Weise wird bei der höheren Dezimalstelle stets die nächsthöhere Ziffer geschaltet,
so daß. auch hier Fehler vermieden werden.
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Fehlschaltungen bei den eingangs geschilderten Waagen werden durch
die vorliegende Erfindung dadurch verhindert, daß in allen Stellungen, in denen
solche Fehlschaltungen auftreten können, die die Stellung des Neigungspendels abtastende
Vorrichtung seitlich um einen geringen Betrag verschoben wird und daß diese Bewegung
dadurch gesteuert
wird, daß in allen etwaige Fehlschaltungen hervorrufenden
Stellungen durch das Neigungspendel der Strahlengang einer Lichtquelle freigegeben
und auf eine lichtelektrische Zelle gelenkt wird, die mittelbar oder-unmittelbar
einen Elektromagneten steuert, der das Abtastorgan aus seiner Normalstellung in
eine seitlich davon liegende Stellung bewegt.
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Zwei der möglichen Ausführungsformen des Erfindungsgedankens sind
schematisch in den Abb. i bis 4 dargestellt. Die zu messende Größe, beispielsweise
das Gewicht einer auf eine Waage aufgebrachten Last, wird jeweils in bekannter Weise
durch den Winkelausschlag des- Pendels i dargestellt, das mit einer nach Dezimaleinheiten
abgestuften Scheibe versehen ist. Der besseren Übersicht wegen ist in der Abbildung
nur eine einzige Stufenreihe angenommen. Normalerweise wird für die einzelnen Dezimalstellen
(Einer, Zehner usw.) je eine besondere Stufenreihe in entsprechender Weise angeordnet,
und insbesondere bei Anordnung von mehreren Stufenreihen ist die Anwendung des _Erfindungsgegenstaridesvorteilhaft.
In bekannter Weise wird nach dem erfolgten Einspielen des Pendels i je ein -Taster
8 radial gegen die zu= gehörige Stufenscheibe bewegt, der je nach Größe des Winkelausschlages
und damit je nach der beim Pendelausschlag vor den Taster gelangenden Stufe einen
mehr oder weniger großen Weg zurücklegt. Dieser Weg ist proportional der Meßgröße
und kann daher zur Betätigung eines Anzeige- oder Druckwerkes verwendet werden.
In der Abb. i ist nun eine solche Einspielung des Pendels i angenommen, bei der
der Taster 8 gerade in der Mitte zwischen zwei Stufen steht, eine Stellung also
einnimmt, bei der die erwähnte Unsicherheit der Abrundung besteht. .
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Erfindungsgemäß sind nun in der Stufenscheibe Öffnungen 2 in einer
Reihe derart vorgesehen, daß sich je eine Öffnung an der Stelle befindet, die einem
zu Fehlschaltungen neigenden Ausschlag des Pendels entspricht. Vor der Scheibe befindet
sich eineLichtquelle 3 und hinter der Scheibe eine lichtelektrische Zelle 4. Der
Strahlengang der erst nach dem Einspielen der Waage aufleuchtenden Lichtquelle ist
so gerichtet, daß nur dann, wenn eine der Öffnungen 2 in den Strahlengang tritt,
die Zelle 4 belichtet und der im Stromkreis @ liegende Magnet 6 den Teil 7 anzieht.
Dies geschieht infolge der besonderen Lage der Öffnungen 2 je zwischen zwei Stufen
stets dann, wenn Fehlschaltungen auftreten könnten, während in allen anderen Stellungen
die Belichtung der Zelle 4 durch die Stufenscheibe verhindert ist.
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Der durch den Magneten 6 angezogene Rahmen 7 dreht sich dabei um eine
Achse, die in der Verlängerung der Pendelachse liegt. An diesem Rahmen 7 ist die
Abtastvorrichtung $ gelagert. Durch diese seitliche Bewegung des Rahmens 7 wird
das Tastorgan 8 in eine solche Stellung gebracht, daß Fehlschaltungen nicht mehr
auftreten können. Während es also vorher gerade an dem Übergang von einer Stufe
zur anderen stand, liegt das Abtastorgan 8 nun so, daß nur eine ganz bestimmte Stufe
mit Sicherheit geschaltet werden kann.
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Das Ausführungsbeispiel, wie es in den Abb. 3 und 4 dargestellt ist,
unterscheidet sich bezüglich des Erfindungsgedankens grundsätzlich in nichts von
dem vorher beschriebenen Beispiel. Nur ist hier der Abtastvoingang, der an sich
nicht Gegenstand der Erfindung ist, ein anderer, und zwar wird er eberiso wie die
Verstellung zur Verhütung von Fehlschaltungen auf lichtelektrischem Wegebewerkstelligt.
An die Stelle der Stufen in dem vorher beschriebenen Beispiel treten einzelne Reihen
von Öffnungen i i, von denen in dem Ausführungsbeispiel der Übersichtlichkeit wegen
ebenfalls nur die einer einzigen Dezimalreihe dargestellt sind.
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Nach Einspielen des Pendels i in die Gleichgewichtslage wird die entsprechende
Lochreihe durch die nach dem Pendelausschlag aufleuchtende Lichtquelle 311 abgetastet,
so daß entsprechend den an dieser Stelle befindlichen Öffnungen i i eine größere
oder kleinere Anzahl von einzelnen Lichtimpulsen auf eine Zelle 4a geworfen wird.
Um bei diesem Abtastvorgang die Lichtquelle 3" und auch die Zelle 4a bewegen
zu können, sind beide zusammen mit einem Linsensystem auf einem Rahmen 8 angebracht,
der in einer Führung 9 senkrecht verschoben werden kann. Die Führung 9 befindet
sich an einer Stange 7, die ebenso wie die Stange 7 nach Abb. i um eine Achse drehbar
ist, die in der Verlängerung der Pendelachse liegt. Die auf die Zelle 4a geworfenen
Lichtimpulse werden in bekannter Weise in Stromimpulse umgesetzt, die in ebenfalls
bekannter Weise dazu dienen, ein Anzeige- oder Druckwerk io entsprechend der Anzahl
der Impulse in jeder Dezimalreihe einzustellen.
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Die übrigen Teile der Abb. 3 und 4 entsprechen vollkommen den betreffenden
Teilen der Abb. i und 2. So sind insbesondere auch hier wieder die Öffnungen 2 an
denjenigen Stellen in der Scheibe vorgesehen, die zu Fehlschaltungen Anlaß geben
könnten, um an diesen Stellen eine lichtelektrische Zelle 4 durch eine Lichtquelle
3 zu belichten und durch den--dablei erregten, im Stromkreis der Zelle liegenden
Magneten 6 das Gestänge 7 mit der von ihm getragenen lichtelektrischen Abtastvorrichtung
seitlich zu verschieben.
In Abb. 4 sind, um die Anlage deutlicher
zu machen, zwei Lichtquellen 3 und 3a, zwei Linsensysteme und zwei lichtelektrische
Zeilen 4 und 4a dargestellt. Bei der praktischen Ausführung wird es jedoch in vielen
Fällen zweckmäßig sein, nur je eines. dieser Einzelteile zu verwenden. Bei dem Abtasten
muß dann der Rahmen 8 so geführt werden, daß zunächst die Reihe der Öffnungen 2
von dem Lichtstrahl getroffen wird, damit gegebenenfalls eine sofortige seitliche
Verschiebung des Rahmens eintreten kann und die darauffolgende Abtastung der Öffnungen
i i ohne Fehler vor sich gehen kann. Die Abtastvorrichtung muß dabei so lange in
ihrer Ablenkstellung durch den Magneten oder eine besondere Sperre gehalten werden,
bis das Abtasten des Wiegeergebnisses beendet ist.
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Der Hub des Magneten kann so eingestellt werden, daß die Abtastvorrichtung
nach der Verschiebung in die richtige Lage kommt, in der dann die kleinen Öffnungen
2 von den Lichtstrahlen der Lichtquelle 3 nicht mehr getroffen werden, so daß dieser
Teil der Einrichtung dann außer Wirksamkeit gesetzt ist.