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Verstellbare lichtelektrische Schalteinrichtung, insbesondere für
Neigungswaagen
Die Erfindung betrifft eine verstellbare lichtelektrische Schalteinrichtung,
inshesondere für Neigungswaagen.
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Die Schalteinrichtung bezweckt, der Waage eine Sollgewichtseinstellvorrichtung
mit Fotozellen und der dazugehörigen elektrischen Ausrüstung zu geben, welche eine
vollautomatische Ein- und Ausschaltung der Wiegegutzuführung, der Wängung und Wiegegutweiterleitung
sowie eine zuverlässige Überwachung des gesamten Ärleitslaufes ermöglicht.
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Aufgabe der Erfindung ist es dabei, den Wiegemechanismus völlig unbeeinflußt
von der Schalteinrichtung zu halten und die Schaltvorgänge innerhalb der zulässigen
Eichfehlergrenze auszulösen.
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Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß Fotozellen mit Vorsatzlampen
entweder stationär oder verstellbar oder beides numittelbar in den Zeigerbereich
der Waage so eingebaut werden, daß der Zeiger oder eine an ihm befindliche Blende
den direkten Strahlengang unterbricht. Der betreffende Zeiger bewirkt bei Erreichen
des Sollgewichtes also durch die Blende eine Absperrung des Lichtzutritts zu der
entsprechenden Fotozelle und löst damit in dieser Fotozelle einen Stromimpuls aus.
Dieser leitet über einen an die Fotozelle gekoppelten Steuerverstärker mit den dazugehörigen
Schalt-
und Steuerrelais den vorgesehenen Arbeitsvorgang, wie Betätigen
oder Abschalten von Verschlüssen, Ventilen, Motoren oder Signalen, oder verschiedene
Arbeitsvorgänge gleichzeitig oder in einer getremteil oder gekoppelten Folgeschaltung
unmittelhar oder mit Verzögerungen ein.
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Es sind lichtelektrische Schalteinrichtungen für automatische Neigungswaagen
bekannt, welche stationär eingebaute Fotozellen aufweisen und bei denen die Einstellbarkeit
durch eine Laufgewiehtseinrichtung oder durch verstellbare Schaltzeiger erreicht
wird, oder solche. die verstellbare Fotozellenköpfe außerhalb des Wiegekopfes mit
Spiegelreflektoren aufweisen.
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Von diesen bekannten Einrichtungen ist keine geeignet, die Aufgabenstellung
der Erfinding zu linsen, weil sie den Wiegemechanismus beeinträchtigen und außerdem,
soweit Spiegel verwandt werden. die Fotozelle äußeren Lichteinflüssen aussetzen.
Insbesondere wird bei Verwendung von verstellbare Schaltzeigern die einwandfreie
Funktion des Wiegemechanismus dadurch stark beeinträohtigt, daß bei der Verstellung
dieser Zeiger durch die damit verbundene Massenverlagerung ein statisches Gleichgesvicht
der Anzeigeelemente nicht mehr vorhanden ist. Es ist nicht möglich, zwei Zeiger
so herzustellen und statisch so genau auszuwuchten, daß bei allen Zeigerstellun,
gen der Schwerpunkt des Systems genau in der Zeigerachsmitte liegt.
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Aus diesem Grund ist auch nach den geltenden Eichl'estimmungen die
amtliche Eichung einer Waage mit derart verstellbaren Zeigern nicht zulässig.
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Das Wesen der Erfindung liegt also darin, daß man ein unabhängig
vom Wiegemechanismus beliebig verstellbares Einstellorgan vorsieht, auf dessen einer
Seite die Lichtquelle und auf dessen anderer die Fotozelle angebracht ist, während
an dieser Stelle das Organ einen Schlitz aufweist, so daß der Strahlengang nicht
behindert wird. Man kann also mit dieser Vorrichtung nicht nur das Einstellorgan
auf jeden beliebigen Wert einstellen, indem man dieses Organ gegenüber der Skala
verschiebt, sondern man kann weiterhin auch die Fotozelleneinrichtung einfach und
billig ausbauen, weil Lichtquelle und Fotozelle aneinanderliegen und der direkte
Strahlengang zwischen beiden durch nichts beeinträchtigt wird, es sei denn durch
die Blende, dann aber in der zur Durchfü'hrung der Schaltvorgänqge gewünschten Weise.
im üblichen Fall des Vorliegens einer Ringskala wird man ein Interesse daran haben,
das Gehäuse, dessen Durchmesser durch die eichamtlichen Vorschriften für den Durchmesser
der Skala festgelegt ist, nicht weiterhin zu vergrößern, um das Einstellorgan unterbringen
zu können. Man geht deshalb am besten so vor, daß man als Einstellorgan einen konzentrisch
zur Skala verlaufenden Ring vorsieht, der bis unmittelbar an die Skala heranreicht,
und auf dem die Fotozelleneinrichtung in der vorbeschriebenen Weise befestigt ist.
Abgesehen davon, daß der Ring den Vorteil hat, keinen zusätzlichen Raum zu beanspruchen
und sich leicht in der Waage unterbringen läßt, besteht weiterhin die Möglich keit,
einen derartigen Ring oder beim Vorliegen andersartiger Skalen eine entsprechende
Vorrichtung, z. B. einen Ringsektor, einen Streifen, Reiter od. dgl. (für geradlinige
Skalen) in die gleiche Ebene wie die Skala zu bringen. Man bringt dann naturgemäß
auf dem Ring eine Einstellmarke an, die mit dem Schlitz für die Fotozelle auf einem
Radius liegt9 so daß also die Einstellung der Fotozelle ohne Schwierigkeiten mögliCh
ist und in höchstem Maße genau vorgenommen werden kann, weil Ungenauigkeiten infolge
Parallaxe nicht möglich sind. Man kann darüber hinaus noch weitere Änderungen und
Verbesserungen vorsehen, die sich aber im Rahmen des Erfindungsgedankens bewegen.
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So ist es z. B. möglich, einen derartigen Ring od. dgl. zweiteilig
vorzusehen, wdbei die Teile wiederum gegeneinander verstellt werden können.
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Man kann auf diese Weise eine Verstellung der vorbeschriebenen Einstellmarke
gegenüber dem die Fotozelleneinrichtung tragenden Teil vornehmen, um den Nachlauf
des Wiegegutes zu berücksichtigen und die Abschaltung schon so frühzeitig vorzunehmen,
daß das genaue Sollgewicht bzw. Füllgewicht erreicht wird. Dies läßt sich ohne weiteres
auch ohne eine derartige Einrichtung vornehmen, indem man mit wenigen Wägungen empirisch
den Nachlauf des Wiegegutes ermittelt. Man kann an Stelle dessen oder auch zusätzlich
selbsttätige Korrekturvorrichtungen in die Verstelleinrichtung für die beiden Teile
des Einstellorgans vorsehen, so z. B. zum Temperaturausgleich oder zur Berücksichtigung
sonstiger physikalischer Daten, die für eine genaue Wägung von Einfluß sein können.
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Die Einstellung des Einstellorgans soll weiterhin vorzugsweise über
ein Handrad mit Getriebeäliertragung vorgenommen werden, das am Gehäuse gelagert
ist. Zusätzlich kann eine Feststellvorrichtung angeordnet werden, um zu verhindern,
daß z. B. durch Erschütterungen eine nachträgliche Verstellung des einmal eingestellten
Wertes möglich wird.
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Hinsichtlich der Verbindung der Fotozelleneinrichtung mit dem Einstellorgan
empfiehlt es sich, insbesondere im Falle des Vorliegens einer Ringskala und demgemäß
eines Einstellringes, die Lichtquelle, die in Blickrichtung gegen die Skala vor
dem Einstellring liegt, am Innen rand des Einstellringes liegend zu befestigen.
Es versteht sich, daß an Stelle der Lichtquelle ebenso die Fotozelle treten kann,
was unter Umständen vorteilhaft sein mag. Diese Anordnung hat den Vorteil, daß der
Zeiger, der aus der Mittelachse bis über die außenliegende Skala geführt ist, die
Lichtquelle von vorn abdeckt, d. h. ungestört zwischen ihr und dem Glas hindurchstreichen
kann, während eine nach der Achse zurückweisende Blende dicht über dem Einstellring
spielt, dabei dieLichtquelle mit ihremGehäusenicht berührt und auf diese Weise den
Schlitz imEinstellorgan und damit den Strahlengang der Fotozelleneinrichtung abdeckt
bzw, unterbricht.
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In der Zeichnung ist eine Ausführungsform der Erfindung beispielsweise
dargestellt.
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Es zeigen die Abb. 1 2 in Ansicht und Seitenansicht eine Neigungswaage
mit einer mit dem Weigekopf fest verschraulten Skala 1, die eine Gewichtseinteilung
aufweist und einen auf drei Kugellagern konzentrisch gelagerten drhbaren Laufring
2 als Träger für Fotozelle und Lichtquelle. Die obere Nlideckl)latte 3 dieses Laufringes
ist mit einem etwa 15 mm langgen, radial verlaufenden Schlitz 4 versehen. Vor diesem
Schlitz befindet sich eine in einem besonderen Gehäuse 5 ruhende Glühbirne 6.
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Auf der Rückseite des Schlitzes ist ein Gelläus 7 zur Anfnahme einer
Fotozelle 8 vorgesehen. In Verlängerung des Schiltese 4 zur. Anßenskala hin ist
eine Pfeilmarkierung 9 9 angehracht. Der in Alittelaufnahme und Hauptlänge normale
Zeiger 10 weist außer seiner Kröfungs um des Gehäuse 5 herum eine zum Zeigerachsmittelpunkt
hinzeigende Blende 1 1 auf. Auf der rechten Wiegekopfseite befindet sich die Verstelleinrichtung
I2 für den Laufring, welche durch eine Verriegelung 13 in jeder beliebigen Stellung
festgelegt werden kann. Auf der Rückseite des Wiegekopfes ist am Skalennullpunkt
ein Skalenausschnitt mit einem zweiten Gehäuse 14 mit Birne 15, Schlitz 16, Gehäuse
17 und Fotoelle 18 und ein Weiterer Zeiger 19 für die Nullpunkschaltung angebracht.
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In einem besonderen Gehäuse 20 sind die Nrstärkungsanlage und die
notwendigen Schalteralais untergebracht. Dies Gehäuse ist im dargestellten Beispiel
an der Rückseite der Waage angeordnet uiid hat einen kleiiieren i)urchmesser als
die Skala 1.
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Es wäre deshalb ohne weiteres auch möglich, die Waage gegebenetfalls
so vorzuschen, daß sie auch von der Rückseite aus abgelesen werden kann. was indessen
in der Regel nicht erforderlich ist, da es sich hier nicht um eine Verkaufs-, sondern
um eine Betriehswaage handelt. Die gesamte Verstärkungsanlage usw. kann ebenso unabhängig
von der Waage in einem besonderen Gehäuse untergebracht und in belibeiger Entfernung
von der Waage angeordnet werden.
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An dem Vorderdeckel 21 der Säule 22 ist gemäß der Erfindung weiterhin
ein Schaltpult 23 angebracht. an dem zwei Kippschalter 24 und 25 für die Ein-, Aus-
und Umschaltung auf automatisches Arbeiten und auf Handbetätigung untergebracht
sind. Ferner zwei Kontrollampen 26, welche die jeweilige Schaltstellung angeben.
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Der Vorteil der erfindungsgemäßen. Anordnung besteht darin. daß die
gesamte Schaltanordnung völlig unabhängig vom Wiegemechanismus arbeitet, so daß
also im Gegensatz zu den bisher bekannten Anordnungen eine derartige Waage nach
den deutschen Gestzen eichfähig bleibt und den behördlichen Anforderungen an Wiegegenauigkeit
und Betriebissicherheit voll und ganz entspricht.