-
Waage mit automatischem elektrischem Lastausgleich Die Erfindung bezieht
sich auf eine Waage mit automatischem elektrischem Lastausgleich, bei der die zu
wiegende Last durch ein Gewicht und eine veränderliche elektrodynamische Kraft einer
Spule ausgeglichen wird, welche von einem Strom durchflossen wird, dessen Stärke
selbsttätig mittels eines durch einen von einem Motor bewegten Gleitkontakt betätigten
Widerstandes verändert wird.
-
Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist diesen bekannten Anordnungen
gegenüber im wesentlichen dadurch gekennzeichnet, daß der vom Motor bewegte Gleitkontakt
mit in derartigen Abständen voneinander angeordneten Kontakten des Widerstandes
zusammenwirkt, daß bei der Bewegung des Gleitkontaktes von einem Kontakt zum anderen
des Widerstandes Ein- und Ausschaltungen des die Spule durchfließenden Stromes und
dadurch aufeinanderfolgende Stromimpulse in der die elektrodynamische Kraft erzeugenden
Spule erzeugt werden.
-
Gegenüber den bekannten Waagen der vorausgesetzten Art, bei denen
lediglich eine kontinuierliche Anderung der Stärke des die Spule durchfließenden
Stromes (ohne Stromunterbrechung) erfolgt, haben die durch Stromunterbrechungen
erzeugten Stromimpulse in der Spule die vorteilhafte Wirkung für das genaue Einspielen
der Waage, daß sie ein Lockern der Schneiden in ihren Lagern bewirkende Erschütterungen
erzeugen1 die wirkungsmäßig etwa dem bekannten Klopfen mit der Hand an eine Waage
zum Erreichen der richtigen Einspiellage entsprechen.
-
In der Zeichnung ist schematisch und lediglich beispielsweise eine
Vorrichtung gemäß der Erfindung dargestellt.
-
In der Gesamtanordnung ist eine Waage 1 von beliebiger Bauart (z.
B. wie dargestellt eine oberschalige Tafelwaage nach Roberval) vorgesehen.
-
Das zu bestimmende Gewicht P wird durch ein Gewicht T und eine elektrodynamische
Kraft F ausgeglichen. Diese Kraft wird durch eine Spule 2 erzeugt, die unter der
Einwirkung des konstanten Kraftflusses steht, der durch einen Permanentmagneten
3 erzeugt wird und von einem Strom von regelbarer Stärke durchflossen wird.
-
Da P = T - F und F = KI ist (wobei IC eine Konstante darstellt),
wird das Gleichgewicht bei einem gegebenen Wert des Stromes I, von dem die elektro
dynamische Kraft F abhängt, erreicht. Man ändert also diesen Strom von einem Wert
Imi, bis auf einen Wert 1max so, daß sich der Wert F um den doppelten Betrag der
Gewichtstoleranz F = 2 j P ändert.
-
Die Veränderung von I erfolgt mittels eines veränderlichen Widerstandes
4, dessen beweglicher Gleitkontakt 5 an eine Stromquelle 6 mit konstanter Spannung
angeschlossen ist. Die Rückleitung des Stromes kann über Erde erfolgen. Ferner kann
ein Kontrollamperemeter 7 vorgesehen werden.
-
Der Gleitkontakt wird mittels einer Welle 8 bewegt, die von einem
Elektromotor g über eine Untersetzung mitgenommen wird. Auf die Welle ist ferner
ein Gleitkontakt I0 aufgekeilt, der mit den Gegenkontaktenll a, Ilb, 11 C . . .
in Kontakt gelangt, welche die Stromkreise von Apparaten 12 a, I2b, I2C... steuern.
Diese Stromkreise sind parallel zu dem Kontakt I3 geschaltet, der selbst durch die
Waage betätigt wird. Ihre Speisung erfolgt von einer Stromquelle 14 aus über einen
Widerstand I5. Jeder der Apparate I2Q, Gab... kann nur dann Spannung erhalten, wenn
der Kontakt 13 selbst geöffnet ist. Da die O£fnung dieses Kontaktes I3 nur erfolgen
kann, wenn die Waage ihre Gleichgewichtslage erreicht hat, ist ersichtlich, daß
der Stromkreis desjenigen der Apparate I2, an dessen Kontakt im der GleitkontaktIo
zum Stillstand gelangt, in diesem Augenblick Strom erhält und der Stellung des Gleitkontaktes
5 entspricht, in welcher der Strom I den eingestellten Wert besitzt, bei dem sich
diese Gleichgewichtslage der Waage ergibt.
-
Es ist zweckmäßig, als Widerstand zur Einstellung der Stromstärke
1 einen Kontaktwiderstand zu verwenden, wobei die durch die diskontinuierliche Änderung
des Stromes von dem einen zum anderen Kontakt hervorgerufene Stromstärke es ermöglichen,
die Empfindlichkeit der Waage vollkommen auszunutzen. Diese Stromstöße entsprechen
wirkungsmäßig dem Klopfen auf eine Waage, wie es bei einer Wägung von Hand erfolgt.
-
Die Inbetriebsetzung des Motors g kann automatisch (z. B. mittels
einer fotoelektrischen Zelle oder eines durch ein Fließband des Herstellungs-1getriebes
gesteuerten Kontaktes) erfolgen, sobald das zu wiegende Gewicht auf die Waagschale
aufgelegt worden ist. Das Stillsetzen des -Motors in der der Gleichgewichtsstellung
entsprechenden Lage erfolgt ebenfalls automatisch, z. B. unter der Wirkung eines
Kontaktes oder eines Relais, das anspricht, sobald die Waage sich in dieser Stellung
befindet. Seine Rückkehr in die Nullstellung kann automatisch beim Abnehmen des
gewogenen Gegenstandes erfolgen.
-
Die Anzahl der Kontakte II wird je nach der gewünschten Präzision
der Wägung, Sortierung oder dem zu bewirkenden Steuervorgang gewählt. Diese Kontakte
können verwendet werden, um Anzeigewerke für die Gewichte, Vorrichtungen zum Auswerfen
von Gegenständen, deren Gewicht außerhalb vorgeschriebener Toleranzen liegt, oder
Sortiervorrichtungen bzw. Regelvorrichtungen zu steuern.
-
Außerdem können diese Vorrichtungen auch mechanisch durch unmittelbar,e
Kupplung mit der Achse 8 angetrieben werden.
-
Wie oben erläutert, wird die Spannung der Stromquelle 6 konstant
gehalten. Es kann jedoch auch eine systematische Änderung der Spannung vorgesehen
werden, um die Abweichung X F in dem gewünschten Sinn zu regeln. Zum Beispiel kann
der jedem Kontakt des Widerstandes 4 entsprechende Wert von Ä F von 0,5 zu 0,5 g,
I zu I g oder 10 zu 10 g je nach der gewünschten Empfindlichkeit der Waage eingeregelt
werden.
-
Wenn die Präzision der Ablesung verbessert oder die gewogenen Gegenstände
in eine größere Anzahl von Kategorien unterteilt werden sollen, so kann in Reihe
mit dem Widerstand4 ein weiterer Widerstand geschaltet werden, dessen Gesamtwert
dem Wert des Widerstandes 4 zwischen zwei Kontakten entspricht und dessen Gleitkontakt
n Umdrehungen ausführt, während der Gleitkontakt 5 nur eine Umdrehung macht.
-
Selbstverständlich ist die Erfindung nicht auf die vorstehend beschriebene
Vorrichtung beschränkt, die lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellt. Bei diesem
Ausführungsbeispiel wurde davon ausgegangen, daß die Kräfte T und F in einander
entgegengesetztem Sinn wirken, wobei T größer ist als F. Es kann aber ebenso unter
Verwendung des an sich gleichen Verfahrens ein Lastausgleichsgewicht T verwendet
werden, das kleiner ist als F, und eine elektrodynamische Kraft F, die in gleichem
Sinn wie das Gewicht T wirkt, zur Einwirkung gebracht werden, wobei dann die Gleichgewichtsstellung
durch die Gleichung T + F = P für einen gegebenen Wert der Stromstärke I bestimmt
ist, die durch das Regelorgan für die Stromstärke gegeben ist und die Stellung dieses
Organs die Vorrichtungen für das Wiegen, Messen, die Steuerung usw. in der oben
beschriebenen Weise beeinflußt. Die Kraft F kann auch statt auf der Seite der Tara
auf der gleichen Seite der Waage wirken wie das Gswicht P. Auch der der Gleichgewichtsstellung
entsprechende Kontakt kann auf dieser Seite angeordnet sein.
-
Der Kontakt, dessen oeffnung die Erreichung der Gleichgewichtslage
anzeigt (I3 bei dem dargestellten Beispiel), kann durch jede andere geeignete
Vorrichtung
ersetzt werden; z. B. durch eine Vorrichtung mit fotoelektrischer Zelle oder eine
solche, die, z. B. durch Änderung des magnetischen Widerstandes oder der Kapazität,
die Messung von sehr kleinen Verstellungen ermöglicht, mit dem Ziel, eine größere
Präzision zu erzielen.
-
Die Spule 2, durch die die elektrodynamische Kraft F erzeugt wird,
kann auf einen Dorn aus sehr gut leitfähigem Metall gewickelt sein, um eine zusätzliche
Dämpfung der Waage zu erzielen und damit die an.sich schon wegen der infolge des
Verfahrens nach der Erfindung sehr geringfügigen Ausschläge der Waagschale, hohe
Geschwindigkeit der Messung noch zu steigern. Die Erfindung kann auf Wiegevorrichtungen
beliebiger Art angewenldet werden. So können an Stellte einer oberschaligen Tafelwaage
auch andere Arten von Waagen oder Waagebalken, wie z. B. Laufgewichtswaagen, Federwaagen
oder Balkenwaagen, Neigungswaagen usw., verwendet werden. Je nach der Art der Vorrichtung,
bei welcher es angewendet wird, kann das System zur Erzeugung der elektrodynamischen
Kraft in verschiedener Weise ausgebildet sein. Insbesondere kann es ein Drehmoment
erzeugen, dessen Drehachse mit der Achse der Waage zesammenfällt. Infolge der Möglichkeit,
eine Kraft F für das Wiegen auszuüben und für die Ablesung der Stromstärke I sehr
empfindliche Vorrichtungen zu verwenden; kann die Erfindung auch mit Vorteil auf
Präzisions- oder Laboratoriumswaagen angewendet werden, die in einem festen Gehäuse
untergebracht sind.
-
PATENTANSPROGHE: I. Waage mit automatischem elektrischem Lastausgleich,
bei der die zu wiegende Last durch ein Gewicht und eine veränderliche elektrodynamische
Kraft einer Spule ausgeglichen wird, welche von einem Strom durch flossen wird,
dessen Stärke selbsttätig mittels eines durch einen von einem Elektromotor bewegten
Gleitkontakt betätigten Widerstandes verändert wird, dadurch gekennzeichnet, daß
der vom Motor (g) bewegte Gleitkontakt (5) mit in derartigen Abständen voneinander
angeordneten Kontakten des Widerstandes (4) zusammenwirkt, daß bei der Bewegung
des Gleitkontaktes (5) von einem Kontakt zum anderen des Widerstandes (4) Ein- und
Ausschaltungen des die Spule (2) durchfließenden Stroms und dadurch aufeinanderfolgende
Stromimpulse in der Spule (2) erzeugt werden.