DEP0025693DA - Elektrische Waage - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine elektrische Waage mit selbsttätiger Kompensation. Bei solchen Waagen erfolgt eine selbsttätige Einstellung des Gleichgewichtszustandes zwischen dem mechanischen Drehmoment des Wägegutes und dem elektrischen Drehmoment der Waage. Der Kompensationsstrom, der den Gleichgewichtszustand herbeiführt, durchfließt bei solchen elektrischen Waagen eine Spule, sodass magnetische Kräfte die Waage beeinflussen. Die Größe des den Gleichgewichtszustand herbeiführenden Stromes ist dann ein Maß für das Gleichgewicht der zu wiegenden Last. Ein von diesem Strom durchflossener Strommesser lässt sich in Gewichtseinheiten eichen.

Zur selbsttätigen Einregelung des Gleichgewichtszustandes können, wie bisher üblich, verschiedene Wege eingeschlagen werden. So ist es möglich, auf lichtelektrischem Wege eine Steuerung über eine oder mehrere Fotozellen vorzunehmen. Andererseits kann eine Kompensation auch durch unmittelbare Kopplungsbeeinflussung einer Verstärkerröhre in Schwingschaltung erzielt werden. Handelt es sich um lichtelektrische Verstärker, so wird zweckmäßig der den Gleichgewichtszustand herbeiführende Strom der Waage durch den Anodenstrom einer Verstärkerröhre gebildet, wobei die Verstärkerröhre mit Hilfe von Fotozellen gesteuert wird. Zu diesem Zweck ist zusammen mit dem Waagebalken beweglich ein Spiegel angebracht, sodass ein von einer Lichtquelle ausgehendes Lichtbündel über den Spiegel je nach der Stellung des Waagebalkens mehr oder weniger auf eine Fotozelle gelenkt wird. Es ist auch möglicht, beispielsweise zwei Fotozellen zu verwenden, wobei eine gleichmäßige Lichtverteilung auf beiden Fotozellen die Gleichgewichtslage bedeutet, während eine vorwiegende Belichtung nur einer der beiden Fotozellen Untergewicht oder Übergewicht darstellt.

Bei solchen elektrischen Waagen kommt es häufig darauf an, den den Gleichgewichtszustand herbeiführende Strom durch registrierende Messgeräte anzuzeigen und aufzuzeichnen. Es wird dabei die Forderung erhoben, dass vor Beginn einer Messung dieser Strom auf Null gestellt werden kann. Eine solche Einstellungsmöglichkeit ist besonders bei solchen Waagen wünschenswert, bei denen das Gleichgewicht im unbelasteten Zustand irgendwelche Änderungen unterworfen ist, z.B. bei Wägungen, bei denen die Waagschale in Flüssigkeiten mit verschiedenen spezifischen Gewichten eintaucht. Man könnte eine solche Verstellung vor der Wägung mittels Veränderung des Anodenstromes durch Verschieben der Fotozellen oder sonstiger Teile der optischen Einrichtung bewerkstelligen. Ebenso wäre es möglich, die gleiche Wirkung durch Auflegen von Gewichten auf den Waagebalken oder auch durch Verstellen von Schraubgewichten oder dgl. zu erreichen. Alle solche Methoden sind aber ungenau und unzuverlässig und in ihrer Handhabung unbequem. In vielen Fällen empfiehlt es sich, die empfindlichen Teile der elektrischen Waage fest einzubauen und mit einem Schutzgehäuse zu versehen. In diesem Falle wäre es unmöglich oder zumindest außerordentlich schwierig, eine solche Korrektur mit Hilfe dieser mechanischen Mittel vorzunehmen.

Die Erfindung geht diesen bekannten Waagen gegenüber einen anderen Weg, um eine Korrektur der Gleichgewichtslage der Waage bzw. eine Korrektur des den Gleichgewichtszustand herbeiführenden Stromes zu bewirken. Die Erfindung besteht darin, dass die von dem Gleichgewichtsstrom durchflossene Spule mit einer zusätzlichen Wirkung versehen ist, die von einem zweiten regelbaren Strom durchflossen wird. Dabei kann durch Mittel dafür Sorge getragen werden, dass der die zweite Wicklung durchfließenden Strom derart regelbar ist, dass eine Korrektur der Gleichgewichtslage in unbelastetem Zustand, vorzugsweise unter Verschwinden des die erste Wicklung durchfließenden Stromes, stattfindet. Auf diese Weise ist es möglich, vor Beginn einer jeden Messung das angezeigte Gewicht, das dem den Gleichgewichtszustand herbeiführenden Strom entspricht, auf Null zu bringen. Es können auf diese Weise zusätzliche Lasten ausgeglichen werden, sodass man bei Wägungen mit verschieden großen bei der Messung unerwünschter Tara stets das Gewicht des Wägegutes ermitteln kann.

Bei elektrischen Waagen für leichte Wägegüter ist es zweckmäßig, gemäß weiterer Ausgestaltung der Erfindung, die Spule als Drehspule auszubilden. Es kann dabei mit Vorteil die Waage nach Art eines elektrischen Drehpulsmess-Instrumentes ausgebildet sein. Hierbei muss lediglich dafür Sorge getragen werden, dass mechanische Rückstellkräfte durch Stromzuführungsfedern, wie sie an sich bei Messinstrumenten erwünscht sind, hierbei weitgehend vermieden werden. Dies lässt sich beispielsweise dadurch erreichen, dass die Stromzuführungen über elastische Bänder von entsprechend großen Längsabmessungen gebildet werden.

Anhand der Zeichnung soll die Erfindung näher erläutert werden. In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel für die Erfindung in zwei Figuren veranschaulicht, wobei Figur 1 den rein mechanischen Aufbau und Figur 2 eine vereinfachte Schaltungsanordnung für eine elektrische Waage schematisch darstellen.

In Figur 1 ist mit 1 ein Dauermagnet bezeichnet, der in ähnlicher Weise, wie bei Drehspulmessinstrumenten, mit einer Ausnehmung versehen ist, in der der Eisenkern 2 und die Drehspule 3 angebracht sind. Mit der Drehspule 3 sitzt auf der gleichen Welle 4 der Waagebalken 5, der auf der einen Seite über einen mit einer Schneide 6 versehenen Haken 7 die Waagschale 8 trägt, während auf der anderen Seite ein Gegengewicht 9 annähernd einen Gleichgewichtszustand bewirkt. Auf der Welle 4 ist außerdem noch ein Spiegel 10 angebracht. Durch eine Lichtquelle mit Optik 11 wird ein Lichtbündel 12 von beispielsweise rechteckförmigem Querschnitt auf den Spiegel 10 geworfen, von wo aus es durch Reflexion zu den beiden Fotozellen 13 und 14 gelangt. Die Anordnung ist dabei so getroffen, dass im Gleichgewichtszustand die beiden Fotozellen 13 und 14 gleichmäßig Licht erhalten, während bei überwiegender Belichtung der Fotozelle 14 die Waagschale zu tief hängt. Durch selbsttätige Steuerung einer Verstärkerröhre, deren Anoden- strom die eine Wicklung der Spule 3 durchfließt, lässt sich die Waage auf Gleichgewichtszustand einregeln. Die Drehspule 3 ist erfindungsgemäß mit einer zusätzlichen Wicklung versehen, durch die ein regelbarer Strom fließt, um die gewünschten Korrekturen vornehmen zu können.

In Figur 2 ist die Steuerung der Waage durch ein Schaltschema in vereinfachter Weise veranschaulicht. Die beiden Fotozellen 15 und 16 sind hintereinander geschaltet und unter Vorschaltung von Widerständen 17 und 18 an eine Gleichspannung gelegt. Die Verstärkerröhre 19 liegt mit ihrer Kathode über dem, einen Spannungsteiler bildenden Widerstand 20 und 21 spannungsmäßig derart, dass dem Steuergitter je nach Belichtung der Fotozellen 15 und 16 verschieden große Gitterspannungen zugeführt werden können. Der Anodenstrom der Verstärkerröhre 19 wird einerseits über den Widerstand 22 zugeführt, andererseits über die Hauptwicklung 23 der Drehspule, wobei das Anzeigeinstrument oder Registriergerät 24 und ein aus dem Widerstand 25 mit parallel geschaltetem Kondensator 26 bestehendes Dämpfungsglied vorgesehen ist. Die zusätzliche Wicklung 24 der Drehspule erhält einen Strom, der über den regelbaren Spannungsteiler 27 abgenommen werden kann und dessen Größe durch ein Instrument 28 angezeigt werden kann.

Claims (6)

1. Elektrische Waage mit selbsttätiger Regelung des den Gleichgewichtszustand herbeiführenden Stromes, dessen Größe ein Maß für das Gewicht der zu wiegenden Last ist, gekennzeichnet durch eine Zusatzspule, die derart angeordnet ist und von einem regelbaren Strom solcher größe durchflossen wird, dass die Waage hierdurch verstellbar ist.

2. Elektrische Waage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die von dem Gleichgewichtsstrom durchflossene Spule mit einer weiteren Wicklung versehen ist, die von einem zweiten regelbaren Strom durchflossen wird.

3. Elektrische Waage nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der die zweite Wicklung durchfließende Strom derart regelbar ist, dass eine Korrektur der Gleichgewichtslage in unbelastetem Zustand, vorzugsweise unter Verschwinden des die erste Wicklung durchfließenden Stromes, stattfindet.

4. Elektrische Waage nach Anspruch bis 31, dadurch gekennzeichnet, dass die Spule als Drehspule ausgebildet ist.

5. Elektrische Waage nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Waage nach Art eines elektrischen Drehspulenmessinstrumentes ausgebildet ist.

6. Elektrische Waage nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Waage nach Art eines Drehmagnetmessinstrumentes ausgebildet iat, dessen Spule oder Spulen räumlich fest angeordnet sind.