IT8922336A1 - Bilancia per la determinazione della massa di un carico, indipendentemente dalla accelerazione di gravita'. - Google Patents

Description

analizzatore della bilancia, in modo che quest'ultimo consenta la manovra di un dispositivo di taratura della bilancia soltanto quando il rivelatore di livello a interruttore non segnala alcuna inclinazione, il rivelatore magnetico non segnala alcun campo magnetico esterno e il dispositivo separatore segnala la separazione del piamo di carico dal sistema di misura.

D E SCR IZ ION E

L'invenzione riguarda una bilancia per la determinazione della massa di un carico, indipendente dall'accelerazione di gravit?, diversa da luogo a luogo, con una incastellatura di bilancia, con un piano di carico alloggiante il carico, supportato mobilmente nell?incastellatura della bilancia, con un sistema di misura misurante il peso del carico, con un calcolatore analizzatore, con un visualizzatore della massa da determinare e con un dispositivo di taratura, il quale mediante una massa di riferimento applicabile in precedenza sul sistema di misura consente una taratura della bilancia sul valore localmente prestabilito dell'accelerazione di gravit?.

Una bilancia di questo tipo ? nota da EP-PS 93 183.

Sebbene anche nella bilancia nota siano adottati accorgimenti per impedire manipolazioni falsanti il risultato della misura, si ? constatato che la bilancia nota ? pur sempre manipolabile, per esempio entro scostamento massimo ammissibile dei valori locali dell'accelerazione di gravit?. Questo scostamento massimo corrisponde alla differen za fra i valori locali ammissibili dell 'accelerazione di gravit? in un determinato territorio, internamente al quale la bilancia deve essere impiegata.

E' scopo dell'invenzione perfezionare una bilancia della tecnica nota in modo che siano escluse altre possibilit? di manipolazione;

Lo scopo viene raggiunto secondo l'invenzione per il fatto che sull'incastellatura della bilancia sono disposti un interruttore rivelatore di livello per il rilevamento di una inclinazione della bilancia, un rivelatore magnetico per il rilevamento di un campo magnetico esterno e un dispositivo separatore per la separazione del piano di carico dal sistema di misura, e che l'interruttore rivelatore di livello, il rivelatore magnetico e il disposisitivo di separazione sono collegati congiuntamente con il calcolatore analizzatore, in modo che quest'ultimo consenta la manovra del dispositivo di taratura soltanto quando l'interruttore rivelatore di livello non segnala alcuna inclinazione, il rivelatore magnetico non segnala alcun campo magnetico esterno e il dispositivo separatore segnala la separazione del piano di carico.

In tal modo si ottiene che durante il ciclo di taratura non possa avvenire alcun influenzamento sul piano di carico a causa dell'applicazione di pesi, nessuna variazione dell'influsso dell'attrazione terrestre sul sistema di misura a causa di una inclinazione della bilancia e nessun influenzamento del sistema di misura a causa di un campo magnetico agente dall'esterno. Se quindi durante il ciclo di taratura la bilancia viene manipolata in modo che, per esempio, in uno o pi? dei punti indicati (piano di carico, livello, campo magnetico) avviene una influenza estranea, il ciclo di taratura venga interrotto mediante una opportuna retrosegnalzione al calcolatore analizzatore, oppure venga registrato come non valido ed eventualmente venga ripetuto.

La seguente descrizione di una forma di realizzazione preferita dell'invenzione serve a ulteriore chiarimento congiuntamente con l'accluso disegno. Sono mostrati:

in Figura 1, schematicamente, una sezione longitudinale di una bilancia per la determinazione di una massa, con dispositivo di taratura;

in Figura 2, uno schema elettrico circuitale a blocchi della bilancia di Figura 1;

in Figura 3, una vista in sezione longitudinale di un interruttore rivelatore di livello; in Figura 4, una presentazione schematica di un dispositivo di sollevamento per disporre una massa di riferimento in posizione sollevata e

in Figura 5, una rappresentazione simile alla Figura 4, con massa di riferimento abbassata.

La bilancia rappresentata schematicamente in Figura 1, per esempio impiegabile in negozi, comprende una incastallatura 1 di bilancia, soltanto accennata, e un piano di carico 2, che nel normale funzionamento della bilancia ? appoggiato su una trave 3. La trave 3 del piano di caricamento 2 ? supportata in modo di per s? noto, mediante una guida a parallelogramma 4 ad essa collegata rigidamente, costituita da due usuali bracci oscillali ti 5,6, sull'incastellatura della bilancia, la guida a paralielogramma 4 impegnandosi traimite un punto di supporto 7 in una leva 8, che a sua volta ? articolata ad una leva di pesatura 9. Le leve 8 e 9 sono supportate inclinabili sull'incastellatura 1 della bilancia. Attraverso la leva 9 della bilancia la forza di pesatura viene convogliata in una cella di pesatura 11, per esempio un'asta flessibile con un estensimetro. La cella di pesatura 11, che unitamente con le suddette leve 8, 9, forma il sistema di misura della bilancia, ? collegata con un usuale calcolatore analizzatore 12, al quale a sua volta ? collegato un usuale visualizzatore 13 per la rappresentazione della massa, determinata con la bilancia,di un carico applicato sul piano di carico 12.

Sul braccio della leva 9 di pesatura contrapposto alla cella di pesatura 11 ? eseguito un alloggiamento prismatico 14 per una massa di riferimento 15. Nella posizione rappresentata a linea continua, la massa di riferimento 15 si trova sull'alloggiamento 14. La posizione sollevata della massa di riferimento 15 ? rappresentata a tratti e punti. La massa di riferimento 15 pu?, tramite una leva ad angolo 16, che viene inclinata da un servomotore a riduttore (non rappresentato in Figura 1) venire sollevata dall'alloggiamento 14 oppure riabbassata su di esso. A tale scopo, uno dei bracci 17 della leva ad angolo 16 presenta un corrispondente alloggiamento 18 prismatico per la massa di riferimento 15. L'altro braccio 19 della leva ad angolo 16 coopera con due interruttori di fine corsa 21, 22, i quali sovegliano la posizione sollevata o abbassata della massa di riferimento 15 e la segnalano.

Il piano di carico 2, mediante una tiranteria 23 rappresentata soltanto schematicamente, che ? sollevabile e abbassabile nella direzione della freccia da un motore ( parimenti non rappresentato in Figura 1) pu? venire sollevato dalla trave 3 o abbassato sulla stessa. A tale scopo la tiranteria 23 pu? comprendere per esempio una cremagliera, che ? in presa con un pignone del motore a senso di rotazione invertibile. In alternativa, il motore pu? anche trascinare un disco a eccentrico, tramite il quale la tiranteria 23 e quindi il piano di carico 2 sono sollevabili e abbassabili in direzione della freccia. Quando il piano di carico 2 ? abbassato, la trasmissione della forza da questo piano alla cella di pesatura 11 ? interrotta. Due interruttori di fine corsa 24, 25 servono per la sorveglianza della posizione abbassata o sollevata del piano di carico 2

Sull 'incastellatua 1 della bilancia ? fissato un interruttore rivelatore di livello 26 agente elettricamente, che in caso di inclinazione inamissibile della bilancia chiude un contatto e in tal modo fornisce un segnale indicante questa inclinazio ne.

Inoltre, al disotto del piano di carico 2 ? incorporato un rivelatore magnetico 27 di per s? noto, per esempio un generatore di Hall. Questo rivelatore magnetico 27 emette, al superamento di una determinata intensit? di campo magnetico, agente dall'esterno, un segnale.

La Figura 2 mostra la correlazione funzionale degli elementi strutturali sopra descritti della bilancia con il dispositivo di taratura della bilancia, formato sostanzialmente dal peso di riferimento 15, dalla leva 16 e dal suo motore di azionamento. Come rappresentato, il calcolatore analizzatore 12 ? collegato sul lato di ingresso, oltre che con la cella di pesatura 11, anche con l'interruttore rivelatore di livello 26, con il rivelatore di campo magnetico 27 e con il dispositivo separatore 28 del piano di carico 2, formato dalla tiranteria 23 azionata a motore e dagli interruttori di fine corsa 24, 25. Prima dell'inizio di un processo di pesatura, il piano di carico 2 viene abbassato a motore. L'interruttore di fine corsa 24 segnale l'abbassamento del piano di carico 2 al calcolatore analizzatore 12. Cos? pure, viene interrogato il rivelatore di campo magnetico 27. Se non ? presente alcuna intensit? di campo magnetico inamissibile , ci? viene registrato dal calcolatore analizzatore 12. Come ulteriore criterio, L'interruttore di livello 26 segnale infine al calcolatore analizzatore 12 se non vi sia alcuna inclinazione, o se vi sia una inclinazione inamissibile della bilancia.

Se non ? presente alcuna inclinazione inamissibile, se non vi ? alcun influenzamento magnetico inamissibile del rivelatore di campo magnetico 27, e se il calcolatore analizzatore 12 ha inoltre ottenuto la segnalazione che il plano di carico 2 ? abbassato, il calcolatore analizzatore 12 avvia il ciclo di taratura da eseguire con l'ausilio della massa di riferimento. Pertanto, in modo di per s? noto, la massa di riferimento 15 viene deposta per un breve tempo sull ?alloggiamento 14 della leva di pesatura 9. Il risultato di questa pesatura ? quindi una misura dell'accelerazione di gravit? locale, che viene impiegata, in caso di variazione di questo valore, ossia in particolare nel posizionamento della bilancia in un altro sito geometrico, per la correzione dei valori di misura della bilancia. In tal modo viene ottenuta una determinazione indipendente dalla accelerazione di gravit?, notoriamente diversa da luogo a luogo, della massa del carico da pesare.

In luogo del sollevamento del piano di carico del tipo descritto, realizzabile nelle bilancie pi? piccole con dispendio relativamente ridotto, per grandi bilancie con piano di carico 2 corrispondentemente pi? pesante pu? anche essere prevista un'interruzione o separazione del flusso di forza tra il piano di carico 2 e la cella di pesatura 11, per esemplo mediante il bloccaggio o il sollevamento di una sospensione correlata direttamente o indirettamente al piano di carico.

In Figura 2 ? indicato infine con il numero di riferimento 29 il motore azionante la leva ad angolo 16 (Figura 1) del dispositivo di taratura. Con l'ausilio di questo motore 29 la massa di riferimento 15 viene abbassata o sollevata dalla leva di pesatura 9, il che viene comunicato tramite gli interruttori di fine corsa rispettivamente 22 e 21 (Figura 1) al calcolatore analizzatore 12.

La Figura 3 mostra una forma di realizzazione particolarmente preferita di un interruttore rivelatore di livello 26, in sezione. L'interruttore comprende una sfera 31 elettricamente conduttiva, una calotta 32 elettricamente conduttiva,un anello di contatto esterno 33 elettricamente conduttivo, nonch? un elemento distanziatore 34 di forma anulare, non elettricamente conduttivo. L'anello di contatto 33 e la calotta 32 sono provvisti di terminali elettrici rispettivamente 35 e 36. La calotta 32 pu? essere eseguita a forma concava, sferica o conica. A partire da una determinata inclinazione, la sfera 31 migra dalla sua posizione di riposo, si appoggia contro l'anello di contatto 33, e forma in tal modo un collegamento elettricamente conduttivo fra la calotta 32 e l'anello di contatto 33. In tal modo tiene chiuso un corrispondente circuito di corrente di segnale e l'inclinazione viene segnalata al calcolatore analizzatore 12. Come rappresentato in Figura 3, l'interruttore rivelatore di livello 26 ? collegato mediante una vite 33 in modo fisso con l'incastellatura 1 della bilancia In luogo dell'interruttore di livello 26 descritto con riferimento alla Figura 3, pu? anche essere impiegato un interruttore a mercurio, di per s? noto, oppure un convenzionale interruttore rivelatore di livello di altro tipo. Le Figure 4 e 5 mostrano una soluzione particolarmente vantaggiosa e di mezzi di sollevamento e appoggio della massa di riferimento 15. Questi mezzi sono parte costituente del dispositivo di taratura sopra citato.

Come rappresentato in Figura 4, in stato di sollevamento della massa di riferimento 15 un perno di appoggio 41 sporgente dal suo lato frontale attraverso un appoggio semicircolare 42 della leva ad angolo 16 viene premuto con una forza determinata contro un appoggio prismatico 43 di una lamiera di supporto 44 disposta fissa sull'incastellatura 1 della bilancia. In realt?, da entrambi i lati frontali della massa di riferimento 15 eseguita cilindrica, sporgono perni di appoggio 41, ciascuno dei quali viene alloggiato da appoggi 42 della leva ad angolo 16, per esempio eseguita a forcella, o dell'alloggiamento prismatico 14 della leva di pesatura 9.

La forza con la quale la massa di riferimento 15 ? premuta contro l'appoggio 43 viene generata dal fatto che ad una leva di guida 45, che ? provvista di un glifo ad eccentrico 46 ed ? supportata girevolmente dalla lamiera di supporto 44, ? fissata articolatamente una leva intermedia 47, che alla sua altra estremit? ? a sua volta supportata articolatamente dalla leva ad angolo 16, e inoltre un trascinatore 48 fissato eccentricamente all'albero del motore 29 (soltanto accennato in Figura 4) si impegna nel punto pi? alto del glifo a eccentrico 46 e preme la leva di guida 45 contro un perno di battuta 49 previsto sulla lamiera 44. In tal modo, la leva di guida 45 giunge in una posizione di punto morto superiore (determinata per esempio dall'elasticit? propria della disposizione di leve) al disopra di una linea di collegamento 51 fra i punti di supporto 52 e 53 delle leve 45, 47 e 16, per cui viene provocato un autobloccaggio o autofissaggio della disposizione di leve. Il punto di supporto 54 della leva intermedia 47 sulla leva di guida 45 giace al disopra della linea di collegamento 51 suddetta e determina questo autobloccaggio.

L'avvio di un ciclo di taratura e quindi l'abbassamento della massa di riferimento 15 dall'alloggiamento 14 della leva 9 di pesatura secondo Figura 5 avviene per il fatto che il motore 29 riceve un impulso elettrico e si muove in direzione della freccia P. Pertanto, il trascinatore 48 scivola lungo il glifo a eccentrico 46, fino a che dopo il superamento della suddetta forza di autofissaggio della leva di guida 45, viene trascinato verso il basso in senso antiorario. Pertanto, il punto di supporto 54 della leva intermedia 47 sulla leva di guida 45 giunge sotto la linea di collegamento 51, per cui poi la leva ad angolo 16 viene ruotata tramite la leva intermedia 47 in senso orario. Ci? infine fa s? che la massa di riferimento 15 - in conseguenza del suo peso proprio - venga abbassata con relativa lentezza e senza scosse sull'alloggiamento prismatica 14 della leva di pesatura 9.

Per ottenere che la posizione del centro di gravit? della massa di riferimento 15 rispetto all'alloggiamento 14 della leva 9 di pesatura sia sempre costante, sulla massa di riferimento 15 sono inoltre disposte due spine di posizionamento 55, 56. Queste spine si appoggiano, nella posizione "massa di riferimento sollevata" (Figura 4), in due scanalature di guida rastremantisi 57 e 58 della lamiera di supporto 44 (Figura 5). Nella posizione "massa di riferimento appoggiata " queste spine di posizionamento si appoggiano contro i fianchi dell'alloggiamento prismatico 14 della leva di pesatura 9 (Figura 5), per cui la massa di riferimento 15 mediante i suoi perni di supporto 41 nonch? le spine 55, 56 ? fissata sia in stato di sollevamento, sia anche in stato di abbassamento, in una posizione esattamente definita, ripetibile.

Mediante il moto costante, in tal modo ottenuto, della massa di riferimento 15 lungo un percorso geometrico obbligato prestabilito, non si manifesta alcun moto relativo fra i perni 41 della massa di riferimento 15 e i fianchi dell'alloggiamento 14, e quindi neppure alcuna usura nel funzionamento a lungo termine,

Questo effetto ? particolarmente rilevante nel presente caso, in cui il dispositivo di sollevamento e abbassamento della massa di riferimento 15, per motivi costruttivi, si trova in vicinanza del sistema di misura vero e proprio, deve presentare piccole dimensioni volumetriche e conseguentemente sono necessari spostamenti angolari relativamente grandi della leva ad angolo 16.

Nella forma di realizzazione rappresentata nelle Figure 4 e 5, gli interruttori di fine corsa 21, 22 gi? citati in relazione alla Figura 1, cooperanti con la leva ad angolo 16, non sono disposti direttamente nel percorso di questa leva ad angolo sulla lamiera di supporto 44. Molle 61, 62, o simili, impegnantisi nella leva di guida 50 azionano gli interruttori 21, 22 in modo corrispondente, quando la massa di riferimento 15 viene abbassata sull'alloggiamento 14 o sollevata da esso .

La disposizione descritta con riferimento alle Figure 4 e 5 presenta i seguenti vantaggi: il sollevamento della massa di riferimento dall'alloggiamento 14 viene avviato soltanto da un impulso del motore tramite il trascinatore 48 e il glifo a eccentrico 46. La massa di riferimento rimane nella posizione sollevata in autosostentamento nell'appoggio prismatico 43 della lamiera di supporto 44. Il motore 29 dopo aver impartito l'impulso pu? essere disinserito senza una particolare precisione, e il motore e il suo riduttore rimangono scarichi, il che ? importante per il trasporto della bilancia. Soltanto in presenza di un nuovo impulso per l'appoggio della massa di riferimento sulla leva di pesatura, l 'automantenimento viene superato e la massa di riferimento viene lentamente deposta sulla leva d? pesatura. L'appoggio non avviene repentinamente e non d? luogo a vibrazioni provocanti pendolazione, per cui ? necessaria soltanto una breve fase di smorzamento. E' importante inoltre che posizione precisa del centro di gravit? della massa di riferimento rispetto alla leva di pesatura sia sempre la stessa. Con tutto ci?, il motore 29 pu? operare con poca potenza di azionamento e non richiede, come gi? detto, alcuna precisa disinserzione del motore, il che a sua volta d? luogo ad un azionamento del motore di costo pi? contenuto.

Claims (8)

1. R I V E N D I C A Z I O N I 1. Bilancia per la determinazione della massa di un carico indipendente dalla accelerazione di gravit? diversa da luogo a luogo, con una incastellatura della bilancia, con un piano di carico supportato mobilmente nell'incastellatura della bilancia, alloggiante il carico, con un sistema di misura misurante il peso del carico, con un calcolatore analizzatore, con un visualizzatore della massa da determinare e con un dispositivo di taratura, che mediante una massa di riferimento applicabile trasitoriamente sul sistema di misura consente una taratura della bilancia sul valore localmente prestabilito dell'accelerazione di gravit?, caratterizzata dal fatto che sull'incastellatura della bilancia (1) sono disposti un interruttore rivelatore di livello (26) per il rilevamento di un'inclinazione della bilancia, un rivelatore magnetico (27) per il riconoscimento di un campo magnetico esterno e un dispositivo separatore 28 per la separazione del piano di carico (2) dal sistema di misura (8,9,11), e che l'interruttore rivelatore di livello (26), il rivelatore magnetico (27) e il dispositivo separatore (28) sono collegati congiuntamente con il calcolatore analizzatore (12), in modo che quest'ultimo consenta la manovra del dispositivo di taratura (15,16,29) soltanto quando l'interruttore rivelatore di livello non segnala alcuna inclinazione, il rivelatore magnetico non segnala alcun campo magnetico esterno, e il dispositivo separatore segnala la separazione delpiano di carico.
2. 2. Bilancia secondo la rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto che l'interruttore rivelatore di livello (26) presenta un anello di contatto esterno (33) e una sfera (31) elettricamente conduttiva , e la sfera (31) in caso di inclinazione della bilancia realizza un collegamento elettricamente conduttivo con l'anello di contatto (33).
3. 3. Bilancia secondo la rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto che l'interruttore rivelatore di livello (26) ? un interruttore a mercurio;
4. 4. Bilancia secondo la rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto che il rivelatore magnetico (27) e' un generatore di Hall.
5. 5. Bilancia secondo la rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto che il dispositivo separatore (28) comprende una tiranteria (23) azionata a motore, la quale solleva il piano di carico (2) da una trave (3) ad esso associata.
6. 6. Bilancia secondo la rivendicazione 1, carat terizzata dal fatto che la massa di riferimento (15) sollevata dal sistema di misura (58,9,11) ? sostenuta in modo autobloccante mediante uria disposizione di leve (16,45,46) in un appoggio prismatico (43) previsto sull'incastellatura della bilancia (1, 44) ed ? accoppiata meccanicamente da un motore di azionamento (24) al dispositivo di taratura (15, 16} .
7. 7. Bilancia secondo la rivendicazione 6 , caratterizzata dal fatto che la disposizione di leve comprende le seguenti leve: una leva ad angolo (16), che ad uno dei suoi bracci (17) presenta un alloggiamento (14) per la massa di riferimento (15), una leva di guida (45) azionata dal motore di azionamento (29) del dispositivo di taratura tramite un glifo ad eccentrico (46), con una posizione di punto morto superiore e una inferiore, e una leva intermedia (47), che da un lato ? articolata all'altro braccio (19) della leva ad angolo (16) e dall'altro lato ? articolata alla leva di guida (45).
8. 8. Bilancia secondo la rivendicazione 6 o 7, caratterizzata dal fatto che la massa di riferimento (15) ? provvista di spine di posizionamento (55, 56) sporgenti lateralmente, le quali si appoggiano, nella posizione sollevata della massa di riferimento, in scanalature di guida fisse (57, 58) e nella posizione abbassata della massa di riferimento si appoggiano contro i fianchi di un alloggiamento (14) previsto su' una leva di pesatura (9) della bilancia.