NO803454L - Digitalt veieapparat. - Google Patents

Description

I

Den foreliggende oppfinnelse vedrører et veieapparat.

Ifølge den foreliggende oppfinnelse tilveiebringes et veieapparat omfattende en basis, en plattform for gjenstandene som skal veies, idet plattformen er vertikalt bevegelig mot virkningen av en fjær, samt et mekanisk utgangselement anordnet under den midtre region av plattformen. Ifølge oppfinnel-.i • sen er det mekaniske utgangselementet forbundet med plattformen ved hjelp av et antall stort sett identiske vektarmer som stråler utad fra denne og danner en mekanisk summeringsanordning for bevegelse av det mekaniske utgangselementet i overensstemmelse med den vertikale bevegelsen av plattformen og derved tilveiebringer en indikasjon av vekten av en gjenstand når denne plasseres på plattformen, idet vektarmene er dreibart anordnet til det mekaniske utgangselementet, basisen gg plattformen ved hjelp av bladfjærer.

Vektarmene virker som en mekanisk summeringsanordning som hjelper til å gjøre målingen uavhengig av posisjonen hvor gjenstanden plasseres på en plattform. Ved visse tidligere vekter har avlesningen vært i stor grad avhengig av nøyaktig 1 plassering av gjenstanden, såvel som dens vekt. I en utførel-v sesform omfatter apparat en basis som er firkantet eller sirkulært i planriss og har oppstående sidevegger. Elementet er anordnet over midten av basisen og understøttes av fire vektarmernsom stråler innad fra basisens hjørner. Vektarmene er dreibart anordnet til basisen ved sine hjørner og til det sentralt anordnede mekaniske utgangselement. Plattformen som likeledes er firkantet i planriss, anordnes over basisen og forsynes med fire nedragende armer som hver er dreibart anordnet til en respektiv vektarm av vektarmene ved steder mellomliggende endene av armene slik at bevegelsen av utgangselementet er en forsterket versjon av den for plattformen.

En av faktorene som har tendens til å øke kostnaden for vekter er behovet i tidligere vekter for å tilveiebringe knivkanter eller tilsvarende dreiemidler, særlig hvor en relativt fin oppløsning av vekten kreves. Man har funnet at tilfreds-stillende operasjon kan oppnås under anvendelse av bladfjærer i stedet for knivkanter. Således er vektarmene hver dreibart anordnet til basisen og til utgangselementet ved hjelp av bladfjærer som kan lages rimelig av herdet stål. Ifølge en foretrukket utførelsesform, er det under utgangselementet anordnet en horisontalt forløpende bladfjær som tilveiebringer fjærkraften som utbalanserer vekten av angjeldende gjenstand . Denne bladfjær er forsynt med en oppad forløpende pinne som danner inngrep med en. konkav fordypning på undersiden av det sentrale elementet. Strekklapper er plassert på over og undersidene av bladfjæren og, ettersom de er anordnet på motsatte sider av den nøytrale aksen for bladfjæren, vil, når bladfjæren bøyer seg i en retning utmatningen fra en strekklapp øke mens den andre avtar. Ved å anvende en differensial forsterkende innretning for utmatningene fra " strekklappene, er det således mulig å utligne virkningene av temperatur på avlesningene fra strekklappene. For å eliminere den friksjon somler involvert i pinne og fordypnings-anordningen, kan utgangselementet kobles til bladfjæren ved hjelp av en tynn fleksibel, fortrinnsvis flertrådet tråd.

En slik tråd kan også anvendes til å forbinde utgangselementet med bevegelig element i forskjellige andre.:typer av posisjonstransducér.

Oppfinnelsen vil bli nærmere beskrevet i eksempelsform under henvisning til de vedlagte tegninger. Fig. 1 er et noe skjematisk vertikal snitt gjennom en utførel-sesform ifølge oppfinnelsen.

Fig. 2 er et vertikalsnitt langs linjen III-III i fig. 3.

Fig. 3 er et planriss i nærmere detalj av en del av utførel-sesformen i figurene 1 og 2. Fig. 4 er et blokkretsdiagram av utførelsesformen i figurene 1-3. Fig. 5 er et vertikalt snitt gjennom en andre utførelsesform ifølge oppfinnelsen. Fig. 6 er et vertikalt snitt gjennom en del av en tredje utførelsesform ifølge oppfinnelsen.

Stort sett omfatter de vekter som er vist på tegningene en plattform 1 på hvilken gjenstander plasseres for veiing,

idet denne plattformen er bevegelig nedad mot virkningen av en horisontalt forløpende bladfjær 2 som er holdt i en holder 3 festet til en basis 4.

Over og under den nøytrale aksen for'' bladf jæren 2 er montert henholdsvis strekklapper 5A og 5B. Som angitt i fig. 4 danner disse to armer i en bro som også omfatter motstander 6 og. 7.

En referansespenning påtrykkes over hjørnene X, Y, mens ut-gangsspenningene fra broen oppfanges ved hjelp av forsterkere 8 og 9 som er koblet til de andre to hjørnene i broen. Dif-feransen mellom utmatningene fra forsterkerne 8 og 9 dannes ved hjelp av en dif f eransef orsterker 10. P.g.a.. at strekklappene er anordnet i motsatte retninger fra den nøytrale aksen på bladfjæren 2, vil, når bladfjæren bøyes i en retning, motstanden i en av strekklappene øke, mens den for den andre avtar. Ved å danne et signal som representerer diffe-ransen mellom utmatningene fra strekklappene, har virkningene av endringer i motstanden i de to strekklappene p.g.a. tempe-raturvariasjoner tendens til å bli utlignet mens de vedrørende endringer i deres motstander som stammer fra bøyning av fjæren, summeres.

Utmatningen fra forsterkeren 10,føres til en ladningspumpe omfattende en motstand 11 og en kondensator 12 som gir en tidskonstant som er lang nok slik at spenningen ved deres felles forbindelsespunkt utjevnes til å bli ufølsomt overfor sjokk som påføres vektene, f.eks. ved at overflaten på hvilken de hviler utsettes for støt. Utmatningene fra ladningspum-pen føres til en analog/digital omformer 13 og så i digital form til en mikroprosessor 14. Analog/digital omformeren kan befinne seg på mikroprosessor (MPU) brikken. MPU 14 programmeres til å reagere på brukerstyringer fra brytere Sl og S2 og fremvise vekten av gjenstanden som veies på frem-visere 15. Enheten 14 programmeres hensiktsmessig slik at den kan reagere på operasjonen av to-posisjonsbryteren Sl, hvorved den vil fremvise vekten -i pund eller kilogram etter brukerens ønske. Fremviseren innbefatter fortrinnsvis pund og kilogram symboler for å gi en klar indikasjon av enhetene med hvilke vekten fremvises. En trykknapp S2 tilveiebringer en tara-funksjon slik at hår det er ønskelig å blande veiede mengder av en ingrediens, er det mulig å tilføye den i rekke-følge til den samme skålen, idet tara-knappen tilbakestilles mellom ingrediensene.

Idet det nå nærmere vises til figurene 1-3, er det under midten av plattformen 1 anordnet et element 2 0 i form av en firkantet boks med åpen bunn. Ved dets midtpunkt er det tilstede en nedad konkav nedtrykning 21 som danner inngrep med en pinne 22 festet til bladfjæren 2.

Som det vil fremgå av fig. 3, er basisen 4 firkantet i planriss og har fire oppstående sidevegger slik som 24, idet hjør-nene mellom disse er åvfaset slik som angitt med henvisningstallet 25. Til disse avfasede partier er dreibart anordnet, ved henvisningstallet 26, respektive horisontale vektarmer 23 som strekker seg innad mot det sentrale elementet 20 og er:'dreibart anordnet til dette slik som angitt ved henvisningstallet 25. Plattformen 1 hviler på en firkantet.ring 27 som har fire armer slik som 28 som strekker seg innad og nedad fra dens hjørner og er dreibart anordnet til vektarmene 23, slik som angitt med henvisningstallet 29. Vektarmene 23 virker således somnen mekanisk summeringsanordning mellom plattformen 1 og det sentrale elementet 20, slik at en nedad rettet bevegelse av plattformen mot virkningen av fjæren 2 frembringer en forsterket nedad bevegelse av det sentrale elementet 20. Det er bevegelsen av dette siste element som strekklappene 5A og 5B detekterer og måler. Den mekaniske summeringsanordningspvirkning tilveiebragt ved bruken av de fire vektarmene 23 for å understøtte plattformen 1, betyr at vektutlesningens avhengighet av prosisjonen for en gjenstand på plattformen reduseres.

Som angitt i fig. 2 omfatter hver vektarm 23 en horisontalt langstrakt del 30 og partier 31, 32 og 3 3 som er dreiet ut av planet i fig. 2. Vektarmene 23 kan således lages ved utstansing fra platemetall og passende bretting av partiene 31, 32 og 33. Et utsnitt 34 er tilveiebragt i hvert avfaset hjørne av basisen slik at vektarmen 23 kan dreie seg uten at dens ytre ende støtter bort i basisen.

Som også vist i fig. 2, understøttes hver vektarm 23 i hjørnet 25 av basisen ved hjelp av en S-formet bladfjær 35 som hakker seg over toppkanten av sideveggen og under partiet 33 og danner dreieorganet. 26. Fjæren 35 kan feste seg til partiet 33 og sideveggen ved hjelp av et hvilket som helst passende middel slik som ved liming etc. På tilsvarende måte er de nedad dreide armer 28 av ringen 27 forsynt med vertikale partier 36 som er plassert nedenfor partiene 31 for hver vektarm. På ny blir en S-formet bladfjær 37 hektet over partiet 32 og under partiet 36 for derved å danne dreieorganet 29. Således resulterer den nedad rettede bevegelsen av ringen

27 i dreining av hver vektarm 23 om sin fjærunderstøttelse

35 relativt basisen 1. På tilsvarende måte er partiet 31

av hver vektarm 23 sammenkoblet ved hjelp av en S-formet bladfjær 38 til det sentrale elementet 20, idet denne fjæren danner dreieorganet 25.

Som det er blitt forklart ovenfor muliggjør bruken av b|ad-fjærene dreiningen av vektarmen 23 relativt det sentrale elementet 20 og plattformen og basismiddelet at dreieorganene kan fremstilles langt rimeligere enn f.eks. knivkanter.

Man vil forstå at det ikke er noe behov for at armene 28 som sammenkobler plattformen og vektarmene 23 dannes på ringen 27. De kunne monteres direkte på undersiden av plattformen hvis dette var ønskelig og ringen 27 kunne da utelates.

Fig. 5 viser en utførelsesform ifølge oppfinnelsen som er generelt lik den i figurene 1-4, men avviker på den måte ved hvilken bevegelsen av armene 23 overføres til biadfjæren 2. Elementet 20' er her omsnudd sammenlignet med det korre-sponderende element 20 i fig. 1,og har divergerende sidevegger.

En tynn fleksibel tråd 40, laget f;eks. av stål eller kopper sammenkobler det sentrale partiet av gulvet i elementet 20' og den frie enden av bladfjærene 2. Tråden er fortrinnsvis flertrådet slik at den er så bøyelig som mulig og kan således kun motstå, krefter langs sin lengde, og sikrer derved at bladfjærene 2 utsettes for en enkel enkeltpunktsbelastning av elementet 20'. Bruken av tråden eliminerer også den friksjon som er involvert ved inngrepet mellom pinnen 22 og elementet 20 i fig. 1.

Fig. 6 viser del av en ytterligere modifikasjon av utførelses-formen i fig. 1 hvor en bladfjær 2 erstattes av en skruefjær 41 forbundet med elementet 20' ved hjelp av en tråd 40 slik som i fig. 5. Skruefjæren 41 er montert på en understøttelse 42 som igjen er montert på basisen og har åpne sider for å muliggjøre at sidepartiene av elementet 20' kan strekke seg gjennom den og forbindes med armene 23 (ikke vist i fig. 6). Tråden 40 er i realiteten koblét til en stiv arm 43 båret

ved den nedre enden av fjæren 41 og som strekker seg sideveis forbi elementet 20' og understøttelsen 4 2 til et sted hvor den er stivt forbundet med en vertikal stav eller stang til armaturen 44 av en posisjonstransducer 45 av bevegelig jern eller bevegelig magnettype, fra hvilken transducer vektsigna<a>let utledes. Spolen kan forsynes med en stabilisator, for å sikre at armen 43 forblir horisontal ettersom den beveger seg vertikalt. Transduceren 45 kan:'.innbefatte to spoler anordnet for å frembringe en differensialutmatning for således å eliminere virkningene av temperatur etc.

Formen av basisen kan varieres. F. eks. kunne-.-den være sirku-lær med f.eks. tre armer 23 symmetrisk anordnet rundt sin midtakse.

Adskillige andre modifikasjoner av det ovenfor beskrevne apparat vil således være innlysende for fagfolk. F.eks. kan strekklappanordningen erstattes av en "Moire fringe" transducer eller ved en lineær variabel transformator.

Man vil forstå at bladfjærene 35, 37 og 38 ikke trenger å være kalibrerte bladfjærer, ettersom deres funksjoner ganske en-kelt er å etablere dreieforbindelser mellom basisen, vektarmene, plattformen og utgangselementet 20. I betraktning av dette, trenger fjærkonstanten for fjærene ikke å være nøye tilpasset hverandre.

Claims (15)

1. Veieapparat omfattende en basis, en plattform for gjenstander som kan veies, idet plattformen er vertikal bevegelig mot virkningen av en fjær, et mekanisk utgangselement anordnet under den midtre region av plattformen, karakterisert ved følgende kombinasjon av trekk, nemlig at det mekaniske utgangselement er forbundet med plattformen ved hjelp av et antall stort sett identiske vektarmer som stråler utad fra dette og danner en mekanisk summeringsanordning for bevegelse av det mekaniske utgangslemen-tet i overensstemmelse med den vertikale bevegelsen av plattformen og for derved å tilveiebringe en indikasjon av vekten av en gjenstand når denne er plassert på plattformen, og-at vektarmene er dreibart anordnet til det mekaniske utgangselementet, basisen og plattformen ved hjelp av bladfjærer.

2. Apparat som angitt i krav 1, karakterisert ved at vektarmene er stort sett identiske utstansninger av platemetall.

3. Apparat som angitt i krav l.-eller 2, ka:r.-a!k teri-sert ved at vektarmene er symmetris kr anordnet rundt elementet.

4. Apparat som angitt i et^ hvilket som helst av de foregående krav, karakterisert ved at ytterendene av vektarmene er dreibart anordnet til sideveggene av basisen.

5. Apparat som angitt i et hvilket som helst av de foregående krav, karakterisert ved at vektarmene er forbundet med plattformen ved hjelp av neddreide armer på plattformen.

6. Apparat som angitt i et hvilket som helst av kravene 1-5, karakterisert ved at elementet omfatter en horisontal platelignende del med nedragende sideflenser til hvilke vektarmene er forbundet ved hjelp av bladfjærer.

7. Apparat som angitt i et hvilket som helst av kravene 1-6; k a r a k t e r1.i s ert ved at et inngangselement for en transduceranordning er forbundet med det mekaniske utgangselementet for frembringelse av et elektrisk.-signal som indikerer vekten av en gjenstand plassert på plattformen.

8. Apparat som angitt i krav 7, karakte rli sert ved at det mekaniske utgangselementet er forbundet med inngangselementet av transduceranordningen via en tråd.

9. Apparat som angitt i krav 8, karakterisert ved at tråden er flertrådet.

10. Apparat sonvangitt i et hvilket som helst av de foregående krav, k. a:r: akterisert ved at fjæren mot virkningen av hvilken plattformen er vertikalt bevegelig, er en horisontal bladfjær.

11. Apparat som angitt i krav 10 og 7, 8 eller 9, karakterisert ved at den horisontale bladfjæren danner inngangselementet for transduceranordningen.

12. Apparat som angitt i krav 11, karakterisert ved at minst en strekklapp er montert på bladfjæren for åy.frembringe nevnte elektriske signal.

13. Apparat som angitt i krav 12, karakterisert ved at to strekklapper er montert på bladfjæren og anordnet i motsatte retninger fra dens nøytrale akse.

14. Apparat som->angitt i krav 10 og krav 11, 12 eller 13, karakterisert ved at det mekaniske utgangselementet har eirikonkav nedtrykning på sin nedre over-flate, i inngrep med en pinne montert på nevnte horisontale bladfjær.

15. Apparat som angitt i krav 7, 8 eller 9, karakterisert ved at inngangselementet er en bevegelig kjerne i en elektromagnetisk posisjonstransducer.