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Kapazitive Steuerung für Waagen
Es gibt eine Reihe von Konstruktionen, die eine Steuerung einer Waage auf elektrisch kapazitivem Wege zum Ziele haben. Diese Steuerungseinrichtungen, die entweder den Zweck haben, bei einem gewissen, eingestellten Gewicht einen Schaltvorgang einzuleiten, ein Signal zu betätigen oder bei automatischer Auswiegung bzw. Bestimmung eines unbekannten Gewichtes den Einstellmechanismus stillzusetzen, leiden vielfach darunter, dass das Ansprechen der kapazitiven Steuerung eine gewisse Streuung besitzt.
Zweck dieser Erfindung ist es, die Empfindlichkeit der kapazitiven Steuerung wesentlich zu erhöhen.
Dies wird erfindungsgemäss dadurch erreicht, dass sowohl die mit dem Waagebalkenin Verbindung stehende, als auch die fest angeordnete Platte des Steuerkondensators aus einer oder mehreren schmalen und langen Schienen besteht, wobei diese Schienen untereinander gleiche Form haben und so angeordnet sind, dass sie beim Erreichen der gewünschten Zeigerstellung, einen engen Luftspalt bildend, parallel nebeneinanderliegen.
In der Zeichnung ist eine beispielsweise Ausführungsform der kapazitiven Steuerung an einer als Balkenwaage ausgebildeten Wiegeeinrichtung in Fig. 1 schematisch dargestellt. Die Fig. 2 und 3 zeigen Einzelheiten.
Der Wiegebalken 1 (Fig. 1), der bei 2 gelagert ist und bei 3 die Last aufnimmt, erhält an seinem Ende eine oder mehrere parallele Metallschienen 4, denen in der jeweiligen Gleichgewichtslage parallele Metallschienen 5 mit den gleichen Abständen wie die Schienen 4 gegenüberstehen. Diese Schienen bilden zusammen einen Kondensator, dessen Aufladung sich mit der Entfernung der beiden Schienen 4 und 5 ändert.
Fig. 2 zeigt eine quadratische Kondensatorplatte 14 von 400 mm2 und zwei Kondensator-Leisten 15 und 16 von der gleichen Fläche. Das Spannungsdiagramm der Platte 14 würde also erst nach 20 mm Weg die volle Spannung zeigen, wie dies aus dem unter der Platte 14 ersichtlichen Diagramm zu entnehmer ist, während das Spannungs-Diagramm der beiden Platten 15 und 16 bereits bei einem Weg von 2 mm die. gleiche Spannung erreicht hat. Es ist also klar ersichtlich, dass man durch Aufteilung der Kondensatorfläche aux schmale Leisten eine viel exaktere Steuerung erreicht. Dieser Kondensator ist in bekannter Weise mit einem Verstärker 7 verbunden, der über ein Schütz 10 und Leitungen 11 und 12 einen Apparat 13 ein-oder ausschaltet.
Auf gleiche Weise können aber auch mehrere Schaltvorgänge hintereinander und mit verschiedenen Schaltspannungen ausgelöst werden, wie dies z. B. in Fig. 3 angedeutet ist, in der drei in gleichen Abständen angeordnete Schienen und das zugehörige Spannungsdiagramm danebenstehend ersichtlich sind.
Selbstverständlich lässt sich die Anordnung noch vielfach variieren.
Der durch die Schaltung betätigte Apparat 13 kann entweder eine Zubringereinrichtung für zu wiegendes Material oder ein optisches oder akustisches Signal oder eine Druckvorrichtung oder eine sonstige Einrichtung sein, die dazu dient, das Gewicht in irgendeiner Weise festzuhalten oder zu verwerten.
Die kapazitive Steuerung zeigt nur an, wenn die Gleichgewichtslage erreicht ist. Sie kann daher nur für geweisse Arten der Steuerung Anwendung finden, z. B. zur Steuerung der Gutzufuhr zur Wiegebrükke oder Waagschale, nicht aber zur direkten Steuerung der Lastausgleichsvorrichtung einer Waage.
Da man nicht erkennen kann, nach welcher Seite der Wiegebalken ausschwingt, kann diese Art der Steuerung nur bei handbedienten Waagen zur Freigabe der Druckvorrichtung oder zur Auslösung irgend eines Vorganges verwendet werden. Bei handbedienten Waagen ist aus der Stellung des Zeigers ersichtlich.
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ob noch Gewicht zugelegt oder abgenommen werden soll. Man kann daher da* ; Einspielen des Zeigers dirigieren und erst in dem Augenblick, wo der Gleichgewichtszustand erreicht wird durch die kapazitive Steuerung der Drucker freigegeben oder gegebenenfalls sogar betätigt.
Zur Erzielung dieses Effektes werden, wie dies aus der Zeichnung Fig. 1 hervorgeht, die Steuerschienen oder Platten des Kondensators so angeordnet, dass sich die festen und beweglichen Schienen 4 bzw. 5 mit einem schmalen Luftspalt gegenüberstehen.
Die beweglichen Schienen 4, die mit einem Balken oder Zeiger der Waage in Verbindung stehen, sind über letztere geerdet. Diese Schienen können sowohl parallel zur Zeiger- oder Balkenachse, als auch senkrecht dazu angeordnet sein. Sie müssen nur bei Erreichung der Gleichgewichtslage sich genau decken.
Die Schienen müssen daher nicht unbedingt gerade ausgebildet sein, sondern können auch irgend eine beliebige Krümmung, z. B. nach einer Kreis- oder Wellenlinie. aufweisen. Wichtig ist bloss, dass die beiden festen und beweglichen Leisten die gleiche Form besitzen und bei Erreichung des Gleichgewichtes mit einem Luftspalt gegenüberstehend sich genau decken.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Kapazitive Steuerung für Waagen zur Auslösung eines elektrischen Impulses bei Erreichen einer gewünschten Zeigerstellung, dadurch gekennzeichnet, dass sowohl die mit dem Waagebalken in Verbindung stehende, als auch die fest angeordnete Platte des Steuerkondensators aus einer oder mehreren schmalen und langen Schienen besteht, wobei diese Schienen untereinander gleiche Form haben und so angeordnet sind, dass sie bei Erreichen der gewünschten Zeigerstellung, einen engen Luf-spalt bildend, parallel nebeneinander liegen.