DE3807414A1 - Dosierwaage - Google Patents
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- G01—MEASURING; TESTING
- G01G—WEIGHING
- G01G13/00—Weighing apparatus with automatic feed or discharge for weighing-out batches of material
- G01G13/02—Means for automatically loading weigh pans or other receptacles, e.g. disposable containers, under control of the weighing mechanism
- G01G13/04—Means for automatically loading weigh pans or other receptacles, e.g. disposable containers, under control of the weighing mechanism involving dribble-feed means controlled by the weighing mechanism to top up the receptacle to the target weight
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- G—PHYSICS
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Description
Die Erfindung betrifft eine Dosierwaage nach dem Oberbegriff des
Patentanspruches 1.
Bekannterweise wird, beispielsweise beim Anmischen von Gips auf
dem Dentalgebiet, in Abhängigkeit von der verwendeten Gipsmenge
eine bestimmte Menge der Anmischflüssigkeit abgewogen und dem
Gips beigemengt. Dieser Vorgang ist äußerst zeitaufwendig und
zudem relativ ungenau, was zur Folge haben kann, daß die
meist von Hilfskräften hergestellten Mischungen nicht exakt sind
und damit Fehler in den auszuführenden Arbeiten entstehen.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht daher darin, eine
Dosierwaage anzugeben, mit deren Hilfe eine automatische, genaue
und fehlerfreie Zugabe einer gewünschten Menge einer Flüssigkeit
zu einer bereits vorgegebenen Menge eines festen Stoffes oder
einer anderen Flüssigkeit möglich ist.
Diese Aufgabe wird durch eine wie eingangs bereits genannte
Dosierwaage gelöst, die durch die in dem kennzeichnenden Teil
des Patentanspruches 1 angegebenen Merkmale gekennzeichnet ist.
Besonders vorteilhaft ist die Erfindung auf dem Dentalgebiet zum
Anmischen von Dentalgipsen mit bestimmten Anmischflüssigkeiten
anwendbar. Bei der Herstellung derartiger Mischungen mit der
erfindungsgemäßen Dosierwaage kann ein gewünschtes Mischungsver
hältnis sehr genau und automatisch erreicht werden. Aus diesem
Grunde können mit der vorliegenden Dosierwaage Mischungen mit
vorgegebenen Eigenschaften reproduzierbar hergestellt werden.
Zugleich kann bei der Herstellung von Mischungen mit der
vorliegenden Dosierwaage durch die Automatisierung des Meßvor
ganges viel Zeit eingespart werden. Dies ist auf dem Dental
sektor, in dem der Kostenfaktor eine große Rolle spielt, von
besonderer Bedeutung. Die Waage ist so konstruiert, daß sie die
Vorteile einer sehr schnellen Messung (durch Volumenmessung) mit
einer sehr genauen Messung (durch Gewichtsmessung) kombiniert.
Durch eine automatische Korrekturvorrichtung werden evtl.
auftretende Fehler kompensiert.
Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Dosierwaage besteht
darin, daß sie auf Grund ihres Aufbaues wenig störanfällig und
sehr service- bzw. reparaturfreundlich ist.
Die erfindungsgemäße Dosierwaage kann in einfacher Weise an die
speziellen Bedürfnisse eines jeden Anwenders angepaßt werden.
Die vorliegende Dosierwaage ist so beschaffen, daß Fehlmessungen
als solche erkannt und nicht ausgeführt werden. Zudem ist diese
Dosierwaage so konstruiert, daß noch schwankende Gewichtswerte,
d. h. also Gewichtswerte, die in einem Zustand erfaßt werden, in
dem die Dosierwaage noch nicht eingeschwungen ist, automatisch
erkannt und nicht bewertet werden.
Ein weiterer Vorteil der Dosierwaage besteht darin, daß sie
äußerst einfach zu bedienen ist.
Die vorliegende Dosierwaage ist für Erweiterungen vorbereitet,
so daß sie mehrere Zugabeflüssigkeiten in verschiedenen Konzen
trationen verarbeiten kann.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung gehen aus den
Unteransprüchen hervor.
Im folgenden werden die Erfindung und deren Ausgestaltungen im
Zusammenhang mit den Figuren näher erläutert.
Es zeigt
Fig. 1 das Blockschaltbild einer vorliegenden Dosierwaage,
Fig. 2 ein Datenflußdiagramm zur Erläuterung der Funktionsweise
der vorliegenden Dosierwaage.
In der aus der Fig. 1 ersichtlichen Weise besteht die vor
liegende Dosierwaage im wesentlichen aus einer Gewichtsmeß
einrichtung 1, die das Gewicht eines auf dem Waagenteller 2
beispielsweise in einem Gefäß 3 befindlichen Stoffes 4 mißt,
einer Pumpe 6, die aus einem Flüssigkeitsbehälter 7 über eine
Leitung 8 eine dem Stoff 4 zuzumischende Flüssigkeit abpumpt und
dem Stoff 4 über eine Leitung 9, einen Durchflußmesser 5 und
einen Zugabestutzen 10 zugibt, einer Waagenelektronik 11, einer
Steuereinheit 12, die einen Programmspeicher 13 und einen
Mikrocomputer 14 umfaßt, und einer Prozenteingabeeinrichtung 15.
Bei dem Stoff 4 kann es sich um einen festen Stoff oder um eine
Flüssigkeit handeln, bei der Anwendung auf dem Dentalgebiet wird
als Stoff 4 beispielsweise eine vorgegebene Menge eines
Dentalgipses auf den Waagenteller 2 gegeben. Der Dentalgips 4
soll mit einer Anmischflüssigkeit, die dem Flüssigkeitsbehälter
7 durch die Pumpe 6 in der beschriebenen Weise entnommen wird,
gemischt werden. Als Pumpe wird vorzugsweise eine Zahnradpumpe
verwendet.
Besonders bevorzugt ist als Gewichtsmeßeinrichtung 1 ein
Dehnungsmeßstreifen-Geber vorgesehen. Der Durchflußmesser 5 gibt
an der elektrischen Leitung 16 ein Signal S 1 solange ab, wie
Flüssigkeit über die Pumpe 6 in das Gefäß 3 gepumpt wird. Das
Signal S 1 wird in der elektronischen Steuereinheit 12 durch
einen Impulsformer 17 in einen Rechteckimpuls S 2 umgewandelt,
der dem Mikrocomputer 14 eingegeben wird. Die Anzahl der (vom
Startpunkt an) gezählten Impulse des Rechteckimpulses S 2 ent
sprechen dem augenblicklichen Ist-Wert der über den Durchfluß
messer 5 und den Zugabestutzen 10 ausgegebenen Flüssigkeits
menge. Genauer gesagt entspricht jeder Impuls des Rechteckpulses
S 2 einer vorgegebenen Flüssigkeitsmenge. Durch Aufaddieren der
Impulse des Rechteckpulses S 2 in einem Zähler des Mikrocomputers
14 kann im Mikrocomputer immer die gerade durch den Durchfluß
messer 5 und den Zugabestutzen 10 ausgegebene Flüssigkeitsmenge,
d. h, der aktualisierte Stand dieser Flüssigkeitsmenge erfaßt
werden. In einem Vergleicher des Mikrocomputers 14 wird der
genannte Ist-Wert mit einem Soll-Wert verglichen, der in der
später noch näher erläuterten Weise erzeugt wird. Wenn der
Vergleich ergibt, daß der Ist-Wert dem Soll-Wert der Grob- oder
Feinmessung entspricht, erzeugt der Mikrocomputer 14 an seinem
Ausgang 19 ein Signal S 3, das beispielsweise die Steuerleitung
des Relais 20 unterbricht, wodurch die Pumpe 6 abgeschaltet
wird.
Die elektronische Steuereinheit 12 umfaßt den Programmspeicher
13, der über die Datenbusleitung 22 mit dem Mikrocomputer 14
verbunden ist. Im Programmspeicher 13 sind die zur Ausführung
des später im Zusammenhang mit des in Fig. 2 erläuterten
Programmes erforderlichen Informationen enthalten. Dem Programm
speicher 13 wird über die Waagen-Elektronik 11 ein dem tat
sächlichen Gewicht des Stoffes 4 entsprechendes Signal S 5
eingegeben.
Gleichzeitig wird dem Programmspeicher 13 vom Prozenteingabe
schalter 15 über die Leitung 23 ein Signal S 4 eingegeben, das
dem gewünschten Prozentwert der dem Stoff 4 zuzugebenden
Flüssigkeit bzw. dem gewünschten Verhältnis zwischen dem Gewicht
des Stoffes 4 und dem Gewicht der zugegebenen Flüssigkeitsmenge
entspricht. Das das Gewicht des Stoffes 4 anzeigende Signal S 5
wird vom Ausgang des Dehnungsmeßstreifengebers über die Leitung
24, die Waagenelektronik 11 und die Datenbusleitung 26 dem
Programmspeicher 13 eingegeben.
Mit Hilfe eines Korrekturschalters 18 wird die Serienstreuung
des Durchflußmengenmessers 5 ausgeglichen (Eichvorgang).
Die Waagenelektronik 11 umfaßt eine Anzeigeneinrichtung 27, bei
der es sich vorzugsweise um eine LED-Anzeige handelt, die das
jeweilige Gewicht auf dem Waagenteller 2 anzeigt. Mit der
Waagenelektronik 11 ist ferner eine Starttaste 28 verbunden, bei
deren Betätigung der Betrieb der Pumpe 6 entsprechend dem
gemessenen Gewicht des Stoffes 4 im Gefäß 3 (Signal S 5) und dem
eingestellten Prozentwert (Signal S 4) eingeleitet und aufrecht
erhalten wird, bis durch das Signal S 3 an der Leitung 19 das
Relais 20 wieder in den Ruhezustand abfällt.
Die Tarataste 29 ermöglicht es, vor Beginn der Messung, beim
Aufsetzen des noch leeren Gefäßes 3, das an der LED-Anzeige 27
angezeigte Gewicht auf Null zu stellen, damit das Gewicht des
Gefäßes 3 nicht in die Messung eingeht.
Vorzugsweise werden sowohl die Waagenelektronik als auch die
elektronische Steuereinheit 12 von einem Netzteil 30 über einen
Ein/Ausschalter 31 mit der Betriebsspannung versorgt. Zweck
mäßigerweise handelt es sich bei der Betriebsspannung um eine
Niederspannung von beispielsweise 12 Volt.
Durch eine Anzeigeeinrichtung 42, die vorzugsweise durch eine
Leuchtdiode gebildet ist, wird dem Benutzer die Betriebsbereit
schaft des Mikrocomputers 14 angezeigt. Während der Rechen- und
Dosiervorgänge erlischt diese Lampe 42. Durch erneutes Auf
leuchten zeigt sie dem Anwender den Abschluß des aktuellen
Wägevorgangs und die Betriebsbereitschaft für einen neuen
Wägevorgang an.
Im folgenden wird nun die Funktionsweise der vorliegenden
Dosierwaage im Zusammenhang mit dem Datenflußdiagramm der Fig. 2
näher erläutert. Zunächst wird beim Schritt 1′ die Dosierwaage
über den Ein/Ausschalter 31 mit Strom versorgt.
Schritt 2′: Die blinkende Leuchtdiode 42 zeigt die Betriebs
bereitschaft des Mikrocomputers 14 an. Bei Betätigen der
Starttaste 28 wird der Gewichtswert des Stoffes 4 eingelesen. -
(Schritt 3′).
Beim nachfolgenden Schritt 4′ wird der eingelesene Gewichtswert
mit dem eingestellten Prozentwert multipliziert, der dabei
erhaltene Wert entspricht dem Gewicht der zuzumischenden
Flüssigkeit.
Beim Schritt 5′ wird unterschieden, ob das Gewicht der beizu
mischenden Flüssigkeit, das beim Schritt 4′ errechnet wurde,
größer als ein vorgegebener Wert A ist oder nicht. Beispiels
weise beträgt der Wert A 100 g. Wenn das Gewicht der beizu
mengenden Flüssigkeit größer als A ist, wird vom rechnerischen
Endwert der zuzumengenden Flüssigkeit eine vorgegebene Gewichts
menge B, (z. B. 10 g) abgezogen. Wenn das Gewicht der beizu
mengenden Flüssigkeit dagegen kleiner als A ist, wird von dem
Endwert der beizumischenden Flüssigkeit ein vorgegebener Prozent
satz C (z. B. 10%) abgezogen. Durch diese Unterscheidung wird
sichergestellt, daß sowohl bei großen wie auch bei kleinen
Zugabemengen ein Optimum an Schnelligkeit und Genauigkeit
erreicht wird.
Danach wird bei Schritt 6′ über das Relais 20 die Pumpe 6
eingeschaltet. Die zuzugebende Flüssigkeit passiert den Durch
flußmengenmesser 5, der über den Impulsformer 17 die Impulse S 2
an den Mikroprozessor 14 weitergibt. Bei Erreichen des beim
Schritt 5′ errechneten Wertes (Schritt 7′) wird die Pumpe 6
gestoppt (Schritt 8′). Beim Schritt 9′ wird eine Kontroll
messung vorgenommen, die den im Schritt 4′ errechneten Wert mit
dem tatsächlichen Gewichtswert des Wägegutes vergleicht. Die
vorliegende Dosierwaage ist so ausgelegt, daß Zugabemengen unter
einem vorgegebenen Wert, der z. B. 1 Gramm beträgt, nicht aus
geführt werden. Wenn beim Schritt 10′ der beim Schritt 4′
errechnete Soll-Wert mit dem Ist-Wert identisch ist (Differenz
z. B. kleiner 1 Gramm), ist der Meßvorgang abgeschlossen. Es wird
zum Anfang des Programmes zurückgesprungen. Stimmt jedoch der
beim Schritt 4′ errechnete Soll-Wert mit dem Ist-Wert nicht
überein, so wird eine Feinmessung eingeleitet, die den Schritt
11′ umfaßt, bei dem die Differenz zwischen den genannten Werten
berechnet wird. Anschließend wird dann wieder in die Schleife
der Schritte 5-10′ eingetreten, wobei beim Schritt 10′ wieder
die bereits beschriebene Entscheidung getroffen wird.
Im folgenden wird der Zusammenhang mit den Fig. 3 und 4 eine Weiter
bildung der vorliegenden Dosierwaage erläutert, die insbesondere für
die Anwendung im Laborbereich vorteilhaft ist.
Bekannterweise müssen im Laborbereich der verschiedensten Fachrichtun
gen, besonders aber im Dentalsektor, immer wieder Mischungen verschie
dener Stoffe in einem bestimmten Verhältnis zueinander durchgeführt
werden, wobei die Konzentration eines der beteiligten Stoffe je nach
Anwendungsfall beliebig variabel sein muß.
Je nach Aufgabenstellung muß ein Anwender zuerst aus einem Konzentrat
eine dem Vorgang angepaßte Verdünnung (x%ig) mischen. Die Vielzahl
der benötigten Mischungen und die kurze Lebensdauer derselben, (Aus
kristallisation) stellt den Anwender vor ganz erhebliche Probleme. An
schließend muß er dieses verdünnte Konzentrat in vorgegebenen % Ver
hältnissen mit anderen Stoffen mischen.
Manuell durchgeführt, sind diese Vorgänge äußerst zeitaufwendig und
zudem relativ ungenau, was zur Folge haben kann, daß die meist von
Hilfskräften hergestellten Mischungen nicht exakt sind und damit Fol
gefehler in den auszuführenden Arbeiten entstehen.
Mit Hilfe der Dosierwaage gemäß den Fig. 3 und 4 ist vorteilhafter
weise eine automatische, genaue und fehlerfreie Zugabe einer Flüssig
keit (Konzentrat und Verdünnung) zu einer bereits vorgegebenen Menge
eines festen Stoffes oder einer anderen Flüssigkeit möglich, wobei
einerseits das Konzentrat (je nach Einstellung eines Kodierschalters
"B%" im Verhältnis 0-99% verdünnt werden kann 0% = reine Verdün
nung), andererseits aber dieses verdünnte Konzentrat in einem belie
bigen Prozentverhältnis (Kodierschalter "A%") zu der vorgegebenen
Menge dazuaddiert werden kann.
Sehr häufig wiederkehrende Einstellungen lassen sich vorteilhafter
weise in einen externen, optional erhältlichen Programmspeicher
eingeben und durch einen einzigen Tastendruck abrufen.
Besonders vorteilhaft ist die Weiterbildung gemäß den Fig. 3 und 4
auf dem Dentalgebiet zum Anmischen bestimmter Liquide mit vorgegebenen
Mischungsverhältnissen und Konzentrationen anwendbar.
Bei der Herstellung derartiger Mischungen mit der vorliegenden Dosier
waage kann ein gewünschtes Mischungsverhältnis sehr genau und automa
tisch erreicht werden. Aus diesem Grunde können mit der vorliegenden
Dosierwaage Mischungen mit vorgegebenen Eigenschaften reproduzierbar
hergestellt werden, wobei häufig vorkommende Werte einmal abgespei
chert - und dann nur noch per Tastendruck abgerufen werden. Zugleich
kann bei der Herstellung von Mischungen mit der vorliegenden Dosier
waage durch die Automatisierung des Meßvorganges viel Zeit und auch
viel Geld eingespart werden. Dies ist auf dem Dentalsektor, in dem der
Kostenfaktor eine große Rolle spielt, von besonderer Bedeutung.
Die Dosierwaage ist so konstruiert, daß sie die Vorteile einer sehr
schnellen Messung (durch Volumenmessung) mit einer sehr genauen Mes
sung (durch Gewichtsmessung) kombiniert. Durch eine automatische
Korrekturvorrichtung werden evtl. auftretende Fehler kompensiert.
Eine spezielle Anordnung der vorzugsweise verwendeten Magnetventile
und ein optimaler Steuerungsablauf, verhindern eine Verschmutzung der
Ventile durch kritische z. B. verkristallisierende Flüssigkeiten, durch
eine automatische Reinigung. Ein weiterer Vorteil der vorliegenden
Dosierwaage besteht darin, daß sie auf Grund ihres Aufbaues wenig
störanfällig und sehr service- bzw. reparaturfreundlich ist.
Die vorliegende Dosierwaage kann vorteilhafterweise sehr einfach an
die speziellen Bedürfnisse eines jeden Anwenders angepaßt werden. Sie
ist so beschaffen, daß Fehlmessungen als solche erkannt und nicht aus
geführt werden. Zudem ist diese Dosierwaage so konstruiert, daß noch
schwankende Gewichtswerte, d. h. also Gewichtswerte, die in einem Zu
stand erfaßt werden, in dem die Dosierwaage noch nicht eingeschwungen
ist, automatisch erkannt und nicht bewertet werden.
Ein weiterer Vorteil der Dosierwaage besteht darin, daß sie äußerst
einfach, auch von Hilfskräften zu bedienen ist.
Die vorliegende Dosierwaage ist für Erweiterungen vorbereitet, so daß
sie auch mehrere Zugabeflüssigkeiten in beliebigen Konzentrationen
verarbeiten kann.
In der Fig. 3 sind Bauteile, die bereits im Zusammenhang mit den
Fig. 1 und 2 erläutert wurden, entsprechend bezeichnet.
In der aus der Fig. 3 ersichtlichen Weise besteht die vorliegende Do
sierwaage im wesentlichen aus einer Gewichtsmeßeinrichtung 1, die das
Gewicht eines auf dem Waagenteller 2, beispielsweise in einem Gefäß 3,
befindlichen Stoffes 4 mißt, zwei Pumpen 6, 6*, die aus den Flüssig
keitsbehältern 7, 7*, über die Leitungen 8, 8*, die dem Stoff 4 zuzu
mischenden Flüssigkeiten abpumpen und dem Stoff 4 über die Leitungen
9, 9*, zwei Durchflußmesser 5, 5*, und die Rohre 10, 10*, an deren Enden
Magnetventile 40, 40*, sitzen zugibt, einer Waagenelektronik 11, einer
Steuereinheit 12, die einen Programmspeicher 13 und einen Mikro
computer 14 umfaßt, und einer Prozenteingabeeinrichtung 15, 15*. Bei
dem Stoff 4 kann es sich um einen festen Stoff oder um eine Flüssig
keit handeln. Bei der Anwendung auf dem Dentalgebiet wird als Stoff 4
beispielsweise eine vorgegebene Menge eines Pulvers (Expansions
liquid) auf den Waagenteller 2 gegeben. Das Expansionsliquid 4 soll
mit einer Flüssigkeit, bestehend aus dem Konzentrat, das dem Flüssig
keitsbehälter 7 durch die Pumpe 6 und einer Verdünnung, die dem Flüs
sigkeitsbehälter 7*, durch die Pumpe 6* in der beschriebenen Weise
entnommen wird, gemischt werden. Als Pumpen 6, 6* werden vorzugsweise
Zahnradpumpen verwendet.
Besonders bevorzugt ist als Gewichtsmeßeinrichtung 1 ein Dehnungs
meßstreifen-Geber vorgesehen. Die Durchflußmesser 5, 5* geben an der
elektrischen Leitung 16 ein Signal S 1 und S 1* solange ab, wie
Flüssigkeit über die Pumpen 6, 6* in das Gefäß 3 gepumpt wird. Die
Signale S 1 und S 1* werden in der elektronischen Steuereinheit 12
durch einen Impulsformer 17 in einen Rechteckimpuls S 2 umgewandelt,
der dem Mikrocomputer 14 eingegeben wird. Die Signale von den
Durchflußmengenmessern 5, 5* sind identisch und werden über dieselbe
Leitung 16 an den Impulsformer 17 übermittelt.
Das Programm leitet intern die Signale an die richtige Adresse weiter,
je nachdem welche Pumpe 6 bzw. 6* gerade angesteuert wird. Die Anzahl
der (vom Startpunkt an) gezählten Impulse des Rechteckimpulses S 2 ent
sprechen dem augenblicklichen Ist-Wert der über den jeweiligen
Durchflußmesser 5, 5* und den Zugabestutzen 10, 10* ausgegebenen
Flüssigkeitsmenge. Genauer gesagt entspricht jeder Impuls des
Rechteckimpulses S 2 einer vorgegebenen Flüssigkeitsmenge.
Durch Aufaddieren der Impulse des Rechteckpulses S 2 in einem Zähler
des Mikrocomputers 14 kann im Mikrocomputer immer die gerade durch den
Durchflußmesser 5 bzw. 5* und die Leitungen 10 bzw. 10* ausgegebene
Flüssigkeitsmenge, d. h. der aktualisierte Stand dieser Flüssigkeits
menge erfaßt werden. In einem Vergleicher des Mikrocomputers 14 wird
der genannte Ist-Wert mit einem Soll-Wert verglichen, der in der
später noch näher erläuterten Weise erzeugt wird. Wenn der Vergleich
ergibt, daß der Ist-Wert dem Soll-Wert der Grob- oder Feinmessung ent
spricht, erzeugt der Mikrocomputer 14 an seinem Ausgang 19 ein Signal
S 3 bzw. S 3*, das beispielsweise die Steuerleitung des Relais 20 bzw.
20* unterbricht, wodurch die Pumpe 6 bzw. 6* abgeschaltet wird.
Die elektronische Steuereinheit 12 umfaßt den Programmspeicher 13, der
über die Datenbusleitung 22 mit dem Mikrocomputer 14 verbunden ist. Im
Programmspeicher 13 sind die zur Ausführung des später im Zusammenhang
mit den in Fig. 4 erläuterten Programmes erforderlichen Informationen
enthalten. Dem Programmspeicher 13 wird über die Waagen-Elektronik 11
ein dem tatsächlichen Gewicht des Stoffes 4 entsprechendes Signal S 5
eingegeben.
Gleichzeitig wird dem Programmspeicher 13 vom Prozenteingabeschalter
15 über die Leitung 23 ein Signal S 4 eingegeben, das dem gewünschten
Prozentwert der dem Stoff 4 zuzugebenden Gesamtflüssigkeit bestehend
aus Konzentrat und Verdünnung bzw. dem gewünschten Verhältnis zwischen
dem Gewicht des Stoffes 4 und dem Gewicht der zugegebenen Gesamtflüs
sigkeitsmenge entspricht.
Parallel dazu wird dem Programmspeicher 13 vom Prozenteingabeschalter
15* über die Leitung 23* ein zweites Signal S 4* übermittelt, das die
prozentuale Zusammensetzung der Gesamtflüssigkeitsmenge aus Konzentrat
bzw. Verdünnung bestimmt.
Das das Gewicht des Stoffes 4 anzeigende Signal S 5 wird vom Ausgang
des Dehnungsmeßstreifengebers über die Leitung 24, die Waagenelektro
nik 11 und die Datenbusleitung 26 dem Programmspeicher 13 eingegeben.
Mit Hilfe eines Korrekturschalters 18 kann die Serienstreuung des
Durchflußmengenmessers 5 ausgeglichen werden (Eichvorgang).
Die Waagenelektronik 11 umfaßt eine Anzeigeneinrichtung 27, bei der es
sich vorzugsweise um eine LED- oder LCD-Anzeige handelt, die das jewei
lige Gewicht auf dem Waagenteller 2 anzeigt. Mit der Waagenelektronik
11 ist ferner eine Starttaste 28 verbunden, bei deren Betätigung der
Betrieb der Pumpen 6, 6* entsprechend dem gemessenen Gewicht des Stof
fes 4 im Gefäß 3 (Signal S 5) und dem eingestellten Prozentwert
(Signal S 4) bzw. Signal S 4* eingeleitet und aufrechterhalten wird,
bis durch das Signal S 3 bzw. S 3* an der Leitung 19 bzw. 19* das Re
lais 20 bzw. 20* wieder in den Ruhezustand abfällt.
Die Tarataste 29 ermöglicht es, vor Beginn der Messung, beim Aufset
zen des noch leeren Gefäßes 3, das an der LED-Anzeige 27 angezeigte
Gewicht auf Null zu stellen, damit das Gewicht des Gefäßes 3 nicht in
die Messung eingeht.
Vorzugsweise werden sowohl die Waagenelektronik als auch die elektro
nische Steuereinheit 12 von einem Netzteil 30 über einen
Ein/Ausschalter 31 mit der Betriebsspannung versorgt.
Zweckmäßigerweise handelt es sich bei der Betriebsspannung um eine
Niederspannung von beispielsweise 12 Volt.
Durch eine Anzeigeeinrichtung 42, die vorzugsweise durch eine Leucht
diode gebildet ist, aber auch akustisch arbeiten kann, wird dem Be
nutzer die Betriebsbereitschaft des Mikrocomputers 14 angezeigt. Wäh
rend der Rechen- und Dosiervorgänge erlischt diese Lampe 42.
Durch erneutes Aufleuchten zeigt sie dem Anwender den Abschluß des
aktuellen Wägevorgangs und die Betriebsbereitschaft für einen neuen
Wägevorgang an.
Im folgenden wird nun die Funktionsweise der Waagenkomponenten in
Fig. 3 im Zusammenhang mit dem Datenflußdiagramm der Fig. 4 näher er
läutert. Zunächst wird beim Schritt 1′ die Dosierwaage über den
Ein/Ausschalter 31 mit Strom versorgt.
Schritt 2′: Die blinkende Leuchtdiode 42 zeigt die Betriebsbereit
schaft des Mikrocomputers 14 an. Bei Betätigen der Starttaste 28 wird
der Gewichtswert des Stoffes 4 eingelesen (Schritt 3′).
Ab Schritt 4′ gliedert sich der weitere Ablauf in eine Schleife "A"
und in eine Schleife "B" auf, wobei zuerst Schleife "A" komplett abge
schlossen wird, danach wird die Schleife "B" in Angriff genommen.
Im Schritt 4 a′ wird der eingelesene Gewichtswert mit den vorgewählten
Prozentwerten A % und B % multipliziert, der dabei erhaltene Wert gibt
das Gewicht des Konzentrates an, das zugefügt werden muß. Die Einstel
lung des Kodierschalters A % gibt an, wieviel Gesamtflüssigkeit beste
hend aus Konzentrat und Verdünnung im Prozentverhältnis zum Gewicht
des Stoffes 4 zugefügt werden muß.
Beim Schritt 5 a′ wird unterschieden, ob das Gewicht der beizumischen
den Flüssigkeit, das beim Schritt 4 a′ errechnet wurde, größer als ein
vorgegebener Wert X ist oder nicht. Beispielsweise beträgt der Wert X
100 g. Wenn das Gewicht der beizumengenden Flüssigkeit größer als X
ist, wird vom rechnerischen Endwert der zuzumengenden Flüssigkeit eine
vorgegebene Gewichtsmenge Y, (z. B. 10 g) abgezogen. Wenn das Gewicht
der beizumengenden Flüssigkeit dagegen kleiner als X ist, wird von dem
Endwert der beizumengenden Flüssigkeit ein vorgegebener Prozentsatz C
(z. B. 10%) abgezogen. Durch diese Unterscheidung wird sichergestellt,
daß sowohl bei großen wie auch bei kleinen Zugabemengen ein Optimum an
Schnelligkeit und Genauigkeit erreicht wird.
Danach wird bei Schritt 6 a′ über das Relais 20 die Pumpe 6 einge
schaltet. Die zuzugebende Flüssigkeit passiert den Durchflußmengenmes
ser 5, der über den Impulsformer 17 die Impulse S 2 an den Mikropro
zessor 14 weitergibt.
Bei Erreichen des beim Schritt 5 a′ errechneten Wertes (Schritt 7 a′)
wird die Pumpe 6 gestoppt (Schritt 8 a′). Beim Schritt 9 a′ wird eine
Kontrollmessung vorgenommen, die den im Schritt 4 a′ errechneten Wert
mi dem tatsächlichen Gewichtswert des Wägegutes vergleicht. Die vor
liegende Dosierwaage ist so ausgelegt, daß Zugabemengen unter einem
vorgegebenen Wert, der z. B. 1 Gramm beträgt, nicht ausgeführt werden.
Wenn beim Schritt 10 a′ der beim Schritt 4 a′ errechnete Soll-Wert mit
dem Ist-Wert identisch ist (Differenz z. B. kleiner 1 Gramm), ist dieser
Meßvorgang abgeschlossen.
Stimmt jedoch der beim Schritt 4 a′ errechnete Soll-Wert mit dem Ist-
Wert nicht überein, so wird eine Feinmessung eingeleitet, die den
Schritt 11 a′ umfaßt, bei dem die Differenz zwischen den genannten
Werten berechnet wird.
Anschließend wird dann wieder in die Schritte 5 a-10 a′ der Schleife "A"
eingetreten, wobei beim Schritt 10 a′ wieder die bereits beschriebene
Entscheidung getroffen wird.
Dann wird zur Schleife "B" des Programmes gesprungen, um den etwas an
deren Rechen- aber denselben Dosiervorgang für die Verdünnung durch
zuführen.
Beim Schritt 4 b′ wird aus der Einstellung des Kodierschalters B %
rechnerisch das Gewicht der Verdünnung, die zugefügt werden muß, er
mittelt. Dazu wird der (beim Drücken des Startknopfes) eingelesene Ge
wichtswert mit "A %" und (1 - "B %") multipliziert.
Beim Schritt 5 b′ wird unterschieden, ob das Gewicht der beizumischen
den Flüssigkeit, das beim Schritt 4 b′ errechnet wurde, größer als ein
vorgegebener Wert "X" ist oder nicht. Beispielsweise beträgt der Wert
"X" 100 g. Wenn das Gewicht der beizumengenden Flüssigkeit größer als
"X" ist, wird vom rechnerischen Endwert der zuzumengenden Flüssigkeit
eine vorgegebene Gewichtsmenge Y, (z. B. 10 g) abgezogen. Wenn das Ge
wicht der beizumengenden Flüssigkeit dagegen kleiner als "X" ist, wird
von dem Endwert der beizumengenden Flüssigkeit ein vorgegebener
Prozentsatz C (z. B. 10%) abgezogen. Durch diese Unterscheidung wird
sichergestellt, daß sowohl bei großen wie auch bei kleinen Zugabemen
gen ein Optimum an Schnelligkeit und Genauigkeit erreicht wird.
Danach wird beim Schritt 6 b′ über das Relais 20* die Pumpe 6* einge
schaltet. Die zuzugebende Flüssigkeit passiert den Durchflußmengenmes
ser 5*, der über den Impulsformer 17 die Impulse S 2 an den Mikropro
zessor 14 weitergibt. Bei Erreichen des beim Schritt 5 b′ errechneten
Wertes (Schritt 7 b′) wird die Pumpe 6* gestoppt (Schritt 8 b′). Beim
Schritt 9 b′ wird eine Kontrollmessung vorgenommen, die den im Schritt
4 a′ errechneten Wert mit dem tatsächlichen Gewichtswert des Wägegutes
vergleicht. Auch hier gilt, daß nur Zugabemengen über einen vorgegebe
nen Wert, der z. B. 1 Gramm beträgt, dazuaddiert werden.
Wenn beim Schritt 10 b′ der beim Schritt 4 b′ errechnete Soll-Wert mit
dem Ist-Wert identisch ist (Differenz z. B. kleiner 1 Gramm), ist dieser
Meßvorgang abgeschlossen.
Claims (12)
1. Dosierwaage mit einem Waagenteller (2) und einer Gewichtsmeßein
richtung (1), die das Gewicht eines auf dem Waagenteller (2)
befindlichen Stoffes erfaßt, dadurch gekennzeichnet, daß eine
Pumpe (6) vorgesehen ist, mit der aus einem Flüssigkeitsbehälter
(7) eine Flüssigkeit durch einen Abgabestutzen (10) in ein Gefäß
auf den Waagenteller (2) pumpbar ist, daß der Pumpe (6) ein
Durchflußmengenmesser (5) nachgeschaltet ist, der ein erstes
Signal (S 1) erzeugt, wenn durch ihn Flüssigkeit fließt, daß
durch eine Eingabeeinrichtung (15) ein Prozentwert eingebbar ist,
der die zum Erreichen eines gewünschten Stoff-Flüssigkeits-Ver
hältnisses dem Stoff (4) über den Abgabestutzen (10) zuzugebende
Flüssigkeitsmenge bezeichnet, daß die Messung in eine Grob- und
Feinmessung unterteilt wird, daß bei der Grobmessung eine reine
Volumenmessung stattfindet, die bei einem bestimmten Wert vor Er
reichen des Sollwertes gestoppt wird, daß anschließend die
Feinmessung vorgenommen wird, bei der durch eine Kontrollmessung
und Errechnen eines Korrekturwertes aus der Differenz zwischen
dem berechneten Sollwert und dem tatsächlichen Gewicht des
Stoffes (4) und der bereits zugegebenen Flüssigkeitsmenge ein
evtl. Fehler minimiert wird und daß eine Steuereinheit (12)
vorgesehen ist, die die Pumpe (6) abschaltet, wenn der errechnete
Sollwert mit dem tatsächlichen Gewicht des Stoffes (4) und der
bereits zugegebenen Flüssigkeitsmenge übereinstimmt.
2. Waage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Flüssigkeit
aus wenigstens zwei Flüssigkeitskomponenten besteht, daß jede
Flüssigkeitskomponente aus einem Flüssigkeitsbehälter (7, 7*)
durch eine Pumpe (6, 6*) abpumpbar und über eine Leitung (10, 10*)
in das Gefäß (3) abgebbar ist, daß jeder Pumpe (6, 6*) ein
Durchflußmengenmesser (5, 5*) nachgeschaltet ist, der das erste
Signal (S 1, S 2) erzeugt, wenn durch ihn eine Flüssigkeits
komponente fließt, und daß durch wenigstens eine weitere
Eingabeeinrichtung (15*) ein weiterer Prozentwert eingebbar ist,
der zum Erreichen eines gewünschten Konzentrationsverhältnisses
das Verhältnis der wenigstens zwei Flüssigkeitskomponenten
zueinander bezeichnet, und daß jede Flüssigkeitskomponente unter
Ausführung der Grob- und Feinmessung zugegeben wird.
3. Waage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß den Durchfluß
mengenmessern (5, 5*) ein Impulsformer (17) nachgeschaltet ist, der
bei Anliegen des ersten Signales (S 1, S 1*) Impulse (S 2) einer
vorgegebenen Frequenz erzeugt, die durch einen Zähler (in 14) zur
Ermittlung der zugegebenen Flüssigkeitsmenge gezählt werden, daß
dem Zähler (in 14) der jeweilige Sollwert in der Form eines
Zählerstandes vorgegeben wird (errechnet aus eingestelltem %-Wert
"für die Flüssigkeitskomponenten und Gewicht auf der Waage") daß
der Zähler (in 14) bei Erreichen des Zählerstandes ein die
Abschaltung der Pumpe bewirkendes zweites Signal (S 3, S 3*)
erzeugt.
4. Waage nach einem der Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet, daß
als Gewichtsmeßeinrichtung (1) ein Dehnungsmeßstreifen-Geber
vorgesehen ist.
5. Waage nach einem der Ansprüche 1-4, dadurch gekennzeichnet, daß
als Pumpe (6, 6*) eine Zahnradpumpe vorgesehen ist.
6. Waage nach einem der Ansprüche 1-5, dadurch gekennzeichnet, daß
am offenen Ende jedes Abgabestutzens (10, 10*) jeweils ein
Magnetventil (40, 40*) derart angeordnet ist, daß eine
automatische Selbstreinigung stattfindet, daß ein Verstopfen
durch "auskristallisierende" Stoffe verhindert wird und daß beim
Abschalten der Pumpe (6, 6*) ein Eindringen von Luft und ein
Absinken der Flüssigkeitssäule verhindert wird.
7. Waage nach einem der Ansprüche 1-5, dadurch gekennzeichnet,
daß am offenen Ende des Abgabestutzens (10) ein Rückschlagventil
(40) angeordnet ist, das beim Abschalten der Pumpe (6) ein
Eindringen von Luft und ein Absinken der Flüssigkeitssäule
verhindert.
8. Waage nach einem der Ansprüche 1-7, dadurch gekennzeichnet,
daß eine Tara-Taste (29) vorgesehen ist, mit deren Hilfe das
angezeigte Gewicht des Waagentellers (2) und gegebenenfalls eines
darauf befindlichen Gefäßes (3) für den Stoff (4) und die zuzu
gebende Flüssigkeit vor der Zugabe des Stoffes (4) auf Null
eichbar ist.
9. Waage nach einem der Ansprüche 1-8, dadurch gekennzeichnet, daß
eine Anzeigelampe (42) vorgesehen ist, die das Ende eines
Meßvorganges anzeigt und die Bereitschaft für einen neuen
Wägevorgang signalisiert.
10. Verfahren zum Betrieb einer Dosierwaage nach einem der Ansprüche
1 und 3 bis 9, gekennzeichnet durch die folgenden Schritte:
- 1. Inbetriebsetzen der Dosierwaage durch Betätigen eines Ein/ Ausschalters (31) und Anzeige der Betriebsbereitschaft durch eine Anzeigeeinrichtung (42);
- 2. Drücken einer Starttaste (28) und Einlesen des Gewichtswertes des Wägegutes (Stoff 4);
- 3. Berechnen des Gewichtsendwertes von Stoff (4) einschließlich der zuzugebenden Flüssigkeitsmenge anhand eines eingegebenen Prozentwertes;
- 4. Vorgabe eines Wertes, bei dem vor Erreichen des errechneten Endwertes (Schritt 3) die Messung gestoppt wird, in Abhängigkeit von der Größe der zuzugebenden Flüssigkeit;
- 5. Einschalten der Pumpe (6);
- 6. Warten, bis der Durchflußmengenmesser (5) genügend Impulse geliefert hat;
- 7. Abschalten der Pumpe (6);
- 8. Durchführung einer Kontrollmessung und Vergleich des tatsäch lichen Gewichtswertes mit dem beim Schritt (3) errechneten Endwert;
- 9. Bei Übereinstimmung zwischen dem errechneten Endwert (Schritt 3) und dem tatsächlichen Gewichtswert, Zurückkehren zum Programmanfang oder Berechnen der Differenz zwischen dem errechneten Endwert (Schritt 3) und dem tatsächlichen Gewichtswert und dann Sprung zum Schritt 5;
- 10. Berechnen des Gewichtswertes der zweiten Flüssigkeits komponente in einer zweiten Schleife ("B") entsprechend der eingestellten Werte "A %" und "B %" und dem Stoff (4);
- 11. Vorgabe eines Wertes, bei dem vor Erreichen des errechneten Endwertes (Schritt 10) die Messung gestoppt wird, in Abhängig keit von der Größe der zuzugebenden zweiten Flüssigkeits komponente;
- 12. Einschalten der weiteren Pumpe (6*);
- 13. Warten, bis der Durchflußmengenmesser (5*) genügend Impulse geliefert hat;
- 14. Abschalten der weiteren Pumpe (6*);
- 15. Durchführung einer Kontrollmessung und Vergleich des tatsächlichen Gewichtswertes mit dem beim Schritt 10 errechne ten Endwert;
- 16. Bei Übereinstimmung zwischen dem errechneten Endwert (Schritt 10) und dem tatsächlichen Gewichtswert, ist der Meßvorgang abgeschlossen, es erfolgt ein Sprung an den Anfang des Programmes, (Leuchtdiode blinkt) oder falls noch keine Übereinstimmung besteht, Berechnen der Differenz zwischen dem errechneten Endwert (Schritt 10) und dem tatsächlichen Ge wichtswert und Sprung zum Schritt (12).
11. Verfahren zum Betrieb einer Dosierwaage nach einem der Ansprüche
2 bis 9, gekennzeichnet durch die folgenden Schritte:
- 1. Inbetriebsetzen der Dosierwaage durch Betätigen eines Ein/ Ausschalters (31) und Anzeige der Betriebsbereitschaft durch eine Anzeigeeinrichtung (42);
- 2. Drücken einer Starttaste (28) und Einlesen des Gewichtswertes des Wägegutes (Stoff 4);
- 3. Berechnen des Gewichtswertes der ersten Flüssigkeitskomponente in einer ersten Schleife "A" entsprechend der eingestellten Werte "A %" und "B %" und dem Stoff (4);
- 4. Vorgabe eines Wertes, bei dem vor Erreichen des errechneten Endwertes (Schritt 3) die Messung gestoppt wird, in Abhängigkeit von der Größe der zuzugebenden ersten Flüssigkeitskomponente;
- 5. Einschalten der Pumpe (6);
- 6. Warten, bis der Durchflußmengenmesser (5) genügend Impulse geliefert hat;
- 7. Abschalten der Pumpe (6);
- 8. Durchführung einer Kontrollmessung und Vergleich des tatsäch lichen Gewichtswertes mit dem beim Schritt 3 errechneten Endwert;
- 9. bei Übereinstimmung zwischen dem errechneten Endwert (Schritt 3) und dem tatsächlichen Gewichtswert, Übergang zu Schleife "B" oder Berechnen der Differenz zwischen dem errechneten Endwert (Schritt 3) und dem tatsächlichen Gewichtswert und dann Sprung zum Schritt 5;
- 10. Berechnen des Gewichtswertes der zweiten Flüssigkeits komponente in einer zweiten Schleife ("B") entsprechend der eingestellten Werte "A %" und "B %" und dem Stoff (4);
- 11. Vorgabe eines Wertes, bei dem vor Erreichen des errechneten Endwertes (Schritt 10) die Messung gestoppt wird, in Abhängigkeit von der Größe der zuzugebenden zweiten Flüssigkeitskomponente;
- 12. Einschalten der weiteren Pumpe (6*);
- 13. Warten, bis der Durchflußmengenmesser (5*) genügend Impulse geliefert hat;
- 14. Abschalten der weiteren Pumpe (6*);
- 15. Durchführung einer Kontrollmessung und Vergleich des tatsächlichen Gewichtswertes mit dem beim Schritt 10 errechne ten Endwert;
- 16. bei Übereinstimmung zwischen dem errechneten Endwert (Schritt 10) und dem tatsächlichen Gewichtswert, ist der Meßvorgang abgeschlossen, es erfolgt ein Sprung an den Anfang des Programmes, (Leuchtdiode blinkt) oder falls noch keine Übereinstimmung besteht, Berechnen der Differenz zwischen dem errechneten Endwert (Schritt 10) und dem tatsächlichen Ge wichtswert und Sprung zum Schritt (12).
12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß als erste
Flüssigkeitskomponente eine konzentrierte Flüssigkeit und als
zweite bzw. letzte Flüssigkeitskomponente eine Verdünnungs
flüssigkeit zugegeben werden.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19883807414 DE3807414A1 (de) | 1987-08-18 | 1988-03-07 | Dosierwaage |
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE3727544 | 1987-08-18 | ||
DE19883807414 DE3807414A1 (de) | 1987-08-18 | 1988-03-07 | Dosierwaage |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE3807414A1 true DE3807414A1 (de) | 1989-06-01 |
DE3807414C2 DE3807414C2 (de) | 1990-05-17 |
Family
ID=25858764
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19883807414 Granted DE3807414A1 (de) | 1987-08-18 | 1988-03-07 | Dosierwaage |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE3807414A1 (de) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3732042A1 (de) * | 1987-09-23 | 1989-04-13 | Zubler Geraetebau | Verfahren zum dosieren von zahntechnischen materialien |
FR2651320A1 (fr) * | 1989-08-23 | 1991-03-01 | Ensia | Automate de test sensoriel. |
EP0508289A2 (de) * | 1991-04-12 | 1992-10-14 | Günther Dr.-Ing. Heller | Verfahren zur Kontrolle einer Flüssigkeitsmenge und Vorrichtung |
WO1998030872A1 (en) * | 1997-01-10 | 1998-07-16 | Genera S.R.L. | Method for metering liquids |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3214288A1 (de) * | 1982-04-19 | 1983-10-20 | Gebr. Freuding Zahntechnische Laboreinrichtungen, 8949 Stetten | Vorrichtung fuer zahnlabors |
-
1988
- 1988-03-07 DE DE19883807414 patent/DE3807414A1/de active Granted
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3214288A1 (de) * | 1982-04-19 | 1983-10-20 | Gebr. Freuding Zahntechnische Laboreinrichtungen, 8949 Stetten | Vorrichtung fuer zahnlabors |
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WO1998030872A1 (en) * | 1997-01-10 | 1998-07-16 | Genera S.R.L. | Method for metering liquids |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE3807414C2 (de) | 1990-05-17 |
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