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Österreichische PATENTSCHRIFT Ni-18539. WILHELM HOLZER IN NIEDER-RAMSTADT BEI DARMSTADT.
Wage für in Bewegung begriffene Fahrzeuge.
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Wage, bei welcher aus einer von dem Gewichte der Last unabhängigen konstanten Bewegung vermittelst der durch die Last bedingten Stellung des Hebelsystems eine die Anzeigevorrichtung beeinflussende, der Last proportionale Bewegung hergeleitet wird.
Die Wage dient vorwiegend zur Gewichtsbostimmung grosser Massen, besonders Eisenbahnwaggons, Rollbahnwagen, Drahtseilbahnwagen u. dgl., sowie zum Wiegen ganzer Wagenzügo in der Bewegung.
Der Wagen a läuft auf die Wagenbrüclce mit einer angemessenen, ihm vorher erteilten Geschwindigkeit, welche ihn befähigt, die Wage ohne weiteres Zutun von aussen zu passieren. Das Hebelsystem der Wage weicht von dem anderer Wagen im wesentlichen nicht ab. Das Gegengewicht für die Last besteht in einem Federzuge der Feder b (Fig. 1).
Der Auszug der Feder b ist proportional der zu wiegenden Last und überträgt sich durch den Hebel c auf die Achse der Scheibe d. Dadurch wird diese Scheibe in eine von der ursprünglichen abweichende Stellung zur Scheibe f gebracht.
Die Scheibe f erhalt für jede Wägung eine konstante Bewegung, welche ihr z. 13. von dem zu wiegenden Wagen übermittelt wird. Die Scheiben d und f werden durch die Feder g in Berührung gehalten, so dass sich die Bewegung der Scheibe 'auf die Scheibe d Überträgt. Konstante Bewegung der Scheibe f vorausgesetzt, ist die Grösse der Umfangs- geschwindigkeit der Scheibe d proportional dem Sinus desjenigen Winkels, um welchen die Achse der Scheibe d von der rechtwinkligen Stellung Zur Achse der Scheibe f ab- weicht. Die Umfangsbewegung der Scheibe d ist demnach in der rechtwinkligen Stellung beider Achsen = 0 und wächst mit dem Sinus des Ablenkungswinkels.
Da der Federzug proportional der zu wiegendon Last ist, so ist nur noch erforderlich, Proportionalität zwischen diesem und dem Sinus des Ablenkungswinkels zu schaffen, um Proportionalität zwischen der zu wiegenden Last und der Umfangsbewegung der Scheibe d zu bedingen. Die
Proportionalität zwischen dem Sinus des Ablenkungswinkels und dem Federauszug wird dadu-h orgostellt, dass der Endpunkt des lebels c in einer rechtwinklig zum Federauszug am Federgehänge angeordneten Schleife 4 und 5 (Fig. 1 und F)) geführt ist. Es ist dabei Voraussetzung, dass die Flanken 4 und 5 in jeder Lage parallel zur Anfangslage stehen, was durch die Anordnung am Federgehänge ohne wesentlichen Fehler in einfacher Weise erreicht wird.
Für die Richtigkeit der bisherigen Ausführungen ist noch erforderlich, dass das
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differenten Gleichgewicht befindet. Um Genauigkeit zu erreichen, ist es weiter notwendig, das Ende des hotels c ohne Spielraum zwischen den Flanken 4 und 5 der Schleife zu führen, was jedoch wegen der Reibung wieder nicht ohneweiters angängig ist ; eine einseitigo Belastung der Achse des Hebels c, welche einen zweckmässigen Kontakt zwischen
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die Richtigkeit der Beziehungen indifferentes gleichgewicht aller Teile vorausgesetzt ist.
Um nun den Erfordernissen zu genügen, trägt der Hebel c an seinem Ende ein kleines
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Röllchen 2 (Fig. 4), welches an der oberen Flanke der Schleife läuft (Fig. 5) und ausser- dem drehbar befestigt einen zweiten Hebel, welcher ebenfalls ein Röllchen j ! tragt, das an der unteren Flanke 5 läuft. Beide Hebel sind durch eine Spiralfeder 8 auseinander gespannt, so dass sie mit leichtem Federdruck an ihrer Flanke laufen, wodurch Spielraum wie Reibung in möglichst vollkommener Weise umgangen sind.
Um Kollisionen zwischen den Hebeln und der Schleife zu vermeiden, sind die Flanken 4 und 5 zu beiden Seiten ihrer Verbindungsteile der Zugstange angeordnet, wie aus Fig. 6 ersichtlich, und der Spannhebel ist mit einer entsprechenden Krümmung versehen, damit er beim Aufwärtsgehen der Flanke 5 nicht gegen diese stösst.
Obgleich die Ausführungen bezüglich der Proportionalität zwischen Last und Umfangsbewegung der Scheibe d theoretisch richtig sind, gibt es doch in der Umgebung der rechtwinkligen Achsenstellung eine Zone, in der das Fortschreiten der Bewegung nicht voll- 'kommen sicher ist, vielmehr eine nicht beabsichtigte Gleitung stattfindet, welche die
Genauigkeit der Wiegung beeinträchtigt. Aus diesem Grunde ist in der Nullstellung der
Wage (unbelastet) für die Scheibe d eine entsprechend vom rechten Winkel abweichende
Stellung gewählt, die ausserhalb der unsicheren Zone liegt. Dies hat zur Folge, dass bei entsprechender Bewegung der Scheibe f auch im unbelasteten Zustande der Wage ein entsprechendes konstantes Vorrücken der Scheibe d stattfindet und im belasteten Zustande das Gewicht der Last erst oberhalb des konstanten Weges proportional markiert wird.
Man muss dementsprechend für jede Wiegung die bestimmte Konstante von der tatsächlichen
Ablesung subtrahieren, um das Gewicht zu erhalten.
Die Bewegung der Scheibe f kann von der Bewegung des zu wiegende Wagens hergeleitet werden. Der Wagen a stösst gegen den Mitnehmer i, welcher mit einem Bande v
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auf die Scheibe f übertragen wird, wie aus der Zeichnung ersichtlich. Nun ist es aber nicht möglich, Ruf diese Weise eine genau bemessene konstante Bewegung auf die Scheibe. f zu übertragen. Um dennoch die gewünschte konstante Wirkung der Scheibe f auf die Scheibe d zu ubertragen, wird folgendermassen verfahren.
Der Wagen fährt auf die Brücke und setzt, schon ehe die eigentliche Wiegung beginnt, den Mitnehmer i und mit ihm die Scheibef in Gang. Dadurch wird von vorneherein ein gewisser Gieichmässigkeitszustand der Bewegung geschaffen, ebenso stellt sich das Hebelsystem in die der Last entsprechende Lage. ehe die eigentliche Wiegung beginnt. Während des Auffahrens des Wagens ist die Berührung der Scheiben d und f durch den Hebel 1 (Fig. 2) aufgehoben.
Sobald das Wagenrad gegen den Hebel m stösst, lässt der Hebel 1 los und die Feder 9 bringt beide Scheiben d und und/in Berührung. Gleichzeitig mit dem
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untere Teil des Hebels o klinkt über den Hebel it und hält diesen durch den Einfluss des mit o verbundenen Gegengewichtes fest, wodurch die Stellung der Hebel n, rn und 1 und damit die Berührung der Scheiben d und f gesichert bleibt, bis durch das Rad des fortschreitenden Wagens die Sperrung durch Niederdrücken des Hebels o wieder auf- gehoben wird und durch die Feder p der Hebel l die Berührung der Scheiben d und. f wieder aufhebt.
Demgemäss macht zwar nicht die Scheibe f einen konstanten, bestimmten
Weg, doch ist die Scheibe d auf einem konstanten, gemessenen Weg der Scheibe f von dieser beeinflusst, was dieselbe Wirkung bedingt.
Die verschiedenen in Betracht kommenden Faktoren, Weg der Scheibe d, Über- setzung der Wage, Federauszug pro Gewichtseinheit, Länge des Hebels c, Durchmesser der Scheiben, Abstand der Hebel M und o, Übersetzung der Bewegung bis zur Scheibe f können nun so gewählt werden, dass ein bestimmtes, die Wage passierendes Gewicht einer
Umdrehung der Scheibe d entspricht, während alle Zwischenlasten durch entsprechende ) Teilung markiert werden können, wobei im Auge zu behalten ist, dass immer die ent- sprechende Konstante im voraus in Abzug gebracht wird. In dieser Konstanten kann auch der konstante Fehler in Abzug gebracht werden, welcher dadurch entsteht, dass der Wagen in dem Augenblicke, in welchem er die Hebel tn und o niederdrückt, nicht sein ganzes
Gewicht auf die Wage geltend macht.
Angenommen, 100 ()' leg sollen durch eine Umdrehung der Scheibe d markiert werden, ebenso soll die Konstante eine Umdrehung betragen. Dem- gemäss muss beim Überfahren eines Wagens von 1000 kg die Scheibe d zwei Umdrehungen machen. Es sei durch Versuche ermittelt, dass der Fehler durch das Niederdrücken der
Hebel mund 0 = 5 kg he trage, so soll im unbelasteten Zustande die Wage bei der ent-
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wogegen von der Ablesung nur eine Umdrehung = 1000 kg in Abzug zu bringen ist. Das
Einstellen der Wage auf beliebige Umdrehung beim Leerlauf kann leicht durch ent-
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Zahlenscheiben r (Fig. 4), so dass es möglich ist, das passierte Gewicht einschliesslich der zu subtrahierenden Konstanten direkt abzulesen.
Will man nicht bei rasch aufeinander folgenden Wiegungen die Konstruktion jedesmal in ihre Anfangsstellung zurückbringen, so kann die Bewegung fortschreiten und man hat dann in der Differenz je zweier Ablesungen das Gewicht. Auf diese Weise summieren sich auch die einzelnen ge. wogenen Lasten. Doch ist es, will man aus der Summe einer Reihe von Wiegungen einen Schluss auf die Summe der gewogenen Lasten ziehen, nötig, zu wissen, wie viele Einzelwiegungen stattgefunden haben, um zu wissen, wie vielmal die Konstante von der Summe in Abzug zu bringen ist. Zu diesem Zwecke kann auf irgendeine Weise, etwa mit dem Hebel I ein gewöhnlicher Hubzähler in Verbindung gebracht worden.
Für viele Fälle ist ein Abdruck der Wiegeresultate notwendig. Dieser wird folgendermassen bewirkt. h ist eine Papierrolle, von der ein entsprechend breiter Streifen an den Scheiben ?' vorbei über zwei Transportrollen geführt wird. Für diesen Fall haben die Scheiben !' keine Zahlen, sondern nur einen vermittelst einer scharf vorspringenden Rippe markierten Zeiger, welcher mit der Scheibe fest verbunden ist und sich mit diesor dreht.
S ist ein Stempel, welcher für jede Scheibe r ein Zifferblatt nebst Einteilung in negativer Prägung
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Stempels, wodurch auf der linken Seite dos Papierstreifens die Zifferblätter markiert werden und gleichzeitig die Stellung der Zeiger, da dieselben auf den Scheiben r scharfkantig erhaben sind, so dass die dadurch bedingte erhabene Papierstelle vom Grunde des Stempels getroffen wird, während im übrigen das Papier nur von den erhabenen Stellen des Stempels getroffen wird.
Man hat somit auf dem Papierstreifen ein Bild, welches die fortgeschrittene Stellung der Zeiger auf den Zifferblättern vollkommen wiedergibt, Geht der Hehel 0, nuchdem der Wagen Uber ihn hinweggelaufen ist, wieder in seine Anfangs-
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da er einen Klinkillebel trägt, so dass das Bild mit dem Wiegorosultat sofort über dem Stempel erscheint und in Ruhe abgelesen werden kann. Damit ist gleichzeitig der Papierstreifen für den nächsten Abdruck zurechtgerückt. Es ist nun aber notwendig, dass vor
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ehe der Wagen die Wage vorlasst, die Scheiben r in einer bestimmten Lage festgestellt werden, damit die auf dem Stempel S liegenden Zifferblattmit. ten beim Abdrucken mit den Mittelpunkten der Scheiben r genau zusammenfallen.
Dieses wird erreicht, indem der
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einer kleinen Plattform (in Fig. 2 nicht gezeichnet) des Federgehänges angeordnet ist, niedergeht. Somit bewegt sich das Hebelsystem zwangsläufig in die für den Abdruck eriorderliiche Lage und unmittelbar nach der Feststellung desselben findet der Abdruck statt. Damit die Stempelbewegl1ng noch um ein Geringes fortschreiten kann, nachdem das Hebel-
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gestaltet werden. t ist der Winkelhebel, welcher auf den Druckknopf des Stempels drückt (Fig. 1).
Die elastisch zu gestaltende Verbindung ist durch eine punktierte Linie zwischen t und tt markiert. Der Stempel S ist so eingerichtet, dass er wie die bekannten Firmenstempel beim Loslassen des Druckknopfes sich umwendet und auf der der Druckseite
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zwischen zwei sich gegenüberstehenden #-Eisen läuft, um seitliche Abweichung zu vormeiden, während der Rahmen in senkrechter Richtung durch eine Rolle q getragen wird. Auf der einen Seite trägt der Rahmen das Transportband v, auf der anderen Seite den
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gewicht ausgeglichen. Um Bruch beim Gegenstossen des Wagens zu vermeiden, ist der Mitnehmer als Hohlzylinder gestaltet, in dem ein Kolben geführt ist.
Der Hohlzylinder ist beim Gegenstossen mit Luft gefüllt, welche infolge des Druckes durch eine regulierbare Öffnung entweicht. Dadurch ist für den ersten Anprall ein Puffer geschaffen, während bei
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der Pufferkolben durch irgendeine Vorrichtung, welche an der Rückseite des Führung. gerüstes angebracht ist, wieder ausgezogen.
Es ist nicht durchaus erforderlich, dass die Bewegungskonstante der Scheibe f in der beschriebenen Weise dadurch erreicht wird, dass die Scheibe d mit jener in und ausser Kontakt gesetzt wird. Man kann vielmehr die beiden Scheiben d und f immer in Berührung lassen, dabei aber für die Nullstellung der Wage die rechtwinklige Stellung der Scheiben d und f wählen. In diesem Falle kann die Bewegung des Mitnehmers i und der Scheibe f schon vor dem Auffahren des Wagens beginnen und dadurch Gleichmässigkeit der Bewegung geschaffen werden, ohne dass die Scheibe d mitgeht. Sobald aber der Wagen auf die Brücke kommt und die Ablenkung beginnt, beginnt auch die Bewegung der Scheibe d und dauert fort, bis der Wagen die Wage verlässt.
In diesem Falle kommt statt des Abstandes der bei den Hebel mund 0 die Länge der Wagenbrücko als Faktor in Betracht Doch hat diese Art den Nachteil des unsicheren Ganges für kleine Lasten, gestaltet sich aber etwas einfacher.
Weiter kann die Bewegung der Scheibe f derart hergeleitet worden, dass mit der Scheibe f ein gespanntes Triebwerk in Verbindung gebracht wird, dessen Sperrung, nachdem der Wagen auf die Wage gefahren ist, auf irgendeine beliebige Weise ausgelöst wird, worauf das Triebwerk der Scheibe f eine bestimmte Bewegung erteilt und sich selbsttätig, nachdem es abgelaufen ist, wieder sperrt. Dabei wäre jedoch zu beobachten, dass der Wagen nicht rascher fährt und die Brücke nicht eher verlässt, als das Triebwerk und die Scheibe f- ihre gemessene Bewegung abgelaufen haben.
Sodann kann man, sobald der Wagen auf die Wage aufgelaufen ist, in der Zeit, während er sich über die Wage bewegt, auf irgendeine Weise die erforderliche Bewegung von Hand bewirken, etwa durch eine Kurbel, die bis zu einern bestimmten Anschlag gedreht wird, oder auf beliebige andere Weise. Die Hauptsache bleibt immer, dass die Scheibe f die bestimmte konstante Bewegung macht, während der Wagen sich auf der Wage befindet. Die Schwankungen, welche das Hebelsystem der Wage während der Wiegeperiode macht, sind ohne Belang, denn sie werden sich in gleicher Weise über und unter dom der Last entsprechenden Mittol geltend machen und so sich aufheben, so dass das Endergebnis der der Last zugehörigen Mittellage entspricht.
Ausser der beschriebenen Anordnung gibt es noch verschiedene andere Konstruktionen, welche unter zweckmässiger Verwendung geeignet erscheinen, von einer konstanten Bewegung und dein Ausschlag des Hebeisystems eine der Last proportionale Bewegung abzuleiten.
Eine solche Konstruktion ist z. B. angegeben in der Druckschrift Rosenkranz, Der Indikator", 1901, Seite 68. Anordnung von L. IIamann ; sodann erschien noch die hei Rouleaux, Konstrukteur", 1882, Seite f) 03, Fig. 561 angegebene Konstruktion unter Um- ständen verwendbar. Auch die Feder b und die Übertragung durch die Schleife kann ersetzt werden, indem man beispielsweise das Hebelsystem der Wage durch ein Metallband an einem Hebel (Fig. 8) angreifen lässt, dessen Lastseite als Kreisausschnitt ausgestaltet ist, auf welchem das Metallband abläuft, während auf der entgegengesetzten Seite das Gegengewicht angebracht ist.
Bei einer solchen Konstruktion ist ohne weiteres der Sinus des Drehungswinkots proportional der Last und die Achse dieses Hebels könnte ohne weiteres auf irgendeine geeignete Weise mit der Scheibe d verbunden werden. Ebenso könnten die Scheibenumfänge d und f durch ebene Ftächen ersetzt werden, die wie die Scheiben in Berührung gebracht sind und von denen eine die konstante Bewegung in konstanter Richtung bewirkt, während die andere in mit der Last veränderlicher Richtung geführt, die Proportionale zum Gewicht angeben würde, ganz wie unter Anwendung der Scheiben.
Der Schworpunkt des Neuen und Eigenartigen der vorliegenden Erfindung ist darin zu erblicken, dass bei Wagen und zum Zwecke der Gewichtsbestimmung die vertikale Lastwirkung mit der wagerechten Bewegung der Last oder einer anderen konstanten Bewegung zu einer der Last proportionalen Bewegung verbunden wird, durch welche die Grösse der Last bestimmt wird.
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