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Wälzlager für Wagen.
Die bis jetzt bekannten Wagen, bei denen die Drehachse zwecks Ve3rminderung der Reibung aus einer Messerkante besteht, haben den Nachteil, dass sich diese Kanten in verhältnismässig kurzer Zeit abnützen und dadurch die Reibung zwischen den sich drehenden Teilen vermehrt wird.
Die Reibung ist umso geringer, je schärfer die Kanten, aber je schärfer die Kanten sind, umso rascher nützen sich dieselhen ab und umso unpraktischer sind dieselben daher.
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine automatische Wage, bei welcher die Vorteile der Messerkantenwage ohne deren Nachteile erreicht werden.
In der Zeichnung ist eine beispielsweise Ausführungsform des Erfindungsgegenstandes
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nahmedesWiegegutes.
Fig. 2 ist ein Schnitt durch die Hauptdrehvorrichtung in grösserem Massstabe,
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Fig. 4 cm Querschnitt der Hauptdrehvorrichtung.
Fig. 5 veranschaulicht eine Ansicht der einzelnen Teile derselben in vergrösserten) Massstabeund
Fig. 6 einen Grundriss der Maschine. teilweise im Schnitt,
Fig. 7 und 8 sind Ausichten einer weiteren Ausführungsform eines Teiles der Ureb- vorrichtung.
Fig. 9 ist eine ähnliche Ansicht wie Fig. 1, bei welcher sich jedoch der gebogene Teil oben betimict.
Fig. Ht u. 11 sind ansichten der Hauptdrchvorrichtung und der Drehvorrichtung des
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Fig. 12 stellt die eigentlichen Teile der drehvorrichtung dar.
Fig. 12 a und 12 b sind vergrösserte Ansichten eines Teiles der Drehvorrichtung, bei welchem eine Holle anstelle der Kugel verwendet wird.
Fig. 13 bis 19 sind schematische Ansichten, welche verschiedene Formen nicht konzentrischer Drehvorrichtungen bei verschiedenen Lagen des Balkens darstellen.
Der Wagebalken 1 besteht aus den Seitenteilen 1, (Fig. 1, 4 und G) zwischen welchen der Behalter 3 un das Gewicht 4 (Fig. 4) aufgehängt sind, Fig. 1 zeigt rechter Hand nur den Drehteil für das Gewicht. Diose Seiten sind durch Kreuzstähe 5 und Schrauben C miteinander verbunden.
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platte festgeschraubt und durch die Stange 8 verbunden sind. Diese Querstange trägt die untere, die Konsole 9 umfassenden Teile der Drehvorrichtung. Diese sind mittelst Schrauben 10 Fig. 4 auf der Querstange befestigt. Auf den Konsolen lagern die durch Schrauben 12 gehaltenen Blöcke 11 (Fig. 5).
Letztere sind auf der oberen Fläche in der Schwingrichtung des Wagcba) kens abgerundet und ist eine solche Kurve durch die Linie a-b, Fig, dargestellt, Diese Teile arbeiten mit den vom Balken getragenen zusammen, welch letziere an den Seitenteilen des Wagbalkens festgeschraubt sind. Diese oberen Teile der Drchvorrichtung sind w ! e durch die Linie c-d der Fig. 2 angedeutet, mit einer geraden Fläche versehen.
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Die unteren Blöcke haben Nuten, wodurch. die Rippen 11. Fig. 5 und 7, gebildet worden, auf deren Kanten sich der obere Block abrollt. Die Drehvorrichtung wird auf diese Weise von Schmutz befreit, indem derselbe in die Rollen gedrückt und von dort abgeführt wird.
Dadurch dass beim Bewegen des Wagbalkens eine segmentartige Fläche am Drehpunkt der Wage sich abrollt, wird die Reibung fast vollständig vermieden. Die Fläche selbst kann aus unzähligen Messerkanten zusammengesetzt gedacht werden, von denen jede durch das angrenzende Material vor Abnützung und Bruch geschützt ist.
Mittelst dieser Anordnung wird aber noch ein anderer bedeutender Vorteil erzielt.
Aus Fig. 1 in welcher der Wagbalken nach rechts gekippt und der Aufnahmebehälter angehoben zur Entgegennahme des Wiegegutes dargestellt ist, ist zu ersehen, dass die Berührungsstelle zwischen den oberen und unteren Teilen der Drehvorrichtung rechts von der senkrechten Ebene liegt, welche durch die Mitte der Maschine geht und zwar auf der Lime x-y der Fig. 1 und 2. Infolgedessen werden die beiden Arme des Wagbalkens ungleich lang und wird der Arm'mit dem Aufnahmebehälter der längere. Dies hat zur Folge, dass der Balken beim Laden eher zu kippen anfangen wird, als dies z. B. bei einem solchen mit Schneidelagern der Fall sein würde, wobei die Arme des Balkens in jeder Lage gleich lang sind.
In vorliegender Vorrichtung ist das Hebelverhältnis zwischen den beiden Armen zu Gunsten des Armes für den Behälter, wodurch derselbe frühzeitig zu kippen anfängt und eine rasche Anfangsbewegung erhält. Es ist somit im Gegensatz zu vielen, bis jetzt bekannten Wagen beim Gegenstande vorliegender Erfindung nicht erforderlich, dem Balken Mitelst einer mechanischen Vorrichtung einen Stoss zu erteilen, um ersteren zum kippen zu bringen.
Ferner ändert sich das Hebelverhältnis zwischen den beiden Armen des Wagbalkens stetig, während sich letzterer aus der in Fig. 1 dargestellten Lage in die wagrechte ver- dreht. U ! elchzeitig wird der Unterschied in der Länge der beiden Arme geringer, bis die wagrechte Lage erreicht ist, in der beide Arme gleich lang sind. In dieser Stellung hört die Materialzufuhr ganz auf, welche allmählich in der Masse wie der Balken sich der wagrechten Lage nähert und der Unterschied in der Länge der Hebelarme geringer wnrde, abnahm.
Vermöge dieses veränderlichen Verhältnisses der Längen der Hebelarme wird der Balken ruhig und ohne Stoss in die wagrechte Lage gebracht ; und da der Wagbalken aus- schliesslich durch das Gewicht des zugeführten Materials und nicht durch ein Auffallen desselben bewegt wird, so geht derselbe ohne durch eine unnötig hohe Geschwindigkeit in die wagrechte Lage über.
Wenn der Balken sich der wagrechten Lage nähert, findet ein weiterer aber fortwährend abnehmender Materialzufluss statt, bis die wagrechte Lage erreicht ist. wobei noch im letzten Augenblick eine genügende Materialmenge zugeführt wird.
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Um bezüglich der Drehvorrichtung und des Gestelles der Wage eine Seiten-oder Längsverschiebung des Wagbalkens zu verhindern, ist zwischen den mit Aushöhlungen 17 ausgerüsteten Blöcken 15 und 16 eine Kugel 14 vorgesehen.
Die Kugel wird sich in der unteren Höhlung selbst zentrieren und auf diese Weise stets die genaue Lage des Balkens angeben. Der untere Block 16 ruht in einer Ausnehmung 18 und wird mittels der in der Höhlung 20 befindlichen Feder 19 nach ohen gedruckt.
Die Kugel bleibt stets in Berührung mit dem Balken und hindert ein Verschieben 'iessulben. \'ermöge ihrer elastischen Unterlage geht die Kugel herab, wenn der Balken -, ich der wagrechten Lage nähert ; und drückt die Feder die Kugel wieder nach oben, wenn d r Haiken kippt. Die tiefste Lage der Kugel ist in Fig. 2 punktiert dargestellt.
Um beim Kippen des Wagbalkens ein Gleiten des oberen Teiles der Drehvorrichtung I. verhindern, sind bei der am Wagbalken befestigten Platte 22, Zähne 21 und bei der
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vorgesehen.
Wenn der Balkon kippt, greifen die Zähne ineinander, wie die Zähne eines Zahn- Kotriebes und bilden die Zähne am gebogenen Teil eine Radverzahnung. Auch fällt die Teilungslinie der oberen Verzahnung mit der geraden Fläche des oberen Teiles der Drehvorrichtung zusammen. Die Zähne sind nur an den Endpunkten der in Frage kommenden Teile der Drehvorrichtung vorgesehen.
Die Zähne befinden sich ausser Tätigkeit, wenn die Wiegeoperation beendet, d. h. solange der Balken nu Gleichgewicht ist oder sich der wagrechten Lage bis auf ein Geringes genahert hat, weil dann die Zahne der betreffenden Teile der Drehvorrichtung ausser Ein-
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pnnkttelle die richtlte Lage/u einander beibehalten, wenn der Balken sich in der Höchststellung befindet und Gefahr für ein Gleiten der Teile vorhanden sein sollte. Und wenn
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nicht beeinflusst.
Wie aus den Zeichnungen zu ersehen ist, ist die Zentriervorrichtung in der Mitte des Drehpunktes angeordnet,. während sich in gleicher Vertikalebene die gezahnten Teile zur Verhinderung eines Gleitens des Balkens auf dem Rahmen befinden und an jeder Seite dieser Teile die Träger für die Drehpunkte angeordnet sind (Fig. 4,5 und 5). Diese Träger bestehen aus zwei Teilen, welche zu beiden Seiten des Zentrierlagers liegen.
Die Auflagefläche der Drehvorrichtung kann auch, wie in Fig. 7 und 8 veranschaulicht, aus einem zusammenhängenden Ganzen gebildet werden. Bei dieser Anordnung kann in der Weite des Balkens gespart werden.
Die abroliende Drehpunktsanordnung kann aber auch in einer anderen Weise, als der oben geschilderten ausgeführt werden. Alle stimmen aber darin überein, dass die einander gegenüberliegenden Teile der Drehvorrichtung nicht denselben Krümmungshalbmesser besitzen, um so die Rollwirkung erzielen zu können. Bei der beschriebenen Art arbeitet eine gerade obere Fläche mit einer unteren segmentartigen zusammen.
Wie in den Fig. 9 und 10,11, 12 und 12a-dargestellt, ist die Anordnung jedoch eine umgekehrte ; die gebogene Fläche ist oberhalb, während sich die gerade unterhalb befindet ; dann können auch beide Teile gebogen sein, wie in den Diagrammen 17, 18 und 19 veranschaulicht.
Die Flächen haben ihre Krümmungsmittelpunkte auf gleicher Seite des Berührungspunktes
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Der Aufnahmebehälter für das Wiegegut, sowie das Gewicht sind am Wagebalken drehbar aufgehängt. Beide Drehvorrichtungen haben alle charakteristischen Eigenschaften der im Vorstehenden beschriebenen für den Wagebalken.
Anstatt mit einer Kugel kann die Zentriervorrichtung für den Wagebalken, wie durch 30, Fig. 12 a und 12 b, angezeigt ist, auch mit einer Rolle mit abgeschrägten Kanten versehen sein, welche wie die Kugel eine federnde Unterlage hat. Die Kugelanordnung hat den Vorzug, dass dieselbe ein seitliches Ausdehnen und Zusammenziehen der Teile der Wage gestattet, ohne ein Klemmen derselben zu bewirken, da in den Lagern genügend Spielraum für die Kugel vorhanden ist, um sich seitlich bewegen zu können.
Die Kugel bewirkt weiter eine Zentrierung des Wagbalkens, da dieselbe fortwährend bestrebt ist, die richtige Lage in ihrem Lager einzunehmen. Somit verhindert dieselbe nicht nur eine Seiten-sondern auch eine Längsverschiebung.
Nachdem die Bauart und Wirkungsweise des Apparates vorliegender : Erfindung he- schrichen ist, wird auf die schematischen Figuren 13 bis 19 übergegangen.
In Fig. 13 ist der Balken in der Gleichgewichtslage dargestellt.
Fig. 14 zeigt den Balkon in der Stellung zum Füllen des Behälters. Die abrollende
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Winkel x-221'teilt den Umfang des Kreises in 16 Teile von denen jeder 2, zu lang ist, welche Entfernung in dem Diagramm mit X bezeichnet ist.
Der Hebelarm an der Behälterseite des Balkens ist in der dargestellten Kippstellung um das Stück. x - 2,35" langer geworden. Gleichzeitig ist aber auch am Behälterende der drehpunkt piu das Stück y oder um den sechzehnten Teil des Umfanges eines Kreises von 8" Durchmesser oder gleich 157" hinausgeschoben worden, mit anderen Worten, der Hebelarm an der Behälterseite des Balkens ist um die Stücke x und y, oder im vorliegenden Falle um 2,35+1,57oder3,92"längergeworden.
Selbstverständlich ist der Hebelarm an der Gewichtsseite entsprechend kürzer geworden. Bezeichnet man die halbe Länge des Hebelarmes mit L/ und beträgt dieselbe z. B. 16 Zoll und die zu wiegende Last 1000 Pfund,. dann erhält man die folgende Formel, nach welcher das Gewicht in Empfänger bestimmt wird, bei welchem sich der Balken zu
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W. 22, 92 = 1000. 15, UR oder W = 15080 : 22,92 = 657,94 M.
Hierans ergibt sich, dass der Balken, vernachlässigt man das Moment des in den Behälter fallenden Materials, sich nach unter zu bewegen beginnt, nach dem 657, 94 in den Behälter gfiangt sind und ferner, dass der Rest von den 1 00 Pfund, nämlich 342, 06 M.
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Da dtJf Heholarm der Dehllltorseite beim Heral) bewogen kürzer wird und der entgegenwirkende Hebelarm, an welchem sich das Gewicht befindet, in gleichem Verhältnis länger wird, so ist ersichtlich, dass die Wage auf ihrem Wege von der höchsten Loge nach der Gleichgewichtslage fortwährend neues Material aber in stetig abnehmenden Mengen erhält.
Hiedurch wird ein Umschlagen des Balkens verhindert und ein genaues Wiegen ermöglicht.
Dieselbe Wirkung wird erzielt, bei der in den Figuren 15 und 16 dargestellten Anwendungsart der Erfindung, bei welcher die gebogene Fläche oben am Balken mit einer geraden Fläche am Rahmen zusammenarbeitet und bei welcher das gleiche Verhältnis von geraden und gebogenen Berührungsteilen der Gewichts- und Behälterdrehvorrichtung vorhanden ist.
In beiden Fällen beträgt der Neigungswinkel des Balkens, wenn er in der Kippstellung
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Bei der in Fig. 17 angedeuteten Verwendungsart werden zwei Kreisflächen von verschiedenen Halbmessern verwendet. Angenommen der Halbmesser JB == 6 und der Halbmesser r = 4.' wie in dem vorhergehenden Beispiel und der Halbmesser BI des grösseren
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Fig. 18, welche den Balken in der Höchstlage darstellt, ersichtlich, dass bezüglich der Ver- längerung und Verkürzung der beiden Hebelarme dieselben Ergebnisse erzielt werden.
Fig. 19 stellt eine Anordnung dar, bei welcher R1 dreimal so gross als r oder 18" lang gemacht und r1 entsprechend dreimal grösser als r oder - 12" lang gemacht worden ist. In diesem Falle ist der Neigungswinkel kleiner als oder gleich 150. Hieraus ist ersichtlich, dass in Fällen, bei denen der Höhenraum zur Aufstellung einer Wiegemaschino beschränkt ist, die Länge der senkrechten Bewegung des Behälters und somit die Gesamthöhe der Maschine bestimmt werden kann, indem ein Halbmesser von geeigneter Länge gewählt wird.
Fig. ; 3 a stellt ein verstellbares am Gewichtsendo der Wage angebrachtes Hilfh-
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PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Wälzlager für Wagen, dadurch gekennzeichnet, dass die sonst mit Schneiden und Pfannen versehenen Teile mit Wälzflächen ausgerüstet sind, welche im Vergleich zur Länge des Balkens kurz und in der Bewegungsrichtung des freisciwingenden Balkens glatt sind.