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Automatische Auftriebswage.
Vorliegende Erfindung bezieht sich auf automatische Wagen, bei welchen der Wagebalken dadurch in die Gleichgewichtslage gebracht wird, dass mit dem Wagebalken ein in eine Flüssig- keit tauchender Körper verbunden ist, dessen Auftrieb verändert werden kann. Das Gleichgewicht am Wagebalken ist erreicht, wenn das Lastmoment, bezogen auf den Drehpunkt des Wagebalkens, gleich dem Moment der Auftriebskraft ist. Ist der Arm des Auftriebsmomentes gegeben, so ist dann das Mass der zur Erreichung des Gleichgewichtes erforderlichen Vergrösserung des Auf- triebes ein einfaches Mass für die Grösse der Last.
Der Erfindung gemäss wird die der jeweiligen
Last entsprechende Vergrösserung des Auftriebes durch die Bewegung gemessen, welche der
Flüssigkeitsbehälter machen muss, um den Auftrieb des eintauchenden Körpers auf das zur
Herstellung des Gleichgewichtes erforderliche Mass zu bringen.
Bei einfachster Bedienung, sicherem und schnellem Arbeiten schliesst eine solche auto- matische Wage Irrtümer, wie sie sich beim Auflegen von Gewichten, bei Bewertung und Nieder- schrift derselben ergeben können, vollkommen aus.
In den Fig. i bis 4 der Zeichnung ist eine beispielsweise Ausführungsform des Gegen- standes der vorliegenden Erfindung veranschaulicht, und zwar zeigt Fig. i die automatische
Wage unter Belastung in Gleichgewichtslage im Schnitt. Fig. 2 und 3 stellen Schnitte nach den
Linien A-B in Fig. i bzw. c-d in Fig. 2 dar. Fig. 4 zeigt in vergrössertem Massstab die Verstell- vorrichtung des Übertragungsmechanismus.
Die abzuwägende Last, die sich auf der Brücke der Wage befindet, wirkt durch die Zug- stange 1, die in das mit einer Schneide versehene Gelenk 2 eingehakt ist, auf den kürzeren Arm des Wagebalkens 3. Der ungleicharmige Wagebalken 3 ruht mit einer Schneide 4 auf dem Schneiden- lager 5 und trägt an seinem längeren Hebelarm einen Aufsatz 6 mit dem Züngel 7. Diesem steht das am Wagengehäuse angebrachte feste Züngel 8 gegenüber.
Unter dem Wagebalken 3 ist ein zweiarmiger Hebel 10 gelagert, der mit der Schneide 12 auf dem Schneidenlager 11 aufliegt. Der eine Arm des Hebels 10 ist mittels der mit Schneiden versehenen Zugstange 9 mit dem längeren Arm des Wagebalkens 3 verbunden. Der andere Arm des Hebels 10 stützt sich auf den mit einer Schneide versehenen Stift 14, der auf einer Platte 15 befestigt ist, die durch Stehbolzen 16 mit einem hohlen Tauchkolben 17 in Verbindung steht.
Die Auf-und Abwärtsbewegung des Tauchkolbens 17 wird durch ein Gehäuse 21 begrenzt.
Zur Führung des Tauchkolbens 17 sind einerseits äussere, im Gehäuse 21 gelagerte Rollen 20, , andrerseits innere Rollen 19 vorgesehen, die auf einem in den Tauchkolben 17 ragenden Zylinder 18 gelagert sind. Zweckmässig werden diese Rollen sehr schmal (messerscharf) ausgeführt und laufen auf Kugellagern, um schädigende Reibungswiderstände möglichst auszuschalten.
Der Kolben 17 taucht in den Flüssigkeitsbehälter 22, der durch das Handrad 29 (Fig. 2 und 3), die Welle 28, das Vorgelege 27,26, das Zahnrad 25 und die am Flüssigkeitsbehälter 22 angebrachte
Verzahnung 23 gegen den Tauchkolben 17 angehoben werden kann. Der Flüssigkeitsbehälter 22 ist durch Gegengewichte 39, die an über Rollen 38 laufenden Seilen 37 hängen, teilweise entlastet.
In der Ruhelage soll der Tauchkolben 17 in die Flüssigkeit des Behälters 22 in geringem Masse hineinragen ; zu diesem Zweck trägt der zweiarmige Hebel 10 eine Wagschale 13, so dass durch
Auflegen bzw. Wegnehmen von Gewichten die Eintauchtiefe des Tauchkolbens 17 in der Ruhe- lage eingestellt werden kann.
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Der Flüssigkeitsbehälter 2, 2 sitzt bei unbelasteter Wage auf einer Platte J auf, deren Verstellung durch eine Schraubenspindel 55 herbeigeführt wird, welche in der Nabe eines gegen axiale Verschiebung gesicherten Handrades 56 verschraubbar ist. Durch ein Heben bzw. Senken der Platte 54 und damit des auf der Platte aufsitzenden Flüssigkeitsbehälters 22 ist ein. Aus-
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rad 45, die in den Stromkreis einer Batterie 80 geschaltete elektromagnetische Kupplung 46 und die Kegelradgetriebe 47 die Bewegung des Flüssigkeitsbehälters auf ein Zeigerwerk überträgt.
Das von der Welle 41 durch das Kardangelenk 42 (Fig. ) angetriebene Zahnrad odci Stiftenrad 44 greift mit seinen Stiftzähnen in Löcher an der Mantelfläche des Kegelrades 45 ein und ist auf der Welle 43 verschiebbar. Das Kegelrad 45 besitzt einen Schlitz -15', der sich entlang einer Erzeugenden dieses Kegelrades erstreckt und in dessen Mittellinie die Teilung jeder Lochreihe ihren Anfang hat. In diesen Schlitz greift bei Ruhelage des Apparates ein Stift des Rades 44,
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verhältnis geändert werden kann. Diese Verschiebung des Stiftenrades 44 vermittelt ein Winkelhebel 49, dessen einer gegabelter Arm eine mit dem Stiftenrad 44 fest verbundene Muffe umgreift, während das Ende des anderen Armes durch die Beschwerung mit einem Gewicht 50 gegen eine Stellschraube 51 gedrückt wird, auf welcher es frei aufliegt.
Die Stellschraube 51 greift in ein Gewinde eines innen hohlen Kolbenschaftes 52'ein, der einen im Gefäss 53 lotrecht beweglichen Kolben 52 trägt. Im Gefäss 53 befindet sich die gleiche Flüssigkeit wie im Behälter 22. Um ein Mitdrehen des Kolbens 52 bei Betätigung der Stellschraube 51 zu verhindern, wird der Kolbenschaft 52'an dem an seinem oberen Ende befindlichen, geriffelten Flansch 52"mit der Hand festgehalten. Es könnte auch irgendeine Vertikalführung für den Kolbenschaft vorgesehen werden, welche dessen Verdrehung hindert. Somit kann die Verschiebung des Stiftenrades 44 von Hand
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verhältnis einstellen zu können, das dem spezifischen Gewicht der betreffenden Flüssigkeit entspricht, sowie Ungenauigkeiten, welche in der Herstellung des Tauchkolbens, des Flüssigkeitsbehälters usw. ihre Ursache haben, eliminieren zu können.
Da der Behälter 53 mit derselben Flüssigkeit gefüllt ist wie der Flüssigkeitsbehälter 22 und die Stellung des Kolbens 52 durch den Flüssigkeitsstand bedingt ist, wird den Temperaturschwankungen Rechnung getragen, indem die sich ausdehnende oder zusammenziehende Flüssigkeit den Kolben 52 hebt oder senkt und eine Verschiebung des Zahnrades 44 hervorruft, so dass durch Änderung des Übersetzungs-
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gegen eine Nase 60 legt und hierdurch die Drehung des Hebels 58 begrenzt. Die genaue Einstellung des Quecksilberniveaus erfolgt durch Verstellung einer den Quecksilherbehälter 62 tragenden Platte 63 vermittelst einer Schraube 61.
Gleichzeitig mit dem Arretierhebel 67 wird eine Exzenterscheibe 74 durch die Zugstange 73 betätigt, welche an einem Ende mit dem Hebel 68 gelenkig verhunden ist und am anderen Ende einen Schlitz aufweist, in den'ein Bolzen 79 der Exzenterscheibe greift. Die bei 75 gelagerte Exzenterscheibe 74 legt sich durch ihr Eigengewicht an einen keilförmigen, abwärtsragenden Anschlag 78 am Wagebalken 3 und verhindert während der Abwägung ein Ausschwingen des Wagebalkens nach oben, welches durch eine rasche Abnahme des Flüssigkeitsniveaus bei der Steigerung des Auftriebes eintreten könnte. Die Abwärtsbewegung des Wagebalkens ist jedoch nicht gehindert.
Ein Stift 77 ist am Exzenter 74 so angebracht, dass er unmittelbar vor Erreichen
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Gestellteil oder Arm 76 zum Aufliegen kommt und das Exzenter 74 von dem Ansatz 78 des Wagebalkens 3 befreit.
Entsprechend der Dimensionierung des Flüssigkeitsbehälters 22 und des Tauchkolbens 17 ergibt sich eine Hubhöhe des Flüssigkeitsbehälters 22 bis zu der der Belastung entsprechenden Gleichgewichtsstellung, welche ein Mass für die Belastung der Wage auf der Brücke darstellt und durch das Zeigerwerk ersichtlich gemacht wird. Ist beispielsweise der Querschnitt des Tauchkolbens 17 flächengleich mit der durch ihn und die Gefässwand des Flüssigkeitsbehälters 22
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spiegels im Flüssigkeitsbehälter 22, entsprechend einer Belastung, die sich je nach dem Verhältnis der Hebelarme am Wagebalken bestimmt.
Die beschriebene Einrichtung der automatischen Wage nach der Erfindung kann mannigfach abgeändert werden, ohne dass von der Erfindung abgewichen würde. So kann an Stelle der Betätigung des Apparates von Hand aus auch ein motorischer Antrieb vorgesehen weiden. Der.
Motorantrieb kann so erfolgen, dass mit dem Umlegen des Arretierhebels automatisch die Abwägung erfolgt. Durch entsprechende Gestaltung des Tauchkolbens wie des Flüssigkeitsbehälters kann die grösste Genauigkeit der Wage für alle Belastungen innerhalb gewisser Grenzen erzielt werden, wobei aber noch Belastungen über und unter diesen Grenzen mit geringerer Genauigkeit abgewogen werden können. Weiters kann das Zeigerwerk mit einer Zahlendruckvorrichtung in Verbindung gebracht werden, wodurch die Summe von Gewichtsanzeigen während einer beliebig langen Betriebsperiode aufgezeichnet werden kann. Die beschriebene Einrichtung kann demnach für alle Arten automatischer Wagen Verwendung finden.
Die Wirkungsweise der beschriebenen automatischen Wage ist die folgende. Bei unbelasteter Wage drückt der Arretierhebel 67 den Wagebalken 3 in seine höchste Lage, um ein Emporschnellen des Wagebalkens 3 beim Auflegen des Wägegu-tes zu verhüten. Der mit dem Wagebalken 3 in Verbindung stehende Tauchkolben 17 ruht mit seinem Flansch auf dem Boden des Gehäuses 21 auf. Der Flüssigkeitsbehälter 22 sitzt auf der Platte il auf. Der Stromkreis der Batterie 80 ist bei 62 unterbrochen. Das Zeigerwerk 48 steht auf Null.
Ist die Last zum Abwiegen auf der Brücke bereit, so wird der Arretierhebel 67 durch das Handrad 65 umgelegt. Hierdurch, wird vermittelst eines vom Arretierhebel betätigten Kontaktes o. dgl. die elektromagnetische Kupplung -16 eingeschaltet, so dass das Zeigerwerk mit dem vom Flüssigkeitsbehälter aus betätigten Getriebe gekuppelt Ist. Mit dem Umlegen des Arretierhebels 67 wird ferner die Exzenterscheibe 7-7 freigegeben, so dass sie sich durch ihr Eigengewicht im Uhrzeigersinne so weit verdreht, bis sie gegen den Anschlag 78 des Wagebalkens 3 zu liegen kommt.
Andrerseits läuft die Rolle 71 von dem Keil 70, der durch die Zugstange 69 mit dem Hebel 68 verbunden ist, ab. so dass die Zugstange 72 herabsinkt und die Sperrklinke 32 in Eingriff mit dem Klinkenrad 31 bringt.
Durch Drehen an dem Handrad 29 wird nun der Flüssigkeitsbehälter 22 gegen den Tauch- kolben 77 angehoben. Mit wachsendem Auftrieb wird der Tauchkolben 17 von seinem Sitz im
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Zug auf den Wagebalken 3 aus. Das Handrad 29 wird solange betätigt, bis der Wagebalken 3 in seine Gleichgewichtslage gebracht ist. Vor Erreichen derselben kommt der Stift 77 des Exzenters 74 auf den Arm 76 zu liegen und löst die Exzenterscheibe 74 von dem Anschlag 78 des Wagebalkens 3.
Spielen die Zungen 7 und 8 ein, so ist die Gleichgewichtslage emjcht und es wird nun durch den Fortsatz 57 des Wagebalkens 3 der Quecksilberkontakt 58, 62 geschlossen. Hierdurch ist der Elektromagnet 36 in den Stromkreis der Batterie 80 geschaltet und zieht den Anker 35 an, welcher die Sperrklinke 33 in Eingriff mit dem Sperrad 30 bringt, um ein weiteres Anheben des Flüssigkeitsbehälters 22 zu verhindern. Nach erfolgter Ablesung wird der Arretierhebel 67 wieder in die Arretierstellung gehracht, wodurch zunächst der Stromkreis, in welchen die Kupplung
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eines Stromkreises erfolgt.
Im weiteren Verlaufe der Bewegung des Arretierhebels 67 wird das Exzenter 74 durch
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stellen des Zeigerwerkes auf Null ist die Wage zu neuerlichem Gebrauche hereit.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Automatische Auftriebswage, dadurch gekennzeichnet, dass ein Flüssigkeitsbehälter (22) gegen einen mit dem Wagebalken (-3) verbundenen Tauchkolben (17) so lange angehoben wird, bis der Wagebalken (3) in die Gleichgewichtslage gelangt, wobei der Hub des Flüssigkeitsbehälters ein Mass für die Belastung ergibt.