DE20659C - Neuerungen an Waagen - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

KLASSE 42: Instrumente.

Patentirt im Deutschen Reiche vom 5. März 1882 ab.

Die nachfolgend beschriebene Erfindung bezieht sich auf jene allgemein als Brücken- oder Plattform - Hebelwaagen bekannten Apparate, welche speciell zum Wägen von Lasten auf Eisenbahn- oder Strafsenbahn-Güterwagen oder Lowrys bestimmt sind und in welchen das Gewicht einer Last durch Messung der Senkung der Waageschienen aus der normalen Lage der Bahnschienen nach dem Princip des Parallelogramms der Kräfte festgestellt wird. Der Zweck der Erfindung beruht auf der Herstellung eines Apparates möglichst billiger Construction ohne Beschränkung der Wirksamkeit oder Verminderung der mathematischen Genauigkeit seiner Angaben.

Die Ausführung der Erfindung geschieht durch zwei Schienen, welche mit denen, auf welchen die Wagen laufen, correspondiren und eine Fortsetzung derselben bilden; sie liegen auf Trägern, die sich auf Schneiden wiegen, welche mit zwei, drei oder jeder passenden Anzahl Streben, Spreizen oder Waagebalken verbunden sind, indem die letzteren mit denen auf den unteren Schneiden eine vollkommen parallele Bewegung haben; erstere bilden die Hebeldrehpunkte und zugleich das Fundament des Apparates. Um absolut parallele Bewegung zu erzielen, sind die Stützpunkte unter einander versteift, während die oberen Schneideachsen durch die Waagebalken in ihrer Lage erhalten werden. An einem der Waagebalken ist ein horizontaler Hebel befestigt, dessen äufseres Ende auf einen Plunger wirkt, der in einen kurzen, Flüssigkeit enthaltenden Cylinder eingelassen ist. Um einen wasserdichten Äbschlufs, der zugleich eine freie Bewegung des Plungers ohne die bei hydraulischer Lederpackung gewöhnlich auftretende Reibung gewährt, zu erzielen, ist ein Diaphragma von Leder oder Gummi oder eine wellenförmige Metallplatte zwischen Plunger und Flüssigkeit gebracht und solche wasserdicht an der Cylinderwandung befestigt. Die in dem Cylinder enthaltene Flüssigkeit wird nach den Bureaus geleitet und zwar mittelst einer engen Röhre, welche in eine U-förmige, mit Quecksilber gefüllte Röhre münden kann, so dafs jeder Druck des Wassers auf das Quecksilber übertragen und dieses in dem einen Schenkel der Röhre in die Höhe gedrückt wird. Bis hierher ist die Einrichtung eine doppelte, d. h. es ist für jede Schiene ein vollständiger unabhängiger Apparat vorhanden.

Die äufseren Schenkel jeder der zwei U-förmigen Röhren sind mittelst eines gemeinschaftlichen T-förmigen Rohres mit einander verbunden, welches, durch den Fufsboden gehend, an der Wand des Bureaus hinaufgeführt ist. Dieses Rohr ist etwa vom Fufsboden bis zur Decke graduirt und enthält eine Flüssigkeitssäule, welche durch ihr Fallen und Steigen (je nach dem Druck der Quecksilbersäulen) das resultirende Gewicht aus den beiden Seiten der Belastung angiebt, so dafs die Waage automatisch wirkt. Ein Schraubenverschlufs ist an dem T-Rohre angebracht, damit etwaige Veränderungen der Flüssigkeit oder des Quecksilbers durch Lecken, Verdunstung, Expansion oder Zusammenziehung den Graduirungen gern äfs von Zeit zu Zeit ausgeglichen werden können.

Da der Abstand der Schneideachsen grofs und die Höhe der Waage gering ist, hat dieselbe beim Aufrollen der Last kein Bestreben, umzukippen, und ist daher keine Nothwendigkeit vorhanden, den Apparat nach unten oder in seinen einzelnen Theilen unter einander zu befestigen.

Damit die Waggons mit möglichst wenig Stofs auf die Waage geschoben werden können, ist ein erhöhtes Stück Schiene in der genauen Höhe des Geleises mit dem nöthigen Zwischenraum zwischen dem Geleise der Bahn und des Apparates angebracht. Die erwähnten erhöhten Theile können mit den äufseren Stützplatten in eins gegossen werden und können auch als Stützpunkte der Enden der Bahnschienen dienen, wodurch das Springen bedeutend vermindert wird.

Zur Verhinderung- eines heftigen Strömens der Flüssigkeit, wenn die Last auf die Waage aufläuft, wodurch das Quecksilber leicht über das T-förmige Rohr hinaus getrieben werden könnte, communicirt das Wasser in den Cylindern mit den Röhren nur durch sehr kleine Löcher, so dafs, so grofs die Last auch sein mag, das Steigen und Fallen der Flüssigkeit langsam vor sich geht und nichts Forcirtes in der Wirkung des Apparates auftritt.

Aus vorerwähnten Angaben ist zu ersehen, dafs die gewöhnlich vorhandene, nach beiden Seiten sich ausdehnende Plattform nicht erforderlich ist.

Der Mefsapparat kann durch Anordnung einer Zahnstange mit Getriebe modificirt werden, und als Widerstand für jeden Apparat läfst sich eine Feder benutzen, wie bereits durch die in der englischen Patentschrift No. 3700 A. D. 1877 enthaltene Construction bekannt geworden. Auch kann die Mefseinrichtung auf andere, später beschriebene Art modificirt werden. Es kann dieselbe selbstverständlich doppelt in einem oder mehreren Bureaus angebracht werden. Die Waage selbst läfst sich modificiren, indem man die Schienen und Träger auf jeder Seite verbindet und sie von Waagebalken tragen läfst, von welchen ein Paar auf gemeinschaftlicher Welle sitzt, während das Bestreben zur Torsion der Welle durch einen mit einer Salter'schen Federwaage verbundenen Hebel oder auch durch andere zum Anzeigen bestimmte Hebel aufgehoben wird. Aehnliche Wellen mögen das andere oder die anderen Paare von Waagebalken verbinden.

Fig. ι zeigt in Längs- oder Seitenansicht,

Fig. 2 im Querschnitt einen der Erfindung gemäfs construirten Apparat.

Fig. 3 bis 14 zeigen Details desselben, von denen einige in gröfserem Mafsstabe aufgetragen sind.

Fig. 15 bis 20 stellen Modificationen dar.

Von den beiden Schienen, auf denen der Güterwagen läuft und mit denen die Brückenwaage in Verbindung steht, ist die in der Zeichnung angegebene mit A bezeichnet. In Folgendem wird die Einrichtung beschrieben, wie sie bei einer Schiene des Geleises angebracht ist, und sei nur bemerkt, dafs die andere Schiene mit einer genau eben solchen Einrichtung, wie aus Fig. 2 ersichtlich, verbunden ist.

In jeder Bahnlinie, und die Fortsetzung derselben bildend, befindet sich die Schiene B, welche von den Trägern b getragen wird und 'am unteren Theil in Zwischenräumen mit Lappen oder Ansätzen b ² versehen ist. Durch diese und durch die genannten Träger werden Bolzen b³ gesteckt und mit Muttern verschraubt, um Schiene B auf Träger b, wie aus Fig. 7 und 8 hervorgeht, zu befestigen. Die Fig. 7 und 8 sind Querschnitte, von denen der eine zwischen zwei der Bolzen, der andere durch die Achse eines der Bolzen geht. Die Schiene ist auf ihrer unteren Fläche mit Pfannen versehen, welche in hervorragende Ansätze der Schienen eingelassen sind. Die beiden Endpfannen stützen sich auf Schneiden der Streifen c, welche in Streben C eingelassen sind, die an ihrem unteren Ende mit Pfannen bildenden Streifen <r² versehen sind und auf Schneiden der Streifen d in einem Vorsprung der Stühle E ruhen, die je an einem= Ende der besagten Schiene B angeordnet sind. Die Schneide, auf welcher die mittlere Strebe ruht, befindet sich am Stuhl £². Die Streben C sind unten breiter als oben, und sind infolge dessen die Pfannen und Schneiden c² bezw. d breiter als die Pfannen und Schneiden bⁱ und c, um dem Apparat eine sichere Basis zu gewähren. Um die richtige relative Position der Schneiden d, welche die Basis des Apparates bilden, zu erhalten, sind ihre Enden in Längsschienen D eingelassen.

Fig. 9 ist ein Schnitt der Stühle und Schneiden und ihrer verbindenden Schienen, und Fig. 10 ist der Grundrifs besagter Schneiden und Schienen. Fig. 11 giebt den Querschnitt eines der Stühle Έ² mit der Schneide d und den Schienen D. Die Stellung der Streben C ist, wie ersichtlich, etwas zur Verticalen geneigt. An der Mittelstrebe (oder auch an einer anderen Strebe) ist ein Hebel F befestigt oder angegossen, dessen äufseres Ende einen Schraubenbolzen/ trägt. Letzterer wirkt auf den Plunger g eines an den Trägern b befestigten kurzen Cylinders G, Fig. 3. Diese Wirkung erstreckt sich auf das Diaphragma gⁱ von Leder, Gummi oder gewelltem Blech oder dergleichen, welches wasserdicht zwischen die Flantschen des Cylinders G und seines Deckels geschraubt ist, , Fig. 3 und 7. Die Einrichtung mit Plunger und Diaphragma kann jedoch durch einen wasserdicht im Cylinder G gleitenden Kolben ersetzt werden.

Die Rohre /ζ¹ und /ζ² communiciren je mit einem der Cylinder G und jedes mündet in eine Quecksilber enthaltende U-förmigeRöhre /z³ bezw. /iⁱ, deren andere Schenkel, in welche /z¹ oder /z² nicht münden, durch ein T-förmiges Rohr H verbunden sind, so dafs sie beide mit dem T-Stück /z⁵ communiciren, in welchem die graduirte Glasrohre A^s befestigt ist. Letztere enthält die anzeigende Flüssigkeit und steht in dem Raum, wo die Gewichte abgelesen werden, Fig. 2.

Fig. 12 ist ein Verticalschnitt, Fig. 13 eine Hinteransicht und Fig. 14 die Oberansicht der beiden .U-förmigen Röhren etc. Da die Theile des Apparates bis zu einem gewissen Punkte doppelt angeordnet sind, so wird jede auf die eine Seite des Geleises aufgebrachte Last die Flüssigkeit (z. B. Quecksilber) in der Röhre /z' oder A² hoch drücken, unabhängig von der anderen Seite, so dafs also jede Seite ein hydrostatisches Gleichgewicht für sich selbst darstellt. Da ferner die beiden Röhren weiter oben durch eine T-förmige Röhre verbunden sind, die in eine gemeinschaftliche, mit Scala versehene Röhre ausmündet, und da diese T-förmige Röhre und die graduirte Röhre eine Flüssigkeit von bedeutend geringerem specifischen Gewicht als die doppelten Theile des Apparates enthalten, so wird das hydrostatische Gleichgewicht der einen Seite von dem der anderen nicht gestört, sondern beide wirken auf die Flüssigkeit von geringerem specifischen Gewicht, so dafs dieselbe die Summe der Veränderungen der Quecksilbersäule indicirt.

In der einfachsten Form des Apparates würden die Rohre h^x und h² mit verticalen, direct in eine gemeinschaftliche graduirte Röhre führenden Röhren communiciren; um aber die Kosten für eine grofse Quantität Quecksilber zu sparen, wird eine billigere Flüssigkeit in der Leitung von den Cylindern G bis zu den eine kleine Quantität Quecksilber enthaltenden U-förmigen Röhren angewendet. Dies ist auch die in den Zeichnungen angenommene Einrichtung.

Die Schenkel der U-förmigen Röhren, in welche die Röhren h ¹A² münden, sind nach oben verlängert, Fig. 2, 13 und 14, und haben je einen mit Gewinde versehenen Stöpsel A⁷. Auch das T-förmige Rohr H, Fig. 13, besitzt einen solchen eingeschraubten Stöpsel h. Diese Verschraubungen dienen durch Adjustirung zur Compensation von Verdunstung, Expansion oder Zusammenziehung des Quecksilbers oder der den Raum in den Cylindern G, Röhren h^x h? und Schenkel der U-förmigen Röhren A³ /z⁴ füllenden Flüssigkeit. Das Quecksilber in den Schenkeln der U-förmigen Röhren sollte gleich hoch stehen, wenn keine Last auf der Waage ist.

Die StUtzplatten oder Schienenstühle E werden mit einem erhöhten Theil e², welcher der genauen Höhe der Schienen A und B entspricht, gegossen. Dieser Theil e² bildet eine Fortsetzung der Schienen, während passende Lagerflächen e^s die Enden der Schienen aufnehmen. Fig. 4 und 5 sind Seitenansichten eines der Schienenstühle und Fig. 6 veranschaulicht die zugehörige Endansicht, nach Richtung des Pfeiles, Fig. 4, gesehen. In Fig. 4 befindet sich das Ende einer Schiene A in richtiger Lage und in Fig. 5 sieht man auch das Ende einer Schiene B nebst Träger b, sowie eine der Streben C.

Die Stühle oder Stützplatten der Schienen jeden Geleises BBEE sind mittelst Zugstangen e^l; Fig. 2, transversal verbunden und auf einem Fundament von Beton oder Stein oder dergleichen durch₍ Bolzschrauben e⁵ festgeschraubt.

Um zu verhindern, dafs das Quecksilber über die T-förmige Röhre H hinausgedrückt werde, hat die Flüssigkeit aus jedem Cylinder G nach jeder der Röhren A¹ h² Zugang durch ein Loch i (s. Fig. 7), welches im lichten Durchmesser so viel kleiner ist als die betreffenden Röhren, dafs es die Geschwindigkeit der Fortbewegung der Flüssigkeit genügend hemmt, um ein solches Ueberfiiefsen des Quecksilbers zu verhüten.

Bei Gebrauch des Apparates wird der Wagen, dessen Gewicht zu bestimmen ist, von den Schienen A über den erhöhten Theil e² des Stuhles E auf die Schienen B gerollt. Das Gewicht desselben verursacht dann eine Senkung jeder Schiene B und ihrer Streben C C, und wird folglich das auf jede Schiene B gebrachte Gewicht unabhängig durch die Röhren h^l und A² nach dem Quecksilber in den U-förmigen Röhren /z³ Aⁱ durch den von den Hebeln F auf die Kolben g der Cylinder G übertragenen Druck fortgepflanzt, indem es die Flüssigkeit durch das Loch i jeden Cylinders in die Röhren A¹ A² drückt und das Quecksilber in einen der Schenkel der Röhren hinunter und in den anderen in die Höhe treibt. Die Drücke vereinigen sich hierauf im T-förmigen Rohr H, um auf die Flüssigkeit in der Röhre A^e zu wirken, deren Steigen folglich die Resultante der auf beide Schienen des Apparates gebrachten Lasten bezw. das Gesammtgewicht des Wagens und seines Inhalts ergiebt. Das Rohr A^e mufs, um die Angaben sichtbar' zu machen, durchsichtig sein, oder das Fallen und Steigen der Flüssigkeit darin mufs durch andere passende Vorrichtungen angezeigt werden.

Fig. 15 stellt eine Modification der Verbindung der Schienen B mit ihren Trägern b dar. Die in diesem Fall zur Anwendung kommende Schiene B ist eine doppelt geflanschte, cannelirte Schiene, welche in Zwischenräumen durch Querriegel in Form von Doppel-T-Eisen j, die an die Träger b geschraubt, genietet oder sonstwie befestigt sind, unterstützt werden.

Fig. 16 stellt die Längenansicht und Fig. 17 den Querschnitt eines dem oben beschriebenen ähnlichen Apparates dar; statt der Cylinder G jedoch und der Röhren zur Fortpflanzung des Druckes durch die U-förmigen Röhren nach dem Rohr A^s ist ein Mefsapparat von der in jener englischen Patentschrift No. 3700 angegebenen Art zur Verwendung gelangt. Jeder Träger b und jede Schiene B sind hier als in einem Stück gegossen und auf zwei Streben C ruhend dargestellt, und sind die erwähnten Träger und ihre entsprechenden Streben fest mit einander verbunden. Eine der zu einem Träger gehörigen Streben trägt den Hebel F, welcher, auf eine Feder f wirkend, ein Zahnsegment P, das mit einem Getriebe k auf der Welle / im Eingriff steht, bewegt. Die Welle / reicht bis zu dem Ort, wo die Angaben erfolgen sollen und trägt dort ein graduirtes Rad M oder irgend ein anderes Zählwerk.

Der Hebel F ist dem Hebel F in der englischen Patentschrift No. 3700 analog, und der Mechanismus, auf welchen er wirkt, ist ebenfalls wie dort angeordnet. Ein doppelter Cylinder N, welcher extra in verticalem Durchschnitt in Fig. 18 gezeigt ist, ist damit verbunden, um die durch plötzliches Wirken der Ladung entstehenden Stöfse auf den Hebel F zu verhindern. Die Kammern dieses Cylinders sind durch eine Wand η getrennt, und durch den erwähnten Cylinder und die Wand führt eine bezüglich ihrer Länge adjustirbare Stange /, welche an einem Ende mit dem Hebel F und an dem anderen Ende in jeder Kammer mit einem Diaphragma q q von Gummi, gewelltem Metall oder ähnlichem Material verbunden ist. Demnach kann, da Flüssigkeit in der einen Kammer sich befindet, der Hebel F sich nur mit einer Geschwindigkeit bewegen, welche durch die Geschwindigkeit, mit welcher die Flüssigkeit durch ein kleines Loch in η aus der einen Kammer in die andere fliefst, bestimmt wird.

Fig. 19 stellt in Längsansicht und Fig. 20 in Endansicht und theils im Schnitt eine andere Modification des Apparates dar. Auch hier zeigen sich die Träger b und Schienen B als in eins gegossen, und beide Paare, sowie ihre Stühle E sind fest mit einander verbunden. Die Tragebalken C sind in Schlitzen von Röhren oder hohlen oder massiven Wellen H geführt, welche als Stehbolzen oder Distancestücke und Verbindungen für die entsprechenden Streben C jeder Schiene B dienen. Der Hebel F wird von der Verlängerung einer der erwähnten Röhren oder Wellen R getragen und sein äufseres Ende ist durch den Hebel oder die Verbindungsstange s mit einer S alt ersehen Federwaage .S oder einem anderen Gewicht anzeigenden Apparat verbunden.

Obgleich nur ein Paar Apparate in Fig. 1 bis 15 vorgeführt sind, so ist es doch einleuchtend, dafs jede Anzahl in gleicher Weise combinirt werden kann, d. h. je mit eigenem hydrostatischen Gleichgewicht und je den Druck nach einem Indicator der beschriebenen Art fortpflanzend. Z. B. können die Waagen in einer Reihe von Paaren aufgestellt und zum Wägen eines ganzen Wagentrains benutzt werden, während das ganze Gewicht von einem einzigen Registrirapparat angegeben würde. Die Länge der Waagen ist beliebig zu wählen, je nachdem eine oder mehrere Lowrys oder Waggons gleichzeitig gewogen werden sollen.

Claims (5)

1. Patent-Ansprüche:

   ι . Die Gesammtanordnung der in Fig. 1 bis 15 dargestellten Brücken- oder Plattform-Hebelwaage.
2. 2. Die Fortpflanzung des zu messenden, auf zwei Schienen abgesetzten Druckes mittelst getrennter Rohrleitungen A' A², Fig. 2, auf U-förmige Rohre A³ A*, Fig. 12, 13 und 14, und bezw. mittelst T-förmiger Zwischenstücke HA^b, Fig. 13 und 14, auf das einzige graduirte Rohr /z⁶, welches die den Druck, d. i. das Gewicht der Last anzeigende Flüssigkeit enthält.
3. 3. Die Auflagerung der das zu wägende Gefährt tragenden Schienen oder ähnlichen Theile auf sich parallel bewegende Streben C, welche mit Hebel F ausgerüstet sind, deren längerer Arm zur Anzeige des Gewichtes benutzt wird, sei es durch Bewegung des Kolbens einer Pumpe g G, Fig. 3, welche Bewegung in weiterer Folge die Aenderung des Standes der anzeigenden Flüssigkeit bewirkt, oder sei es durch directe Bewegung eines mechanischen Zählwerkes.
4. 4. Bei Brückenwaagen oder Plattform-Hebelwaagen die Combination von zwei oder mehreren Apparaten, welche mit einer gemeinschaftlichen Anzeigevorrichtung in Verbindung stehen, und zwar durch Vermittelung von separaten Röhren, welche unabhängig von jedem einzelnen Apparat ausgehen und später in eine mit dem Indicator in Communication stehende Röhre münden und welche eine dichte Flüssigkeit, d. h. eine solche von grofsem specifischen Gewicht enthalten, um ein unabhängiges hydrostatisches Gleichgewicht für jeden einzelnen Apparat herzustellen, während eine darüber befindliche Flüssigkeit geringeren specifischen Gewichts die gemeinschaftliche Communication beider oder aller Apparate mit dem Indicator herstellt.
5. 5. Bei Brückenwaagen oder Plattform-Hebelwaagen die combinirten Stühle, Fig. 4, 5 und 6, welche die Enden der Hauptschienen

   und die Streben des Apparates tragen, sowie auch eine Fortsetzung des Geleises bilden bezw. den Uebergang nach den Schienen der Waage ermöglichen.
   Bei Brückenwaagen oder Plattform-Hebelwaagen die Combination der unabhängigen Röhren oder Leitungen, welche mit dem Indicator communiciren, mit einem sehr engen Kanal i zum iZweck des Verhütens eines zu plötzlichen Steigens des Quecksilbers beim Aufrollen der zu wiegenden Last.
   Die Gesammtanordnung der in Fig. 16, 17 und 18 dargestellten und mit Bezug auf diese Figuren beschriebenen Brücken- oder Plattform waage.

   Die Gesammtanordnung der in Fig. 19 und 20 dargestellten und bezüglich dieser Figuren erläuterten Waage.

   Hierzu 4 Blatt Zeichnungen.