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Wägegefäß für selbsttätige Waagen. Die Erfindung betrifft ein Wägegefäß
für selbsttätige Waagen mit Tarawägung zur Wägung von Flüssigkeiten und körnigen
Materialien, aus dem das Wägegut durch Umkippen um eine horizontale Achse abgelassen
wird und das nach der Ablassung wieder in seine ursprüngliche Stellung zurückkehrt.
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Unter selbsttätigen Waagen zur Tarawägung sind solche zu verstehen,
bei denen der Inhalt des Wägegefäßes mehr beträgt, als nach jeder Wägung abgelassen
wird, während das Übermaß nach jeder Ablassung im Wägegefäß zurückbleibt, so daß,
wenn das Wägegefäß durch Anhaften eines Teiles des Wägegutes oder auf andere Weise
an Gewicht zuzunimmt, der Wert dieses Übermaßes durch ein gleich großes Gewicht
an Wägegut ausgeglichen wird. Auf diese Weise kann eine zufällige oder absichtliche
Änderung des Bruttogewichtes das Nettogewicht nicht beeinflussen.
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Nach der Erfindung wird verhütet, daß die Vorrichtungen, die das Umkippen
des Wägegefäßes verursachen, einen nachteiligen Einfluß auf die Empfindlichkeit
der selbsttätigen Waage ausüben, was bei derartigen Waagen mit Tarawägung außerordentlich
wichtig ist, da für jeden Wägevorgang zwei Wägungen erforderlich sind.
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Nun sind schon selbsttätige Waagen bekannt geworden, bei denen die
Lastschale durch eine Führung zwangläufig bewegt wird. Demgegenüber wird nach der
Erfindung nur das erste Stadium der Kippbewegung in beiden Richtungen von der Bewegung
_les Waagebalkens abgeleitet, dadurch, daß, wenn dieser Balken von der einen äußeren
Stellung in die andere geht, das Wägegefäß derartig geführt wird, daß es nach der
Ablaßstellung oder zurück nach der Füllstellung während das Wägegefäß nach dieser
gezwungenen Bewegung noch selbsttätig etwas weiterdreht, welche selbsttätige Drehung
dazu benutzt wird, die Teile, welche vorher die Führung bzw. die Kippbewegung des
Wägegefäßes hervorriefen, außer Eingriff zu bringen.
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Diese »selbsttätige« weitere Drehung wird dadurch bewerkstelligt,
daß der Schwerpunkt des Wägegefäßes eine derartige Lage besitzt oder während des
Füllens oder des Ablassens derart zu liegen kommt, daß dieser Schwerpunkt nach der
selbsttätigen Bewegung von der einen Seite der Drehungsachse nach der anderen über
diesen Drehpunkt hin verschoben ist.
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Besagter Schwerpunkt kann der Schwerpunkt des eigentlichen Wägegefäßes,
der seines Inhaltes oder der von beiden sein. Es ist z. B. durch einen Spielraum
zwischen den Teilen der Führung für das Wägegefäß möglich, daß die »selbsttätige«
Bewegung des Wägegefäßes diese Teile in bezug aufeinander derart verschiebt, daß
jedesmal beim Anfang des Überschlagens des Waagebalkens das Wägegefäß vollständig
frei von seiner Fül1-rung ist.
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In der Zeichnung ist Abb. i eine Seitenansicht einer vollständigen
selbsttätigen Wägevorrichtung im Durchschnitt.
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i ist das Wägegefäß, welches. um eine Achse 2 drehbar ist. Dieses
Gefäß ist mittels Stangen 3 am kurzen Arm q. eines Hilfswaagebalkens, dessen anderer
Arm 5 mit einem verstellbaren Gewicht 6 und Anschlag 73 versehen ist, aufgehängt.
Dieser Arm 5 ruht (wie gezeichnet) gegen einen Anschlag 75, welcher an der Stange
3 befestigt ist. Der Hilfswaagebalken hängt an einem Arm des Waagebalkens 8, dessen
anderer Arm g ein Gewicht io trägt. Das Wägegefäß ist mit einem oder mehreren Ansätzen
72, 74 versehen, welche die äußersten Stellungen des Wägegefäßes zum Füllen und
Ablassen bestimmen, weil sie dann gegen die Aufhängestangen 2 zum Anliegen kommen.
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Das Wägegefäß ist mit einem oder mehreren Stiften 15 o. dgl. versehen,
welche jeder in einer Führung 16 beweglich sind, welche Führung am unteren Teil
des Gestelles 17 angebracht ist.
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An der einen Seite besitzt das Wägegefäß einen Auslauf i i und einen
anderen längeren Auslauf 12, während die gegenüberliegende Seite mit einer Ausbuchtung
13 versehen ist, welche durch in der Gefäßwandung angebrachte Öffnungen 14 mit dem
eisentliehen Wägegefäß in Verbindung steht.
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An diesem oder in der Nähe der Ausflüsse 11 und 12 ist ein Zusatzgewicht
angebracht, «-elches das Wägegefäß, wenn es entleert ist, nach links zu drehen versucht,
oder vielmehr ist die Lage des Schwerpunktes derart gewählt, daß sich das Wägegefäß
in entleertem Zustand nach links zu drehen versucht.
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Der Auslauf 18 des Materialbehälters mündet
in einen
Trichter i9 und ist davon durch ein großes Ventil 2o getrennt. Ein Hebel 21° ist
mit dem Ventil 2o verbunden und auf einer Achse z2 befestigt, deren anderes Ende
aus der Trichterwand hervorragt und einen zweiten Hebel 2,3 trägt, mit der
eine Stange 24 gekuppelt ist, deren freies Ende gegen eine Rolle 25 ruht, wodurch
das Ventil 2o geöffnet ist (wie gezeichnet), welche Rolle in einem Lager 26 drehbar
ist, welches mit einer Schraube 27 versehen ist, worauf die Stange 24 ruht.
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Ferner ist am Auslauf 18 unabhängig von dem Trichter i9 ein Ventilgehäuse
29, welches mit einem kleineren Ventil 30 versehen ist, angebracht. Dieses
kleine Ventil 3o ruht auf einem Arm 31 eines zweiarmigen Hebels, welcher um eine
Achse 32 drehbar ist, und dessen anderer Arm 33 ein Gegengewicht 34 trägt. Dieses
Gegengewicht 34 trachtet, das Ventil geschlossen zu halten, wird jedoch hierin in
der abgebildeten Stellung dadurch verhindert, daß ein Vorsprung 35 des Hebels 31,
33 gegen einen Stift 36 einer Auffangschale 38 liegt, welcher um eine horizontale
Achse drehbar am Fülltrichter i9 aufgehängt ist.
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Diese Auffangschale wird sich selbsttätig unter dem Einfluß ihres
Eigengewichtes unter dem Auslaß des Trichters und des Ventilgehäuses 29 drehen,
wird jedoch in der weggedrehten Stellung mittels einer drehbar mit dem Gefäß verbundenen
Stange 39 gehalten werden, welche Stange gegen eine in einem festen Lager 41 gelagerte
Rolle 4o ruht. Die Stange 39 ruht auf einer Stellschraube 42 und ist weiter mit
einem drehbaren Sektor 43 versehen.
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Mit einem dritten auf der Achse 22 befestigten Hebel 21 ist eine Stange
44 verbunden, deren anderes Ende einen Schlitz 45 besitzt und damit um einen Stift
46 des einen Armes eines Hebels 47 greift, dessen anderer Arm einen in einem Schlitz
49 der zweiten Stange 5o reichenden Stift 48 besitzt, welche Stange mit dem freien
Ende mit einem Punkt 51 der Auffangschale 38 verbunden ist, welcher Punkt an derjenigen
Seite dieser Schale gelegen ist, nach der letzterer weggedreht wird. Der Ausgleichhebel47
ist mit einem Punkt des Hebels 52 drehbar verbunden, welch letzterer einerseits
drehbar mit dem Materialbehälter verbunden ist und anderseits mit einer auf einem
Ansatz 54 des Armes 55 des Hilfswaagebalkens 4, 5 ruhenden Rolle 53 versehen ist.
Unterhalb der Stange 52 ist am Auslauf 18 noch ein Ansatz 56 angebracht, der den
tiefsten Stand der Stange 52 bestimmt.
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Der eigentliche Waagebalken oder Sturzhebel 8, 9 hesitzt eine Verlängerung
57, deren Ende in der abgebildeten Stellung (Füllstellung) auf einem einstellbaren
Anschlag 58 ruht.
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An dieser Verlängerung befindet sich ein Ansatz 59, welcher unter
den Sektor 43 greift, während die Verlängerung außerdem noch einen Zapfen 6o besitzt,
welcher mit Spielraum in einem Schlitz 61 einer Verbindungsstange 62 liegt. Diese
letztere ist an einem Winkelhebel 63 aufgehängt, welcher bei 64 drehbar gelagert
ist. Das äußere Ende dieses Hebelarmes 63 ruht in dem abgebildeten Stand in der
Nähe der Verbindungsstange 62 auf einem einstellbaren Anschlag 65, während der andere
Arm 66t, dieses Kniehebels ein Gewicht 66 trägt. Im Punkt 67 ist der Kniehebelarm
63 mit der Kolbenstange 68 einer doppelten Puffervorrichtung 69 drehbar verbunden.
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Durch einstellbare Anschläge 7o und 71 wird bzw. die andere äußerste
Stellung des Kniehebels und der Verlängerung 57 bestimmt.
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Die Arbeitsweise beim Wägen ist wie folgt: Gesetzt, der Apparat befindet
sich in der gezeichneten Anfangsstellung.
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Die Ventile 2o und 30 sind geöffnet und das Wägegut fließt
in das Wägegefäß i. Wenn das Wägegut im Wägegefäß steigt und die Ausbuchtung 13
sich füllt, wird sich das Wägegefäß in der Richtung des Uhrzeigers drehen, bis es
seine äußerste Füllstellung erreicht, was durch den Ansatz 72, welcher an die Stange
3 stößt, bestimmt wird.
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Wenn die Ausbuchtung 13 so angebracht ist, daß die Gerade, welche
den Schwerpunkt der gefüllten Ausbuchtung mit dem Schwerpunkt des Gewichtes der
Ausflüsse verbindet, unter der Drehungsachse des Wägegefäßes verläuft, wird dieses
selbsttätig langsam bis in die äußere Stellung drehen. Die Füllgeschwindigkeit der
Ausbuchtung wird von den Öffnungen 14 geregelt.
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Die Lage des Stiftes 15 und ihre Führung 16 ist derart, daß der Stift
keine der beiden Seiten der Führung berühren wird, wenn der Ansatz 7a gegen,
die Stange 3 ruht, und das gefüllte Wägegefäß wird sich, nachdem es sich infolge
der Wirkung des Hilfswaagebalkens etwas gesenkt hat, in seiner unteren Stellung
befinden.
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Diese Stellung des Wägegefäßes ist auf der Zeichnung durch punktierte
Linien angegeben. Die Einfüllöffnung des Wägegefäßes ist so breit, daß es während
seiner Drehung zugänglich bleiben wird und beim Füllen unter der Ausflußöffnung
des Fülltrichters i9 und des Ventilgehäuses 29 bleibt. Bei zunehmender Füllung des
Wägegefäßes wird der Hilfswaagebalken 4, 5 seine Stellung ändern.
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Hierdurch wird der Ansatz 54 des Armes 55 unter der Rolle 53 entfernt,
so daß schließlich der Hebel 52 auf den Ansatz 56 zu ruhen
kommt,
wobei gleichzeitig die Stifte 46 und 48 des Hebels q.7 in tiefere Stellung gebracht
werden und sich in ihren Schlitzen 45 und 49 abwärts bewegen.
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Die Ventile 2o und 30 bleiben so in geöffneter Stellung. Im
Augenblick, daß die Bewegung des Hilfswaagebalkens so weit fortgeschritten ist,
daß der Ansatz 73 die Stellung, welche in der Zeichnung durch punktierte Linien
angegeben worden ist, erreicht hat, wird er bei seiner weiteren Bewegung gegen die
Stange 24 stoßen und dieselbe über die Rolle 25 heben. Das große Ventil 20, welches
durch diese Stange und die Hebel 23 und 2111, welche auf der Achse 22 angebracht
sind, in geöffneter Stellung gehalten wird, wird sich nun durch seine eigene Schwere
schließen.
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Die weitere Füllung des Wägegefäßes geschieht durch das kleine Ventil
30.
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Sobald das Gefäß so weit gefüllt ist, daß es ein größeres Moment als
das Gewicht io des Waagebalkens ausübt, wird letzterer sofort nach links überschlagen.
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Im Augenblick des Überschlagens besteht der Gefäßinhalt aus der Menge,
«-elche bei jeder Wägung abgeliefert wird, vermehrt um den unvermeidlichen Rest,
welcher als Tara mitgewogen werden muß.
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Die Verlängerung 57 des Waagebalkens wird im Augenblick des Überschlagens
hinaufgehen und die Stange 39 mittels des Ansatzes 59 und des Sektors 43 mitnehmen.
Diese Stange 39 hielt die Auffangschale beiseite, doch kann sie jetzt über die Rolle
40 gleiten, wodurch diese Schale gerade unter die Ventile gebracht wird.
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Beim Anfang der Drehung der Auffangschale wird der Stift 36, welcher
hieran befestigt ist, den Finger 35 des Hebels 31, 33, welcher das kleine Ventil
in geöffneter Stellung hielt, freimachen, so daß dieses Ventil durch das Gewicht
34 geschlossen werden wird, während die Auffangschale sich darunter dreht.
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Beim Hinaufgehen der Verlängerung 5; von ihrem Ruhepunkt 58 drückt
diese mittels des Stiftes 6o gegen den oberen Teil des Schlitzes 61 und nimmt den
_,#£rin 63 des Kniehebels, welcher vorher auf der Stellschraube 65 ruhte, mit.
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Die Bewegungsgeschwindigkeit dieses Arines und folglich auch des Waagebalkens
8, 9 wird durch die Puffervorrichtung 69, welche mit dem Arm 63 drehbar verl@imden
ist, geregelt, bis die Verlängerungen gegen den Anschlag 71 stößt, wenn er sieh
in seiner anderen äußersten Stellung (Ablaßstellung) befindet. Der Arm 63 wird daraufhin
hinaufgehen und sich in die Richtung des Ansatzes 7o bewegen, indem er durch das
Gewicht 66, welches am anderen Arm 6611 des Kniehebels befestigt ist, in Tätigkeit
gesetzt wird, so daß der Stift 6o wieder vom Schlitz 61 frei wird.
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Wenn der Waagebalken 8, 9 von der Füllstellung in die Ablaßstellung
überschlägt, wird das Wägegefäß i eine durch die Stifte 15 und die Führungen 16
verursachte Kippbewegung machen.
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Das Umkippen des Wägegefäßes erfordert wenig Kraft, weil durch das
Steigen des Flüssigkeitsspiegels in den Ausfluß i i und das Rohr 12 die Neigung
des Wägegefäßes um unter Einfluß der gefüllten Ausbuchtung 13 in der Richtung des
Uhrzeigers zu drehen, verringert, und im Augenblick des Überschlagens des Waagebalkens
ist sie gerade groß genug, um ein unbeabsichtigtes Kippen des Wägegefäßes zu verhüten.
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Das Wägegefäß, welches den letzteren Teil seiner Drehung nicht unter
Einfluß der Führung macht, wird durch die Entleerung der Ausbuchtung infolge des
Mehrgewichtes bei den Ausflußröhren ii und 12, welches jetzt überwiegt, selbsttätig
bis in die äußerste Ablaßstellung drehen, in welcher Stellung der am Wägegefäß befindliche
Ansatz 74 gegen die Stange 3 liegt, so daß, wie in der Zeichnung durch punktierte
Linien angegeben ist, der Stift 15 die Gleitflächen der Führung 16
nicht mehr
berührt.
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Wie gesagt, ist das Moment des leeren Auflusses i i und des Rohres
12 in bezug auf die Achse :2 größer als dasjenige der leeren Ausbuchtung, demzufolge
wird das Wägegefäß niemals unbeabsichtigt sich zurückdrehen. Beim Umkippen des Wägegefäßes
strömt die Flüssigkeit aus, und sobald ihre Oberfläche unterhalb des Ausflusses
i i sein wird, wird die Flüssigkeit nur aus dein längeren Rohr 12 weiter ausfließen.
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Sobald so viel Flüssigkeit ausgeflossen ist, daß das Moment des Wägegefäßes
mit dein Rest seines Inhaltes in bezug auf den Drehpunkt des Waagebalkens 8, 9 etwas
kleiner sein wird als derjenige des Gewichtes io, so wird der Waagebalken 8, 9 wieder
nach rechts überschlagen.
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Durch die doppelwirkende Puftervorriclitung wird das Überschlagen
des Waagebalkens entweder in der Ablaß- oder in der Füllstellung auf die gleiche
Art geregelt.
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Das Wägegefäß wird mit Hilfe der Stifte 15, welche sich in den Führungen
16 bewegen, wieder in seine ursprüngliche Lage zurückgebracht.
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Während des Ablassens und vor (lein Überschlagen des Waagebalkens
ist der Hilfswaagebalken .I, 5 in seine ursprüngliche Stellung- zurückgekehrt und
wird gegen den Arm ;; ruhen, wobei sich sein Arm 55 in der h- iheren Stellung befindet.
Schlägt der Hilfswaagebalken
nach rechts über, so wird der Ansatz
5.4 des Armes 55 die Rolle 53 in die Höhe heben, wodurch der Hebel 52 hinaufgeht
und die Stange 5o die Auffangschale 38, welche sich unter den Ventilen 2o und 3o
befindet, entfernt, Der Stift 36 der Auffangschale wird, sobald diese ganz von der
Lage unter den Ventilen entfernt ist, auf den Ansatz 35 des Hebels 31, 33 stoßen,
wodurch dieser Hebel sich dreht und das kleine Ventil 30 geöffnet wird.
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Das schwere große Ventil 2o erfordert zum Öffnen eine viel größere
Kraft, als nötig ist, um die Auffangschale zu entfernen, demzufolge wird er nicht
in Tätigkeit gesetzt werden, bevor die Auffangschale wieder gegen seinen Anschlag
38" ruhen wird, woraufhin der Hebel .I7 an der Stange 4:1 ziehen und dadurch
den Hebel 21 in Tätigkeit setzen wird, wodurch der Arm 2i11 das Ventil 2o hebt.
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Die Stangen 24. und 39 sind nun wieder bzw. durch den Hebel
23 und die Auffangschale38 zurückgegangen und ruhen bzw.gegen ihre Rollen 25 und
4.o, während die Waage wieder in die Füllstellung zurückgekehrt ist.
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Abb.2 zeigt eine Ausführungsform des Wäge gefäßes, wobei der Aufluß
i i eine derartige Form hat, daß seine Ausflußöffnung,bei Ausflußstellung des Wägegefäßes
sich in gleicher Höhe als seine Verbindungsöffnung mit dem Wägegefäß befindet.
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Abb.3 bis 5 zeigen Wägegefäße in ihren äußersten Stellungen, und diese
sollen besonders zum Wägen körniger oder pulveriger Materialien dienen. Beim Wägen
eines körnigen Materials wird der Wägungsrest sich nicht so leicht wie eine Flüssigkeit
bewegen, beim Zurückkehren des Wägegefäßes aus der Ablaßstellung in die Füllstellung
wird jedoch eine bedeutende Reibung haben. Um nun so wenig wie möglich Kraft zu
brauchen, um das Wägegefäß in seine Füllstellung zurückzubringen, ist es zu empfehlen,
den Rest so nahe wie möglich bei der Drehungsachse zu halten.
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Zu diesem Zweck nach den Abb. 3 bis 5 ist im Wägegefäß ein anderes
Gefäß 76 untergebracht, womit das enge Rohr i2 verbunden ist (welches zu diesem
Zweck um so viel nach innen verlängert ist) und welches Gefäß einen Teil der Füllung
enthält.
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Beim Ablassen wird das Wägegefäß durch Ausfluß aus dem breiten Rohr
i i bald leer sein, doch hier wird nicht die ganze Menge, welche ausfließen sollte,
ausfließen. Durch den engen Ausfluß 12 wird nun aus dem Gefäß 76 die abzulassende
Menge ergänzt, nach welchem Vorgang die als Tara zurückzuhaltende Menge im Gefäß
76 zurückbleibt. Das Hilfsgefäß 76 ist so angebracht, daß der Schwerpunkt des Restes
ungefähr in der Drehungsachse des Wägegefäßes -liegt, so daß diese Tara das Zurückdrehen
des Wägegefäßes nicht hindert.