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Selbsttätige, elektrisch gesteuerte Abfüllwaage Das Hauptpatent betrifft
eine selbsttätige, elektrisch gesteuerte Abfüllwaage mit mehreren Stromkreisen,
bei der die Öffnung der Lastschale durch einen Entleerungselektromagneten erfolgt,
dessen Stromkreis durch den gemeinsamen Anker zweier Steuerelektromagnete geöffnet
und geschlossen wird. Gemäß vorliegender Erfindung, die die selbsttätige Steuerung
einer besonderen, oberhalb der Lastschale angeordneten Vorfüllschale betrifft, wird
durch den gemeinsamen Anker der beiden obenerwähnten Steuerelektromagnete gleichzeitig
der Stromkreis geschlossen und geöffnet, der den oder die Elektromagnete zur Betätigung
der Vorfüllschale enthält. Dieser Stromkreis ist erfindungsgemäß so geschaltet,
daß die Öffnung der Vorfüllschale erst erfolgen kann, wenn die Lastschale bereits
wieder geschlossen ist.
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Abfüllwaagen mit einer besonderen Vorfüllschale, die oberhalb der
eigentlichen Lastschale angeordnet ist, sind bekannt; bei ihnen erfolgt jedoch die
Schließung der Vorfüllschale durch Federn, nachdem ein Sperrglied elektromagnetisch
ausgelöst ist. Die geschlossene Vorfüllschale muß bei der bekannten Abfüllwaage
von Hand wieder geöffnet werden.
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Zur Erläuterung der Erfindung ist ein Ausführungsbeispiel in der Zeichnung
dargestellt, wobei soweit wie möglich die gleichen Bezugszeichen wie im Hauptpatent
zur Bezeichnung gleichgebliebener oder ähnlicher Teile verwendet sind. Fig. i zeigt
die ganze Maschine von vorn gesehen, wobei einzelne Teile der Deutlichkeit halber
im Schnitt dargestellt sind. Fig. 2 zeigt die Maschine von oben gesehen, und zwar
unter Weglassung des -Fülltrichters und des Waagbalkens. Fig.3 stellt einen mittleren
Längsschnitt nach der Linie A-B der Fig. i dar. Die Fig. 4 bis 6 zeigen in schematischer
Anordnung die Schaltung der Maschine in verschiedenen Arbeitsaugenblicken.
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Die Maschine besteht im wesentlichen aus einer Grund- oder Tischplatte
i, einer darüber angeordneten, auf Säulen 2 ruhenden Platte 3 und einer aus den
Säulen 4, 4' und dem Waagbalken 5 bestehenden Waage, die unabhängig von der Platte
3 zweckmäßig unter Zwischenschaltung einer Bleiunterlage 6 auf der Tischplatte i
aufgestellt ist. Oberhalb und unterhalb der Platte 3 ist ein im wesentlichen aus
den Seitenwänden 7, 7' und der Rückwand 7" bestehendes Gehäuse angeordnet, das die
Füllgutzuführungsvorrichtung in sich aufnimmt. An der Platte 3 sind ferner die Elektromagnete
8, 9, 9', 1o, 1i, 12 und 82 befestigt, und unterhalb der Platte 3 ist ein Auslauftrichter
13 für das abgewogene Füllgut angeordnet.
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Die im Gehäuse 7, 7' untergebrachte Vorrichtung besteht aus der Schüttelrutsche
14, die an ihrem hinteren Ende mittels eines Scharniers
15 an einer
Platte 16 derart aufgehängt ist, daß ihre Neigung durch Verstellung der Platte x6
in hier nicht interessierender Weise einstellbar ist.
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Die Schüttelbewegung der Rutsche 14 erfolgt durch die beiden einander
gegenüberliegend angeordneten Elektromagnete ii und 12, deren gemeinsamer, um den
Bolzen 35 schwingender Anker 37 sich nach oben in eine unten an der Schüttelrutsche
14 vorgesehene Gabel 39 erstreckt. Der Anker 37 ist mit einem elastischen Puffer
40 versehen, der mit seitlichem Spiel in die Gabel 39 eingreift, so daß der
Anschlag selbst immer erst am Ende der jeweiligen Hinundherschwingung des Ankers
37 mit größter Kraft erfolgt. Für die erforderliche Umsteuerung der Spulen ii und
12 ist eine besondere, hier nicht interessierende Schaltvorrichtung vorgesehen.
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Mit dem Gehäuse 7 ist ein Behälter g1, im folgenden kurz Vorfüllschale
genannt, durch die seitlichen Arme 92 fest verbunden. Die Schüttelrutsche fördert
zunächst in die Vorfüllschale gi, deren Bodenöffnung durch einen Schieber 93 abgeschlossen
ist. Der Schieber 93 ist mit seitlichen Lappen 93' um die Bolzen 94 der Vorfüllschale
gi drehbar und wird durch die beiden auf der Gehäuserückwand 7" angeordneten Elektromagnete
95 bewegt. Zu diesem Zweck sind die beweglichen Anker 96 der Elektromagnete 95 durch
Laschen 97 gelenkig mit Hebeln 98 verbunden, die in den zur Lagerung der
Elektromagnete 95 dienenden U-förmigen Schienen 99
drehbar aufgehängt
sind. Die unteren Enden der Hebel 98 sind durch Stangen ioo mit den seitlichen Lappen
93' des Schiebers 93 gelenkig verbunden, so daß bei Erregung der Elektromagnete
95 der Schieber 93 zurückgezogen wird und die Bodenöffnung der Vorfüllschale gi
freigibt.
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Der Waagbalken 5 der Waage trägt auf einem Ende mittels des Bügels
38 eine Lastschale 48, die durch eine in der Platte 3 vorgesehene Durchbrechung
49 in den erwähnten Trichter 13 hineinhängt. Die Bodenöffnung der Lastschale 48
wird durch zwei mit ihren gewölbten Flächen übereinandergreifende Schieber 55 verschlossen,
die seitlich mittels der Bolzen 56 an der Lastschale 48 drehbar aufgehängt sind.
Jeder der Schieber 55 ist mit zwei seitlichen Armen 55' versehen, die durch Stangen
57 fest miteinander verbunden sind. Seitlich neben den Stangen 57 (Fig. 3) sind
die Wandungen des Trichters 13 mit je einem Längsschlitz 58 versehen, durch die
die abgebogenen Enden der Schalenöffnungshebel59 von außen her in den inneren Raum
des Trichters durchtreten. Die Offnungshebel59 sind gelenkig mit doppelarmigen Hebeln
6o verbunden, die bei 61 an mit der Platte 3 verbundenen Lageraugen 62 drehbar gelagert
sind (Fig. i). Die oberen Enden der Hebel 6o sind durch Laschen 63 gelenkig mittels
einer Querverbindung 64 (Fig. 2) mit dem doppelarmigen Hebel 65 verbunden, der bei
66 in einer U-förmigen Schiene 67 drehbar gelagert ist und dessen freies Ende durch
Laschen 68 mit dem beweglichen Anker 69 des Öffnungselektromagneten io verbunden
ist. Die U-Leiste 67 dient sowohl zur Führung des Ankers 69 als auch zur Befestigung
des Magnetkerns 7o, auf dem sich die Magnetspule io befindet. Auf einer Verbreiterung
65' des Hebels 65 sind nebeneinander zwei teilweise mit Quecksilber gefüllte Schaltröhren
71, 72, wie sie bei elektrisch gesteuerten Wägevorrichtungen bereits bekannt sind,
befestigt. Ihre Arbeitsweise ist weiter unten beschrieben. Wird bei Erregung des
Elektromagneten io sein Anker 69 angezogen, so wird durch das beschriebene Gestänge
die Lastschale 48 geöffnet, indem die Öffnungshebel 59 an den Stangen 57 angreifen
und die Schieber 55 auseinanderbewegen.
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Das andere Ende des Waagbalkens 5 trägt die Gewichtsschale 5o, mit
der eine besondere Kontakteinrichtung verbunden ist. Am Gewichtsschalenbügel 5o'
ist eine Isolierplatte 51 befestigt (Fig. i), auf deren Unterseite drei in leitender
Verbindung miteinander #stehende sehr dünne Kontaktstifte 73, 74, 75 befestigt sind.
Von einem Arm 54 der Waagsäule 4 wird eine Isolierplatte 52 getragen, in der sich
nebeneinander drei mit Quecksilber gefüllte Zylinder 76, 77, 78 befinden, in die
die obenerwähnten Kontaktstifte 73, 74, 75 eintauchen. Unten weisen die Tauchzylinder
Anschlußbolzen 53 auf, mit denen die entsprechenden Leitungen verbunden werden.
Um bei Unterbrechung der Tauchkontakte eine Funkenbildung zu verhindern, befindet
sich oberhalb der Quecksilberspiegel, die genau in einer Ebene liegen, eine Schicht
von Transformatorenöl7g. Sowohl die feststehenden als auch die beweglichen Teile
der beschriebenen Tauchkontakteinrichtung sind zweckmäßig von Kappen 8o bzw. 8o'
umgeben. Kontaktvorrichtungen ähnlicher Art finden im Waagenbau bereits Verwendung.
Die beiden Elektromagnete g, g' arbeiten unterhalb der Platte 3 auf dem gemeinsamen
Anker ioi (Fig. 4), der seinerseits zwei Schaltröhren io2, 103 steuert, was sich
aus der weiter unten beschriebenen Arbeitsweise der Waage ergibt. Der Elektromagnet
8 weist unterhalb der Platte 3 einen drehbar gelagerten Anker 104 (Fig. 4) auf,
der mittels einer Lasche eine mit Verzögerung arbeitende Kontakteinrichtung bedient,
die aus einer mittels einer Scheibe 105 drehbar gelagerten Schaltröhre io6 besteht.
Das in der Röhre befindliche Quecksilber fließt durch eine Verengung 107 der Röhre
bei ihrer Drehung nur langsam zu den in die Röhre hineinragenden Kontakten, so daß
die Kontaktschließung
in bekannter «reise mit zeitlicher Verzögerung
erfolgt.
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Zur Erläuterung der Arbeitsweise der beschriebenen Einrichtungen ist
nachfolgend an Hand der in den Fig.4 bis 6 dargestellten Schaltungsskizzen ein vollständiges
Arbeitsspiel beschrieben. Hierzu sei zunächst bemerkt, daß bei der schematischen
Darstellung der Klarheit wegen einzelne der oben beschriebenen Gestängeteile eine
andere Darstellung gefunden haben. Im einzelnen handelt es sich um folgendes: Die
Gabel 39 an der Schüttelrutsche 14 ist um 9o° versetzt dargestellt. Die Vorfüllschale
gi ist als Kippschale dargestellt. An Stelle der tatsächlich vorhandenen beiden
Vorfüllmagnete 95
ist nur ein Magnet 95 dargestellt. Die durch den
Magneten Ha beeinflußte Dämpfungsvorrichtung für den Schüttelvorgang ist durch zwei
den Scherenhebeln 85 entsprechende Hebel dargestellt, deren Abstand voneinander
und vom Anker 89 durch einfache Verbindungslaschen veränderlich ist. Sämtliche
fest angeordnete Drehpunkte von Gestängeteilen sind in den Schaltungsskizzen durch
ausgefüllte kleine Kreise angegeben. Die den bei der `Waage vorhandenen Teilen entsprechenden
Teile sind in den Schaltungsskizzen mit gleichen Bezugszeichen bezeichnet. Mit Ausnahme
der Schüttelmagnetsteuerung und der Tauchkontakte an der Gewichtsschale 5o bestehen
die weiteren Kontaktpaare aus den teilweise mit Quecksilber gefüllten Schaltröhren
71, 72, 102" 103, io6, die in den Schaltungsskizzen mit Kipphebeln verbunden dargestellt
sind. Die Kontaktpaare sind nachstehend der Einfachheit halber mit den Bezugszeichen
ihrer sie enthaltenden Schaltröhren bezeichnet. Die im dargestellten Augenblick
unter Spannung stehenden Leitungen sind ausgezogen und die spannungslosen Leitungen
gestrichelt dargestellt.
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Das bei io8 an eine Stromleitung angeschlossene Leitungsnetz besteht
aus folgenden Stromkreisen dem Schüttelmagnetstromkreis I, in dem die beiden durch
die Blattfeder 41 wechselseitig gesteuerten Schüttelelektromagnete ii und 12 liegen,
dem Steuerstromkreis 1I, in dem der Steuerelektromagnet g und, hintereinandergeschaltet,
zwei Kontaktpaare 71, 75, 78 liegen, von denen das eine mittelbar durch den Öffnungselektromagneten
io, das andere durch die Bewegung der Gewichtsschale 5o gesteuert wird; dem Öffnungsmagnetstromkreis
III, in dem der Öffnungselektromagnet io und ein durch die Steuermagnete g, g' gesteuertes
Kontaktpaar 103 liegen; dem mit Verzögerung arbeitenden Steuerstromkreis IV, in
dem der Steuerelektromagnet 8 und ein durch den Öffnungsmagneten io gesteuertes
Kontaktpaar 72 liegen; einem weiteren Steuerstromkreis V, in dem der Steuerelektromagnet
g' und ein durch den Steuerelektromagneten 8 gesteuertes Kontaktpaar io6 liegen;
dem Dämpfungsmagnetstromkreis VI, in dem der Dämpfungselektromagnet 82 und ein durch
die Gewichtsschalenbewegung gesteuertes Kontaktpaar 73, 76 liegen, und dem Vorfüllschalenmagnetstromkreis
VII, in dem die Vorfüllschalenelektromagnete 95 und ein durch die Steuerelektromagnete
g, g' gesteuertes Kontaktpaar io2 liegen, wobei dieser Stromkreis VII von dem Stromkreis
II abgezweigt ist..
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In Fig. 4 befinden sich alle Teile in der Stellung, die sie während
des Abwiegens einnehmen. Ist in den Trichter 3o das abzuwiegende Füllgut eingefüllt,
ein Gewichtsstück auf die Gewichtsschale 5o aufgelegt und das Leitungsnetz mittels
der Steckstifte io8 an eine Stromleitung angeschlossen, so beginnt der Abfüllvorgang,
wenn der Schalthebel iog in die in Fig. 4 dargestellte Lage gebracht ist. Durch
das Arbeiten der Schüttelmagnete xi und i2 wird das auf der Schüttelrutsche 14 befindliche
Gut in voller Stärke zum Abwandern gebracht und fällt durch die geöffnete Vorfüllschale
gi (hier als Kippschale dargestellt) in die Lastschale 48. Der erregte Steuermagnet
g hält das Kontaktpaar io2 geschlossen, so daß der erregte Magnet 95
die Vorfüllschale
gi geöffnet hält. Ferner befindet sich der Steuermagnet 8 unter Spannung und hält
das Kontaktpaar io6 geöffnet. Der unter Spannung befindliche Dämpfungsmagnet 82
hält seinen Anker 89 angezogen, so daß die Scherenhebel 85 frei sind und
den Schüttelvorgang nicht dämpfen. Befindet sich so viel Füllgut in der Lastschale
48, daß die Waage zu spielen beginnt, so taucht zuerst der Kontaktstift 73 aus,
so daß die Kontakte 73, 76 geöffnet sind und der Stromkreis VI und damit der Dämpfungsmagnet
82 spannungslos werden. Hierdurch wird der Anker 89 durch die Feder go bewegt
und sperrt die Scherenhebel, so daß nur noch eine geringe Menge von Füllgut von
der Rutsche 14 abwandert. Hat das Füllgut in der Lastschale 48 das dem aufgelegten
Gewichtsstück entsprechende Gewicht erreicht, so kommt die Waage ins Gleichgewicht,
und der Tauchkontaktstift 75 taucht aus, so daß infolge der Unterbrechung der Kontakte
75, 78 der Stromkreis II und damit auch der Stromkreis VII spannungslos werden (Fig.
5). Die Hauptkontakte 74, 77 bleiben stets geschlossen. Der Anker ior des Steuerelektromagneten
9 fällt ab und bewirkt die Umschaltung der beiden Kontaktpaare 102 und 103. Das
somit geöffnete Kontaktpaar ioz sichert die Öffnung des Stromkreises VII, damit
ein durch Rückschwingung des W aagbalkens mögliches Wiedereintauchen des Kontaktstiftes
75 wirkungslos bleibt. Der
somit spannungslos gewordene Vorfüllschalenmagnet
95 gibt seinen Anker 96 frei, so daß die Vorfüllschale durch ihr Eigengewicht
bzw. das Eigengewicht ihrer Schieber 93 geschlossen wird (Fig.5). Das stets aus
der Schüttelrutsche kommende Füllgut wird nunmehr von der Vorfüllschale gi aufgefangen.
Das durch den abfallenden Anker ioi gleichzeitig geschlossene Kontaktpaar io3 bewirkt
über den Stromkreis III die Erregung des Öffnungselektromagneten =o. Infolgedessen
wird der Anker 69 angezogen und bewirkt einerseits über das in den Schaltungsskizzen
mit 6o bezeichnete Gestänge eine Bewegung der Öffnungshebel 59 und damit
die Öffnung der Lastschale 48, so daß das in ihr enthaltene Gut in den Trichter
13 und von da in eine beliebige Packung o. dgl. abfließt. Andererseits wird
durch die Bewegung des Ankers 69 eine Umschaltung der beiden Kontaktpaare 71 und
72 hervorgerufen, und zwar wird das Kontaktpaar 7i geöffnet, so daß der Stromkreis
II spannungslos bleibt, wenn auch infolge der Entleerung der Lastschale 48 die Kontakte
75, 78 wieder geschlossen werden. Das Kontaktpaar 72 wird ebenfalls geöffnet, und
der Stromkreis IV und damit der Steuermagnet 8 werden spannungslos. Infolgedessen
sinkt der Anker io4, und die Scheibe 105 dreht sich in die in Fig. 5 dargestellte
Lage. Durch die Verengung 107 fließt das Quecksilber nur langsam zu dem Kontaktpaar
io6, welche Zeitverzögerung dazu dient, eine vollständige Entleerung der Lastschale
48 zu gewährleisten.
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Mit dem Sinken der Gewichtsschale 50 werden auch die Kontakte
73, 76 wieder geschlossen, so daß der Dämpfungsmagnet 82 seinen Anker 89 wieder
anzieht und das Füllgut infolgedessen wieder in voller Stärke von der Schüttelrutsche
abwandert, zunächst noch in die geschlossene Vorfüllschale gi. Inzwischen ist das
Kontaktpaar io6 geschlossen worden (Fig. 6), so daß der Stromkreis V und damit der
Steuermagnet g' erregt sind. Der Magnet g' zieht den Anker ioi wieder an, und die
Kontaktpaare io2 und 103 kehren in ihre anfängliche Stellung zurück. Durch
die so erfolgte Öffnung des Kontaktpaares 103 wird der Öffnungsmagnet io
spannungslos, und die Lastschale 48 wird durch das Eigengewicht ihrer Verschlußklappen
55 wieder geschlossen (Fig. 6). Andererseits werden die Kontaktpaare 71 und 72 wieder
umgesteuert, so daß durch das geschlossene Kontaktpaar 71 der Stromkreis II und
damit der Steuermagnet 9 wieder unter Spannung kommt. Hierdurch wird auch
der Stromkreis VII infolge des durch den angezogenen Anker ioi wieder geschlossenen
Kontaktpaares zog erregt, so daß durch den Magneten 95 die Öffnung der Vorfüllschale
gi erfolgt (Fig. 4). Das inzwischen in der Vorfüllschale gi angesammelte Füllgut
fällt in die geschlossene Lastschale 48, und das von der Schüttelrutsche 14 kommende
Gut fällt wieder durch die geöffnete Vorfüllschale gi hindurch direkt in die Lastschale
48. Gleichzeitig ist auch das Kontaktpaar 72 geschlossen worden, wodurch der Magnet
8 seinen Anker 104 anzieht und damit die Scheibe 105 wieder in ihre ursprüngliche
Stellung zurückbringt. Ist auf diese Weise das Kontaktpaar io6 geöffnet, so wird
der Magnet g' spannungslos. Der Anker ioi kann jedoch nicht abfallen, da er durch
den inzwischen wieder erregten Magneten 9 in seiner Lage gehalten wird: Damit sind
sämtliche Teile wieder in ihrer Lage nach Fig. 4 angelangt, und der Arbeitsvorgang
beginnt von neuem. Zu Fig. g sei noch erwähnt, daß absichtlich zum Unterschied von
der Fig.4 die Stromkreise II und IV noch in gestrichelten Linien dargestellt sind.