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Vorrichtung und Verfahren zur Schwerpunktsbestimmung von in länglichen
Behältern befindlichen Flüssigkeiten oder Schüttgut, insbesondere zum Prüfen von
Patronen Beim Prüfen von Schüttgut oder Flüssigkeiten vermittels Wägung ist es üblich,
die Waageschalen am Waagebalken frei aufzuhängen, so daß sich diese bei jeder Lage
des Waagebalkens waagerecht einstellen können. Der Angriffspunkt der Last greift
alsdann immer an derselben Stelle des Waagebalkens an. Für solche Wägungen ist lediglich
das Gewicht des Wäggutes ausschlaggebend.
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Eine weit empfindlichere Prüfung läßt sich dagegen erzielen, wenn
außer dem Gewicht auch die Schwerpunktslage des Wäggutes auf die Untersuchung von
Einfluß ist. Insbesondere gestattet dieses, etwa im Wäggut vorhandene Fremdkörper
oder sonstige Unregelmäßigkeiten in seiner Zusammensetzung bemerkbar zu machen,
selbst wenn das gemessene Gewicht des Wäggutes von dem vorgeschriebenen nicht abweicht.
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Waagen, die lediglich zur Bestimmung des Schwerpunktes von insbesondere
länglich geformten starren Körpern, z. B. von Geschossen, dienen, sind an sich bereits
bekannt. Bei diesen wird der zu untersuchende Körper so auf eine mit dem Waagebalken
fest verbundene Waageschale aufgesetzt, daß seine Längsachse in die Schwingungsebene
des letzteren fällt. Je nach der Schwerpunktslage des Körpers ergeben sich dann
verschiedene Ausschläge des Waagebalkens.
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Im Gegensatz zu starren Körpern liegt bei in Behältern befindlichem
Schüttgut dessen Schwerpunkt nicht fest, sondern kann sich infolge einseitiger Anhäufung
von Wäggut verschieben. je größer die freie Oberfläche des Wäggutes ist, um so größer
sind die infolge einseitiger Anhäufung von Wäggut eintretenden Verlagerungen des
Schwerpunktes trotz gleichem Wäggutgewicht. Um möglichst kleine freie Oberflächen
im Wäggut zu erzielen, wird erfindungsgemäß der Wäggutbehälter in der Nullstellung
des Waagebalkens unter einem Neigungswinkel von etwa 2o bis 35° gegen die Horizontale,
je nach der Art des Wäggutes, auf den Waagebalken gelegt. Unebenheiten des Wäggutspiegels
sind dann fast ohne Einfluß auf die Schwerpunktslage. Bei einem Neigungswinkel unter
2o° wird im allgemeinen die freie Oberfläche des Wäggutes zu groß sein, während
es unvorteilhaft wäre, den Neigungswinkel erheblich größer als 35° zu wählen, weil
dann der Einfluß der Schwerpunktslage auf die Wägung bedeutend nachläßt.
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Die Zeichnungen veranschaulichen das Wesen der Erfindung im Prinzip,
eine beispielsweise Anwendung auf Gewehrpatronen sowie mehrere Ausführungsformen.
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Es zeigen Abb. i die vermittels der geforderten Abmessungen sowie
der Schräglage des Behälters erreichte Wäggutlagerung in dem Aufnahmebehälter in
schematischer Darstellung, Abb. 2 einen Behälter mit minimaler Füllung.
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Abb. 3 einen solchen mit maximaler Füllung, Abb.4 das Prüfen der Ladung
einer Gewehrpatrone, im Boden befindet sich ein Fremdkörper,
Abb.
5 eine Ausführungsform mit fest mit dem Waagebalken verbundenem Behälter, Abb. 6
eine Ausführungsform des Waagebalkens.
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In den Zeichnungen bedeuten a den Wäggutaufnahmebehälter und b das
Wäggut, das sich infolge der Schräglage seiner Längsachse gegen den unteren Abschluß
c des Aufnahmebehälters a hin ansammelt. Der Vorteil einer Prüfung des Wäggutes
nach der Erfindung dem Bekannten gegenüber ist in Abb. 2 und 3 zu erkennen. Infolge
der im Verhältnis zu seinen Querschnittsabmessungen bedeutenden Länge des in der
Schwingungsebene des Waagebalkens liegenden Behälters a ist nicht nur der Gewichtsunterschied
der Füllungen in Abb.2 und 3 für das Prüfergebnis maßgebend, sondern es tritt infolge
der verschiedenen Entfernungen des Schwerpunktes S der Füllungen vom Drehpunkt d
auch eine Änderung der Hebellänge des Waagebalkens e ein, die im Sinne der Gewichtsänderung
wirkt. 1~:s werden somit die Abweichungen der Füllungen von ihrem Normalgewicht
verstärkt und dadurch eine gesteigerte Genauigkeit der Wägung erzielt.
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Naturgemäß kann der Aufnahmebehälter a getrennt von dem Waagebalken
z. B. das Verpackgefäß für die Füllung bilden (Abb. 4) oder auch fest mit dem Waagebalken
e verbunden sein und das Wäggut nur während der Wägung aufnehmen (Abb.5).
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Eine besonders günstige Auswirkung des Erfindungsgegenstandes ist
das Anzeigen von in den Behältern befindlichen Fremdkörpern, wie in Abb.4 dargestellt.
Diese zeigt die Wägung einer geladenen Gewehrpatrone f, an deren Boden g sich ein
Fremdkörper k befindet, der die Ausgänge der Zündkanäle verdeckt und dadurch einen
Beschuß der Patrone unmöglich macht.
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Solche Fremdkörper entstehen, wenn z. B. bei der Herstellung der Hülse
- Geradeschneiden der Stadien, Fräsen des Mundstückes o. dgl. - die abgeschnittenen
Teile in die Hülse hineingeraten und in den nachfolgenden Operationen am Boden d
festgedrückt werden. Derartig fehlerhafte Patronen stellt die Waageanordnung gemäß
der Erfindung leicht fest, zumal sich die Fremdkörper vornehmlich am Hülsenboden
g befinden, der infolge der Lagerungsanordnung die größte Ausladung vom Drehpunkt
d des Waagebalkens e aufweist.
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Diese Fremdkörper machen sich deshalb auch dann noch bemerkbar, wenn
das Gewicht der Patrone infolge minimaler Gewichtsgröße der anderen Teile von einer
solchen mit normalem Gewicht nicht abweicht.
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Dieselben Verhältnisse treten sinngemäß beim Prüfen von Gemischen,
Flüssigkeiten oder sonstigem Schüttgut auf, die Unregelmäßigkeiten in ihrer Zusammensetzung
zeigen.
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Eine unter gewissen Umständen vorteilhafte Ausbildung des Waagebalkens
zeigt Abb. 6. In dieser ist der Waagebalken unter demselben Neigungswinkel von etwa
2o bis 35° gegen die Waagerechte angeordnet wie die Längsachse des Wäggutbehälters
a. Zwar sind hierbei die Balkenausschläge etwas geringer als bei waagerechter Anordnung,
jedoch lassen sich hierdurch in Fällen, in denen für die Wägung verhältnismäßig
weite Toleranzen zulässig sind, durch die einfache Herstellung desWaagebalkensErsparnisse
erzielen.
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Naturgemäß gibt es noch weitere Möglichkeiten zur Durchführung des
Erfindungsgedankens; wesentlich ist nur, daß ein in der Schwingungsebene des Waagebalkens
liegender Behälter zur Aufnahme des Wäggutes mit einer im Verhältnis zu seinen Ouerschnittsabmessungen
bedeutenden Länge unter einem Neigungswinkel von etwa 2o bis 35° gegen die Horizontale
auf dem Waagebalken liegt, wenn letzterer die Nullstellung einnimmt.