DE586115C - Pruefmaschine zur Bestimmung des Wassergehaltes von Sand u. dgl. - Google Patents

Description

42ΙΤΪ2.30

Die Erfindung bezieht sich auf eine Prüf-

- maschine zur Bestimmung des Wassergehaltes von Sand u. dgl., die beispielsweise bei der Herstellung von Betonmischungen, die bekanntlich einen bestimmten Wassergehalt bzw. eine bestimmte Zusammensetzung haben müssen, Verwendung finden kann.

Zur Bestimmung des Wassergehaltes von Sand u. dgl. sind zahlreiche Methoden bekannt.

Im Laboratorium erfolgt die Bestimmung gewöhnlich in der Weise, daß die Gewichtsdifferenz des Gutes vor und nach der Trocknung festgestellt wird. '

Auch sind schon Handapparate vorgeschlagen worden, mit denen zwecks Bestimmung ■'■^: des Wassergehaltes die elektrische Leitfähigkeit des Gutes gemessen wird.

Bei der Prüfmaschine nach der Erfindung erfolgt die Wassergehaltsbestimmung durch Wägung. Die neue Prüfmaschine ähnelt den bekannten Verhältniswaagen, durch die ermittelt wird, um wieviel Prozent die in einer Lastschale befindliche Probe schwerer'als die andere ist.

Von diesen bekannten Waagen, die in ihrer bisherigen Ausbildung zur Wassergehaltsbestimmung nicht geeignet sind, unterscheidet sich die Prüfmaschine nach der Erfindung im wesentlichen darin, daß der Waagenhebel einer das absolute Gewicht der Probe anzeigenden Wiegevorrichtung eine die gewichtsgleichen Mengen an nassem und trocknem Sand aufnehmende Vorrichtung trägt, die zwecks Ermittlung des Wassergehaltes durch Vergleich der in beiden Proben enthaltenen Gewichtsmenge an trocknem Sand in ·■ einen mit Wasser angefüllten Behälter eingetaucht wird.

Ein Ausführungsbeispiel des Erfmdungsgegenstandes ist in der Zeichnung dargestellt.

Es zeigen

Fig. ι eine Vorderansicht der erfindungsgemäßen Prüfmaschine,

Fig. 2 die dazugehörige Draufsicht, Fig. 3 eine Endansicht,

Fig. 4 einen Teilschndtt nach der Linie IV-IV der Fig. 1,

Fig. 5 einen Schnitt nach der Linie V-V der Fig. r in größerem Maßstab, der den Lagerhalter veranschaulicht,

Fig. 6 einen Teil der Vorderansicht, gesehen etwa von der Linie VI-VI der Fig. 1, Fig. 7 einen Teil der Einstellvorrichtung.

Die Waage, an der der Erfindungsgegenstand angebracht ist, ist an sich bekannt und wird daher nur insoweit beschrieben, als zur angemessenen Erläuterung der Erfindung not-

wendig ist. Auf dem einen Ende eines Grundrahmehs r ist eine hornförmige Stütze 2 angebracht, die mit Lagern versehen ist, in denen die Gelenkzapfen 3 und 4 des Lasthebeis 5 angebracht sind. Andere ebenfalls am Hebel 5 befestigte Gelenkzapfen 6 und 7 tragen ein die Last abstützendes Spreizgestell 8, auf welchem der Lastaufnehmer oder die Lastschaufel 9 angebracht ist. Das gegenüberliegende Ende des Hebels reicht in ein Gehäuse 10 und ist mittels eines Lenkers 11 an ein die Last ausgleichendes Pendel 12 angeschlossen, das innerhalb des Gehäuses gelenkig gelagert ist. Ein am Pendel I2befestig- *5 ter Zeiger 13 wirkt mit einer im oberen Teil des Gehäuses 10 befestigten Scheibe 14 zusammen, um die Feuchtigkeitsmenge der Probe anzuzeigen.

Der Hebel 5 hat nach der Seite reichende Arme 15 und 16, an denen ein waagerecht angeordneter Rahmen 17 befestigt ist. Dieser Rahmen 17 ist mit zwei nach oben reichenden Stücken 18 und 19 versehen, die mit Löchern versehen sind, in denen eine Gewindespindel ^a5 20 drehbar gelagert ist. Die eine Hälfte der Gewindegänge der Spindel 20 ist rechtsgängig und die andere Hälfte linksgängig. Die Spindel 20 ist durch Gewindelöcher von Haltern 23 und 24 hindurchgeschraubt, so daß, wenn die Spindel mittels des Knopfes 25 gedreht wird, den beiden Haltern 23 und 24 gleiche, aber entgegengesetzt gerichtete Bewegungen erteilt werden. An in den Haltern 23 und 24 befindlichen Gelenkzapfen 21 und 22 hängen Lagerbügel 26 und 27, die je ein herunterhängendes Hakenglied 28 und 29 tragen, an denen Probeeimer 30 und 31 aufgehängt sind. Diese Eimer nebst den mit ihnen verbundenen Bestandteilen stimmen sowohl nach Gewicht als auch nach Werkstoff überein, so daß sie, wenn sie in gleicherweise eingetaucht werden, genau den nämlichen Gewichtsverlust aufweisen. Aus einem Grunde, der weiter unten auseinandergesetzt werden wird, ist es ♦5 notwendig, daß die Gewindespindel 20 genau angeordnet wird. Daher ist eine Nachstellvorrichtung vorgesehen, von der eine in größerem Maßstab gehalteneTeilansicht in Fig. 7 gezeichnet ist. Das Ende der Spindel 20 ist auf einen etwas kleineren Durchmesser abgedreht, um eine Schulter zu liefern, gegen die eine mittels eines Querstiftes 34 befestigte Unterlagscheibe 33 gesetzt ist. Der Vorsprung 18 ist mit einem Gewindeloch versehen, in welchem eine Gewindebüchse 3 5 angeordnet ist. Das abgedrehte Stück der Spindel 20 reicht durch diese Gewindebüchse hindurch und wird an der Verschiebung durch eine andere Unterlagscheibe 36 gehindert, die an der Spindel mittels eines Querstiftes 37 befestigt ist. Nunmehr ist ersichtlich, daß die Einstellung der Spindel 20 von dieser Vorrichtung abhängt. Wird die Gewindebüchse 35 gedreht, indem ein Stift oder Nagel o. dgl. in die Löcher 38 gesteckt wird, so kann die Einstellung der Büchse in der Seitenrichtung verändert werden. Die Spindel 20 ist frei drehbar, wird aber an seitlicher Verschiebung gegenüber der Büchse 35 durch die Unterlagscheiben 33 und 36 gehindert; daher ändert sie in entsprechender Weise ihre Lage gegenüber dem Hebel und kann somit genau eingestellt werden. Der Vorsprung 18 ist geschlitzt; eine Schraube 39 dient dazu, die Büchse 35 in ihrer eingestellten Lage festzuklemmen.

Der Grundsatz, nach welchem die beschriebene Waage arbeitet, ist der, daß gewichtsgleiche Mengen von trockenem Sand sowie von Feuchtigkeit enthaltendem Sand in Wasser untergetaucht und dann ihre Gewichte verglichen werden. Es ist klar, daß die feuchte Sandprobe mit einem Gewicht von ι kg brutto weniger als 1 kg Sand netto enthält und diese Sandmenge weniger wiegt als die Probe von 1 kg trockenem Sand. Daher ist der Abwärtszug der an den Gelenkzapfen 21 und 22 aufgehängten Proben ungleich, und ein Ausschlag der Waage, der ausreicht, um das Übergewicht durch eine Zunahme des Pendelwiderstandes auszugleichen, kommt zustande. Es wird ein äußerster Fall angenommen, bei welchem die Probe ebensoviel Wasser als Sand, nämlich 0,5 kg Wasser, enthält. Wird diese Probe untergetaucht und mit der Normalprobe von trockenem Sand verglichen, so ist ihr Zug nur halb so groß wie der der Probe von trockenem Sand. Die Ge- ;; lenke sind so angeordnet, daß der für sich allein in Wasser untergetauchte trockene Sand den Zeiger bis zu dem Teilstrich treibt, der den vollen Bereich der Waage angibt. Daher wird, wenn die Hälfte des Zuges der , trockenen Sandprobe mittels der der Prüfung unterliegenden Sandprobe abgezogen wird, der Zeiger bis zur Hälfte des Bereiches der Skala getrieben, und an dieser Stelle ist 100 °/₀ vermerkt, da die Feuchtigkeit der Probe im angenommenen Beispiel gleich 100 °/₀ der Sandmenge ist. Es ist ersichtlich, daß die no Probeeimer 30 und 31 stets in gleichen Abständen von den Gelenkzapfen 3 und 4 des Haupthebels 5 angeordnet sein müssen. Um . dies durchzuführen, ist die oben beschriebene Einstellvorrichtung für die Gewindespindel 20 vorgesehen. Befinden sich in der Probe Teile Sand und 20 Teile Wasser, so beträgt ihr Zug im untergetauchten Zustande 0,8 des · Zuges der trockenen Probe. Daher beträgt der Pendelwiderstand, der die Kraft zum _lao Ausgleichen der Last liefert, 0,2 des Bereiches der Waage, und an dieser Stelle ist

ein Teilstrich mit dem Vermerk .»25 °/o« angebracht, da ja das Gewicht von 20 Teilen Wasser gleich ■ 25 °/₀ des Gewichtes von 8o· Teilen Sand ist.
Soll der Feuchtigkeitsgehalt einer Sandprobe festgestellt werden, so besteht der erste Vorgang darin, daß die an den beweglichen Gelenkzapfen 21 und 22 hängenden Probeeimer abgenommen werden. (Diese Zapfen. sind am Rahmen 17 angebracht, der einen Bestandteil des Waagebalkens bildet.) 'Dies geschieht nur der Bequemlichkeit halber; die Waage. ist für das Wägen vollständig ausgeglichen, wenn die Schalen leer sind, denn

die Schalen und die mit ihnen verbundenen Bestandteile sind gewichtsgleich. Beim Wegnehmen von den Gelenken kann eine 'für mehrere Versuche geeignete Normalprobe ungestört bleiben. Am Ende des Grundrahmens 1 ist-ein Halter 40 befestigt, der ein gegabeltes Ende hat, in welchem ein Kolben 41 auf und ab schiebbar angeordnet ist. An diesem Kolben ist ein Joch 42 befestigt. Die Enden 43 und 44 des Joches 42 sind ungefähr trogförmig und haben gerade Seitenflächen so-

. wie eine schlitzartige Bodenöffnung. Die geraden Seitenflächen der Enden 43 und 44 verhindern, daß die Tragglieder 26 und 27 beim Heben von den Gelenkzapfen 21 und 22 aus gedreht werden. Durch den Bodenschlitz reichen die Hakenstücke 28 und 29 hindurch. Der Schlitz ist so breit, daß die Seitenflächen nicht an die Hakenstücke 28 und 29 anstoßen, wenn die Halter sich auf den Gelenken befinden und die Vorrichtung in Benutzung ist. Beim Aufwärtsstoßen nimmt der Kolben 41 das Joch 42 mit. Die trogförmigen Jochenden 43 und 44 berühren den Boden der Tragbügel 26 und 27; bei Fortsetzung der Kolbenbewegung werden die Tragbügel von den Gelenkzapfen 21 und 22 abgehoben. Dann schnappt eine federnde Falle 45 unter das Joch. 42 und hält es in dieser Stellung fest. Sobald dies eingetreten ist, ist die Waage imstande, Waren zu wägen, die auf den Warenaufnehmer 9 gelegt werden, und deren Gewicht auf der Scheibe 14 mittels des Zeigers 13 anzuzeigen. Bei dem gezeichneten Ausführungsbeispiel ist nur ein Gewichtsstrich 14¹ angebracht, der dem Gewicht einer Probe von 2 Pfund (gleich 1 kg) entspricht, da die Ermittelung der im Sand befindlichen Feuchtigkeit im vorliegenden Falle mit Proben von je 2 Pfund durchgeführt wird. Der Teilstrich 14² bezeichnet den Prozentgehalt der im Sand befindlichen Feuchtigkeit. Nachdem die Tragbügel von ihren Gelenkzapfen mittels der Hebeeinrichtung abgehoben worden sind, werden 2 Pfund trockenen Sandes sorgfältig ausgewogen. Nunmehr wird diese 2-Pfund-Probe auf den Probeeimer gebracht und

mittels des Hebejoches 42 und des Kolbens 41 in den Behälter 46 gesenkt. Dieser Behälter ist mit Wasser bis zu solcher Höhe gefüllt, daß die Profoeeimer 30 und 31, wenn sie 65 gesenkt sind, vollständig untergetaucht sind. Ist die Waage genau auf die spezifische Schwere des zu behandelnden Sandes eingestellt, so soll der Zeiger der Waage bis zum Merkstrich des vollen Bereiches gelangen. 70 Trifft dies nicht zu, so wird die mit Rechtsund Linksgewindestücken versehene, durch je einen der verschiebbaren Halter 23 und 24 gehende Spindel 20 gedreht, bis die Lage der .Zapfen 21 und 22 so berichtigt ist, daß der 75 Zeiger sich mit dem auf der Scheibe befindlichen Teilstrich für den vollen Bereich in übereinstimmender Lage befindet. Die Einrichtung zum Verändern des Hebelarmes der Halter 23 und 24 mittels der Rechts- und 80 Linksgewindestücke der Spindel 20 macht es möglich, die Waage sehr leicht innerhalb eines weiten Bereiches so einzustellen, daß sie dem wirklichen spezifischen Gewicht der verschiedenen Sandproben entspricht. Alsdann 85 werden die Probeeimer 30 und 31 wieder von den Gelenkzapfen 21 und 22 abgehoben; hierauf wird eine 2-Pfund-Probe des feuchten Sandes ausgewogen und in den Eimer 30 gebracht, während der im Eimer 31 befindliche 90 trockene Sand ungestört bleibt. Hierauf werden die Behälter wieder gesenkt, so daß die Tragbügel 26 und 27 an den Gelenkzapfen 21 und 22 hängen und die Probeeimer untergetaucht werden. Nunmehr zeigt die Waage 95 den Prozentgehalt der Feuchtigkeit der feuchten Probe an; für diese Bestimmung ist das Gewicht der Probe von trockenem Sand die Grundlage. Es ist leicht ersichtlich, daß, wenn die im Eimer 31 befindliche Probe von 100 trockenem Sand vom Waagebalken 5 getragen und die Lage des Traggelenkzapfens so eingeregelt wird, daß der Zeiger ihr Gewicht auf der Scheibe anzeigt, ein gleiches Sandgewicht im Eimer 30 das Gewicht der zuerst erwähn- 105 ten Probe ausgleichen und, die Waage Null anzeigen würde. Solange die Probe von ursprünglich trockenem Sand dem zu prüfenden Sand entspricht, braucht nicht eine neue Probe von trockenem Sand ausgewogen zu 110 werden, so daß beim Prüfen von weiterem feuchtem Sand nichts weiter notwendig ist, als die zu prüfende feuchte Probe auszuwägen.

Claims (6)

115 Patentansprüche:

i. Prüfmaschine zur Bestimmung des Wassergehaltes von Sand u. dgl., dadurch gekennzeichnet, daß der Waagenhebel einer das absolute Gewicht . der Probe anzeigenden Wiegevorrichtung eine die ge-

wichtsgleichen Mengen an nassem und trockenem Sand aufnehmende Vorrichtung trägt, die zwecks Ermittlung des Wassergehaltes durch Vergleich der in beiden Proben enthaltenen Gewichtsmenge an trockenem Sand in einen mit Wasser angefüllten Behälter eingetaucht wird.

2. Prüfmaschine nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß an dem Waagenhebel (5) der das absolute Gewicht der Proben anzeigenden Wiegevorrichtung (5, 9, ii, 13) Aufhängevorrichtungen (23, 24) zur Aufnahme von zwei weiteren Lastaufnehmern (30, 31) angeordnet sind, welche in einen Wasserbehälter (46) tauchen.

3. Prüfmaschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß außer dem Gewicht der im ersten Lastaufnehmer (9) befindlichen Probe auch der Gewichtsunterschied der in den beiden anderen Lastschalen (30, 31) befindlichen Proben auf der Skala (14¹, 14²) angezeigt wird, auf der sich der in bekannter Weise mit dem Lastausgleichmechanismus (11,12) in Verbindung stehende Zeiger (13) bewegt.

4. Prüfmaschine nach den Ansprüchen2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Hebelarme der beiden zu vergleichenden Lasten gleich groß und gegensinnig angeordnet sind.

5. Prüfmaschine nach, den Ansprüchen 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden einstellbaren und feststellbaren Lastaufnehmer (30, 31) in entgegengesetzten Richtungen bewegt werden können.

6. Prüfmaschinenach den Ansprüchen 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden gelenkig gelagerten und abhebbaren Lastaufnehmer (30, 31) mit einer Einrichtung versehen sind, mittels derer sie beide gleichzeitig von ihren Gelenkzapfen abgehoben und in der abgehobenen Lage gehalten werden können.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen