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Abfüllwaage mit selbsttätiger Lastausgleichsvorrichtung Die Erfindung
bezieht sich vor allem auf solche Gewichtswaagen, die zur Bestimmung gleicher Warengewichte
dienen. Für diese Zwecke sind Abfüllwaagen mit selbsttätiger Lastausgleichsvorrichtung
bekannt, deren Materialmengen zunächst in einem Grobstrom und dann in. einem Feinstrom
zugeführt werden, wobei diese Mengen durch eine licht-. elektrische Zelle sowie
durch eine von der Lastausgleichsvorrichtung bewegte Blende gesteuert werden.
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Bei Abfüllwaagen ist ferner schon die Anwendung einer Schüttelrutsche
zur Förderung des Materials in das Wiegegefäß bekannt.
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Die Erfindung besteht nun darin, zur Betätigung der Schüttelrutsche
einen Wechselstrommotor mit hin und her gehendem Anker zu verwenden, dessen Bewegungsgröße
durch Verminderung seiner Betriebsspannung mittels eines von der lichtelektrischen
Zelle über ein Relaissystem gesteuerten Widerstandes verringert wird, sobald das
der Grobfüllung entsprechende Gewicht erreicht wird, und der, wenn im Verlauf der
numliehr langsameren Bewegung der Schüttelrutsche das Vollgewicht erreicht wird,
durch das von der lichtelektrischen Zelle beeinlußte Relais stillgesetzt wird.
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Diese neue Antriebs- und Steuerungsart der Schüttelrutsche gewährleistet
eine ungewöhnlich sichere und gleichmäßige Arbeitsweise, weil die große, von der
Frequenz des Wechselstromes abhängige Schwingungszahl der Schüttelrutsche dem bewegten
Material eine außerordentlich gleichförmige Bewegung geringer Reibung erteilt. Die
selbsttätige Herabsetzung der. Schwingungsgröße bei Erreichen des der Grobfüllung
entsprechenden Gewichts hat eine gleichmäßige und genaue Abstufung der Grob- und
Feinfüllung zur Folge. Die Vorteile der neuen Anordnung treten besonders deutlich
bei leicht fließenden Stoffen zutage.
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In der Zeichnung stellt Fig. i eine Vorderansicht der Waage und der
Zufuhrvorrichtung im Aufriß dar, wobei ein Teil der letzteren geschnitten ist.
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Fig.2 ist der Aufriß einer, vergrößerten Seitenteilansicht des hin
und her gehenden :Motors, wobei ein Teil abgebrochen ist.
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Fig. 3 ist ein Grundriß davon, geschnitten nach der Linie III-III
der Fig. 2.
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Fig. q. ist eine Endansicht, bei der Teile weggebrochen sind, in Richtung
der Pfeile IV-IV der Fig. 2 gesehen, und Fig. 5 ist ein elektrisches Schaltschema
der Anlage: Da die verwendete Waage bekannt ist, wird sie hier nur so weit beschrieben,
als dies zum Verständnis der Erfindung nötig erscheint.
Von dem
Grundgestell-i- der Waage, das vorzugsweise ein festes Eisengehäuse ist; ragen Arme
2 nach aufwärts, die ein Paar z;ehärteter V-förmiger Pfannen 3 tragen, welche Tragzapfen
4 eines .gleicharmigen 1-Iebels 5 abstützen. An jedem Ende dieses Hebels sind Zapfen
6 bzw. 7 befestigt, die Spreizgestelle 8 bzw. 9 abstützen, die ihrerseits einen
Lastaufnehmer io bzw. einen-Aufnehmer i*i für das Ausgleichgewicht tragen. Der Lastaufnehmer
io ist zweckmäßig gitterförmig, damit auf ihm verschüttetes Material keinen Halt
findet. Ein z@veites Armpaar i2 ragt von der Grundplatte i in der Nähe des einen
Endes des Hebels 5 empor. In oberen Gabelungen der Arme i2 sind Lager 13 angeordnet
und stützen die Tragzapfen 14 eines. Zwischenhebels 15 ab. 'Die Hebel 5 und 15 sind
mit seitlich vorstehenden Zapfen 16 und 17 ausgerüstet, die in Lager i8 und
i9 eines Verbindungsgliedes 2p eingreifen. Der Hebel 15 besitzt einen Zapfen
21, der in einem am unteren Ende eines biegsamen Metallbandes 23 hängenden Bügel
22 ruht. Das obere Ende des Bandes 23 liegt auf der bogenförmigen Fläche eines Einstellnockens
24 auf und ist daselbst befestigt. Der Nocken bildet einen Teil eines Lastausgleichspendels
25, das ein Pendelgewicht 26 aufweist, das auf einem Bolzen 27 einstellbar angebracht
ist. Ferner gehören zu dem Lastausgleichspende125 ein Zeiger 28 und Zapfen 29, mit
denen es in nicht gezeichneten -Lägern im Innern eines Gehäuses 3o abgestützt ist.
Der Gehäuseteil 30 ist auf ein Untergehäuse 31 aufgebaut, das die über dem
Grundgestell i angeordneten Wiegehebel verdeckt. Eine Anzeigetafel 32
ist
im oberen'Teil des Gehäuses 30 fest angeordnet und mit einer in der Mitte
angeordneten Nullmarke 33 versehen. Mit dieser Tafel 32 arbeitet der Zeiger 28 zusammen,
um in` der üblichen Weise den Gleichgewichtszustand anzugeben. Ein photoelektrisches
Element 34 (Feg. 5), das in einem lichtdichten Behälter 35 untergebracht ist, ist
gegenüber der Tafel 32 so angebracht, daß eine schmale Öffnung 36 in der Vorderwand
des Gehäuses 35 genau unter die Marke 33 zu liegen kommt. Die vordere Wand mit der
Öffnung 36 des Gehäuses 35 liegt nahezu in derselben Ebene wie die Stirnfläche der
Anzeigetafel. Zur Beleuchtung ,des photoelektrischen Elementes 34 ist in einem Gehäuse
eine Lichtquelle, eine elektrische Birne 38, direkt hinter einer Sammellinse 39
so befestigt, daß durch die. Öffnung 36 auf die Zelle 34 Lichtstrahlen fallen können.
Das die Lampe 38 enthaltende Gehäuse wird in seiner Lage durch eine gebogene Stange
4o gehalten, die in die Spitze des Gehäuses 3o eingesetzt ist. Zur Steuerung der
Tätigkeit des photoelektrischen Relais trägt der Zeiger 28 an seinem oberen Ende
einen flaggenähnlichen Vorsprung oder Schild 41.
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Mit der Wiegeeinrichtung ist durch die photoelektrische Vorrichtung
eine Rüttelvorrichtung 42 elektrisch gekoppelt. Diese besteht aus einem Trog 43,
der unter eineue Druckausgleichtrichter 44 angeordnet ist, in den das abzuwägende
Material durch eine Rohrmündung 45 aus einem nicht gezeichneten Vorratsbehälter
fließt. Ein trichterähnlicher Teil 46 ist an der Mündung des Druckausgleichtrichters
44 befestigt und reicht in den Trog 43, um das Herumstreuen oder Verschütten von
Material zu verhindern, wenn es in den Trog fließt. Dieser Trog 43 ist mit einem
Rahmen 47 verbunden, der zwischen zwei fest ausgespannten elastischen bandartigen
Stahlgliedern 48 an diesen befestigt ist. Diese sind niit ihren Enden zwischen Backen
49 eingeklemmt, die von zwei Armen 5o nach innen vorspringen, welche an dem Gehäuse
Si eines Motors 52 mit hin und her gehendem Anker 54 und einer Feldwicklung 53 angeschraubt
sind. Die Feldwicklung 53 ist in dem Gehäuse Si untergebracht und wird mit Gleichstrom
gespeist, der ein nicht umkehrendes Feld in dein Gehäuse erzeugt. Der Anker 54 mit
seiner Wicklung 54' wird mit Wechselstrom gespeist. Das ergibt eine hin und her
gehende Bewegung in Synchronismus mit der Wechselstromquelle, deren Größe sich mit
einer Änderung der angewendeten Spannung ändert. Dadurch werden der Rahmen 47 und
der Trog 43 in Schwingungen versetzt, deren Anzahl von der Frequenz des. Wechselstromes
abhängt. Der Anker 54 ist auf einem Schraubenbolzen 55 einstellbar angeordnet,.
der gleichzeitig dazu dient, den Rahmen 47 mit dem hinteren biegsamen Stahlglied
48 zu verbinden. Unter den waagerechten Trog ist der hin und her gehende Anker des
Motors mit den elastischen Gliedern derart geneigt angeordnet, daß der Trog gleichzeitig
in vertikaler und horizontale= Richtung schwingt. Wenn Material, das unter der Einwirkung.
der Schwerkraft von selbst aus einem Trog mit nach unten gerichteter Mündung fließen
würde, gefördert werden soll, wird zweckmäßig das vordere Ende des Troges gegenüber
dem hinteren Ende etwas höher gelegt.
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Nach dem dargestellten Beispiel ist der Motor mit hin und her gehendem
Anker und der mit ihm verbundene Rütteltrog in einem kastenähnlichen Gehäuse 56
untergebracht, in dem die Relais und die erforderlichen Steuermittel für das elektrische
System vorgesehen sind. Diese Ausführung ist für kleine Einrichtungen geeignet.
Bei Anlagen größerer Wiegekapazität werden zweckmäßig die
Steuermittel
räumlich vollkornmen von der Rütteleinrichtung getrennt angeordnet.
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Der Strom zur Speisung der verschiedenen elektrischen Steuerstromkreise
wird dem Apparat aus dem vorhandenen von einer Stromquelle 6o (Fig. 5) gespeisten
Netz 59 zugeführt. An das Netz ist die Primärwicklung eines Transformators 61 angeschlossen.
An die Sekundärwicklung desselben sind Leitungen 62- und 63 angeschlossen, die Strom
geeigneter Spannung zu der Lampe 38 führen. Diese Leitungen sind auch mit den Fäden
einer Glühkathodenröhre 64 verbunden, während eine weitere Leitung 65 den Transformator
mit einer Seite des photoelektrischen Elementes 34 verbindet, dessen andere Seite
mittels eines Drahtes 66 "mit dem Gitter der Glühröhre 64 verbunden ist. Wenn daher
die Lampe 38 aufleuchtet und von ihr durch die Öffnung 36 Licht auf die photoelektrische
Zelle 34 fällt, wird deren Stromleitfähigkeit vergrößert.- Vom Transformator 61
' aus fließt Strom durch die Leitung 65, das photoelektrische Element 34 und den
Draht 66 nach dem Gitter der Glühkathodenröhre 64, wodurch die relativen Spannungen
von Glühfäden und Gitter verändert werden.
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Der erforderliche Strom wird der Anode der Glühkathodenröhre 64 durch
die Leitung 6,~., die Spule des Relais 68 und die Leitung 69 zugeführt. Der Strom
wird daher, sobald das photoelektrische Element 34 durch ein Anwachsen seiner Beleuchtung
aktiviert wird, durch die Wicklung des Relais 68 fließend in zunehmendem Grade verstärkt.
Damit die Energie der Spule des Relais 68 in geeignetem Maße aufrechterhalten werden
kann, ist ein Kondensator 70 in die Leitung 69 geschaltet, welche die Spule
des Relais 68 mit dem Transformator 61 verbindet. Die Gitterspannung der Glühkathodenröhre
64 kann mit Hilfe des Regelwiderstandes 71 von Hand eingestellt werden, der durch
einen Kondensator 72 mit dem Draht 66 verbunden ist, der vom photoelektrischen Element
34 zum Gitter führt. Diese Spannung mag so eingestellt sein, daß der durch die Relaiswicklung
68 fließende Strom bei Beleuchtung des photoelektrischen Elementes 34 ausreichend
ist, um das Relais zu betätigen, während der durch die Wicklung fließende Strom,
sobald die Beleuchtung-der photoelektrischen Zelle 34 aufhört, zur Betätigung des
Relais 68 zu schwach ist. Die Einstellung des Widerstandes 71 macht es möglich,
Lichtschwankungen sowie Verschiedenheiten in den Charakteristiken von photoelektrischen
Zellen und Glühkathodenröhren auszugleichen.
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\Venn ein Gewicht 9o von der erforderlichen Größe auf die Platte 11
als Gegengewicht für eine abzufüllende Packung 88 aufgesetzt wird, wird bei genau
eingestelltem Widerstand 71, da dabei (las photoelektrische Element 34 beleuchtet
ist und demzufolge die Schalterzunge gr des Relais 68 sich in der in Fig.5 mit vollen
Linien gezeichneten Stellung befindet, die Tätigkeit der Vorrichtung von Hand durch
einen Druck auf den Starterknopf oder Schalter 73 ausgelöst. Der Starterknopf schließt
einen Stromkreis von der Netzleitung 59 über eine Leitung 74 und eine Einschaltspule
75 eines dreipoligen elektrischen Einschaltrelais 76. Sobald die Einschaltspule
75 erregt wird und der Stromkreis über den Pol 77 und das Relais 68 geschlossen
wird, wie es die Lage des letztgenannten zeigt (Fig. 5), wird .das starke Speiserelais
78 geschlossen, dadurch ein Widerstand 79 ausgeschaltet und gleichzeitig über Pol
8o das Relais 81 durch die Leitung 82 erregt. Ein weiterer Draht 83 schließt diesen
Stromkreis. Die Erregung des Relais 81 schließt einen Stromkreis, der die Pole 84,
8o und 85 sowie die Primärwicklung 86 eines Transformators 87 umfaßt, welcher den
Strom auf die gewünschte Spannung bringt, die zur Betätigung des Motors 52 mit hin
und her gehendem Anker 54. nötig ist. Dieser veranlaßt die Betätigung der Zufuhreinrichtung
für das aus dem Druckausgleichtrichter 44 über den Rütteltrog 43 in eine Packung
88 zu fördernde Material, die auf dem Lastaufnehmer ro der Waage steht. Das Pendel
25 der Waage steht für gewöhnlich in angehobener Stellung, so daß die mit 89 bezeichnete
Stelle des Zeigers 28 vor der Marke 33 steht. Das Ausgleichsgewicht go, welches
dazu dient, die Materialmenge im voraus zu bestimmen, drückt das Pendel, sobald
es auf die Gewichtsplatte 11 aufgebracht ist, durch das Hebelsystem herab, so daß
der Zeiger 28 an das linke Ende der Tafel 32 zu liegen kommt. Das durch den Rütteltrog
in den auf der anderen Waagenplatte ro stehenden Behälter 88 geförderte Material
hebt das Pendel langsam wieder an, bis die Kante des flaggenartigen Vorsprungs 41
die Öffnung 36 überdeckt. Das hindert die Lampe 38, das photoelektrische! Element
34 durch die Öffnung 36 zu beleuchten. Dadurch wächst der Widerstand des Elementes
34, und der durch die Wicklung des Relais 68 fließende Strom sinkt und gestattet
der Schalterzunge gr, mit dem Kontakt 92 in Berührung zu kommen und auf diese Weise
einen Stromkreis über die Leitung 93 zu schließen, der die Wicklung des Relais 94
erregt. Die Betätigung des Relais 94 überbrückt den Abstand zwischen den Polen 95
und 96, welche mit Kontakt 8o und der Leitung 97 parallel geschaltet sind. Wenn
die überbrückungskontakte 95 und 96 geschlossen sind, wird der Strom durch die Leitung
98
nach dem Kontakt 99 zu der Ausschaltspule ioo des elektrischen Einschaltrelais fließen.
Auf diese Weise werden die die Leitungen 93, 82, 98 und ioi umfassenden Kreise geöffnet,
wobei das Relais 78 stromlos wird und der Widerstand 79 wieder in den Kreislauf
eingeschaltet wird. Dies mindert die Schwingungsgröße des hin und her 'gehenden
Ankers 5.4 des Motors 52 und demzufolge die auf den Trog .13 übertragene Schwingung,
welche das aus dein Druckausgleichtrichter 44 fallende Material fördert. Das Absinken
der Größe der Schwingungen mindert den Materialfluß zu einem Tröpfeln herab.
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Unter dem Einfluß .der Last, die durch den Tröpfelstrom vermehrt wird
und sich weiterhin langsam auf dem Warenaufnehmer ansammelt, schwingt der flaggenähnliche
Teil 41 des Zeigers 28 mit verminderter Geschwindigkeit über die öffnung 36, bis
die öffnung wieder frei liegt und die photoelektrische Zelle 34. wieder Licht von
der Lampe 38 tref= fen kann. Das damit verbundene Anwachsen des durch die Zelle
34 hindurchgehenden Stromes erregt, verstärkt durch die Glühkathodenröhre 64; wieder.
die Wicklung des Relais 68, welches die Zunge gi außer Berührung mit dem Kontakt
92 bringt, und macht dabei die Spulen der Relais 94 und 81 stromlos, so daß die
hin und her gehende Bewegung des Motors 52 völlig abgestoppt wird.
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Das Entfernen der Packung 88 vorn Warenaufnehmer veranlaßt den Zeiger
28_mit seiner flaggenähnlichen Erweiterung 41 in die in Fig. i gezeigte Stellung
an die äußerste Stelle der linken Seite der Anzeigetafel 32 zurückzugehen und die
Kreise in ihre Ausgangsschaltung zu bringen, wie es vor dem Druck auf den Knopf
7 3 der Fall war. Der Apparat ist daher zu weiterer Füllung. startbereit. Die Schwingungsgröße
und daher die 1ZaJ terialfördergeschwindigkeit kann durch Handeinstellung der Widerstände
79 und zog reguliert werden.
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Der Widerstand io2 überwacht und regelt die Maximalschwingung oder
die .stärkste Förderung, während der Widerstand 79 der Feineinstellung, also zur
Regelung des Sickerstromes, dient.