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Kontrollwaage zur Ermittlung von Gewicht und Dichte leicht fließender
Stoffe in einem Wiegevorgang Man kennt bereits Kontrollwaagen für körnige Stoffe,
deren Gewicht und Dichte in einem eineigen Wiegevorgang ermittelt wird, indem das
zu kontrollierende Wiegegut durch eine stets gleiche Raumteile abteilende umlaufende
Meßtrommel der Lastschale zugeführt wird. Solche Anordnungen bieten aber den Nachteil,
daß das Wiegegut nacheinander durch zwei verschiedene Gefäße, den gleiche Raumteile
abteilenden Drehbehälter und das zur Gewichtsbestimmung dienende Lastgefäß, geführt
werden müssen. Beim Überführen des Gutes von einem Behälter zum andern treten notwendigerweise
Verluste und Fehler auf, so <laß derartige Einrichtungen nicht sehr genau arbeiten
können. Es kommt hinzu,. claß die Abmessungen des im allgemeinen iri mehrere getrennte
Räume geteilten Drehbehälters ein Mehrfaches der Abmessungen des Lastgefäßes betragen,
so daß die auftretenden Kräfte sehr groß werden und besondere Einrichtungen erforderlich
machen, um diese Kräfte bei jedem Meßvorgang aufzunehmen. Dieser Nachteil macht
sich besonders ungünstig bemerkbar, wenn größere Stoffmengen abgeteilt werden müssen,
da es in diesem Falle notwendig wird, die Drehtrommel sehr rasch zu drehen. Diese
Mängel werden durch die vorliegende Erfindung in sehr einfacher Weise dadurch behoben,
daß die Lastschale selbst gleichzeitig; zur Bestimmung der Dichte benutzt wird und
somit ein besonderer als Raummaß dienender Behälter, wie eine Drehtrommel, überflüssig
wird. Erfindungsgemäß wird dies dadurch ermöglicht, daß ein auf die als Raummaß
ausgebildete Lastschale aufgesetzter und ihr gegenüber abschließbarer Ausgleichsbehälter
etwa mit Hilfe eines aufnehmbaren Gewichtes in seiner mit der Lastschale gemeinsam
begonnenen Abwärtsbewegung abgefangen und von der Lastschale getrennt wird, die
infolge einer zusätzlichen Belastung ihre Senkbewegung fortsetzt und dadurch zur
Einwirkung auf die das Gewicht und das spezifische Gewicht anzeigende selbstanzeigende
Waage kommt.
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Es sind zwar bereits zur Volumtnessung dienende Vorrichtungen bekannt,
bei denen auf ein als Raummaß dienendes, auf und nieder bewegliches Gefäß ein Ausgleichsb:-hälter
fest aufgesetzt ist, der von dem Raummaß vor dessen Entleerung abschließbar ist
und den Aufundniederbewegungen des mit einer selbsttätig durch diese Beweguhgen
gesteuerten Bodenentleerungsklappe versehenen
Raummaßes folgt. Derartige
Einrichtungen gestatten aber lediglich das Abteilen gleicher Raumteile, die dann
auf einer anderen Waage hinsichtlich ihrer Dichten geprüft werden können. Die gleichzeitige
Messung des Gewichtes des abgeteilten Gutes ist indessen nicht möglich, da der fest
mit dem -Raummaß verbundene Ausgleichstrichter immer eine unbestimmte veränderliche
Menge des zu messenden Gutes enthält.
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Erst durch die erfindungsgemäß vorgesehene Trennung des Ausgleichsbehälters
von dein Raummaß bei dessen Abwärtsbewegung wird es ermöglicht, bei Vorrichtungen
der letztgenannten Art gleichzeitig Dichte und Gewicht des Wiegegutes in einem einzigen
Arbeitsgang zu bestimmen.
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Um auch eine ununterbrochene Ärbeitsweise der Waage zu ermöglichen,
sind an sich bekannte Einrichtungen zur selbsttätigen Entleerung der Lastschale
sowie zum Zurückführen aller Teile in ihre ursprüngliche Arbeitsstellung vorgesehen,
deren Anordnung ebenso wie weitere bauliche ".%!terkmale aus den Ansprüchen zu ersehen
sind.
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In der Zeichnung sind beispielsweise mehrere Ausführungsformen der
Erfindung dargestellt.
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Fig. 1 zeigt schematisch in Vorderansicht eine erste Ausführungsform.
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Fig. 2 ist eine entsprechende Seitenansicht. Fig. 3 zeigt ebenfalls
in Seitenansicht eine zweite Ausführungsform, wobei das Gegengewicht in der Füllstellung
der Lastschale gezeigt ist.
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Fig. .1 zeigt eine Einzelheit, wobei das Gegengewicht sich in seiner
unwirksamen Stellung befindet.
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Fig. 5, 6, 7 und 8 stellen abweichende Einzelheiten dar.
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Die Vorrichtung besteht aus einem Rahmengestell oder Gehäuse t, das
mittels der Schneiden 3, zwei Waagebalken 2 (einen auf jeder Seite der Lastschale)
trägt. Diese Balken untergreifen mit auf ihren Lastseiten angeordneten Pfannen .1
.' die an der Lastschale 5 sitzenden Schneidet' .1, während auf ihrer Gewichtsseite
ein Gegengewicht 6 oder statt dessen ein Gewichtskasten sitzt.
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Auf diesem Ende des einen Balkens 2 ist bei der auf den Fig. 1 und
2 dargestellten Ausführungsform ein Arm 7 fest angeordnet, auf dem sich ein sehr
leicht bewegliches Hilfsg T e wicht 8, dessen Bedeutung weiter unten ersichtlich
werden wird, frei gleitend verschieben kann. Zwei Lenker 9, die um Bolzen 9' an
der Lastschale 5 und um Bolzen 9 " an dein Gehäuse t schwenkbar sind, sörgen für
die Parallelführung der Lastschale 5 bei ihrem Aufundnierdergehen.
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Die die Schneiden 4 der Lastschale 5 aufnehmenden Pfannen .1' der
Balken 2 sind als Doppelpfannen (nach oben und unten) ausgebildet und wirken mit
einer Schneide to zusammen, die am unteren Ende eines Gehäuses 11 einer Neigungswaage
12 angebracht ist, die eine Skalenscheibe 13 mit doppelter Einteilung besitzt. Die
eine Skalenteilung, gibt das Gewicht des in der Lastschale 5 befindlichen Gutes
an, während die andere Teilung sein spezifisches Gewicht anzeigt. Diese beiden Angaben
werden von einer einzigen Zeigernadel 1.1 geliefert. .
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Die obere Öffnung 5' der Lastschale 5 trägt eine Randleiste, auf der
das untere Ende 15 des Ausgleichbehälters 16 aufliegt. Die Unabhängigkeit der Lastschale
5 in bezug auf den Ausgleichhehälter 16 bildet ein wesentliches Merkmal der vorliegenden
Erfindung.
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An jenem Ausgleichbehälter 16 sind mittels Bolzen 17 auf jeder Seite
zwei Balken 18 angelenkt. Diese Balken 18 sind auf Bolzen t 9 an dein Rahmen t drehbar
gelagert und tragen ein Gegengewicht 2o. Ihr freies Ende besitzt einen Ausschnitt
21, der zur Aufnahme eines losen Gegengewichtes 22 dient, das für gewöhnlich auf
einem fest mit dem Gehäuse t verbundenen Böckchen 23 aufruht.
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Weiterhin sind an Bolzen 2.1 des Ausgleichbehälters 16 zwei Lenker
25 (einer auf jeder Seite) mit ihrem einen Ende angelenkt, während ihr anderes Ende
um Bolzen 26 des Rahmengestells t drehbar ist.
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Die Lastschale 5 besitzt unten eine Entleerungsklappe 27, die um Bolzen
28 drehbar ist und ein Gegengewicht 29 trägt. An dieser Klappe ist mit Bolzen 31
zu beiden Seiten je eine Schubstange 3o angelenkt. Das freie Ende dieser Schubstangen
ist durch Bolzen 32 mit einem Nockenriege133 gelenkig verbunden, der um eine durch
die Lastschale 5 hindurchgeführte Achse 3.1 verschwenkt «-erden kann.
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Auf einer Seite der Lastschale 5 ist uni einen Bolzen 35 des Rahmengestells
1 schwenkbar ein Riegel 36 angebracht, an dessen einem Ende ein Zapfen 37 sitzt,
der sich in dem Schlitz 38 einer Schubstange 39 verschieben kann, welche ihrerseits
mit ihrem olleren Ende mit einem Bolzen 4o an denn Ausgleichbehä1-ter 1£i angelenkt
ist. Auf letzterem ist illit einem Bolzen .11 ein dreiarmiger Hebel 42, .13, 4..4
drehbeweglich gelagert. Der Arm .12 dieses dreiarmigen Hebels trägt an seinem freien
Ende eine Abschlußklappe .15, die dazu bestimmt ist, den Materialausfluß aus dein
.Alisgleichbehälter 16 in die Lastschake 5 anzuhalten und den Inhalt der Lastschale
5 von dein Inhalt des Ausgleichbehälters 16 abzutrennen.
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Andererseits ist an dein Arm .12 finit dein Bolzen .16 ein Steuerhebel
.17 angelenkt, der durch den Bolzen 49 mit einem Nockenriegel
d.9
gelenkig verbunden ist. Letzterer trägt eine Anschlagnase 5o und ist mit dem Bolzen
51 schwenkbar auf dem Ausgleichbehälter 16 angeordnet. 'Mit dem Anschlag 5o wirkt
ein ortsfester, mit dem Rahmengestell i starr verbundener Anschlag 5 2 zusammen.
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An dem Ende des weiteren Armes .I3 des dreiarmigen Hebels .12, .I3,
.1I ist mit ihrem einen Ende eine zusanimendrückbare Feder 53 festgemacht, deren
anderes Ende sich. gegen einen Ansatz des Rahmengestells i abstützt.
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Eine auf Zug beanspruchte Feder 54 ist mit ihrem einen Ende an dem
letztern Arm 44 des dreiarmigen Hebels und mit ihrem anderen Ende an einem Halter
55 befestigt, der mit dein Ausgleichbehälter 16 starr verbunden ist. An dem Ende
44' jenes Arms 44 stützt sich eine Absperrklappe 56 ab, die an einem um die auf
dein Fülltrichter 59 angeordnete Achse 58 drehbaren Arm 57 sitzt. In der Ruhelage
nehmen die verschiedenen Teile des Meßger.ites die in Fig. i dargestellte Lage ein,
wobei die Absperrklappen 56 und .I5 geöffnet sind, während die Entleerungsklappe
27 der Lastschale geschlossen ist.
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Die Wirkungsweise ist folgende: Das Gut, welches durch den Fülltrichter
59 ankommt, fließt in den Ausgleichbehälter 16 aus und von diesem in die Lastschale
5. Wenn letztere gefüllt ist, so sammelt sich weiteres Gut in dem Ausgleichbehälter
16 an, bis das Gesamtgewicht des in der Lastschale 5 und in dein Ausgleichbehälter
16 befindlichen Gutes die Wirkung der Gegengewichte 6, 8 und 20 ausgleicht und ein
wenig übersteigt. In diesem Augenblick sinkt daher die Lastschale 5 samt (lern noch
auf ihr aufruhenden Ausgleichbehä lter i6 herab, bis der Ausschnitt 21 des Balkens
18 mit dem losen Gegengewicht 22 in Berührung kommt. Bei Beginn dieser Senkbewegung
entspannt sich die vorher zusamnrengedrückte Feder 53, und die Nase 5o des Riegelnockens
49 trifft auf den ortsfesten Anschlag 52. Inn weiteren Verlauf der Senkbewegung
dreht sich der Riegelnocken .I9 um seine Schwenkachse 51 und gibt den Steuerhebel
47 frei, der seinerseits die Sperrung des dreiarmigen Hebels .12, d3, d.d. aufhebt.
Letzterer dreht sich dann unter der Einwirkung der vorher gespannten Feder 54 um
seine Achse 41 und nimmt bei seiner Bewegung die Absperrklappe 45 mit, welche den
Auslauf des Ausgleichbehälters 16 verschließt und das in der Lastschale 5 befindliche
Gut von dein irn Ausgleichbehälter befindlichen Gut abtrennt. Zugleich gibt der
Anschlag .L1.', der die Absperrklappe 56 des Fülltrichters 59 offen gehalten hat,
diese frei und erlaubt ihre teilweise Schließung. In diesem Zeitpunkt ist das Ende
7' des rnit den Balken 2 starr verbundenen :Tranes 7 tiefer als sein anderes Ende
7"; das sehr leicht bewegliche Hilfsgewicht 8 gleitet daher von selbst auf diesem
Arm 7 nach rechts (Fig. 2) und legt sich gegen den Anschlag 7'. Die auf diese Weise
durch das Hilfsgewicht 8 beschwerte Lastschale 5 sinkt daher noch tiefer und wird
so von dem Ausgleichbehälter 16 losgelöst, der zunächst durch das Gegengewicht
22 in der bisher erreichten Absinklage festgehalten wird. Mit der unteren Pfanne
des doppelten Pfannenkörpers . eines der Balken 2 stützt sich dann die Lastschale
5 auf die Schneide 1o des mit der Neigungswaage 12 verbundenen Gehänges t i. Die
Neigungswaage schwingt nun entsprechend der in der Lastschale 5 raummäßig abgeteilten
Wiegegutmenge aus, und die Zeigernadel 14 stellt sich vor :ler Skalenscheibe 13
entsprechend ein. Auf diese `''eise werden das tatsächliche Gewicht und das spezifische
Gewicht des in der Lastschale 5 enthaltenen Gutes angezeigt.
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Wenn das Gewicht des Stoffes, der in verringertem Maße weiter durch
die von der Klappe 56 nur teilweise abgesperrte Einlauföffnung in den Ausgleichbehälter
16 fällt (diese Klappe ist bei ihrer Schließbewegung teilweise offen geblieben),
eine gewisse Größe, angenommen hat, so sinkt dieser Ausgleichbehälter unter Anheben
des Gegengewichtes 22 tiefer und drückt mittels der Schubstange 39 auf den Zapfen
37 des am Gestell i um die Achse 35 drehbar gelagerten Hebels 36. Das Ende 36' dieses
Hebels 36 schlägt dabei gegen den Nockenriegel 33, entriegelt letzteren und gibt
so die Schubstangen 30 frei, so daß sich die Bodenklappe 27 der Lastschale
5 unter der Wirkung des Lastschaleninhaltes öffnet.
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Wenn die Lastschale 5 leer ist, so schließt sich die Bodenklappe 27
wieder unter der Einwirkung ihres Gegengewichtes z9.
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Unter dem Einfluß des Gegengewichtes 6 steigt nunmehr die leere Lastschale
5 wieder hoch und begegnet dabei wieder dem Ausgleichbehälter 16, den sie in seine
Anfangsstellung zurückführt. Durch diese Hebebewegung wird die Feder 53 wieder zusammengedrückt,
und die Klappen 56 und :I5 werden in ihre öffnungsstellungzurückgeführt. Da dabei
der Arm 7 umgekehrt wie vorher geneigt ist, so gleitet auch das sehr leicht verschiebbare
Hilfsgewicht 8 von selbst wieder in seine Anfangslage zurück (Fig. 2).
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Die durch die Zeigernadel 14 angegebenen Gewichtsmessungen können
natürlich selbsttätig durch irgendeine geeignete Vorrichtung aufgezeichnet und festgehalten
werden.
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Natürlich können bauliche Abänderungen der beschriebenen Anordnung
vorgenommen werden. Z. B. kann das Gegengewicht 22 durch eine Feder ersetzt werden.
Andererseits kann das sehr leicht bewegliche Hilfsgewicht
8 fortgelassen
und seine `Wirkung dadurch ersetzt werden, daß das Gegengewicht 6 selbst leicht
beweglich ausgebildet sein könnte, so daß es sich von selbst entsprechend auf seinen
Balken verschieben könnte. In gewissen Fällen könnte das Hilfsgewicht 8 auch in
mehrere Einzelgewichte geteilt werden, die gleichzeitig auf ebensoviel Arme 7 einwirken.
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Eine abweichende Ausführung des Hilfsgewichtes, die in den Fig. 3
und .I dargestellt ist, gestattet eine Vereinfachung der Bauweise und Erhöhung der
Genauigkeit des Meßgerätes. Bei dieser Abwandlung wird das auf den Arm 7 verschiebbar
angeordnete Hilfsgewicht 8 gemäß der in den Fig. i und z gezeigten Ausführungsform
durch ein Gegengewicht 8a ersetzt, das an den Enden von zwei parallelen Armen 7a
befestigt ist, die mit einer Gleitführung 6o in Gestalt eines Kurvenschlitzes ausgerüstet
sind. Jeder dieser Arme 7a ist auf einer am Gestell i des Gerätes festen Achse 61
schwenkbar. In die Gleitführungen 6o der Arme 7a greifen mit etwas Spiel Rollen
62, die an dem Ende der Balken 2 sitzen. Solange die Füllung der Lastschale 5 andauert,
nehmen die Arme 7a die auf Fig. 3 dargestellte Lage ein, in der die Rollen 62 sich
am geschlossenen Ende der Gleitführung 6o befinden und das Gegengewicht 8a seine
größte Wirkung auf die Hauptwaagebalken 2 ausübt.
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Wenn die Füllung beendet ist und die Lastschale 5 sich senkt, so heben
sich die Enden der Hauptbalken 2, und ihre Rollen 62 bringen durch Verschiebung
in den Gleitführungen 6o die Arme 7a zum Schwenken uni ihre Achsen 61 und dadurch
zur Anlage an einen Anschlag i', wobei dann das Gegengewicht 8a die in Fig. q. dargestellte
Lage einnimmt, in der es nicht mehr auf das Ende der Waagebalken 2 einwirkt, da
die Rollen 62 frei in ihren Gleitführungen liegen. Es ergibt sich daraus ebenfalls
wie bei der ersten Ausführungsform mit dem verschiebbaren Hilfsgewicht 8 eine Störung
des Gleitgewichts zugunsten der Lastschale 5, die dadurch beschleunigt weiter absinkt
usw.
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Nach Wägung und Leerung der Lastschale geht letztere wieder in die
Höhe, das der Lastschale entgegengesetzte Ende der Balken 2 senkt sich und führt
die Arme 7a in ihre in Fig. 3 dargestellte Anfangsstellung zurück. Die Vorrichtung
ist dann für eine neue Messung bereit.
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Bei der in den Fig. 5 und 6 dargestellten Abwandlung trägt das der
Lastschale gegenüberliegende Ende der Hauptwaagebalken 2 eine Nase 63, auf der sich
ein Gegengewicht 64 einhaken kann, das zu diesem Zweck an seinem Oberteil mit einer
Ausnehmung 65 versehen ist. Das Gegengewicht 64 ruht gewöhnlich auf einer am Gestell
i festen Unterstützung 67.
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Solange die Lastschale 5 nicht gefüllt ist, greift die Nase 63 der
Balken 2 in die Ausnehmung 65 des Gegengewichtes 64 ein (Fig: 5). Wenn aber die
volle Lastschale sich senkt, so kommt das keilförmig ausgebildete obere Ende 6d.'
des Gegengewichts 64 mit einem am Rahmengestell i festen Anschlag; 66 in Berührung;
wodurch das obere Ende des Gewichts 64 zur Seite gedrückt und die Klinke 65 zwangsläufig
von der Nase 63 gelöst wird (Fig. 6). Es ergibt sich daraus, wie im Falle
der Fig.g, eine Störung des Gleichgewichts zugunsten der Lastschale 5, wobei das
Cegengewicht 64. .auf sein Lager 67 zurückfällt.
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Wenn die leere Lastschale wieder in ihre obere Füllstellung zurück-steigt,
so klinkt sich die Nase 63 von neuem in die Ausnehmung 65 des Gegengewichts 64 ein,
und die Vorrichtung ist für eine neue Messung bereit.
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Bei der in den Fig. 7 und 8 dargestellten Abwandlung trägt das der
Lastschale 5 gegenüberliegende Ende des Balkens 2 ein Gegengewicht 6.g aus weichem
Eisen, <las mit Rollen 68 versehen ist. Solange die Lastschale 5 noch nicht gefüllt
ist, ruht dieses Gegengewicht 64 mit seinen Rollen 68 auf den entsprechend ausgebildeten
Enden 69. der Waagebalken 2. Wenn aber die volle Lastschale sich senkt, so
schließt einer dieser Balken den Stromkreis eines Elektromagneten 70, welcher das
Gegengewicht 64 anzieht, so daß dieses sich mittels seiner Rollen 68 auf die in
Form einer geneigten Ebene ausgebildeten Enden zweier fester Stützen 71 legt (Fig.8).
In dieser Stellung übt das Gegengewicht keinerlei Einfluß auf die Balken 2 aus,
und man erhält auch hier wieder die gewünschte Störung des Gleichgewichts.
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Wenn die entleerte Lastschale 5 wieder hochsteigt, so wird durch die
Bewegung der Balken 2 der Stromkreis des Elektromagneten unterbrochen, und das Gegengewicht
6-. kehrt unter der Einwirkung der Schwerkraft in seine Anfangsstellung zurück (Fig.
7).
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Es versteht sich von selbst, daß die oben beschriebenen Anordnungen
auch insofern umgekehrt werden können, daß die Gegengewichte, um welche bei den
angegebenen Beispielen die der Lastschale gegenüberliegenden Enden der Waagebalken
entlastet werden, uni die zur Wägung erforderliche Gleichgewichtsstörung zu erreichen,
auch umgekehrt an dem auf der Lastschalenseite befindlichen Balkenende angreifen
könnten. Außerdem könnten die Gegengewichte durch Federn ersetzt werden, die derart
ausgebildet sind, daß sie auf die Balken eine Wirkung ausüben. welche derjenigen
der Gegengewichte vergleichbar ist.