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Zwischen einer Belastung und der zugehörigen Ausgleichvorrichtung
eingeschaltete Wälzkörperanordnung Die Erfindung betrifft eine zwischen einer Belastung
und der zugehörigen Ausgleichvorrichtung eingeschaltete, an biegsamen Traggliedern
hängende, auf und ab bewegbare Wälzkörperanordnung, bei welcher der Belastungs-
und Ausgleichsangriff gleichfalls mittels biegsamer Glieder erfolgt. Dabei kann
die Totlast der die Belastung aufnehmenden und zwecks Weiterleitung zur Ausgleichvor
richtung auf die Wälzkörperanordnung übertragenden Glieder hauptsächlich durch die'
Wälzkörperanordnung selbst ausgeglichen werden. Bei derartigen Einrichtungen ist
es üblich, die Bewegung der Ausgleichvorrichtung bzw. der Wälzkörperanordnung auf
eine besondere Anzeigevorrichtung zu übertragen.
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Die Erfindung bezweckt, die bekannten Einrichtungen dieser Art zu
vereinfachen, und sie erreicht dies dadurch, daß unter Ii ortlassung der besonderen
Anzeigevorrichtung der oder bei Anordnung mehrerer Wälzkörper mindestens einer der
Wälzkörper selbst als Zeiger oder umlaufende Skala ausgebildet ist und mit entsprechenden
Ergänzungseinrichtungen bekannter Art zusammen,#vjrl:end unmittelbar die zu ermittelnde
Größe anzeigt. Bei dieser Anordnung gemäß der Erfindung ergibt sich nicht nur die
Vereinfachung der Anlage durch Fortfall einer besonderen Anzeigevorrichtung, sondern
die Vereinigung ,derselben mit dem Wälzkörper bringt weitere Vereinfachungen, indem
z. B. bei Ausbildung des Wälzkörpers als umlaufende Skala die Tragbänder des Wälzkörpers
selbst zur Anzeige benutzt werden. Weitere Einzelheiten der Erfindung sind den Ansprüchen
zu entnehmen.
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Die Erfindung ist auf der Zeichnung beispielsweise und schematisch
dargestellt; es zeigt Abb.I einen einzelnen Wälzkörper, Abb. II eine an mehreren
Wälzkörpern aufgehängte Waagenbrücke, Abb. III die Anordnung der Tragbänder usw.
an dem linken Wälzkörper der Abb. 1I, Abb. IV eine an einer Vielzahl von Wälzkörpern
aufgehängte Waagenbriicke, Abb. V eine Hintereinanderschaltung zweier \@'.ilzkörper,
Abb. VI die Anordnung ungleicher Wälzkörper an einer Sortierwaage, Abb. VII einen
Wälzkörper mit Umlaufgewicht.
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Ein oder mehrere Wälzkörper r tragen mittels biegsamer Glieder 2,
3 das die Belastung aufnehmende Glied, z. B. eine Lastschale (Abb.I), einen Lasthaken,
Rahmen;, Brücken 8 oder eine Vereinigung mehrerer solcher Glieder (etwa nach Abb.
II). Die Wälzkörper sind an biegsamen Gliedern 4, j, die sich an den Wälzkörpern
unter Last auf-oder abwickeln, fest oder nachstellbar aufgehängt und übertragen
die Belastung auf die zugehörige Ausgleichvorrichtung mittels biegsamer Glieder
6. Die T otlast des Lastaufnahmeorgans
und der Übertragungsglieder
verschiedenartiger Ausbildung kann auf mehrere Wälzkörper oder auf Gruppen solcher
(z. B. Abb. II, IV und VI) oder auch auf nach Abb. V oder in anderer Weise hintereinandergeschaltete
Wälzkörper oder VlTälzkörpergruppen aufgeteilt werden. Die Wälzkörperanordnungen
benutzen bevorzugt Bänder als biegsame Glieder und bewirken im allgemeinen neben
einer Übersetzung der Bandbewegung auch eine Untersetzung der von den Bändern 2,
3 und 6 übertragenen Kräfte.
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Nur bis zu einer vollen Umdrehung oder weniger weit zum unmittelbaren
Anzeigen der ausgeglichenen Belastung benutzte Wälzkörper werden entweder mit .einem
Zeiger oder mit einer Skalenscheibe versehen; darüber hinaus verwendet man zweck
mäßig umlaufende Skalen,, die, besonders bei mehreren Umläufen, eine Anzeige auf
sehr großen Meßstrecken mit gleicher oder verschiedener Skalenteilung ermöglichen.
Auf einer umlaufenden Skalenscheibe (etwa A in Abb. I) kann in einfachster Weise
mittels ihrer Trag-Bänder als ergänzendem festem Ableseorgan von einer spiralförmig
angeordneten Skala die ausgeglichene Belastung abgelesen oder auch eine Blende,
ein Fenster oder ein durchsichtiges Gehäuse, die in bekannter Weise Ablesemarken
tragen können, vorgesehen werden. Die Höhenbewegung der Wälzkörper, die bei mehrfachem
Umlauf zugleich den Abstand der Skalenbogen voneinander bestimmt, _ erfolgt dabei
zwangsläufig und wird durch den Umfang der durch die biegsamen Glieder q., 5 getragenen
Stützscheiben bzw. Stützzylinder des Wälzkörpers bedingt.
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Die mit den biegsamen Gliedern verbundenen Wälzkörperflächen können
dabei unter sich gleiche Form und gleiche Abmessungen (wie in Abb. II und IV) oder
gleiche Form und verschiedene Abmessungen (wie in Abb. V und VI) oder auch verschiedene
Form und verschiedene Abmessungen (z. B. bei Kegelschnittform) haben; erfindungsgemäß
sind dabei, namentlich für Sortier-, Kontakt- und Schaltzwecke, die verschiedenartigsten
Zusammenstellungen möglich.
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Zur Nullpunkteinstellung der Anzeigeeinrichtung oder zur Einstellung
der Wälzachsen können sowohl die Stützpunkte 5 wie auch z. B. die Punkte 2 oder
die Befestigungsstellen der biegsamen Glieder an den Wälzkörpern in bekannter Weise,
etwa durch Justierschrauben, nachstellbar ausgebildet werden. Die biegsamen Glieder
können so angeordnet werden, daß sie schräg zur Wälzachse auf die Wälzkörper auflaufen,
wodurch bei mehrfachen Umläufen eine Änderung der wirksamen Hebelarme vermieden
wird. Insbesondere können die Bänder an Flächen.dergestalt geführt werden, daß eine
Seitenbewegung des Rahmens 7 oder der Brücke 8 vermieden oder - was Gegenstand eines
gesonderten Schutzbegehrens ist - ermöglicht wird; nach Abb. II und III ist der
Rahmen 7 .:z. B." an vier Flächen geführt. Bei Anstellung der Führungsflächen in
spitzem Winkel zur Senkrechten läßt sich auch für nur einen Wälzkörper ein Pendeln
um seinen Stützpunkt ausschalten.
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Der Ausgleich des eigenen Drehmoments des oder der Wälzkörper kann
außer durch dasjenige des Lastaufnahmeorgans ganz oder teilweise durch Gegengewichte
(z. B. nach Abb. V) erfolgen. Der oder die Wälzkörper lassen sich dann an Waagen
.der verschiedensten Bauarten einschließlich der Hebelwaagen mit Einspielungslage,
besonders aber an Neigungswaagen und Waagen mit um-. laufenden Gewichten (Umlaufpendelwaagen
verwenden und bewirken eine erhebliche Vergrößerung der Meßstrecke und bei Anwendung
eines Umlaufgewichts (Abb. VII) in dieser auch eine stellenweise Vergrößerung der
Skalenteilung gegenüber dem Rest der Skala (Multiplikator); wesentlich ist diese
Anordnung für leichte Wälzkörper und solche Ausgleichvorrichtungen, die selbst keine
Anzeigeeinrichtung besitzen. Dabei ist eine beliebig lange schneidenlose Kraftübertragung
und eine Trennung von Wägeraum und Ableseraum möglich. ' Gleichmäßigkeit -der Rahmen-
(Abb.II) bzw. Brückenbewegung (Abb.IV) und restlose Lastmomentübertragung auf den
über das bewegliche Glied 6 mit dem Ausgleichorgan verbundenen Wälzkörper bewirken
biegsame Glieder 9 bzw. i o, die an Scheiben gleichen Durchmessers angreifen und
die Wälzkörper bzw. Wälzkörpergruppen verbinden; sie können (etwa nach Abb. IV)
auch mit. Schub- und Zugstangen zusammenwirken. Es brauchen aber keineswegs alle
zum Totlastausgleich oder zur Führung der lastaufnehmenden Glieder benutzte Wälzkörper
mit dem Ausgleichorgan und auch nicht alle untereinander verbunden sein; das ist
von Bedeutung für Fuhrwerks- und Gleiswaagen, weil nur eine einzige Querverbindung
der Wälzkörpergruppen, etwa durch Anordnung je eines Wälzkörpers zweier außerhalb
der Fahrbahn angeordneter Gruppen, auf einer gemeinsamen, quer zur Fahrbahn durchlaufenden
Achse vorgesehen zu werden braucht. Die Glieder 9 können auch mehrfach angeordnet
und gekreuzt sein. Die Lage der Last auf der Brücke ist dabei, wie aus den Abbildungen
ersichtlich, ohne Einfluß. Nach Überschreiten der Höchstbelastung kann man (etwa
nach Abb. IV) den oberen Profilträger
jeweils auf dein unteren aufsitzen
und so die Entlastung der Ausgleichvorrichtung bewirken lassen.
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Durch Umkehrung der Wälzkörperbewegung läßt sich, insbesondere bei
geeigneter Hintereinanderschaltung zweier sich abwärts bewegender Wälzkörper (Abb.
V), eine sehr hohe Übersetzung kleiner Lastbandwege auf das zur Ausgleichvor richtung
führende Band 6 und damit ein großer Lastarm an der Vorrichtung selbst erreichen.
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Die Verbundanordnung nach Abb. V, bei der die beiden Wälzkörper
A' und B sich einander unter Last nähern, erschließt aber noch einen
weiteren Vorteil. Dadurch, daß der Wälzkörper B bei der Drehung des Wälzkörpers
t1' mittels des rechten der beiden Verbindungsbänder angehoben wird, kann eine praktisch
nur unwesentliche Absenkung des Lastaufnahineorgans unter der Belastung, d. h. sein
angenäherter Stillstand, erreicht werden. Wesentlich ist diese Eigenschaft besonders
für Fuhrwerks- und Gleiswaagen sowie bei Wägungen bei großer Entfernung zwischen
Lastaufnahme- und Ausgleichsorgan; dabei kann das Band 2, 3 senkrecht nach oben
oder auch mittels starrer Winkelliebel in beliebigem Winkel mit beliebig dazwischen
gelegten Bandstrecken geführt werden: auch die Verwendung von biegsamen Wellen,
Bowdenzügen o. dgl. ist, namentlich für hohe Belastungen, dabei möglich.
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Die Verbundanordnungen nach Abb. V lassen sich aber auch als Multiplikatoren
in Verbindung mit Präzisionsgewichten an Hebelwaagen, Tafelwaagen, Schaltgewichtswaagen
sowie allen anderen Waagenarten zur Feinmessung der zweiten und folgenden Gev; ichtsdezimalen
mittels umlaufender Skala v"rwenden. Die Ergänzung zweier nach Abb. V verbundener,
absteigender Wälzkörper A' und B durch einen aufsteigenden Wälzkörper
A nach Abb. I ergibt an A ungemein große Meßstrecken und die Möglichkeit
mehrfachen Skalenumlaufs bei kaum bewegtem Lastaufnahineorgan.
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Bei Wälzkörpern mit verschiedenem Umfang der Tragscheiben (Abb. VI)
ergibt sich bei steigender Last eine zunehmende einseitige Absenkung der Brücke,
die für Sortierzwecke nutzbar ist. Baut man eine solche Brücke etwa in eine Rollenbahn
ein, so kann eine zweite Ouerrollenbahn nach Überschreiten der zulässigen oder eingestellten
Höchstbelastung zum Auftauchen aus Aussparungen der ersten Rollenbahn gebracht werden
und so eine Ableitung der zu schweren Last erfolgen; das läßt sich mehrfach wiederholen,
auch mit absteigenden Wälzkörpern. An Stelle von Wälzkörpern mit kreiszylindrischer
Scheibenform lassen sich stets, insbesondere aber für Sortier- und Schaltzwecke,
auch solche mit elliptischen oder spiraligen Schnitten oder auch mit solchen nach
eiförmigen oder beliebig zusammengesetzten Kurven anwenden.
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Die Anbringung eines Umlaufgewichts g in der in Abb. VII gezeigten
Weise an einem Wälzkörper gemäß der Erfindung etwa im Nullpunkt der Skala bewirkt,
daß dann der Ausgleich des Drehmoments des Lastaufnahmeorgans durch die algebraische
Drehinomentensumnie des, für sich allein betrachtet, konstanten Moments - des Wälzkörpers
und des Höchstwertes des veränderlichen Drehinornents des Umlaufgewichts g erfolgt:
das Moment des Gewichts g nimmt dann unter steigender Last langsamer ab, als das
der Last zunimmt. Der Wälzkörper gleicht demnach nicht mehr das Gewicht des L astaufnahineorgans
stets restlos aus, sondern abwechselnd in ständigem Aufstieg und Abstieg der Momentensumme
nur dessen größeren Teil bis zum vollen Totlastmoment; d. h. am Lastarm der Ausgleichvorrichtung
wirkt, mit steigender Belastung abwechselnd, entweder das tatsächliche Lastgewicht
oder aber ein wechselnd größeres, scheinbares Lastgewicht, das die gewollte Skalenveränderung
(andere, ungleiche Teilung) bedingt. Man erhält also eine streckenweise vergrößerte
Skalenteilung, die durch die Umfangverhältnisse am Wälzkörper, dessen Gewicht und
den Gewichtswert des Umlaufgewichts g zu regeln ist. Die gleiche Wirkung ergibt
sich durch ausmittige Schwerpunktanordnung eines aus gleichachsigen Zylindern zusammengesetzten
Wälzkörpers, wobei die Anbringung eines besonderen Umlaufgewichts entbehrlich wird.
Diese Einrichtung ist nützlich etwa für die Tarifzonengrenzenermittelung oder ähnliche
Meß-und Sortierzwecke, «-o es auf große Genauigkeit nur bei ganz bestimmten Belastungen
ankommt; aber außerhalb dieser Grenzen die absolute Belastung ohne Bedeutung und
ohne Interesse ist. Im Skalennullpunkt kann selbstverständlich das Umlaufgewicht
g oder der ausmittige Wälzkörperschwerpunkt auch andere Lagen als die in Abb. VII
gezeigte Grenzlage einnehmen.
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Die beispielsweise erörterten Anwendungsarten von Wälzkörperanordnungen
gemäß der Erfindung.lassen sich in vielfältigen Zusaminenstellungen für die verschiedensten
Aufgabengebiete der Technik vorteilhaft verbinden; sie sind selbst und in ihren
Abwandlungen anwendbar, wo immer es sich um eine Gewichts- oder Belastungsermittelung,
das Heben von Lasten, Gewichtsverlagerungen aller Art, Messen von Kräften, Sortieren,
gesteuerte Kraftübertragung, Auslösen von Kontakten und Signalen, insbesondere aber
um
eine beabsichtigte, gleichmäßige oder verschiedene Vergrößerung von iYZeßstrecken
handelt; in vorhandene Vorrichtungen und Apparate lassen sich die erfindungsgemäßen
Anordnungen zumeist einfach einbauen oder anbauen.