DE69066C - Hydraulische Waage - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAM

PATENTSCHRIFT

KLASSE 42: Instrumente.

Hydraulische Waage.

Fatentirt im Deutschen Reiche vom 19. Juli 1892 ab.

die Vereinfachung durch Flüssigkeits-

Die Erfindung betrifft
solcher Waagen, welche
druck wirken.

Der Erfindung gemäfs besteht diese Waage aus einem mit Flüssigkeit gefüllten, allseitig dicht geschlossenen Behälter, der mit einem biegsamen Diaphragma versehen ist, auf welches der von dem Gewicht der Last hervorgebrachte Druck durch Vermittelung eines Kolbens wirkt, so dafs dieser Druck durch die im Behälter befindliche Flüssigkeit auf einen mit diesem Gefäfs verbundenen Druckmesser übertragen wird.

Hierbei ist es wünschenswert!}, dafs der äufsere Theil der bei diesen Waagen benutzten Diaphragma steifer sei, als der mittlere Theil derselben, damit sie die erforderliche Stärke und Biegsamkeit erhalten. Zu diesem Zwecke wird mit dem Diaphragma ein Verstärkungsring verbunden, dessen äufserer Durchmesser beiläufig gleich dem des Diaphragmas ist und dessen innerer Durchmesser so grofs ist, dafs er den mittleren Theil des Diaphragmas in genügendem Mafse freiläfst.

Um die Waage gegen Beschädigungen infolgeplötzlichen Anbringens, namentlich schwerer Lasten zu schützen und dadurch hervorgerufene ungenaue Angaben zu verhüten, werden ein oder mehrere feste Träger angewendet, deren Stellung so geregelt werden kann, dafs sie jeden infolge zu plötzlichen Auflegens der Last entstehenden übermäfsigen Druck aufnehmen. Der nach abwärts wirkende Lastdruck wird hierbei von diesem Träger oder diesen Trägern aufgenommen, sobald sich der Zeiger um den erforderlichen oder, wenn gewünscht, um einen etwas gröfseren Winkel gedreht hat, als für das Anzeigen des Gewichtes nöthig ist; es wird also auf die Waage selbst dieser übermäfsige Druck nicht ausgeübt. Auf diese Weise wird der gröfste Druck, der auf die Waage ausgeübt werden kann, bestimmt oder geregelt. Wäre beispielsweise die Waage für Lasten bis zu 50 Ctrn. bestimmt, so werden die Träger so angebracht, dafs sie den Wägemechanismus gegen einen gröfseren als den dieser Belastung von 50 Ctrn. entsprechenden Druck schützen; soll die Waage für leichtere Lasten verwendet werden, so können diese Träger so verstellt werden, dafs sie den Wägemechanismus von jedem Druck frei halten, der gröfser ist, als dieses geringere Gewicht.

Diese Einrichtung läfst sich sehr vortheilhaft bei Kranwaagen anbringen; sie kann jedoch auch bei Brückenwaagen u. dergl. benutzt werden.

Um weiter zu verhindern, dafs die Genauigkeit dieser Waagen durch die Ausdehnung und Zusammenziehung der Druckflüssigkeit infolge von Temperaturschwankungen beeinträchtigt werde, werden Mittel angewendet, durch welche der Fassungsraum des Behälters, in welchem die Flüssigkeit eingeschlossen ist, nach Belieben geändert werden kann.

Schliefslich sind Vorrichtungen vorhanden, um bei plötzlicher Rückbewegung des Zeigers infolge Abhebens der Last auftretende, dem Zeiger schädliche Stofswirkungen zu vermeiden. Diese Vorrichtungen bestehen aus einer Feder oder einem federnden Kissen, welche derart angebracht sind, dafs der mit grofser Schnelligkeit sich zurückdrehende Zeiger über den Nullpunkt hinausschlägt und hierbei auf die Feder

oder das Kissen trifft, welch letztere dann durch ihre Rückwirkung den Zeiger in die Nullstellung zurückbewegen.

Die beiliegenden Zeichnungen stellen eine der Erfindung gemä'fs ausgeführte Waage dar.

Fig. ι ist eine Vorderansicht und Fig. 2 eine Seitenansicht, zum Theil Schnitt einer Ausführungsform dieser Waage, welche an einer Krankette oder an einem Haken aufgehängt werden kann. Fig. 3 ist ein senkrechter Schnitt eines Theiles der Waage. Fig. 4 ist eine Vorderansicht der abgeänderten Form dieser Waage. Fig. 5 und 6 zeigen weitere Abänderungen.

Fig. 7 ist ist ein Schnitt nach der Linie x-x in Fig. 2 durch einen Theil der Waage. Fig. 8 ist ein senkrechter Schnitt im gröfseren Mafsstabe durch ein mit einem Verstärkungsring versehenes Diaphragma. Fig. 9 zeigt einen Federbuffer für den Waagenzeiger.

Wie ersichtlich, ist α ein vollkommen dicht verschlossener Behälter oder eine Büchse, welche Glycerin oder eine andere Flüssigkeit enthält. b ist der Druckmesser, der durch einen geeigneten Kanal mit dem Behälter a in Verbindung steht. Letzterer ist an seiner oberen Seite durch ein mehr oder weniger biegsames Diaphragma a¹ aus Metall geschlossen und mit einem geeigneten Haken oder Rahmenstück c versehen, um die Waage an einer Krankette oder an einem festen Haken aufhängen zu können.

Auf dem Diaphragma ruht ein aus Metall oder anderem geeigneten Material bestehender Kolben d, der mit einer Stange d¹ versehen ist, in welche ein zweiter Kolben d- eingeschraubt ist. Letzterer sitzt an einem Querstück e, welches fest mit zwei seitlichen Stangen f, die in Führungen g g¹ sich bewegen und dadurch mit dem Körper der Waage verbunden ist. Die Stangen f sind an ihren unteren Enden in eine Querschiene j eingelassen, welche einen Haken k oder eine andere Tragvorrichtung für den zu wägenden Körper trägt._

Wird an den Haken k eine Last gehängt, so wirkt deren Gewicht durch die Querschiene j, die seitlichen Stangen f des Querstückes e und die Kolben d² d auf das Diaphragma a¹ und übt dadurch auf die in dem Behälter α enthaltene Flüssigkeit einen entsprechenden Druck aus.- Dieser wird auf den Druckmesser b übertragen, und es wird dadurch das Gewicht angezeigt.

Bei der in Fig. 1 und 2 dargestellten Anordnung sind die unteren Enden der Stangen/ in einem Rahmen festgemacht, welcher aus den Querschienen J¹J und zwei Hülsen oder Stehbolzen p besteht. In der Unterseite des Wagenkörpers ist ein Bolzen h eingeschraubt, der durch ein Loch der Querschiene j¹ hindurchgeht. Auf diesen Bolzen ist eine als fester Träger dienende Mutter h¹ und eine Gegenmutter h- aufgeschraubt. Die Stangen f sind mit Bünden/¹ versehen, welche sich gegen die Querschiene h stützen.

Um eine Beschädigung der Waage durch Stöfse zu verhindern, wie solche durch zu rasches Aufheben der Last mittels des Kranes entstehen können, ist die Mutter /2¹ so eingestellt, dafs, wenn die Stangen / ein kurzes Stück weiter herabgezogen werden, als für die Gewichtsangabe nothwendig ist, die Querschiene h auf die Mutter /2¹ zu liegen kommt und so jeden Drucküberschufs bezw. jede überschüssige Anspannung, welche sonst auf das Diaphragma und dadurch auf den Zeiger übertragen würde, durch die Mutter auf den Bolzen h und durch den Körper der Waage auf den oberen Haken k überträgt.

Die Wägevorrichtung steht daher nur unter demjenigen Druck, welcher zur Angabe des Gewichtes der Last nothwendig ist, oder unter einem etwas gröfseren Druck, je nach der.Einstellung der Mutter h¹.

Durch Aufschrauben der Mutter /j¹ auf den Bolzen h um ein entsprechendes Stück kann das Gewicht der an dem Haken k hängenden Last von der Waage abgehoben werden. Oder die Last kann gehoben werden, während die Mutter /2¹ in der Stellung sich befindet, das Gewicht derselben zu tragen, worauf dann die Mutter herabgeschraubt und so das Gewicht allmälig auf die Waage übertragen wird.

In Fällen, wo die Waage blos gegen Beschädigungen geschützt werden soll, die durch Anspannungen entstehen, welche gröfser sind als die der Maximallast entsprechende, kann statt der genannten Stellmutter ein Bund oder ein anderer geeigneter Träger, der auf dem Bolzen h in entsprechendem Abstand unter der Querschiene j^l befestigt ist, angewendet werden.

Selbstverständlich können auch auswechselbare Unterlagsringe oder andere geeignete Träger an Stelle der Mutter /7¹ benutzt werden.

Bei der in Fig. 4 gezeigten Anordnung sind in dem Wagenkörper zwei Bolzen h befestigt, die durch Löcher der Querschiene j hindurchgehen; auf diesen Bolzen sind die Tragmuttern h^l und Gegenmuttern /j², und zwar unter der Querschiene j aufgeschraubt, so dafs, wenn der Zeiger sich durch die Abwärtsbewegung der Querschiene j und der damit verbundenen Theile um den gewünschten Winkel gedreht hat, diese Querschiene j auf den Tragmüttern h¹ aufliegt.

Bei der in Fig. 5 dargestellten Modification besteht der Kolben d² aus zwei Theilen, welche durch Gewinde mit einander verbunden sind. Der untere Theil dieses Kolbens d² geht durch die hohle Stange d^l des Kolbens d und

liegt mit seinem unteren Ende auf dem mittleren Theil des Diaphragmas auf. Der Kolben d?² liegt mit einem Ansatz d³ auf dem oberen Ende der Stange d¹ auf, sobald erstere um ein bestimmtes Wegstück herabbewegt wird. Der Kolben d² ist deshalb zweitheilig hergestellt, um dieses Wegstück ändern zu können; gleichzeitig ermöglicht diese Anordnung die Verstellung der beiden Kolbentheile gegen einander und die Abnahme des oberen Theiles zwecks Einlage eines oder mehrerer Unterlagsringe zwischen die Stange d¹ und den Ansatz d³, um den Abstand, um welchen der Kolben ai² herabbewegt werden mufs, bevor sein Ansatz d^s auf die Stange d¹ wirkt, regeln oder begrenzen zu können. Sobald dann der Ansatz d^s auf die Stange d¹ trifft, drückt er den Kolben d nieder.

Durch diese Anordnung kann der erforderliche Druck auf. die Oberfläche der in dem Behälter eingeschlossenen Flüssigkeit ausgeübt werden, ohne dafs das Diaphragma einer unnöthigen Pressung ausgesetzt wird, da der Kolben d² zuerst auf die Mitte des Diaphragmas wirkt und dieses mehr öder weniger sich je nach der Einstellung der. beiden Stangentheile zu einander einwärts drückt und dann erst der Ansatz d^s auf die Stange d^l wirkt, so dafs der Druck auf das Diaphragma sowohl durch den Kolben d als auch durch den Kolben d*¹ übertragen wird.

Manchmal wird mit den Kolben d und d³ ein dritter Kolben d* verbunden, welcher den Kolben d umgiebt und ebenfalls auf dem Diaphragma aufruht. Der Kolben d^l ist mit einer hohlen Stange d⁵ versehen, durch welche die Stange d^l des Kolbens d hindurchgeht.

Die Theile sind so angeordnet, dafs, wenn eine Last auf die Waage gebracht wird, der Kolben d*¹ niedergedrückt wird und auf das Diaphragma wirkt; nachdem der Kolben sich um ein vorbestimmes Stück herabbewegt hat, wirkt sein Ansatz ^³ auf die Stange d^[ und drückt den Kolben d herab; weiter wirkt dieser Ansatz, sobald die Kolben d und-ίί² in die entsprechende Entfernung sich herabbewegt haben, auf die Stange d⁵ und die drei Theile d d² d* werden auf das Diaphragma ' herabgedrückt.

Wenn gewünscht, kann, die direct auf das Diaphragma wirkende Vorrichtung aus einer gröfseren Anzahl Theile gebildet werden, so dafs sie noch mehr allmälig auf das Diaphragma wirkt; hierbei können geeignete Mittel angebracht werden, um die Theile zu dem oben genannten Zwecke gegen einander verstellen zu können. Die Vorrichtung kann jedoch aus einem einzigen passend geformten Stück bestehen.

Das Diaphragma wird in seinem mittleren Theil verhältnifsmäfsig dünn gemacht und nimmt gegen den Rand an Dicke zu, wie dies beispielsweise Fig. 6 zeigt. In diesem Falle wird ein einziger Kolben d angewendet, welcher gegen den centralen Theil des Diaphragmas drückt, dessen äufserer Theil stark genug ist, um den Innendruck ohne eine äufsere Unterlage zu widerstehen.

Wenn bei Waagen, welche zum Heben sehr schwerer Lasten bestimmt sind, nur ein Diaphragma angewendet wird, so mufs dieses entsprechend verstärkt werden.

In Fig. 8 ist eine Vorrichtung dargestellt, um das Diaphragma zu verstärken oder zu tragen, ohne dessen Biegsamkeit zu verringern. a^l ist das wellenförmig gebogene Diaphragma und r ein dementsprechend gebogener Metallring, welcher über das Diaphragma gelegt und mit demselben zwischen dem Oberrand des Behälters α und dem daran befestigten Flantsch eingelegt wird.

In Fig. ι und 2 ist überdies noch eine cylindrische Kammer Z ersichtlich gemacht mit einem Kolben m, der an einer durch den Cylinderdeckel / ^l hindurchgehenden und mit einem gerändelten Rad n^l versehenen Stellschraube η sitzt. Der Cylinder Z steht mit dem Innern der Büchse α durch ein Rohr oder einen Kanal ρ in Verbindung, das mit einem stellbaren Stöpselventil q versehen ist; Büchse α und Cylinder / sind beide mit Flüssigkeit gefüllt.

Um die infolge Temperaturänderungen eintretenden Volumenänderungen der Flüssigkeit auszugleichen, wird das Ventil q geöffnet und der Kolben m mittels der Schraube η gesenkt oder gehoben, je nachdem eine Ausdehnung oder Zusammenziehung der Flüssigkeit eingetreten ist, bis der Zeiger sich auf den NuIU punkt einstellt. Sobald dann das Ventil g dicht geschlossen wird, kann die Waage in Gebrauch genommen werden.

Der Behälter α wird mit Flüssigkeit gefüllt, bevor er geschlossen wird. Der Regulircylinder / kann dadurch gefüllt werden, dafs man den Kolben m ganz einschraubt und den Cylinder durch den Rohransatz Z², Fig. 7, mit einem mit Flüssigkeit gefüllten Gefäfs verbindet, hierauf den Kolben hebt und so die Flüssigkeit in den Cylinder einzieht. Der Ansatz Z² wird sodann durch Aufschrauben einer Kappe oder eines Deckels geschlossen. Wenn nöthig, kann ein Ventil angebracht werden, um die Luft aus der Büchse α entweichen zu lassen.

Die gezeichnete Vorrichtung zur Verminderung des Anschlages des Zeigers bei seinem Rückgang in die Nullstellung besteht aus einem kleinen Kolben s, der in' einem Gehäuse s^l verschiebbar ist, welches eine schwache Schraubenfeder s² umschliefst. Diese stützt sich gegen das Gehäuse und wirkt gegen einen Ansatz des Kolbens s, so dafs sie letzteren aus

dem Gehäuse herauszuziehen sucht. Der Kolben wird in dem Gehäuse s¹ durch die Schraubenmuttern s^s gehalten.

Wie aus Fig. ι zu ersehen, ist der Zeiger b¹ in der Nullstellung gerade von dem federnden Kolben s frei. Wenn der Zeiger, nachdem er bis zu einem beliebigen Punkt der Scala gedreht worden ist, aus irgend einem Grunde zu plötzlich in die Nullstellung zurückkehren sollte, so schlägt er auf den Kolben s und. drückt, indem er etwas über die Nullstellung hinausgeht, die Feder s² mehr oder weniger zusammen; letztere bewegt bei ihrem Rückgang den Zeiger wieder nach vorwärts bis zum Nullpunkt und dieser wird also ohne schädlichen Stofs oder Anschlag in seine Anfangsstellung gebracht.

Die Construction und Anordnung der beschriebenen Wägevorrichtung wird je nach der Art der Waagen Abänderungen erfahren.

Bei einer Brückenwaage z. B. ist es vortheilhaft, die Plattform, auf welche die Last gesetzt wird, mit zwei oder mehreren senkrechten Führungszapfen zu versehen und auswechselbare gespaltene Unterlagsringe von verschiedener Dicke anzuwenden, die, auf diese Zapfen aufgesteckt und festgestellt, als Träger für die Plattform dienen.

Der Druck, dem die Waage ausgesetzt wird, wird in diesem Falle dadurch geändert, dafs man die Unterlagsringe auswechselt, oder es werden die Führungszapfen mit Gewinde versehen und auf dieselben stellbare Träger oder Muttern aufgeschraubt, welche das Gewicht der Last tragen, wenn die Plattform dadurch so weit herabbewegt worden ist, dafs auf dem Druckmesser das Gewicht der Last angezeigt wird.

Claims (1)

1. Patent-Anspruch:

   Eine durch Flüssigkeitsdruck wirkende Waage, bestehend aus der Vereinigung folgender Vorrichtungen:

   a) ein Flüssigkeitsbehälter a mit einem durch einen Verstärkungsring r versteiften biegsamen Diaphragma a¹, vermittelst welchem durch einen aus einem einzigen Stück d oder aus 'zwei oder mehreren sich in einander bewegenden Theilen d d'² rf'¹ gebildeten Kolben und ein Querstück c der von dem Gewicht der Last hervorgebrachte Druck durch die im Gefäfs α befindliche Flüssigkeit auf einen mit diesem Gefäfs verbundenen Druckmesser b übertragen wird;

   b) zum Schutz gegen Beschädigungen infolge plötzlichen Anbringens der Last ein oder mehrere einstellbare oder auswechselbare Träger /; ', welche die Last unabhängig von der Waage unterstützen, sobald der Kolben sich um das zum Anzeigen des Gewichtes der Last erforderliche oder ein etwas gröfseres Wegstück bewegt hat;

   c) zur Ausgleichung von durch Temperaturschwankungen hervorgerufenen Aenderungen des Flüssigkeitsvolumens eine Stellvorrichtung, bestehend aus einem Cylinder Z mit einem Kolben m und einem Regulirventil q, durch welche Vorrichtung der Fassungsraum der Flüssigkeit nach Belieben geändert werden kann, und

   d) ein Stofsfänger für den Zeiger b¹ des Druckmessers b, bestehend aus dem in einem Gehäuse s¹ verschiebbaren, unter der Wirkung einer Feder s² stehenden Kolben s zur Verminderung des Stofses bei plötzlichen Rückbewegungen des Zeigers in die Nullstellung.

   Hierzu ι Blatt Zeichnungen.