DE749273C

DE749273C - Waegevorrichtung zum selbsttaetigen Fuellen von Behaeltern

Info

Publication number: DE749273C
Application number: DE1942749273D
Authority: DE
Inventors: Dr Gustav Kettmann; Dr Hermann Seiferheld
Priority date: 1942-07-24
Filing date: 1942-07-24
Publication date: 1944-11-20

Description

Die Erfindung betrifft eine Wägevorrichtung zum selbsttätigen Füllen von Behältern, z. B. Packungen oder Flaschen, mit festem, flüssigem oder" gasförmigem Gut mit stets gleichem Gewicht, bei welcher eine vom Ausschlag der Waage gesteuerte Drucklufteinrichtung bei Erreichen des voreingestellten Gewichtes die Gutzufuhr zum Lastgefäß der Waage unterbricht.

Bei den bekannten Einrichtungen dieser Art sind zur Steuerung der Drucklufteinrichtung mechanisch von der Waage betätigte Zwischenglieder (Fallhebel und zugehörige Sperrglieder) vorgesehen, welche den Aufbau der Steuereinrichtung komplizieren und die Genauigkeit der Waage beeinträchtigen.

Die Erfindung bezweckt, einerseits diesen Xachteil zu vermeiden und anderseits den Druckluftstrom zum Lastausgleich und gegebenenfalls zur Gewichtsanzeige zu verwenden. Gemäß der Erfindung wird dieses Ziel dadurch erreicht, daß mit dem Waagebalken oder einem anderen zum Ausschlag neigenden Teil (im folgenden stets nur als Waagebalken bezeichnet) gegenüber einem festen Auslaß ^a5 für einen mit ständig gleichem Vordruck gespeisten Gas- oder Flüssigkeitsstrom begrenzter Ergiebigkeit ein Staukörper verbunden ist und däß der entstehende Staudruck erstens mittels einer Membran der Bewegung des Waagebalkens entgegenwirkt, zweitens mit Erreichen des beabsichtigten Füllgewichts die Abstellvorrichtung für den Gutzustrom und gegebenenfalls drittens eine Gewichtsanzeige betätigt.

Es ist zwar schon bekannt, an Waagen einen Druckluftstrom zur Steuerung von in dekadischer Anordnung vorgesehenen An-

zeige- oder Druckgliedern zu verwenden; hierbei dient der Druckluftstrom aber nicht zum Lastausgleich und zur Steuerung eines Wägegutzulaufs. Ferner ist es bei Waagen bekannt, eine vom Waagebalken gesteuerte Einrichtung zum teihveisen Lastausgleich zu benutzen; bei diesen Waagen handelt es sich aber um elektrisch gesteuerte Waagen mit einer elektrischen Einrichtung zum teihveisen Lastaus-ίο gleich, und außerdem wird hierbei ebenfalls keine Gutzufuhr sowie Anzeigevorrichtung gesteuert.

Jn der Abb. ι ist eine Ausführungsform der Erfindung beispielsweise dargestellt, α ist die Waagschale, welche den von Hand oder selbsttätig zugeführten Behälter b trägt. Durch Übertragungsmittel beliebiger· Art wirkt die Last auf den Waagebalken c. Dieser trägt an seiner Unterseite einen Staukörper d, so dem in geringem Abstand die im Waagegehäuse feste Düse c als Auslaß für den aus dem !Druckminderer / gespeisten Gas- oder Flüssigkeitsstrom gegenübersteht. Zur Begrenzung der Ergiebigkeit dieses Stromes dient die zweckmäßig einstellbare Drossel g. Unter Umständen genügt es auch, den Druckminderer allein zu verwenden und ihn genügend knapp zu bemessen. Bei Verwendung einer Drossel herrscht vor dieser stets der gleiche einmal eingestellte Druck. Der aus der Düse c austretende Gas- oder Flüssigkeitsstrom trifft in geringem Abstand auf den am Waagebalken c befestigten Staukörper d, so daß sich je nach der Einstellung des Waagebalkens ein wechselnder Staudruck in der Zuleitung zur Düse t' einstellt. Dieser wirkt zugleich auch auf die Membran Ji, und diese drückt mittels einer kleinen Xabe so gegen den Waagebalken, daß sie dem Ausschlag aus der Xullage entgegenwirkt. Der Waagebalken macht daher so gut wie keine Ausschlagbewegung, dafür tritt aber ein Staudruck auf, der, gegebenenfalls unter Zuhilfenahme eines Druckwandlers, zum Schließen des Zulaufventils i für das Füllgut mit Erreichen des vorgeschriebenen Gewichtes verwendet wird. Das Gewicht der leeren Behälter kann, wenn es nicht genügend gleichmäßig ist, durch ein Tariergewicht /e ausgeglichen werden. Ferner kann der Hauptteil des Füllgutgewichtes durch Gegengewicht oder Feder in bekannter Weise ausgeglichen werden, so daß die Membran nur die letzte Abgleichung zu bewirken braucht; durch eine solche Anordnung wird eine besonders hohe Genauigkeit erzielt.

In manchen Fällen ist aber weder die Verwendung größerer Gegengewichte noch die von starken Federn erwünscht. Dann ist es vorteilhaft, eine Wägevorrichtung der gekennzeichneten Art zu verwenden, welche je einen Auslaß, Staukörper und gegebenenfalls Zeiger für jede Zehnerstufe des Gewichtes besitzt, wobei diese Teile so angeordnet sind, daß die höheren Zehnerstufen zuerst ansprechen und daß der durch die kleinste ausgelöste Staudruck die Abstellvorrichtung betätigt.

Eine solche Ausführungsform mit zwei Gewichtsstufen ist in Abb. 2 und 3 beispielsweise dargestellt. Hier übernimmt die Feder 1 den Ausgleich eines kleinen Anteils der Last. Ein erster Satz von Staukörper d, Auslaß e und Membran h ist oberhalb des Waagebalkens angeordnet; er wird durch die Drossel g aus dem Druckminderer/ gespeist und dient zum groben Ausgleich des Füllgutgewichtes, im vorliegenden Fall bis auf 70 kg. Solange das Füllgutgewicht weit unterhalb dieses Wertes ist, steht der Staukörper d der Ausströmdüse dicht gegenüber, so daß nahezu der größtmögliche Staudruck in der Zuleitung zur Ausströmdüse herrscht und der große Zeiger des Doppelmanometers in der Xähe von ο kg zeigt. Mit wachsendem Füllgutgewicht entfernt sich der Staukörper von der Ausströmdüse, der Stau läßt nach, und der große Zeiger zeigt das höhere Gewicht an.

Um mit Erreichen der gewünschten Zehnerstute des Gewichtes, hier 70 kg, weitere Änderungen des Abstands zwischen Staukörper d und Auslaß e zu verhindern und gleichzeitig den zweiten Satz m, η dieser Teile zwecks Berücksichtigung der Einerstufe einzuschalten, wird zweckmäßig eine Staukörperanordnung nach Art der in Abb. 3 beispielsweise dargestellten verwendet. Sie gestattet den Weg der Staukörper so zu begrenzen, daß diese dem Waagebalken nacheinander auf je einem Teil von dessen Weg folgen. Der Staukörper d oder in ist mittels eines Führungsstiftes ο beweglich; die Auflage/) sorgt dafür, daß der Staukörper nur einen bestimmten Teil des Weges des Waagebalkens c mitmacht. Nötigenfalls sorgt eine Feder q dafür, daß der Staukörper dem Waagebalken innerhalb der möglichen Grenzen folgt.

Erreicht in dem besprochenen Beispiel das Füllgutgewicht 70 kg, so wird der Staukörper (/ durch die Auflage p an weiterer Bewegung gehindert, der zugeordnete große Zeiger bleibt bei 70 kg stehen. Zur gleichen Zeit aber berührt nun der Waagebalken erstmals den Führungsstift 0 des Staukörpers in, der bisher durch die Feder q in seiner höchstmöglichen Lage gehalten war, so daß in der Leitung zur Ausströmdüse η kein Stau stattfand. Mit weiterem Zunehmen des Füllgutgewichtes tritt nun ein entsprechender Stau ein, der durch den kleinen Zeiger für die Einerkilogramm angezeigt wird und der mittels der Membran r der Bewegung des Waagebalkens entgegenwirkt. Ist das beabsichtigte Füllgutgewicht von z. B. ys kg erreicht, so wird der Staudruck in

der Leitung zur Ausströmdüse η zum Schließen des als Abstellvorrichtung dienenden Ventils i verwendet.

Es ist ohne weiteres möglich, durch den Waagebalken mehr als zwei Sätze von Auslaß, Staukörper, Membran und gegebenenfalls Zeiger zu betätigen und somit beliebig viele Zehnerstufen des Gewichtes zu berücksichtigen. In vielen Fällen ist es zweckmäßig, die Ab-Stellvorrichtung nicht unmittelbar von dem durch den Waagebalken gesteuerten Staudruck zu betätigen, sondern ihr eine von diesem Staudruck beaufschlagte Membran vorzuschalten, die durch Bewegung eines Staukörpers gegenüber einem Auslaß in einem neuen, mit ständig gleichem Vordruck gespeisten- Gas- oder Flüssigkeitsstrom den die •Abstellvorrichtung betätigenden Staudruck hervorruft.

Eine solche Anordnung ist in der Abb. 2 rechts beispielsweise dargestellt, j ist die Membran mit Staukörper, t die als Auslaß dienende Ausströmdüse, die aus dem nunmehr reichlich bemessenen Druckminderer u gespeist wird. Mit einem derartigen Gerät kann das Ventil i in sehr kurzer Zeit, z. B. V₁₀ Sek., völlig und stoßfrei geschlossen werden, ohne daß irgendeine Rückwirkung auf die Wägevorrichtung stattfindet.

Das Arbeiten von Wägevorrichtungen ge^· maß der Erfindung kann noch wesentlich beschleunigt werden, wenn man nicht nur die Betätigung der Abstellvorrichtung selbsttätig erfolgen läßt, sondern auch das Tarieren. Zu diesem Zweck verwendet man eine Wägevorrichtung, welche- einen ersten Waagebalken mit beliebiger selbsttätiger Erzeugung der Gegenkraft enthält, der nur zum Tarieren verwendet wird, wobei auf zahlenmäßige Anzeige verzichtet werden kann, und einen zweiten in der bisher beschriebenen Weise ausgerüsteten Waagebalken, der- nur während der Füllzeit mit dem ersten gekuppelt wird.
Die Gegenkraft für das Tarieren kann in

⁴^ jeder gewünschten Weise erzeugt werden, z. B. mittels Feder, durch Neigungsgewicht, durch Staukörper, Auslaß und Membran usw. Sobald der erste Waagebalken seine dem Behälterleergewicht entsprechende Lage erreicht hat, wird auf Füllen umgeschaltet, d. h. der erste Waagebalken ohne Änderung seiner Stellung mit dem zweiten Waagebalken gekuppelt und gleichzeitig die Abstellvorrichtung geöffnet, so daß nun Füllen, Wägen und Abstellen in der bisher beschriebenen Weise erfolgen. Mit dem Abstellen des Füllgutzustromes wird wieder auf Tarieren umgeschaltet, d. h. es werden die beiden Waagebalken wieder entkuppelt, so daß die Wägevorrichtung für ein neues Spiel bereit ist. Das Kuppeln und Entkuppeln der beiden Waagebalken kann von Hand entweder nach Zeigerbeobachtung oder nach Zeit geschehen; man kann es aber auch teilweise oder voll selbsttätig erfolgen lassen, entweder durch eine Uhr in den als ausreichend erprobten Zeitabständen oder in Abhängigkeit von der Arbeit der Waage. Z. B. kann man den die Abstellvorrichtung betätigenden Staudruck für das Entkuppeln verwenden, während das Kuppeln durch eine Uhr jedesmal eine bestimmte, einmal eingestellte Zeit nach Wiederbelastung der Waageschale mit einem leeren Behälter geschieht. Die Kupplung kann von beliebiger Art sein.

In Abb. 4 ist eine derartige Wägevorrichtung schematisch angedeutet, ν ist hier die allein für das Tarieren verwendete Neigungswaage, zu die durch den Schalter χ betätigte, elektromagnetische Kupplung, welche nach Einspielen der Neigungswaage ν die Verbindung mit dem lediglich durch das Füllgutg-ewicht beaufschlagten Waagebalken c herstellt.

Zum schnellen Verfolgten der Vorgänge ist eine oben an der Wägevorrichtung angebrachte Anzeigevorrichtung mit großem Zifferblatt sehr zweckmäßig, die um eine senkrechte Achse drehbar ist. Man kann dann das Arbeiten der Vorrichtung leicht aus jeder gewünschten Richtung beaufsichtigen und ohne Mühe mehrere Wägevorrichtungen von einer Stelle aus leiten. Die den Staudruck zuführenden Leitungen werden in diesem Falle entsprechend nachgiebig ausgebildet; man kann aber auch das Meßwerk vollständig in dem nicht drehbaren Teil unterbringen und allein die Übertragungsmittel für die Bewegung, z. B. Schnüre, Ketten, Zahnstangen, verdrillbar gestalten. .

Claims

100 Patentansprüche:

I. Wägevorrichtung zum selbsttätigen Füllen von Behältern mit festem, flüssigem oder gasförmigem Gut mit stets gleichem Gewicht, bei welcher eine vom Ausschlag der Waage gesteuerte Drucklufteinrichtung bei Erreichen des voreingestellten Gewichtes die Gutzufuhr zum Lastgefäß der Waage unterbricht, dadurch gekennzeichnet, daß mit dem Waagebalken (c) oder einem anderen zum Ausschlag neigenden Teil gegenüber einem festen Auslaß (e) für einen mit ständig gleichem Vordruck gespeisten Gas- oder Flüssigkeitsstrom begrenzter Ergiebigkeit ein Staukörper (d) verbunden ist und daß der entstehende . Staudruck mittels einer Membran (h) der Bewegung des Waagebalkens (c) entgegenwirkt sowie mit Erreichen des beabsichtigten Füllgewichtes eine Abstellvorrich- lar tung (T) für den Gutzustrom und gegebenenfalls eine Gewichtsanzeige betätigt.

2. Wägevorrichtung nach Anspruch i, gekennzeichnet durch je einen Auslaß (e), Staukörper (d), Membran (Ji) und gegebenenfalls Zeiger für jede Zehnerstufe des Gewichtes, die so angeordnet sind, daß die höheren Zehnerstufen zuerst ansprechen und der durch die kleinste Stufe ausgelöste Staudruck die Abstellvorrichtung betätigt.

3. Wägevorrichtung nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch Begrenzungen (p) für den Weg der Staukörper, so daß diese dem Waagebalken (c) nacheinander auf je einem Teil von dessen Weg folgen.

4. Wägevorrichtung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstellvorrichtung U) nicht unmittelbar von dem durch den Waagebalken (c) gesteuerten Staudruck betätigt wird, sondern daß ihr ein von diesem Staudruck beaufschlagter Staukörper mit Membran (s) vorgeschaltet ist, die durch Bewegung ihres Staukörpers gegenüber einem Auslaß (f) in einem neuen, mit ständig gleichem Vordruck gespeisten Gas- oder Flüssigkeitsstrom den die Abstellvorrichtung (i) betätigenden Staudruck hervorruft.

5. Wägevorrichtung nach Anspruch 1 bis 4, gekennzeichnet durch einen ersten Waagebalken mit beliebiger Erzeugung der Gegenkraft, der allein zum Tarieren verwendet wird, und einen zweiten nach Anspruch ι bis 3 ausgerüsteten Waagebalken, der nur während der Füllzeit mit dem ersten gekuppelt wird.

Zur Abgrenzung des Anmeldungsgegenstandes vom Stand der Technik sind im Erteilungsverfahren folgende Druckschriften in Betracht gezogen worden:

deutsche Patentschriften Xr. 244 624,

410 808, 698470;

USA.-Patentschrift Xr. 1 993 644.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen