DE811294C - Abtastvorrichtung fuer Neigungswaagen - Google Patents

Description

(WGBL S. 175)

AUSGEGEBEN AM 20. AUGUST 1951

Sch 262 IXb I 42 f

Die Erfindung betrifft eine Abtastvorrichtung für Neigungswaagen, insbesondere für solche zur Verwiegung von Stück- und Massengütern und für periodische Wiegevorgänge o. dgl. und mit Rollengewichtsanzeige und Registriereinrichtung. Derartige Abtastvorrichtungen werden, gegebenenfalls durch einen eigenen Motor, von umlaufenden Nockenscheiben angetrieben. Der Meßvorgang ist zeitlich unabhängig von der Belastung und damit vom Ausschlag des mit dem Neigungspendel verbundenen abzutastenden Lineals.

Die Erfindung löst die Aufgabe, die Zeit sowohl für den Abtastvorgang wie auch die Übertragung der abgetasteten Meßstrecke auf die Anzeige- und Registriereinrichtung zu verkürzen. Dies wird dadurch erreicht, daß die Abtastvorrichtung durch hydraulische Mittel betätigt wird, deren Einwirkung im Augenblick der vollzogenen Abtastung unterbrochen wird.

Die Verwendung der neuen Abtastvorrichtung in Neigungswaagen ermöglicht unmittelbare Gewichts- ao ermittlurig durch Druck (Registrierung) und Addition auf mehrere ein-, aus- und umschaltbare Additionswerke ohne besondere Großanzeige, z. B. durch Zeiger mit Segment- bzw. Kreisskala oder durch Leuchtbildanzeige. Die Abtastvorrichtung ist u. a. für solche Wiegevorgänge von Vorteil, die der Gewichtsfeststellung durch Einzel- und Massenwägungen oder periodische Wagungen dienen. Die Gewichtsanzeige

erfolgt also unmittelbar durch das Rollenanzeigewerk, wobei die Abwicklung, die der Skalenlänge für die Höchstlast entspricht, etwa fünfmal so groß ist wie die einer Kreiszeigerwaage gleicher Höchstlast.
Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, und weitere Urteile sind aus der folgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels ersichtlich.
Abb. ι zeigt schematisch den Gesamtaufbau einer

ίο Abtastvorrichtung nach der Erfindung in senkrechtem Schnitt;

Abb. 2, 3 und 4 zeigen Abänderungen der Abtastvorrichtung nach Abb. 1.

Mit ι ist das Neigungspendel, mit 2 das Gehänge der Neigungswaage, mit 3 die Stützschneide, die vorteilhaft als Kugellager ausgebildet ist, und mit 4 das abzutastende Lineal bezeichnet. Der Taster 5 bewegt sich im Zylinder 7. Wenn das Lineal 4 ausgeschlagen und durch eine Klemmvorrichtung 27 festgehalten ist,

ao folgt der Taster 5 in der Tangente des Ausschlagswinkels nach. Die jeweilige Belastung der Waage ist der Tangente proportional und wird als Wegstrecke 6 gemessen. Der Taster 5 wird hydraulisch bewegt. Der Öldruck im Zylinder 7 führt den Kolben 8 auf und ab.

»5 Eine Flügelpumpe 9 o. dgl., die neben oder zweckmäßig am Fuß des Zylinders 7 zusammen mit dem elektrischen Antriebsmotor to angeordnet sein kann, bewirkt einen ölstrom von der Saugleitung 11 über Pumpe 9 und Druckleitung 12 zum Zylinder 7. In die Druckleitung 12 ist ein Regelventil 13 eingeschaltet, das die Abtastgeschwindigkeit auf die jeweiligen Erfordernisse abzustimmen gestattet.

Mit dem Taster 5 ist in an sich bekannter Weise eine Rollengewichtsanzeige und Registriereinrichtung 14,

z. B. über Zahnräder 15, gekuppelt. Der Taster ist hierfür mit einer Zahnstange versehen. Durch entsprechende Eichung des Ziffernrollenwerkes 14 erscheint die abgetastete Meßstrecke in Kilogrammbzw. Grammangabe. Ein Motor 16 dient für die Betätigung des Druckwerkes des Ziffernrollenwerkes 14 und für dessen Nullstellung während des Rücklaufs des Tasters 5 nach erfolgter Abtastung der Meßstrecke 6.
Im Augenblick, in dem der vom Öldruck nach oben geführte Taster 5 gegen das in bekannter Weise für die Messung in einer Zange 27 o. dgl. festgeklemmte Lineal 4 stößt, erfolgt ein plötzlicher Druckanstieg im Zylinder 7, der als Druckstoß gegebenenfalls noch über den Höchstdruck der Pumpe hinausgehen kann. Mit Hilfe dieses Druckstoßes wird über den elektrischen, druckgesteuerten Umschaltkontakt 17 der Pumpenmotor 10 durch ein Schütz o. dgl. stillgesetzt und der Motor 16 für den Abdruck und die Nullstellung des Ziffernrollenwerkes 14 über die Leitung 19 eingeschaltet. Die Kontaktzeit für den Motor 16 kann im Verhältnis zu dem kurzen Druckstoß aus der Ölleitung im Druckschalter 17 durch ein Reduzierventil (nicht gezeichnet) einstellbar gemacht werden. Der Betriebsdruck im Zylinder 7 wird während des Meß Vorgangs auf einem Bruchteil, etwa ¹J₃ bis ¹Z₂, des Druckes gehalten, der sich im Zylinder ergibt, wenn der Taster 5 bzw. der Kolben 8 seine Meßendstellung erreicht. Zu diesem Zweck kann z. B. ein freier Durchtrittsquerschnitt zwischen Kolben und Zylinderwand belassen und/oder der Kolbenquerschnitt entsprechend abgestimmt und der Zylinderquerschnitt in ein bestimmtes Verhältnis zur Förderleistung gebracht werden.

Die Steuerung des Antriebsmotors 10 durch den in der jeweiligen Endstellung des Tasters 5 auftretenden Druckstoß im ölzylinder 7 ergibt, daß die Abtastzeit des Tasters 5 proportional dem Ausschlag des Lineals 4 und damit proportional der Wiegelast wird. Für halbe Belastung beträgt also die Abtastzeit die Hälfte der Abtastzeit für volle Belastung. Bei den mechanisch über Nockenscheiben o. dgl. angetriebenen Abtastvorrichtungen muß stets eine volle Umdrehung ' bis zum nächsten Abtastvorgang abgewartet werden.

Die Erfindung schafft durch die sofortige Beendigung der Meßbewegung nach erfolgtem Antasten eine erhebliche Zeitersparnis.

Der Rücklauf des Kolbens 8 mit dem Taster 5 erfolgt durch die Eigengewichte und gegebenenfalls noch ein Zusatzgewicht 20. Denn nach Stillsetzen des Motors 10 bzw. der Pumpe 9 drängt der Kolben 8 öl durch das stillstehende Flügelrad der Pumpe in den Behälter 28 zurück. Die Flügelradpumpe übernimmt also die Funktion einer ventillosen Steuerung des ölstroms innerhalb des Druckzylinders 7. Um den Rücklauf noch weiter zu beschleunigen und regelbar zu gestalten, können u. a. folgende Einrichtungen vorgesehen sein:

A. Das in die Druckleitung 12 eingebaute Regelventil 13 wird zweckmäßig als Klappenventil derart ausgebildet, daß bei Druckölvorlauf von der Pumpe her der Leitungsquerschnitt regelbar verengt und beim Rücklauf des Ölstroms regelbar erweitert wird. Damit läßt sich jede gewünschte Abtast- und Rücklaufgeschwindigkeit erreichen. Die Endgeschwindigkeit beim Rücklauf des Tasters wird durch den Gegendruck der im Behälter 28 sich ansammelnden Betriebsflüssigkeit gedämpft. Diese Wirkung kann durch Höher- oder Tieferlegen des Flüssigkeitsspiegels verändert oder durch Eintauchen eines kleinen Kolbenansatzes in die Ausflußöffnung 29 regelbar verstärkt werden.

Bei der abgebildeten Anordnung läuft das zwischen Zylinderwand und dichtungslosem Kolben hindurchtretende öl, das durch die das Füllvolumen erheblich übersteigende Förderleistung der Pumpe laufend ersetzt wird, durch die Leitung 30 in den Behälter 28 zurück.

B. Am Kolben 8 kann ein Senkventü 21 angeordnet sein, das zweckmäßig unter Feder- oder Gewichtsbelastung steht und sich dadurch erst dann öffnet, wenn im Augenblick des Anstoßes des Tasters gegen das abzutastende Lineal der Betriebsdruck auf den Kolben durch Stillsetzen der Pumpe absinkt. Dieses Absinken des Betriebsdruckes und damit das öffnen des Senkventils 21 wird durch das Zurückströmen der Flüssigkeit durch das stillstehende Flügelrad der Pumpe sehr schnell eingeleitet. Die Absinkgeschwindigkeit des Kolbens 8 im Zylinder 7 kann durch Querschnittsregulierung des Senkventils 21 eingestellt werden. Die Schließung des Senkventils 21 erfolgt

beim Auftreffen des Kolbens 8 in seiner Ausgangsstellung auf einen einstellbaren Anschlag 22 im Boden des Zylinders 7. Das Abtastspiel kann nunmehr von neuem beginnen, indem die Pumpe 10 durch einen etwa von Hand oder mechanisch ausgelösten elektrischen Impuls über ein Schütz o. dgl. willkürlich oder periodisch eingeschaltet wird.

Bei dieser Anordnung befindet sich die Betriebsflüssigkeit sowohl über wie unter dem Kolben, und der Behälter 28 wird durch eine durchgehende Rohrleitung 11 zur Pumpe ersetzt.

Durch das Regelventil 13 ist die Geschwindigkeit des aufwärts gehenden Kolbens in weiten Grenzen regelbar. Die Berührung zwischen Taster 5 und Lineal 4 kann so zu einem sanften Stoß gemacht werden, denn erst nach dem Auftreffen steigt der Druck im Zylinder zum Höchstdruck an.

Eine genaue tangentiale Führung des Tasters 5 läßt sich erreichen und ein Abgleiten der Taster-

ao schneide 24 bei Berührung mit dem Lineal 4 verhindern, wenn gemäß Abb. 2 und 3 das freie Ende des Tasters 5 durch an ihm angebrachte Rollen 25 in Schienen 26 starr geführt wird.

Um das Zusammenspiel zwischen dem Rücklauf des Tasters 5 und dem Abdruck und der Nullstellung des Ziffernrollenwerkes 14 zu erreichen, ist schließlich am Ziffernrollenwerk 14 eine an sich bekannte Freilaufkupplung mit Rücklaufsperre 23 vorgesehen, die das Ziffernrollenwerk beim Rücklauf des Tasters von den Vorgelegerädern 15 abschaltet. Durch Anwendung dieses Freilaufs mit Rücklaufsperrung unter Verwendung von unter Federdruck stehenden Wälzkörpern wird die augenblickliche Trennung zwischen Taster und Zählwerk beim Anstoß des Tasters 5 gegen das abzutastende Lineal 4 und ebenso ein schlupfloses Verbinden am Ende des Tasterrückgangs mit dem Ziffernrollenwerk erreicht. Die Nulleinstellung hat inzwischen der Motor 16 selbsttätig bewerkstelligt. Der gesamte Abdruck- und Nullstellvorgang ist damit in die Rücklaufzeit des Tasters 5 verlegt.

Eine andere Ausführungsform des Tasters ist in Abb. 4 dargestellt. Das die Kolbenstange bildende Glied 5 tastet nicht selbst ab, sondern ist über das Ritzel 31 mit einem besonderen Abtaster 32 so verbunden, daß jeder gewünschte Abtastwinkel zur Kolbenstangenrichtung ohne weiteres Zahnspiel im Abtastgetriebe eingestellt werden kann.

Die Dämpfung des ausschwingenden, abzutastenden Lineals erfolgt durch einen hochwertigen Stahlmagnet 34 aus den bekannten Eisen-, Aluminium-, Nickel-, Kobalt-, Kupferlegierungen (Oerstit, Koerzit, Alnico). Zwischen den Magnetpolen pendelt ein mit dem abzutastenden Lineal oder Neigungspendel verbundenes Kupferblech 33 als Dämpfungsschwert.

Eine Gewichtsanzeige, die für sehr viele Wiegevorgänge nur sekundäre Bedeutung hat, ist in großer Genauigkeit, besonders für die Eichung der Waage, bei der neuen Abtastung vorhanden. Jedoch liegt der Hauptvorteil der neuen Abtastvorrichtung in den Abdruck- bzw. Registriermöglichkeiten von Gewichtsanzeigen für Einzelwerte, Zwischen- und Endsummen auf einem Band, einer Karte, Formularen u. a. mit und ohne Durchdruck in verschiedensten Formen.

Hierzu werden mehrere handelsübliche aus- und einschaltbare Addierwerke angebracht.

Claims (12)

Patentansprüche:

1. Abtastvorrichtung für Neigungswaagen, insbesondere solche mit Rollengewichtsanzeige und Registriereinrichtung zur Verwiegung von Stück- und Massengütern und für periodische Wiegevorgänge, gegebenenfalls mit selbständigem Antrieb, dadurch gekennzeichnet, daß die Abtastvorrichtung durch hydraulische Mittel betätigt wird, deren Einwirkung im Augenblick der vollzogenen Abtastung unterbrochen wird.

2. Abtastvorrichtung an Neigungswaagen mit Schneidenpendel, dadurch gekennzeichnet, daß das Schneidenpendel (4) in seiner Ausgangsstellung mit der Abtastvorrichtung (Taster 5) einen rechten Winkel bildet, so daß der Taster (5) die der Last proportionalen Tangenten des Ausschlagwinkels auf die Ziffernrollen überträgt, und daß zum Antrieb des Tasters (5) eine hydraulische Antriebsvorrichtung vorgesehen ist, die bei beendeter Abtastung jeweils plötzlich ausgeschaltet wird, so daß auch die Abtastzeit proportional der Waagenbelastung wird.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch einen in einem Flüssigkeitsdruckzylinder (7) geführten und mit einem Kolben (8) sowie zweckmäßig mit einer Zahnstange versehenen Taster (5), dessen Bewegung mittels einer Antriebsvorrichtung (9) für Druckflüssigkeit gesteuert wird.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch ein Regelventil (13) in der Flüssigkeitsdruckleitung.

5. Vorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Flüssigkeitsdruck im Druckzylinder (7) während der Bewegung des Tasters (5) auf einem Bruchteil des von der Antriebsvorrichtung (9) erzeugten Höchstdruckes gehalten wird.

6. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß im Tasterkolben (8) ein Ventil (21) mit zweckmäßig regelbarem Durchlaßquerschnitt angeordnet ist.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß eine Vorrichtung, z. B. Druckschalter (17), vorgesehen ist, die bei Erreichen eines bestimmten Druckes des hydraulischen Mittels die Einwirkung dieses Mittels auf die Abtastvorrichtung unterbricht.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch -gekennzeichnet, daß die Unterbrechungsvorrichtung (17) einen Motor (16) o. dgl. zur Bedienung eines Druckwerkes und/oder der Nullstellung eines Ziffernrollenwerkes (14) einschaltet.

9. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch ge- lao kennzeichnet, daß der Druckschalter (17) unmittelbar mit dem Druckraum unter dem Kolben (8) im Flüssigkeitsdruckzylinder (7) verbunden ist.

10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Taster (5) mittels Rollen (25) in Schienen (26) geführt ist.

11. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Taster aus einem vom hydraulischen Druck bewegten Teil und einem besonderen Tastorgan (32, Abb. 4) besteht, die beide miteinander gekuppelt sind.

12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis

11, dadurch gekennzeichnet, daß in das Getriebe (15) zwischen Taster (5 bzw. 32) und Ziffernrollenwerk (14) eine Freilaufkupplung mit Rücklaufsperre (23) eingeschaltet ist, die zweckmäßigerweise beide mit Wälzkörpersperrung ausgeführt sind.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

1212 s.