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verscliwenkbar gelagert, so daß-sich die beiden Kugelflächen der Reibscheibe
und der Reibrolle in einer senkrecht zu ihrer Drehbewegung liegenden Richtung aufeinander
abwälzen können.
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Bei einer Änderung eines der beiden Faktoren, deren Produkt ermittelt
werden soll, entstehen infolge dieses Abwälzens keine zusätzlichen Kräfte, so daß
die Gewichtsanzeige einwandfrei auf das mit der Reibrolle unmittelbar verbundene
Zählwerk übertragen wird.
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Für die Ausführung des Erfindungsgedankens gibt es verschiedene Möglichkeiten,
von denen nur,. zwei hervorgehoben werden sollen: Entweder kann die Reibrolle auf
ihrer Drehachse kardanisch gelagert werden, wobei die für das Ab-
wälzen erforderliche,
zusätzliche Schwenkbewegung um zwei bei der Drehung der Rolle mit umlaufende, senkrecht
zueinander und zu der Drehachse der Rolle stehende Achsen erfolgt. Hierdurch tritt,
bezogen auf die Drehachse der Rolle, eine Art Taumelbewegung derselben ein-Eine
andere Möglichkeit zur Ausführung des Erfindungsgedankens besteht darin, daß die
Reibrolle mit ihrer Drehachse in einem -Rahmen od. dgl. gelagert ist, der
um eine Achse schwenkbar ist, die senkrecht zur Drehachse der Reibrolle, aber parallel
zur Schwenkachse der als Kugelkalotte ausgebildeten Reibscheibe liegt. Um hierbei
das Abwälzen von Reibscheibe und Reibwalze genau abzustimmen, ist es erforderlich,
die Schwenkbewegungen dieser beiden Achsen zwangsläufig miteinander zu verbinden.
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Die angedeuteten beiden Ausführungsbeispiele des Erfindungsgedankens
für Förderbandanlagen sind in der Zeichnung schematisch dargestellt.
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Abb. i ist eine Ausführungsform mit freier Einstellung der Reibrolle
durch kardanische Lagerung; Abb. ?, ist eine solche, bei der die AusschwinguDgen
der Reibrolle gesteuert werden.
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Die kugelförmige Reibscheibe i dreht sich um die Achse A-A entsprechend
der Geschwindigkeit des Förderbandes, auf dem das Gewicht des Fördergutes festgestellt
werden soll. Gleichzeitig ist diese Scheibe mit dem Neigungspendel der Förderbandwaage
verbunden und schwingt mit ihm zusammen derart aus, daß die Drehachse A-A um die
Pendelachse B-B schwingt. je größer die Belastung des Pörderbandes ist, desto größer
ist auch dieAuslenkung derAchseA-A. Die gleichfalls teilweise kugelförmig ausgebildete
Rolle 2 berührt die Reibscheibe bei Nullbelastung in der Achse A-A. Schwingt die
Reibscheibe:i aus, dann rollt sich die Reibscheibe 2 auf ihr ab, weil sie um die
Achsen y-y und z-z kardanisch gelagert ist. Ihr Berührungspunkt mit der Reibscheibe
i bleibt jedoch trotzdem an der Stelle an der die Achse A-A in der Ruhestellung
lag. Infolge des Umlaufs der Reibscheibe i dreht sich nunmehr die Rolle z um die
Achse x-x. Die Drehung wird um so schneller, je
größer der Ausschlag der Reibscheibe
i ist.
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Die Achse x-x ist in einem Rahmen gelagert, der durch Federwirkung
mit geringer Kraft die auf ihm gelagerte Reibrolle 2 gegen die Reibscheibe i drückt.
Die Achse x-x wird durch eine Welle gebildet, die sich gemeinsam mit der Reibrolle
2 dreht und diese Drehung über die Zahnräder 3 und 4 auf das Zählwerk
5
überträgt. Da'die Umdrehungen der Reibrolle sowohl von dem auf dem Förderband
befindlichen jeweiligen Gewicht als auch von der jeweiligen Geschwindigkeit desselben
abhängen, kann an dem Zählwerk 5 das gesamte geförderte Gewicht abgelesen
werden.
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Bei der in der Abbildung gezeichneten Stellung erfolgt bei einem Ausschlag
der Reibscheibe, abgesehen von ihrer Drehung, zunächst nur eine Bewegung der Reibrolle
um die Achse y-y. Nach einer Drehung von go' erfolgt die Bewegung um die Achse z-z.
In allen Zwischenstellungen verteilt sich die Bewegung anteilmäßig auf beide Achsen.
In keinem Falle ergibt sich dabei eine Bewegung relativ zur Achse x-x, so daß Übertragungsfeliler
nicht auftreten können. Die Kardangelenke führen dabei nur die der Schwenkung entsprechenden
Winkelausschläge aus, auch wenn die Kugel uniläuft. Die Reibrolle selbst führt hierbei
eine Art von Taumelbewegung aus. Da sie jedoch mit einer kugelförmigen Oberfläche
versehen ist, ändert sich der wirksame Halbmesser nicht, so daß auch hierdurch Fehlmessungen
nicht auftreten können.
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Bleibt die Auswiegevorrichtung längere Zeit auf einem bestimmten Ausschlag
stehen, dann versucht die umlaufende Reibrolle sich wieder in ihre Mittellage aufzurichten.
Diese Neigung der Reibrolle ist auf kleine Fliehkräftepaare zurückzuführen, die
sich jedoch weder auf die Auswiegevorrichtung noch auf das Zählwerk irgendwie auswirken
können. Ist die Reibrolle beispielsweise bei dem größten Ausschlag der Reibscheibe
in ihre Mittelstellung eingelaufen und wird die Waage plötzlich so stark entlastet,
daß der Schwenkwinkel der Reibrolle, der sich aus ihrer kardanischen Aufhängung
ergibt, nicht mehr ausreicht, dann können trotzdem Fehlmessungen deshalb nicht auftreten,
da die Rolle infolge ihrer Taumelbewegung spätestens nach einer Drehung von go'
auf den neuen Halbmesser der Reibscheibe einläuft.
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Bei dem in Abb. 2 dargestellten Beispiel ist 6 die Reibscheibe,
die von dem Förderband angetrieben wird und mit einer dessen Geschwindigkeit verhältnisgleichen
Drehzahl umläuft. Sie ist mit dem Neigungspendel 7 verbunden, mit dem sie
gemeinsam um die Achse 8 ausschwingt. Gegen die Reibscheibe 6 wird
die Reibrolle 9 gedrückt, die um die Achse o-o läuft, während letztere gemeinsam
mit der Reibrolle um die Achse io schwingen kann. Diese Schwingung wird durch das
Neigungspendel gesteuert, indem auf der Achse des Neigungspendels und auf der Achse
io eine Scheibe ii bzw. iz befestigt ist, die beide kreuzweise durch Bänder 13 und
14 verbunden sind. In diese Bänder können Federn eingeschaltet werden, wodurch das
richtige Abrollen unterstützt und gleichzeitig ein bestimmter Anpreßdruck erzeugt
werden kann.
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Sobald das Neigungspendel unter dem Einfluß der Last L, die an dem
Hebelarm a wirkt, ausschlägt, schwingt auch die Achse o-o und damit auch die Reibrolle
9 aus, und zwar derartig, daß die Reibrolle 9 sich auf dem Reibrad
6 ohne gegenseitige Bewegung abrollt.
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Dadurch, daß die Achse o-o verschwenkt wird, ändert sich auch der
wirksame Halbmesser der Reibrolle. Da der wirksame Halbmesser der Reibscheibe mit
dem Sinus, der der Reibrolle mit dem'
Kosinus wächst, ergibt sich,
daß die Last L von dem Tangens des Ausschlages abhängig sein muß. Daraus wiederum
ergibt sich ein Neigungspendel mit Angriff der Last an einer Schneide. Diese Verhältnisse
lassen sich aus folgenden einfachen Beziehungen erkennen: Schlägt das Neigungspendel
um den Winkel p aus, dann kommt der Punkt C auf der Reibscheibe mit
dem Punkt D auf der Reibrolle in Berührung. Der Punkt C
hat beim Umlauf
die Geschwindigkeit o - w und der Punkt D die Geschwindigkeit
o - w" wenn w die Winkelgeschwindigkeit der Reibscheibe
6 und w, die Winkelgeschwindigkeit der Reibrolle 9 ist. Da beide Geschwindigkeiten
gleich sein müssen, ist C - W = d - WZ Wenn der Halbmesser
derkugelförmigen Oberfläche der Reibscheibe 6 gleich dem Halbmesser der kugelförmigen
Oberfläche der Reibrolle 9 ist und mit R bezeichnet wird, dann ergibt sich
aus den Winkelverhältnissen: c = R - sinp d =
R - cosp Damit erhält man die Beziehung w - R
- sinq# = w" - R - cosp oder W,
= W - tgp Für die als Neigungspendel ausgebildete Auswiegevorrichtung
gilt folgende Gleichung: L - a - cosp =
W - b - sinp worin L die am Arm a des Neigungspendels angreifende
Last, W das Gewicht des Neigungspendels und b sein Hebelarm ist. Hieraus
ergibt sich, daß L nur von einer Konstanten und dem Tangens q? abhängig ist. Setzt
man das in die oben angegebene Formel w., = w - tg 99
ein, dann erhält man
Damit ist nachgewiesen, daß die Umdrehung der Reibrolle 9 um die Achse o-o
der Last L verhältnisgleich ist. Da andererseits diese Umdrehung auch verhältnisgleich
der Geschwindigkeit des Förderbandes ist, kann die Drehung der Achse o-o unmittelbar
wie in Abb. i auf ein Zählwerk übertragen werden, an dem das über das Band geförderte
Gewicht abgelesen werden kann.
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Die Vorrichtung ist in gleicher Weise verwendbar zur Messung jedes
Produktes, dessen Faktoren als Kraft und Drehzahl gegeben sind. Sie kann also z.
B. zur direkten Anzeige der Leistung eines Motors in PS
oder kW benutzt werden,
wobei das mit einer Pendelbremse od. dgl. abgenommene Drehmoment das Neigungspendel
belastet und das Reibradgetriebe abhängig von der Drehzahl angetrieben wird. Zur
Anzeige der Leistung wird dann z. B. ein Tachometer bzw. ein Stückzähler benutzt.