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Hydraulische Waage
Die Erfindung bezieht sich auf eine hydraulische
Waage mit mehreren die Wiegebrücke tragenden Membrangefäßen und mit durch Leitungen
mit diesen verbundenen sowie deren Flüssigkeitsdrücke aufnehmenden zugehörigen Ausdehnungsgefäßen,
die über einen von ihnen bewegten gemeinsamen Hebel die Summe ihrer Ausdehnungsdrücke
auf eine Aus wiegevorrichtung übertragen.
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Die Erfindung bezweckt eine derartige Anordnung der einzelnen, die
Kraft übertragenden Hebel, bei der eine gute Justiermöglichkeit bei guter Herstellbarkeit,
insbesondere für Serienfabrikation, gewährleistet ist.
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Eine solche notwendige Vereinfachung insbeson dere der Justieranordnung
wird erfindungsgemäß durch zusätzliche Hilfsmittel erreicht, welche insbesondere
Anwendung bei hydraullischen Waagen, welche für große Belastungen ausgebildet sind,
finden.
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Die Erfindung besteht darin, daß zlwischen den Ausdehnungsgefäßen
und den von ihnen beeinflußten, an einer gemeinsamen Wiegestange befestigten Ulbertragungshebeln
Zwischenhebel, von denen je einer jedem Ausdehnungsgefäß zugeordnet und von diesem
unmittelbar betätigt wird parallel zu Übertragungshebeln unter diesen, jedoch mit
je einem auf der Seite des ausschwingenden freien Endes der Ülbertragungshebel liegenden
und in Längsrichtung der Zwischenhebel verstellbaren Drehpunkt angeordnet und mit
den Übertragungshebeln durch je
ein in deren sowie ihrer eigenen
Längsrichtung ein-und feststellbares Gehänge verbunden sind.
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Weitere Einzelheiten der Erfindung gehen aus der Beschreibung in
Verbindung mit den Zeichnungen hervor, in denen ein Ausfiihrungsbeispiel der Erfindung
dargestellt ist.
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Fig. I zeigt eine Aufsicht der Waage, bei der einzelne Teile der
Lastplatte weggebrochen sind, so daß zwei der Membrangefäße sichtbar werden; Fig.
2 zeigt die vollständige Waage gemäß Fig. I in der Seitenansicht; Fig. 3 zeigt einen
Schnitt gemäß Linie III-III in Fig. 1; Fig. 4 zeigt eine Schnittansicht eines der
Membrangefäße in vergroßertem Maßstab; Fig. 5 zeigt eine Schnittansicht des Schneidenlagers
an dem einen Ende der Justierstange in vergrößertem Maßstab; Fig. 6 zeigt eine Seitenansicht
der Vorrichtung im Kompensatorgehäuse in vergrößertem Maßstab; Fig. 7 zeigt eine
Schnittansicht gemäß der Linie VII-VII in Fig. 6, wobei einzelne Teile weggebrochen
dargestellt sind.
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In dem gezeigten Ausführungsbeispiel ist die Erfindung in Anwendung
auf eine Waggonwaage dargestellt. Auch kann die Waage beispielssreise dazu dienen,
um Fuhrwerke oder Eisenbahnwaggons auszuwiegen, sie kann aber auch zum Wiegen von
kleineren Gegenständen mit einer verhältnismäßig kleinen Lastplatte ausgestaltet
sein.
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Bei dem dargestellten Beispiel ist nun eine Waage dargestellt, deren
Rastfläche 10 durch Längsbalken II und Querbalken I2 je mit T-förmigem Querschnitt
abgestützt ist. Diese Längsbalken ruhen an ihren Enden auf Membrangefäßen, die getrennt
unterhalb der Ecken der Lastplatte, und zwar in entsprechend geformtenAusnehmungen
einer Grube, angeordnet sind.
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Auf jedem Membrangefäß ruht eine Platte I3, die mit Bolzen oder in
ähnlicher Weise an dem unteren Flansch der T-förmigen Balken II befestigt ist. Unter
jeder Platte 13 befindet sich ein in der Mitte ausgehöhlter Sockel 14, der zur Aufnahme
einer Kugel 15 dient, die in einem entsprechend ausgearbeiteten, Gegenlager I6 ruht.
Das Lager I6 ist zentrisch auf der Druckplatte 17 angeordnet. Die Druckplatte I7
ist zum Zweck der senkrechten Führung in einem gefalzten Rings8 angeordnet. Die
Falze dieses Ringes I8 nehmen hierbei den entsprechend ausgearbeiteten Außenrand
der Platte I7 auf.
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Die elastische Membran 19 ist an der Platte I7 durch Bolzen 20 oder
ähnliche Mittel befestigt.
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Die Ränder der Membran sind zwischen dem Ring I8 und der Grundplatte
21 des Membran gefäßes festgeklemmt.
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Die Kammer unter der Membran ist mit einer Flüssigkeit gefüllt. Die
Flüssigkeit, die sich unter der Membran befindet, steht mittels einer eigenen Leitung
mit der Vorrichtung in Verbindung, die den Wiegebalken betätigt. Mehrere dieser
Leitungen, die bei dem Ausführungsbeispiel mit 22, 23, 24 und 25 bezeichnet sind,
führen nach der einen Brückenseite zu einem Punkt, von dem aus sie nach oben geleitet
werden, um die Flüssigkeit in das Kompensatorgefäß 26 zu leiten. In dem Kompew satorgefäß
gelangen die Leitungen zunächst in einen waagerecht angeordneten Teil 27, der einen
Teil des Metallrahmens darstellt, der die ganze Vorrichtung trägt. Dieser Metallrahmen
ist am oberen Teil an dem Rahmen 29 der Wiegevorrichtung befestigt. In dem Teil
27 sind Kanäle 30 angeordnet, die je in eine senkrechte Mündung 3I auslaufen. Die
Mündungen 3I führen durch den Teil 27 hindurch und sind oben und unten mit Gewinden
versehen.
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Der obere Teil jeder Bohrung 3I ist durch eine Verschluß schraube
32 verschlossen, die durch einen Schraubenkopf 33 betätigt wird. Das untere Ende
jeder Bohrung 3 steht durch eine Verschraubung mit dem oberen Teil eines Ausdehnungsgefäßes
34 in Verbindung. Der untere Teil jedes Ausdehnungsgefäßes ist durch eine Schraube
mit Mutter 36 auf einem Sitz 35 befestigt. Die Befestigung erfolgt derart, daß die
Schrauben durch einen Hebel 37 hindurchgeführt werden, so daß beim Festziehen der
Muttern 36 das Ausdehnungsgefäß auf den Sitz 35 gepreßt wird.
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Da vier Membrangefäße unter der Lastplatte der Waage angeordnet sind,
müssen auch vier Flüssigkeitsleitungen, vier Ausdehnungsgefäße und vier Hebel 37
angeordnet werden. Alle die genannten Teile zeigen unter sich eine gleichartige
Ausbildung und können in beliebiger Anzahl vorgesehen sein.
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Jeder Hebel 37 besitzt an einem Ende einen nach oben ragenden Teil
38 und daran anschließend einen waagerechten Arm 39, der parallel zu dem Hebel 37
angeordnet ist. Auf dem Arm 39 jedes Hebels 37 ist ein verschiebbares Lager 40 angeordnet,
das in seiner jeweiligen Stellung durch eine Stellschraube 4I festgestellt wird.
Unter dem Lager 40 befindet sich die dazugehörige Schneide 42, die senkrecht zu
dem Arm 39 angeordnet ist. Die Schneide 42 ruht in einem entsprechend ausgearbeiteten
Lagerblock 43, der von einer Platte 44 getragen wird. Die Oberfläche der Platte
44 befindet sich in einer waagerechten Ebene. An dem freien Ende der Platte 44 ist
eine weitere Platte senkrecht angeordnet. Diese Platte 45 besitzt Bohrungen zur
Aufnahme von vier Stellschrauben 46, welche an dem anderen Ende in dem Rahmen geführt
sind.
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Hierbei kann Vorsorge getroffen werden, daß die Köpfe der StelLschrauben
46 von außen gedreht werden können.
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Jeder Hebel 37 ist mittels einer Regulierstange 47 mit einer Schulter
48 verbunden, die an der Platte 44 angebracht ist. Die Regulierstange 47 ist mittels
Schrauben in dieser Schulter und in dem benachbarten Ende des Hebels 37 befestigt.
Die Stangen 47 besitzen Öffnungen zur Aufnahme von Schrauben, wobei ihre Öffnungen
im Durchmesser größer als die Schäfte der Schrauben sind. Sie sind außerdem so ausgebildet,
daß ,ihre Öffnungen gewissermaßen eine Schneide, wie in Fig. 5 dargestellt, bilden.
Über dem frei,en Ende jedes Hebels ist gleitbar bzw. verstellbar ein Lager 50 angeordnet.
Dieses Lager 50 ist einstellbar und wird nach
vorgenommener Einstellung
durch eine Stellschraube 51 festgestellt. Das obere Ende des Lagers 50 ist zwischen
den Seitenghedern 52 eines Henkels 53 angeordnet. Das obere Ende des Henkels ist
an dem C-förmigen Teil 54 befestigt, der im oberen Teil durch die den unteren Teilen
entsprechenden Teile 50, 5I, 52 und 53 mit dem Arm 55 verbunden ist. Jeder Arm 55
ist parallel zu dem dazugehörigen Hebel 37 angeordnet. Jedes Lager 50 besitzt ein
Schneidenlager 56 bzw. 57, die mit den Henkeln 53 zusammenwirken (s. Fig.6). Die
Einstellung erfolgt so, daß alle Teile in Richtung der ausgeübten Kraft wirken bzw.
daß sie ihre senkrechte Lage nicht verändern. Alle vier Äviegearme 55 sind fest
mit einer horizontal angeordneten Wiegestange 58 verbunden. Diese Wiegestangle 58
besitzt punktförmige Endlager 59, welche zentrisch an der Stange58 angeordnet sind
und eine praktisch reibungsfreie Lagerung ermöglichen. Die festen Gegenlager bestehen
hierbei aus Zapfen 60, welche durch Halter 61 getragen werden, die an dem Teil62
des Metallrahmens durch Bolzen befestigt sind. Die vier Wiegearme besitzen untereinander
denselben Abstand und befinden sich oberhalb von der Wiegestange 58. In der gemeinsamen
Mittelachse der Wiegearme 55 und biegungsfest mit denselben verbunden befindet sich
ein sich nach vorn erstreckender Zughebel 63, der parallel zu den Wiegearmen 55
angeordnet ist und einen Bügel 64 an seinem Vorderende aufweist. Der Hebel 63 ist
über ein Schneidelager 65 mit den Armen eines Henkels 66 verbunden, das seinerseits
über einen Haken 67 mit der Zugstange 68 in Verbindung steht, die nach oben führt.
Diese Stange 68 ist über einen oberen Haken 69 mit dem Bügel verbunden, durch welchen
der Lastzug auf den Waagebalken oder eine ähnliche Vorrichtung übertragen wird,
die in der Zeichnung mit 70 bezeichnet ist. Dieser Waagebalken trägt die üblichen
Laufgewichte, Gegengewichte und die Justiergewichte. Die Zugstange 68 führt durch
eine Öffnung 71 hindurch, die in dem Kopfteil des Rahmengliedes 62 angebracht ist.
Die «Offnung setzt sich weiter durch den Querteil 29 fort, auf dem der Waagebalken
mit den Zubehörteilen angeordnet ist. Die Öffnung in den Teilen 29 und 62 ist groß
genug, um für den Bügel 64 auf der Stange 63 eine gewisse Verstellmöglichkeit zu
gewähren.
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Ist der Bügel 64 eingestellt, dann wird er in der vorgesehenen Lage
durch eine Stellschraube fest gestellt.
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Die Wirkungsweise der Waage ist folgende: Wird eine Last auf die
Lastplatte der Waage aufgebracht, dann wird durch die Last auf die unter der Lastplatte
befindlichen Membrangefäße ein Druck ausgeübt. Dieser Druck wird jedoch nicht gleichmäßig
auf alle Membrangefäße ausgeübt, da sich die Last in der Regel nicht zentrisch auf
der Lastplatte befinden wird. Der durch die Last auf die verschiedenen Membrangefäße
ausgeübte Druck wird nun von jedem Membrangefäß auf das dazugehörige Ausdehnungsgefäß
34 übertragen. Infolge des ausgeübten Flüssigkeitsdruckes wird jedes Ausdehnungsgefäß,
entsprechend dem vorhandenen Flüssigkeitsdruck, eine bestimmte Ausdehnung erfahren.
Die Ausdehnung der einzelnen Ausdehnungsgefäße wird hierbei so erfolgen, daß diese
auf ihrem oberen Sitz festgehalten werden, wo sie mit dem Teil 27 verbunden sind.
Die Ausdehnung wird sich also derart auswirken, daß jeweils der dazugehörige Hebel
37 nach unten geschwenkt wird.
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Jeder Hebel 37 wird hierbei um das Schneidenlager 42, 43 eine Schwenkung
ausführen. Das freie Ende der Hebel 37 wird demzufolge einen Zug auf den dazugehörigen
Hebel 55, der an der gemeinsamen Wiegestange 58 befestigt ist, ausüben. Der Abwärtsbewegung
eines Hebels 55 wird zunächst durch den Zug der Stange 68 ein gewisser Widerstand
entgegengesetzt, der durch die Lastausgleichsgewichte des Wiegebalkens verursacht
wird. Die von den vier Ausdehnungsgefäßen 34 erzeugte Bewegung wird also üher die
Hebel 37, die Wiegestange 58 und den Hebel 63 auf die Zugstange 68 über tragen,
die den Wiegebalken betätigt. Die Ausgleichung des Lastzuges, der von den verschiedenen
Teilen der Lastplatte herrührt, wird hierbei dadurch erreicht, daß ein Einheitsgewicht
an einem bestimmten Punkt jeder Ecke der Lastplatte aufgesetzt wird und danach die
einzelnen Verbindungsglieder in dem Kompensatorgehäuse 26 justiert werden. Auf diese
Weise wird die Waage bei jeder Lage Ider Last auf der Lastplatte eingestellt. Das
Justieren erfolgt dadurch, daß die Teile 50 auf den Hebeln 37 und 55 so lange verschoben
werden, bis eine übereinstimmende Ablesung erzielt wird.
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Schließlich kann noch eine weitere Feineinstellung durch Verstellen
der Schrauben 46 erfolgen, nach deren Einstellung die Feststellschrauben 41 angezogen
werden. Dasselbe geschieht sodann mit den Feststellschrauben 51 auf den Hebeln 37
und 55.
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Wenn diese Einstellungen vorgenommen sind, dann wird ohne Rücksicht
auf die jeweihge Lage der Last auf Ider Plattform eine genaue Wägung stattfinden.
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Es möge noch bemerkt werden, daß bei jeder beliebigen Einstellung
die Hebel 37 und 55 stets zueinander parallel liegen, wobei stets ihre Drehpunkte
an den entgegengesetzten Enden liegen.
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Diese Anordnung ist erforderlich, um eine genaue Einstellung der Hebelvorrichtungen
zu erhalten.
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Werden beispielsweise die Teile 50 jeder Übertragungsvorrichtung 37
nach rechts geschoben, dann vermindert sich die Kraft, die durch den Hebel 37 ausgeübt
wird. Dasselbe trifft zu für die Kraft, die durch den entsprechenden Hebel 55 ausgeübt
wird.
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Bei einer Verschiebung nach rechts wird an beiden Hebeln 37, 55 eine
Verminderung der Kraft bewirkt. Sobald die Bügel 50 nach links geschoben werden,
tritt die entgegengesetzte Wirkung ein. In derselben Weise kann eine Feineinstellung
durch Verschieben des Drehpunktes eines der Hebel 37 erzielt werden. Auf jeden Fall
sind stets so viel Einstellmöglichkeiten vorhanden, daß die genaue Übertragung der
vorhandenen Kräfte auf den Wiegebalken gewährleistet ist.
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Vorstehend ist stets ganz allgemein von einem Wiegebalken gesprochen
worden. Es dürfte ein-
leuchten, daß statt eines gewöhnlichen Wiegebalkens
auch jede andere Vorrichtung benutzt werden kann, durch die ein Ausgleich mit Anzeige
des ausgeübten Lastzuges erfolgt An Stelle einer Lastplatte können auch andere Vorrichtungen
benutzt werden, die zur Aufnahme einer Last dienen können.
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Desgleichen erschöpft sich die Erfindung nicht mit der Anwendung der
bei dem Ausführungsbeispiel gezeigten Membrangefäße und Ausdehnungsgefäße.
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Für diese Mittel können jeweils entsprechend den vorhandenen Umständen
auch ähnlich wirkende Geräte eingesetzt werden.