DE1507886C - Vorrichtung zum Mischen von trockenen, kornigen Materialien - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Mischen von trockenen, körnigen Materialien, insbesondere von Zement mit Sand und Zuschlagstoffen unmittelbar vor dem Abpacken, mit einer Beschikkungseinrichtung für die abgemessene Zuführung der Materialien, die oberhalb mindestens zwei senkrecht übereinander angeordneten und von den Materialien unter der Schwerkraftwirkung durchlaufenen Mischeinheiten angeordnet ist, die jeweils einen sich nach unten verjüngenden kegelstumpfförmigen Auffangbehälter umfassen, dessen kreisförmige untere Aiistrittsöffnung mit einem Auslaufverschluß versehen ist, wobei die Auslaufverschlüsse der verschiedenen Mischeinheiten für eine von oben nach unten erfolgende Betätigung bzw. Öffnung vorgesehen sind.

Eine derartige Vorrichtung ist bereits aus dem deutschen Gebrauchsmuster 1 850 674 bekannt. Bei dieser Vorrichtung fallen die zu mischenden Materialien durch die zentral angeordnete Austrittsöffnung von vergleichsweise geringem Durchmesser längs der Achse der Mischvorrichtung in den nächstunteren Auffangbehälter. Die Diirchmischung der Materialien wird in erster Linie beim Herabfallen erreicht, und dementsprechend sind vergleichsweise große Fallhöhen zwischen aufeinanderfolgenden Auffangbehältern vorgesehen, so daß sich der durch die vergleichsweise enge Austrittsöffnung herab-' fallende Materialstrom zur Verbesserung der Mischwirkung in radialer Richtung verbreitern kann. Dabei trägt jede Mischeinheit zur verbesserten Durchmischung bei. Es hat sich jedoch gezeigt, daß diese bekannte Vorrichtung trotzdem nicht zur vollen Zufriedenheit arbeitet, zumal die Zahl der übereinander anzuordnenden Mischeinheiten im Hinblick auf die erforderliche Fallhöhe zwischen den Einheiten und die Bauhöhe der Gesamtvorrichtung begrenzt ist. Außerdem wurde festgestellt, daß die bekannte Vorrichtung zum Mischen von Materialien mit unterschiedlicher Korngröße weniger geeignet ist, da zwischen solchen Materialien eine gewisse Entmischung und Schichtung entsprechend der Korngröße auftritt.

Aus der österreichischen Patentschrift 214 750 ist bereits eine Vorrichtung zum Mischen von pulverförmigen oder feinkörnigem Gut bekannt, die eine einzige Mischeinheit mit einem sich kegelstumpfförtnig nach unten verjüngenden Behälter umfaßt, in dem ein sich nach unten öffnendes kegelförmiges Verschlußteil zum Absperren der vergleichsweise großen Austrittsölfnung des Behälters angeordnet ist. Dabei ist der Basisdurchmesscr des kegelförmigen Verschlußteils nur geringfügig größer als die kreisförmige Aiistrittsöffnung des Behälters, und wenn der Verschlußteil in axialer Richtung angehoben wird, fällt das zu mischende Material in einem ringförmigen Strom durch die Aiistrittsöffnung herab, da das Material durch den kegelförmigen Verschkißteil radial nach außen gelenkt wird. Dabei ist die Betätigungseinrichtung für den Verschlussteil innerhalb des Ringslroms angeordnet. Diese bekannte Vorrichtung offenbart /war die Möglichkeit, das Material in einem Ringstrom abzugeben, führt jedoch nicht zu einer verbesserten Durchmischung des abgegebenen Materials.

Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, eine optimale Diirchmischung körniger Materialien auch von unterschiedlicher Korngröße auf einer geringen Fallhöhe bzw. mit einer geringen Bauhöhe zu erreichen.

Zur Lösung dieser Aufgabe geht die Erfindung von der eingangs genannten Vorrichtung aus und ist dadurch gekennzeichnet, daß jeder Auslaufverschluß in an sich bekannter Weise von einem sich nach unten öffnenden kegelförmigen Verschlußteil gebildet ist, der im unteren Teil des betreffenden Auffangbehälters angeordnet ist, dessen Basisdurchmesser dem Durchmesser der Austrittsöffnung im wesentlichen gleich ist und der mittels einer Betätigungseinrichtung aus einer am Innenumfang des Auffangbehälters anliegenden Schließstellung in eine Öffnungsstellung anhebbar ist, und daß der Verschlußteil mit über seine Außenfläche vorragenden Stäben versehen ist.

Durch die Anordnung der kegelförmigen Verschlußteile bei einer Vorrichtung mit mehreren senkrecht übereinander angeordneten Auffangbehälter!!

wird eine bessere Durchmischung erreicht, was sich in der Praxis bestätigt hat. Diese bessere Durchmischung ist darauf zurückzuführen, daß das in einem Ringstrom herabfallende Material auf den Verschlußteil des nächstniedrigeren Auffangbehälters auftrifft, von dem es abprallt und über den Auffangbehälter verteilt wird, was zu einer verbesserten Mischung führt. Dabei wird diese Wirkung bereits bei vergleichsweise geringer Fallhöhe erreicht, so daß sich auch bei einer Vorrichtung mit mehreren Mischeinheiten eine vergleichsweise nur geringe Bauhöhe ergibt. Somit dient der Verschlußteil nicht nur dem Absperren des Auffangbehälters, er wirkt vielmehr in vorteilhafter Weise zugleich als Prallfläche, die zu einer erhöhten Durchmischung führt.

Dabei hat sich gezeigt, daß die Durchmischung erheblich verbessert wird, wenn der Verschlußteil die über seine Außenfläche vorragenden Stäbe trägt, die auftreffende Teilchen in anderen Richtungen als der kegelförmige Verschlußteil abprallen lassen.

Ferner dürfte es sich im Sinne einer besseren Durchmischung auswirken, daß gegebenenfalls einzelne am Verschlußteil haftend bleibende Teilchen durch nachfolgend herabfallende Teilchen mitgenommen werden. Dabei ist die erfindungsgemäß ausgebildete Vorrichtung im besonderen Maße für die Mischung von verschiedenen Stoffen unterschiedlicher Korngröße wie z. B. Sand mit Zuschlagstoffen und Zement geeignet. Durch die beim Auftreffen auf den Verschlußteil bzw. beim Abprall ausgelöste Durchmischung wird die normalerweise auftretende Entmischung oder Schichtenbildung je nach Korngröße oder Dichte oder sonstigen unterschiedlichen Eigenschaften der Teilchen wirksam verhindert. Dabei ist erfindungsgemäß kein ins Gewicht fallender Aufwand erforderlieh, um den Vorteil optimaler Durchmischung auf einer vergleichsweise geringen Fallhöhe zu erreichen. Bei einer zweckmäßigen Ausführungsform ist jeder Auffangbehälter innerhalb eines Mantels angeordnet, mit dem ein zentrales Tragteil 100 unterhalb des Auffangbehälters verbunden ist, auf dem sich die Betätigungseinrichtung für den Verschlußteil abstützt. Der vorzugsweise zylindrische Mantel führt zu einer abgeschlossenen, staubfreien Vorrichtung, und die Anordnung der Betätigungseinrichtung unterhalb des Auffangbehälters ermöglicht eine kompakte Bauweise, bei der die Betätigungseinrichtung das freie Herabfallen des zu mischenden Materials nicht wesentlich stört.

Diese Vorteile werden im größtmöglichen Umfang ausgenutzt, wenn das zentrale Tragteil innerhalb der durch die Austrittsöffnung und den angehobenen Verschlußteil bestimmten ringförmigen Strömungsbahn der Materialien angeordnet und über radiale die Materialströmung nicht hindernde Stangen mit dem Mantel verbunden ist. Bei dieser axialen Ausrichtung der Betätigungseinrichtung auf den Verschlußteil kann die Betätigungseinrichtung einfach und störungsunanfällig ausgeführt sein.

Zweckmäßigerweise umfaßt die Betätigungseinrichtung in bekannter Weise einen Druckluftzylinder, in dem ein beidseitig beaufschlagbarer Kolben gleitet, dessen Kolbenstange am Verschlußteil angreift, der in der Schließstellung den von unten in den Auffangbehälter ragenden Druckluftzylinder zumindest teilweise umschließt. Eine solche Ausführung ist konstruktiv einfach und sichert eine einwandfreie Betätigung des Verschlußteils.

Bei einer zweckmäßigen Ausführungsform weist der Verschlußteil an seinem unteren Ende eine ringförmige Dichtung auf, die in Schließstellung mit der Innenfläche des Behälters zusammenwirkt. Bei der erfindungsgemäßen Ausbildung und Anordnung des Verschlußteils läßt sich auf diese Weise mit einfachen Mitteln jeder Auffangbehälter sicher und vollständig verschließen.

Bei einer Ausführung mit einer Wiegevorrichtung für die Zumessüngen der Materialien sieht eine zweckmäßige Weiterbildung vor, daß der Auffangbehälter der obersten Mischeinheit den am Waagebalken der Wiegevorrichtung aufgehängten Wiegebehälter bildet. Durch diese Maßnahme läßt sich eine Wiegevorrichtung ohne wesentliche Vergrößerung der Bauhöhe anordnen.

Die Erfindung wird nachfolgend an Hand schematischer Zeichnungen an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert.

Fig. 1 zeigt die Mischvorrichtung in, einem senkrechten Schnitt, wobei am oberen Ende der Mischvorrichtung eine Wiegeeinrichtung vorgesehen ist; ' . ; ·

Fig. 2 zeigt den oberen Teil der Mischvorrichtung in vergrößertem Maßstab;

Fi ζ. 3 ist ein Schnitt läims Linie III-III in Fig. "2;

Fig. 4 ist ein Teilschnitt längs Linie IV-IV in Fig. 3;

F i g. 5 bis 7 zeigen schematisch die aufeinanderfolgenden Schritte beim Mischen der Materialien.

Gemäß Fig. 2 und 5 bis 7 sind zwei Zuführungsvorrichtungen 5 und 6 vorgesehen, die der Mischvorrichtung zwei verschiedene körnige Materialien zuführen, wobei es sich beispielsweise um Sand und Zuschlagstoffe einerseits sowie um Zement andererseits handeln kann. Die Zuführungsvorrichtungen 5 und 6 sind über der obersten Mischeinheit 8 auge-, ordnet, die einen sich nach unten verjüngenden kegelstumpfförmigen Auffangbehälter 11 und ein sich nach unten öffnendes kegelförmiges Verschlußteil 12 umfaßt, der innerhalb des Auffangbehälters 11 angeordnet ist. Das zugeführte Material soll in der Vorrichtung gut durchmischt werden und als Mischung in einen Sack 10 eingefüllt werden, der gemäß Fig. 5 bis 7 am unteren Ende der Vorrichtung angeschlossen wird und sich auf einer Fördereinrichtung 15 abstützt. Der obersten Mischeinheit H ist eine mittlere Mischeinheit 13 und dieser ist eine unterste Mischeinheit 14 nachgesclialtet, wobei die Mischeinheiten 8, 13 und 14 in ähnlicher Weise ausgebildet sind und genau senkrecht untereinander angeordnet sind.

Wie in Fig. 2 angedeutet ist. kann die oberste Mischeinheit 8 über Stangen 62 an einer nicht dargestellten Wiegevorrichtung aufgehängt sein, so daß der Auffangbehälter 11 der obersten Mischeinheit 8 den Wiegebehälter bildet, in den die zu mischenden Stoffe jeweils bis zum Erreichen der vorgesehenen Gewichtsmengen eingefüllt werden. Die Mischeinheiten 8, 13,14 weisen jeweils einen zylindrischen Mantel 72 auf, wobei der Mantel 72 der obersten Mischeinheit 8 gemäß Fig. 2 Abstand von der mittleren Mischeinheit 13 aufweist, damit der oberste Auffangbehälter 11 als Wiegebehälter benützt werden kann. Am oberen Ende des obersten Zylindermantels 72 ist ein Flansch 73 vorgesehen, an den Tragstücke 74 angeschweißt sind, an denen die zu der Wiegevorrichtung führenden Stangen 62 befestigt sind. Mit dem oberen Rand des zylindrischen Mantels 72 ist der Basisrand des Auffangbehälters 1' durch eine Schweißnaht 75 fest verbunden.

Die Austrittsöfinung 76 des sich nach unten verjüngenden Auffangbehälters 11 kann durch den Verschlußteil 12 abgesperrt werden, wie es in Fi g. 2 für die oberste Mischeinheit 8 gezeigt ist, während dort der Verschlußteil 12 der mittleren Mischeinheit 13 in Öffnungsstellung gezeigt ist. Der kegelförmige Verschlußteil 12 weist an seinem oberen Ende an Stelle einer Spitze eine Stirnplatte 77 von geringem Durchmesser auf, die mittels einer Schweißnaht 78 mit dem Verschlußteil 12 verbunden ist. Der bzw. jeder Verschlußteil 12 weist ferner über seine Außenfläche vorragende Stäbe 80 auf, die sich im wesentlichen unter einem rechten Winkel zur Kegelfläche des Verschlußteils 12 erstrecken und in Umfangsrichtung sowie in axialer Richtung verteilt angeordnet sind. Die Stäbe 80 sind mittels Schweißnähten 81 mit dem Verschlußteil 12 verbunden. An seiner Basis weist der bzw. jeder Verschlußteil eine ringförmige Dichtung 82 auf, die in Schließstellung mit der Innenfläche des Auffangbehälters 11 zusammenwirkt und zu diesem Zweck am Außenumfang eine der konischen Form des Auffangbehälters Il angepaßte Abschrägung 84 aufweist. Die Dichtung 82 ist zwischen einem radial nach innen weisenden Flansch 83 am unteren Ende des Verschlußteils 12 sowie einem Klemmring 85 mittels Schrauben 86 verspannt, die sich durch den Flansch 83, die Dichtung 82 und den Klemmring 85 erstrecken und mittels Muttern 87 angezogen werden.

Jeder Verschlußteil 12 kann mittels eines eigenen Druckliiftzylinder:; 88 betätigt werden, dessen Kolbenstange 90 nach oben aus dem Zylinder 88 heraiisragt und mittels Muttern 91 mit der Stirnplatte 77 des Verschlußteils 12 verspannt ist. Dem Druckluftzylinder 88 sind flexible Leitungen zugeordnet, die sich durch den zylindrischen Mantel 72 erstrecken. Wird der einen Seite des Kolbens Druckluft über die eine Leitung zugeführt, so dient die andere ' Leitung zum Entlüften der Zylinderkammer auf der anderen Seite des Kolbens. '

Jeder Druckliiflzylinder 88 ist durch einen Armstern 94 unterstützt, der mit dem unteren, sich konisch verjüngenden Endabschnitt des Mantels durch Schweißnähte 97 verbunden ist und vier radial angeordnete Stangen 96 umfaßt, deren innere Enden

über Schweißnähte 98 mit einem zentralen Tragteil 100 verbunden sind, das aufrechtstehende Seitenwände 101 und eine Deckplatte 102 umfaßt, auf der _Λ der betrellende Druckluftzylinder 88 mittels Schrauben 104 befestigt.ist. Da sich die oberste Mischeinlicit 8 entsprechend ihrer Funktion als Wiegebehälter im Rahmen des Spalts 105 zwischen dem unteren i-iuliibsclinitt 95 des Zylindermantels 72 und dem Auffangbehälter 11 der mittleren Mischeinheit 13 bewegen kann, sind die Leitungen 92, 93 der oberen Misclieinheit 8 flexibel ausgeführt, so daß sie senkrechte Bewegungen der obersten Mischeinheit 8 ziiiassen.

Gemäß Fig. 3 und 4 ist jede Stange 96 des Armsterns 94 mit einem nach oben weisenden V-förmigen Schild 106 versehen, der ein Ansammeln der zu mischenden Materialien auf den Stangen 96 verhindert. Die über eine Querplatte 107 mit der betreuenden Stange 96 verbundenen Schilde 106 dienen außerdem der Abstützung des Armsterns 94 am unteren konischen Endabschnitt 95 des Zylindermantels 72. Zu diesem Zweck sind die Schilde 106 mit kanten 108 versehen, die sich an den Endabschnitt 95 anlegen.

Die miteinander verbundenen Mischeinheiten 13 und 14 sind am Boden 109 abgestützt und zu diesem Zweck ist der Zylindermantel 72 der mittleren Mischeinheit 13 an seinem oberen Ende mit einem Flansch 110 versehen, der mittels Schrauben 111 mit Dient der oberste Auffangbehälter 11 nicht als Wiegebehälter, der gemäß F i g. 2 an den zur Wiegevorrichtung führenden Stangen 62 aufgehängt ist, so kann gemäß Fig. 1 die Mischeinheit 8 über einen am Tragboden 109 befestigten Ringflansch 127 ortsfest abgestützt werden. Für diesen Fall sind gemäß Fig. 1 zwei getrennte Wiegebehälter 128, 130 oberhalb der obersten Mischeinheit 8 angeordnet. Dabei ist angedeutet, daß dem Wiegebehältcrl30 trockener Sand 132 und entwässerter Kies 133 zugeführt wird, während in den Wiegebehälter 128 Zement 134 eingefüllt wird. Die Wiegebehälter 128, 130 sind an Waagebalken 135, 136 der Wiegevorrichtung 131 aufgehängt, und den Wiegebehältern sind getrennte Zufüh-Hilfsvorrichtungen 137 und 138 zugeordnet.

Jedem Wiegebehälter 128, 130 ist eine um eine Achse 141 schwenkbare Verschlußklappe 140 zugeordnet, die über einen Druckluftzylinder 142 mit Anschlußleitungen 143 betätigbar sind. Die Druckluftzvlinder 142 sind um Achsen 144 schwenkbar an mit den Wiegcbchältern 128, 130 verbundenen Tragrahmen 145 gelagert. Aus jedem Druckluftzylinder 142 ragt eine Kolbenstange 146 hervor, die über eine Gelenkachse 147 an der betreffenden Verschlußklappe 140 angreift.

Die zu mischenden Materialien werden in den Auffangbehälter 11 der obersten Mischeinheit 8 eingefüllt und dann jeweils durch Anheben des Verschlußteils 12 der nachfolgenden und zunächst noch

dem Boden 109 fest verbunden ist. Am unteren Ende 30 verschlossenen Mischeinheit zugeführt. Dabei durch-

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des Zylindermantels 72 der mittleren Mischeinheit 13 ist ein Verbindungsflansch 112 und am oberen Ende des Zylindermantels 72 der untersten Misclieinheit 14 ein Verbindungstlansch 113 vorgesehen, und durch diese Verbindungsrlansche 112,113 erstrecken sich Schrauben 114. auf die Muttern 115 aufgeschraubt sind, wodurch die Mischeinheiten 13 und 14 fest miteinander verbunden sind, so daß auch die unterste Mischeinheit 14 am Boden 109 aufgehängt ist. -

An das untere Ende des zylindrischen Mantels 72 der untersten Mischeinheit 14 schließt sich eine trichterförmige Sammelrutsche 116 an, die in einen Abfüllstutzen 117 übergeht, auf den gemäß Fig. 5 bis 7 das offene Ende des zu füllenden Sacks 10 aufgeschoben werden kann. Zum Verbinden der Sammelrutsche 116 mit dem untersten Zylindermantel 72 sind an diesen Teilen aneinanderliegende Befestigungsflansche 118 vorgesehen, die durch Schrauben 120 mit aufgeschraubten Muttern zusammengehalten werden, wie es Fig. 1 zeigt.

Innerhalb der Sammelrutsche 116 isf ein zentraler, sich nach unten erweiternder Umlenkkegel 121 angeordnet, der über einen Gewindebolzen 122 und eine Mutter 123 am Armstern 94 der untersten Mischeinheit 14 befestigt ist. Wie ferner aus Fig. 1 zu ersehen ist. ist der Armstern 94 mit dem zentralen Tragteil gegenüber der Ausführung bei den Mischeinheiten und 13 umgekehrt angeordnet, so daß der unterste Druckliiftzylinder 88 in das zentrale Tragteil 100 eingreift, wodurch Bauhöhe eingespart wird.

Zum Auffangen von Staub, der beim Abfüllen durch den AbfüllsUit/en 117 entweicht, ist eine die Sammelriitsche 116 umschließende Auffangglocke 124 mit einer oberen Wand 125 vorgesehen, die ,sich an die Siimmclrutsche 116 anschließt. Die Auffangglocke 124 ist mit einem Abzug 126 versehen, der an eine niehldaigcstellte Absaiigpiimpe angeschlossen ist.

strömen die zu mischenden Materialien die Vorrichtung in einem den betreffenden Druckliiftzylinder 88 umschließenden Ringstrom, wie es die Pfeile 148 in F i g. 1 andeuten, wobei die Stoffe auf den kegelförmigen Verschlußteil 12 der nächstunteren Mischeinheit 13 bzw. 14 auflreffen. Wie Fig. 5 bis 7 zeigen, wird jeweils die Füllung für einen Sack 10 in die oberste Mischeinheit 8 eingefüllt. Dabei kann die nachfolgende Charge bereits wieder in den obersten Auffangbehälter 11 eingefüllt werden, während die vorhergehende Charge in der untersten . Mischeinheit 14 durchmischt bzw. abgefüllt wird. Eine Trennung der Chargen bleibt dabei gewährleistet'.

Claims (6)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum Mischen von trockenen, körnigen Materialien, insbesondere von Zement mit Sand und Zuschlagstoffen unmittelbar vor dem Abpacken, mit einer Beschickungseinrichtung für die abgemessene Zuführung der Materialien, die oberhalb von mindestens zwei senkrecht übereinander angeordneten und von den Materialien unter der Schwerkraftwirkung durchlaufenen Mischeinheiten angeordnet ist, die jeweils einen sich nach unten verjüngenden kegclstumpfförmigeri Auffangbehälter umfassen, dessen kreisförmige untere Austrittsöffnung mit einem Auslaufverschluß versehen ist. wobei die Auslaufverschlüsse der verschiedenen Mischeinheiten für eine von oben nach unten nacheinander erfolgende Betätigung bzw. Öffnung vorgesehen sind, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Auslaufverschluß in an sich bekannter Weise von einem sich nach unten öffnenden kegelförmigen Verschlußteil (12) gebildet ist. der im

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unteren Teil des betreffenden Auffangbehälters (11) angeordnet ist, dessen Basisdurchmesser dem Durchmesser der Austrittsöffnung (76) im wesentlichen gleich ist und der mittels einer Betätigungseinrichtung (88 bis 90) aus einer am Innenumfang des Auffangbehälters anliegenden Schließstellung in eine Öffnungsstellung anhebbar ist, und daß der Verschlußteil mit über seine Außenfläche vorragenden Stäben (80) versehen ist

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch ge- ίο kennzeichnet, daß jeder Auffangbehälter (11) innerhalb eines Mantels (72) angeordnet ist, mit dem ein zentrales Tragteil (100) unterhalb des Auffangbehälters verbunden ist, auf dem sich die Betätigungseinrichtung (88 bis 90) für den Verschlußteil (12) abstützt.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das zentrale Tragteil (100) innerhalb der durch die Austrittsöffnung (76) und den angehobenen Verschlußteil (12) bestimmten ringförmigen Strömungsbahn der Materialien angeordnet und über radiale, die Materialströmung nicht hindernde Stangen (96) mit dem Mantel (72) verbunden ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Betätigungseinrichtung (88 bis 90) in bekannter Weise einen Druckluftzylinder (88) umfaßt, in dem ein beidseitig beaufschlagbarer Kolben gleitet, dessen Kolbenstange (90) am Verschlußteil (12) angreift, der in der Schließstellung den von unten in den Auffangbehälter (11) ragenden Druckluftzylinder zumindest teilweise umschließt.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Verschlußteil (12) an seinem unteren Ende eine ringförmige Dichtung (82) aufweist, die in Schließstellung mit der Innenfläche des Behälters (11) zusammenwirkt.

6. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 5 mit einer Wiegevorrichtung für die Zumessungen der Materialien, dadurch gekennzeichnet, daß der Auffangbehälter (11) der obersten Mischeinheit (8) den am Waagebalken (63) der Wiegevorrichtung (7) aufgehängten Wiegebehälter bildet.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen 109 628/146