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Neigungswage mit rollendem Gewichtshalter.
Durch die amerikanische Patentschrift Nr. 512082 ist eine Neigungswage bekannt geworden, die mit einem rollenden Gewichtshalter versehen ist, der bei der Belastung der Wage längs einer lotrechten Bahn aufrollt, wobei das Gegengewicht eine zykloidale Bewegung ausführt. Die Abszisse jedes Punktes der Zykloide, welche der Schwerpunkt des Gegengewichtes beschreibt, bestimmt die Grösse des Hebelarmes des Gegengewichtes, indem als Hebelarm die senkrechte Entfernung zwischen dem Schwerpunkt des Gegengewichtes und dor lotrechten Bahn des Gewichtshaltors zu rechnen ist, wobei der Schwerpunkt des Gegengewichtes in der Nullstellung der Wage als Koordinatenursprung gewählt wird.
Dieser Hebelarm ist in jedem Augenblick der Gloichgfwichtslagon der Belastung direkt proportional, da die Belastung auf einen Hebotarm konstanter Länge wirkt und das Gegengewicht konstant ist. Die Ordinate jedes Punktes der genannten Zykloide steht dagegen zu der Belastung in einem vie ! komplizierteren Verhältnis. Wenn nun angestrebt werden soll, bei der Übertragung der Ausschläge des Gegengewichtes auf eine Zeigervorrichtung möglichst gleichförmige Ausschläge zu erhalten, muss man daher dafür Sorge tragen, dass die Verschiebung des Gegengewichtes in lotrechter Richtung, also in der der Ordinate, nicht auf die Zeigervorrichtung einwirkt, was das Wesen vorliegender Erfindung bildet.
Hienach
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lediglich die Bewegung des Gegengewichtes in wagerechter Richtung auf die Zeigervorrichtung übertragen. Zu diesem Zwecke wird an der Wägevorrichtung ein die Zeigervorrichtung beeinflussender, verschiebbarer Körper vorgesehen, welcher derart mit dem Gegengewicht bezw. dem Gewichtshalter verbunden wird, dass die Verschiebungen desselben den wagcrechten Verschiebungen des Schwerpunktes des Gegengewichtes gleich bezw. proportional werden.
Zur Übertragung der wagerechten Bewegungen, die von dem Schwerpunkte des Gegengewichtes beschrieben werden, kommen vorzugsweise sogenannte Goradführungen zur Anwendung, mittels welcher die Einwirkung der lotrechten Bewegungen des Gegengewichtes
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geradlinige Bewegung beschreibt und wird das die Geradführung bildende Gelenksystem auf solche Weise angeordnet, dass der letztgenannte Punkt gegenüber seiner in lotrechter Richtung unbeweglichen Basis eine lotrechte Bewegung beschreibt. Durch diese Einrichtung wird eine zuverlässige Verbindung zwischen dem Gegengewichte und der Zeigervorrichtung erhalten und bleiben die lotrechten Bewegungen desjenigen Punktes, dessen Bewegungen zum Angehen der Ausschläge der Wage verwendet werden sollen, ohne Einwirkung auf die genannte Basis.
Wenn ausserdem die genannte Basis nebst dem Gelenksysteme in wagerechtcr Richtung beweglich angeordnet wird, werden die Bewegungen des Schwerpunktes des Gegengewichtes in zwei Bewegungen zerlegt, und zwar eine lotrechte und eine wagercchto, von denen die lotrechte von den gegenüber der Basis beweglichen Teilen des Gelenksystemes und die wagerechte von dem ganzen Gelenksystem aufgenommen
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Aus dem Obigen ist ersichtlich, dass die Basis des Gelenksystemes ausschliesslich eine wagerechte Bewegung beschreibt, weshalb die Verschiebungen der genannten Basis der Belastungen genau proportional sind und # mittels gceigneter Vorrichtungen auf eine Zeigorachso übertragen werden können. Um eine möglichst reibungsfreie Bewegung dieser Basis xa erhalten, wird sie zweckmässig an ein in den festen Teilen der Wage befestigtes Gelenksystem aufgehängt, das dieselbe zuverlässig hält und ihr eine absolut oder angenähert geradlinige Verschiebung gibt. Die Zapfen des genannten Gelenksystoms können auch durch Schneiden zur Horabbringung der Reibung ersetzt werden.
Die Erfindung ist in den beiliegenden Zeichnungen, die drei Ausführungsformen derselben schematisch darstellen, veranschaulicht.
Fig. 1 zeigt eine Ausführungsform, nach welcher ein verschiebbarer Körper mit einer an dieser befestigten Führung und einer gleitenden Verbindung mit'dom Gewichtshalter verwendet wird.
Fig. 2 zeigt eine Modifikation der Einrichtung nach Fig. 1.
Fig. 3 zeigt eine weitere Ausführungsform, an welcher Geradführungon verwendet sind.
Bei den in Fig. 1 und 2 dargestellten Ausführungsformen ist J'die a ! s Gewichts- halter dienende Diffcrentialrolle und 2 das an derselben befestigte Gegengewicht. Die Hr- lastung ist durch das an dem Bande 3 befestigte Gewicht 4 angedeutet und es wird angenommen, dass die Wagebrücko derart ausgeführt ist, dass die durch das Band 3 auf dx eigentliche Wägevorrichtung übertragene Kraft mit der Grösse der Belastung genau proportional ist. Die Belastung wirkt hiebei auf einen Hebelarm, der gleich der Differenz der beiden Radien der Differentialrollc ist, indem die Tangierungslinie zwischen der Rolle 1
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bildet.
Wenn die Rolle richtig ausgeführt ist, so dass ihr Schwerpunkt auf der Achse du Rolle liegt, ist das Drehmoment der Schwere der Rolle selbst mit Bezug auf die nannte Drehachse in allen Lagen der Wägevorrichtung konstant und wird von dei
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Vorrichtung selbst aufgewogen. Die Belastungen dagegen werden von dem Gegengewicht J aufgewogen, indem dasselbe, wenn die Differentialrolle längs ihrer lotrechten Bahn 6 ant wiit'ts rollt, mit jedem seiner Punkte eine Zyldoide beschreibt, zu deren einzelnen Punkts n Abszissen gehören, deren Grösse der Belastung direkt proportional ist.
Mit der obigen An nahmo, dass das Gewicht der Rolle selbst von der Wagebrücke aufgewogen wird, soll da, Gegengewicht 2 derart angeordnet sein, dass dessen Schwerpunkt lotrecht unter der rührungslinie zwischen der Rolle und deren Bahn liegt, wenn die Wage in der Nullstellung ist. Mit seiner Achse in einer wagerechten Linie mit genanntem Schwerpunkt liegend, ist nach Fig. 1 ein Zapfen (Rolle oder dgl.) 7 vorgesehen, der also bei der i !' lastung der Wage um das gleiche Mass wie der Schwerpunkt des Gegengewichtes in wag" Richtung bewegt wird und dessen Bewegung sich in wagerechtom Sinne auf eine wag recht verschiebbare Stange 8 oder dgl. mit Hilfe einer an derselben befestigten und mit der Rollenbahn 6 parallelen Führung 9 überträgt.
Diese Stange 8, die zweckmässig zwischen leicht beweglichen Führungsrollen 5 gleitet, wird hiedurch um gleich lange Abstände bf) gleichen Belastungsvermehrungen verschoben und kann dazu verwendet werden, auf einer gleichförmig eingeteilten Skala die Grösse der Belastung direkt anzugeben. Da indessen diese Verschiebung verhältnismässig klein ist, wird es vorteilhafter sein, die genannte Stange als Zahnstange auszubilden und dieselbe auf ein kleines Zahnrad 10 auf d'-r Wolle eines Zeigers 11, der auf einer Scheibe mit gleichförmig eingeteilter Skala du Grösse der Last angibt, wirken zu lassen.
Selbstverständlich kann dieselbe auch mit einem Bande (Schnur oder dgl.) versehen werden, das über eine entsprechende, auf der Zeiger wolle vorgesehene Rollo oder dgl. läuft, oder es kann auch die Bewegung unter Umständen durch Reibung mittels dafür geeigneter Vorrichtungen auf der Zeigerachse übt tragen werden.
Es ist oben angegeben, dass nach Fig. 1 die Achse des Zapfens 7 in einer wag (,- rechten Linie mit dem Schwerpunkt dos Gegengewichtes liegt. Dies ist indessen nicht notwendig, weil jeder Punkt eines Durchmessers durch den Mittelpunkt der Rolle 1 und den genannten Schwerpunkt beim Ausschlagen der Wage wagerechte Bowegungen be schreibt, die den wagerechten Bewegungen des genannten Schwerpunktes proportional sin (!. weshalb der Zapfen 7 an beliebiger Stelle auf dem genannten Durchmesser angebracht worden kann, wenn nur beobachtet wird, dass er in genügendem Abstand vom Zentrum der Rolle angebracht wird, um genügend grosse Ausschläge zu geben.
Eine solche Modi- fikation ist in Fig. 2 dargestellt, indem hier der Zapfen 7 auf der oberen Hälfte de,
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Bewegungen ausführt. In der Zeichnung ist punktiert eine der höchsten Lagen. der Rolle 1 angegeben, woraus ersichtlich ist, dass die Höhendifferenz zwischen den Lagen des Zapfens 7 wesentlich kleiner wie die des entsprechenden Punktes auf der anderen Hälfte des Durchmessers durch den, Schwerpunkt, des Gegengewichtes ausfällt, während die wagerechten Verschiebungen dieselben bleiben.
Es ist jedoch zu bemerken, dass dieser Vorteil nicht bei kleinen Ausschlägen erreicht wird, indem wiederum die lotrechten Verschiebungen des Zapfens 7 grosser werden, wie die des entsprechenden Punktes an der unteren Hälfte des Durchmessers durch den Zapfen 7, wenn der Drohungswinkel der Rolle kleiner ist wie 2 0, wobei < po den Winkel zwischen der Lotlinie durch das Zentrum der Rollen und dem Rollendurchmesser durch den Schwerpunkt des Gegengewichtes in der Nullstellung der Wage bedeutet. Dies ist indessen für die Empfindlichkeit der Wage nicht wesentlich, indem dabei der Verbindungspunkt sich so naho der Stange 8 befindet, dass die Verschiebung der genannten Stange sehr leicht geschieht. Die Zahnstange 8 bewegt in ge- wöhnlicher Weise ein an der Zeigerwelle angebrachtes Zahnrad 10.
Durch Veränderung der Grösse des Gegengewichtes bezw. der Stellung des Zapfens 7 in radialer Richtung gegenüber der Rolle kann man mit dieser Einrichtung die Wage leicht für eine im voraus gleichförmig eingeteilte Skala einstellen, was an Wagen dieser Art bisher nicht möglich war.
Würde der Gowichtshalter an und für sich nicht so beschaffen sein, dass sein Schwerpunkt mit seinem Mittelpunkt zusammenfällt, muss dies berücksichtigt werden, so dass der Zapfen 7 in solchem Falle auf dem Rollendurchmesser durch den gemeinsamen Schwerpunkt des Gegengewichtes und des Gcwichtshalters angebracht wird, weil in solchem Falle dieser gemeinsame Schwerpunkt, den Belastungen proportional, wagerecht versetzt wird.
An der in Fig. 3 . rgestellten AusfUhrungsform ist mit einem Punkte 12 auf dem Durchmesser, der durch den Mittelpunkt des Gewichtshalters 1 und den Schwerpunkt geht, der geradlinig geführte Punkt einer Evansschen Geradführung verbunden, in welcher die Brücke 12 das feste Glied bildet und 14, 15 und 16 die beweglichen Glieder sind.
Die Geradführung ist derart angeordnet, dass der Punkt 12 sich längs einer lotrechten Linie gegenüber der als festes Glied angeordneten Brücke J. 9 verschiebt. Die genannte Brücke ist selbst in wagorcchter Richtung beweglich und wird zu diesem Zwecke an zwei Punkten 17 und 18 von den geradlinig geführten Punkten zweier Lemniskoidenführungen getragen, in denen der Rahmen 19 das feste Glied bildet und 20, 21, 22 bezw. 23, 24, 25 die beweglichen Gelenke sind. Der Mittelpunkt des Verbindungsgelenkes 21 bezw. 24 beschreibt, wie bekannt, an einer derartigen Führung innerhalb gewisser Grenzen angenähert eine gerade Linie und die Gelenksysteme sind derart angeordnet, dass sich die Punkte 17 und 18 wagerecht bewegen.
Es ist daraus ersichtlich, dass bei den Ausschlägen der Wage die lotrechten Bewegungen des Punktes 12 durch das Gelenksystem 14, 15, 16 aufgenommen werden und dass ausschliesslich die wagerechten Bewegungen des genannten Punktes auf
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Jedoch dürfte es bei Verwendung von nur angenähert richtigen Geradführungen vorteilhafter sein, ein Band (oder Schnur) zu benutzen, das längs der Brücke ausgespannt und um eine auf der Zcigerachse angebrachte Rolle oder dgl. gelegt wird.
Auch bei dieser Ausführungsform der Erfindung würde der Verbindungspunkt zwischen Gewichtshalter und dem Gelenksystem zur Ausgleichung der lotrechten Bewegungen des Vor- btudungspunktes auf der oberen Hälfte des Durchmessers durch den Schwerpunkt gewählt werden können, wodurch der Vorteil erreicht wird, dass das genannte Gelenksystem wosent- lich tdeiucr wie sonst gowählt werden könnte, was für die Empfindlichkeit der Wage von grossem Nutzen ist.
Fehler infolge der unvermeidlichen Spielräume in den verschiedenen Teilen der Zeigerübertragung können dadurch ausgeglichen oder unschädlich gemacht werden, dass die Zcigerübortragung von einer ldeinen, den Ausschlägen proportionalen Kraft mit unveränderter Richtung, z. B. mittels einer kleinen, auf der Rolle oder dem Zahnrade 10 wirkenden Spiralfeder beeinflusst wird, wodurch die genannten Fehler immer in derselben Richtung
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Die Erfindung ist naturgemäss nicht auf die dargestellten Geradführungen beschränkt, sondern können statt der dargestellten beliebige oder geneigte Vorrichtungen dieser Art
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