DE1211809B - In einem geschlossenen Gehaeuse angeordnete Analysenwaage mit einer Vor- und Feinwaegevorrichtung - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. α.:

GOIg

Deutsche Kl.: 42f-22

Nummer: 1211809

Aktenzeichen: V 20393IX c/42 f

Anmeldetag: 22. März 1961

Auslegetag: 3. März 1966

Die Erfindung betrifft eine in einem geschlossenen Gehäuse angeordnete Analysenwaage mit einer Vor- und Feinwägevorrichtung, auf welche eine Lastschale nacheinander aufsetzbar ist, sowie mit einer Schaltgewich tsvorrichtung.

Es sind Feinwaagen bekannt, deren gesamter Schaltmechanismus nicht mehr in einem gemeinsamen Schutzgehäuse, sondern in drei getrennten Räumen untergebracht ist. Die einzelnen Räume sind dabei so angeordnet, daß der erste die eigentliche Feinwaage einschließlich der Schaltfeingewichte umschließt, der zweite den Schaltmechanismus der Feingewichte und die optische Anlage zur Projektion einer Skale beinhaltet und der dritte als Wägekammer ausgebildet ist.

Diese Feinwaagen haben den Nachteil, daß die Waage nach Bestückung mit der Substanz eine längere Zeit im Ruhezustand belassen werden muß. Ursache dafür sind die das Wägeergebnis beeinträchtigenden Luftströmungen bzw. Wirbelbildungen, die beim Öffnen der Wägekammer zum Auflegen der Substanz durch Einströmen der Luft aus der Außenatmosphäre auftreten. Die die Lastschale umgebende Luftströmung bzw. Luftwirbel garantieren bei diesen Waagen für Massewertbestimmungen nicht die erforderliche Empfindlichkeit, die unter ' ^mm liegen ^r 1mg

Um das Einströmen der Außenluft herabzusetzen und somit Wägungen mit der geforderten Empfindlichkeit durchführen zu können, ist bereits bekannt, die Öffnung im Schutzgehäuse zur Bestückung der Feinwaagen mit Substanz und gegebenenfalls zum Auflegen der Feingewichte sehr klein zu halten. Die Öffnung kann dabei automatisch verschließbar sein.

Diese Lösung führt jedoch nur zu einem Teilerfolg, da noch immer nicht vertretbare Luftbewegungen auftreten. Hinzu kommt noch der Nachteil, daß die Bestückung der Last- und bei Handbedienung auch der Gewichtsschale durch die kleine Öffnung sehr erschwert ist.

Es sind ferner bereits Waagen bekannt, bei denen die zu wägende Substanz auf eine Plattform aufgebracht und dort verwogen wird. Die Substanz verbleibt auf ihr während der Vorwägung und auch während der Feinstwägung. Um die zusätzliche Reibung der Vorwaage während der Feinstwägung auszuschalten, wird erstere bei Durchführung der Feinwägung abgeschaltet. Der gesamte Wägemechanismus außer der Plattform ist in einem Schutzgehäuse untergebracht.

Diese Waagen sind auf Grund ihres ganzen Aufin einem geschlossenen Gehäuse angeordnete
Analysenwaage mit einer Vor- und

Feinwägevorrichtung

ίο Anmelder:

VEB Osch atzer Waagenfabrik,
Oschatz (Sa.), Bahnhofstr. 37

Als Erfinder benannt:
Heinz Tablack, Meißen (Sa.)

baues nur für sehr grobe Wägungen (etwa bis zum vollen Gramm) zu verwenden und infolge der noch immer viel zu großen Reibung im System und der durch das freie Verwiegen auftretenden Störungen (atmosphärische Einflüsse wie Luftzug, Hygroskopie usw.) für Laborzwecke völlig ungeeignet.

Weiterhin ist eine Waage bekannt, bei der die Dämpfungseinrichtung unter den Schalen mit einem zusätzlichen Waagebalken ausgerüstet ist. Dieser arbeitet mit dem eigentlichen Waagebalken und den Schalen nach Art eines Gelenkparallelogramms zusammen. Die Anzeige der ermittelten Masse durch die Vorwägung erfolgt auf einer Skale durch Ausschlag eines Zeigers. Nach Ablesen des Ergebnisses wird die Vorwägeeinrichtung abgeschaltet, und eine erneute Ablesung auf einer zweiten Skale ermöglicht die Feststellung der kleineren Masseeinheiten.

Auch diese Waagen sind für Laborzwecke viel zu ungenau. Das gesamte System ermöglicht nur eine Anzeige bis zum kleinsten Wert von 0,01 g. Von einer eigentlichen Feinstwägung kann also nicht die Rede sein, zumal auch noch die Atmosphäre mit ihren störenden Einflüssen einwirkt.

Andere bekannte Waagen arbeiten ebenfalls nach dem Prinzip, daß zunächst eine Vorbestimmung der Masse annäherungsweise erfolgt, dieses Ergebnis abgelesen wird, um dann experimentell den absoluten Ausgleich mit der Masse der Substanz zu erreichen, d. h. deren absolute Masse festzustellen.

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Auch sind Wägeeinrichtungen bekannt, bei denen die Lastschale der Vorwaage auf die Feinstwaage umgesetzt wird.

Der Wägevorgang auf solchen Waagen ist insofern recht umständlich und zeitraubend, als das Umsetzen von Hand geschieht und die Unruhe der Hand die Feinstwaage in erhebliche Schwingungen versetzt, die nur langsam wieder abebben.

Zum Zwecke des Umsetzens der Lastschale von der Vorwaage auf die Feinstwaage ist auch bereits eine Transportvorrichtung bekanntgeworden, bei welcher die Schale zunächst vertikal und dann horizontal bewegt wird.

Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, eine Ausbildung einer Wägeeinrichtung für Feinstwaagen mit einer Vorwägeeinrichtung zu entwickeln, bei der die Wägekammer auch bei der Einführung der Substanz nicht gegen die Außenatmosphäre geöffnet wird, so daß die Wirbelbildung auf ein zulässiges, für den Wägevorgang und das Wägeergebnis bedeutungsloses Minimum herabgesetzt wird und mit der dadurch auch zeitlich kurz hintereinanderliegenden Wägevorgänge rationell und ohne Zeitverlust durch größere Luftberuhigungspausen durchgeführt werden können; weiterhin soll die Zeit von der Nulleinstellung der Feinstwaage bis zur vollendeten Wägung außerdem kürzer sein als die Zeitspanne, die eine Hygroskopie benötigt, sich so auszuwirken, daß sie wertmäßig erfaßbar ist.

Ausgehend von der Erkenntnis, daß atmosphärische Wirbel innerhalb einer kleinen Kammer schneller zur Ruhe kommen als in einem größeren Raum bzw. daß ein großes Volumen unbewegter Atmosphäre von einem um vieles kleineren, etwas bewegten Volumen weniger gestört wird als bei umgekehrtem Verhältnis, wird die gestellte Aufgabe dadurch gelöst, daß erfindungsgemäß sich an eine in sich geschlossene, die Feinwaage aufnehmende Kammer (Feinstwägekammer) eine zweite, mit der Feinstwägekammer durch eine gemeinsame, eine Falltür aufnehmende Wand verbunden, ebenfalls in sich abgeschlossene und die Vorwaage aufnehmende Kammer (Schleusenkammer) anschließt, von welcher die Lastschale mittels einer an sich bekannten, von außen zu bedienenden, die Lastschale abhebenden und auf die jeweilige Wägevorrichtung wieder absetzenden, in der Horizontalen verschiebbaren Transportvorrichtung in die Feinstwägekammer und zurück überführbar ist, und daß den unabhängig voneinander arbeitenden Waagen eine gemeinsame Schaltvorrichtung für die Schaltgewichte zugeordnet ist.

Die Falltür ist mit der Transporteinrichtung vorzugsweise über Hebel gemeinsam bewegbar, wobei letzterer eine mit der Oberfläche eines Grundgehäuses, eine gemeinsame Ebene bildende Schiebeleiste mit einer länglichen Öffnung für eine Tellerwand zugeordnet ist, bei welcher die längliche Öffnung in ihrer Länge derart bemessen ist, daß in der Ruhestellung der Transportvorrichtung die beiden Kammern hierdurch nicht verbunden werden.

An Hand einer Zeichnung wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung näher erläutert. Es stellt dar

Fig. 1 eine schematische Vorderansicht der beiden Kammern mit der Transporteinrichtung im Schnitt entlang der Linie A-A aus Fig. 2, Waagschale abgesetzt innerhalb der Schleusenkammer befindlich,

F i g. 2 einen Seitenschnitt durch die Schleusenkammer entlang der Linie B-B aus F i g. 1 mit schematischer Darstellung der Vorwaage und des Falltürgestänges, letzteres bei geschlossener Falltür,

Fig. 3 einen Seitenschnitt durch die Schleusenkammer entlang der Linie B-B aus F i g. 1 entsprechend Fig. 2, jedoch mit geöffneter Falltür und gehobener Substanzschale,

Fig. 4 eine Ansicht entsprechend Fig. 1 mit übergeführter Substanzschale in die Feinstwägekammer in gehobenem Zustand und

ίο F i g. 5 einen Schnitt entlang der Linie C-C aus Fig. 1.

In einem Grundgehäuse 1 befindet sich eine an sich bekannte Transporteinrichtung, die aus einem Schlitten 2, welcher von am Grundgehäuse 1 befestigten Schlittenleisten 3 geführt wird, einer Zahnstange 4 und einer Transporttellerbuchse 5 besteht. Letztere dient zur Aufnahme und Führung einer verzahnten Tellerwelle 6. In die Verzahnung der Tellerwelle 6 greift ein Zahnrad 7, welches verschiebbar auf einer Nutwelle 8 gelagert ist und von dieser über einen von außerhalb des Grundgehäuses 1 bedienbaren Drehknopf 9 in Drehung versetzt werden kann. Die Tellerwelle 6 erfährt dadurch entsprechend der Drehrichtung am Drehknopf 9 eine Auf- bzw. Abwärtsbewegung, und die Substanzschale 10 wird auf das Gehänge einer Waage 11 bzw. 11' gesetzt bzw. ist bei umgekehrtem Arbeitsgang von diesem abgenommen. In die Zahnstange 4 greift ein Zahnrad 12 ein. das auf einer Horizontalwelle 13 angeordnet ist, die in einer Buchse 14 drehbar gelagert ist. Von außen wird durch einen auf der Horizontalwelle 13 sitzenden Drehknopf 15 der Schlitten 2 und damit die gehobene Substanzschale 10 horizontal transportiert. Oberhalb des Grundgehäuses befinden sich zwei Kammern I und II, die Feinstwägekammer und die Schleusenkammer. Sie werden gebildet durch eine Haupttrennwand 16, welche das gesamte Gehäuse in zwei Waagenräume teilt, durch eine Rückwand 17, die -der Größe der einzelnen Kammern angepaßt ist, durch die Decken 18 und 19 und durch die mit den Handgriffen 20 und 21 versehenen Glaswände 22 und 23. Der Haupttrennwand 16 ist eine Nebentrennwand 24 so zugeordnet, daß zwischen den beiden Wänden ein geeigneter Raum zur Aufnahme und Führung einer Falltür 25 entsteht. Beide Trennwände 16 und 24 sind mit einer Öffnung zum Überführen der Substanzschale 10 einschließlich Substanz von einer Kammer in die andere versehen. Diese Öffnung ist durch die Falltür 25 verschließbar. Die Horizontalwelle 13 trägt neben dem Zahnrad 12 noch eine Kurvenscheibe 26. Diese bewegt entsprechend dem bereits zurückgelegten Transportweg zur geeigneten Zeit über eine Rolle 27 einen zweiarmigen Hebel 28, dessen Bewegung wiederum mit Hilfe einer Schubstange 29 auf einen über den Kammern I und II angeordneten Hebel 30 übertragen wird. Dieser ist in dem Punkt 31 gelagert und durch eine Zugstange 32 mit der Falltür 25 beweglich verbunden. Durch diese genannten Bauteile ist die automatische Öffnung und Schließung der Falltür 25 gewährleistet.

Die Führung der Transporttellerbuchse 5 von der Schleusenkammer in die Feinstwägekammer oder auch umgekehrt erfordert eine entsprechend lange Öffnung in dem Grundgehäuse 1. Der Schlitten 2 verhindert in jeder seiner möglichen Stellungen, daß Luftströmungen aus dem Inneren des Grundgehäuses in das Innere der Schleusenkammer und der Feinstwägekammer eintreten. Zur Erreichung gleicher Be-

dingungen für beide Kammern I und II ist eine Schiebeleiste 33 oberhalb des Grundgehäuses 1 dergestalt angeordnet, daß die Oberfläche des Grundgehäuses 1 mit der Oberfläche der Schiebeleiste 33 in einer Ebene liegt. Durch eine Öffnung 34 in der Schiebeleiste 33 ist gewährleistet, daß der zurückgelegte Weg der Schiebeleiste 33 wesentlich kleiner als der Weg des Schlittens 2 gewählt werden kann.

Der Wägevorgang mit der dargestellten Anordnung der Kammern verläuft wie folgt:

Die leere Substanzschale 10 soll sich vor Beginn der Wägung innerhalb der Feinstwägekammer befinden. Die Feinwaage 11 wird zunächst auf bekannte Art auf Null gestellt. Die Glaswand 23 der Feinstwägekammer und die Glaswand 22 der Schleusenkammer bleiben noch verschlossen. Durch Drehung des Knopfes 9 wird die leere Substanzschale 10 von dem Gehänge der Feinwaage 11 (s. Fig. 4) gehoben und in dieser gehobenen Stellung durch Drehen des Knopfes 15 in die Schleusenkammer befördert. Die Falltür 25 hat während der Drehung des Knopfes 15 zwangläufig die Öffnung in den Trennwänden 16 und 24 freigegeben und wieder geschlossen. Nachdem sich die Substanzschale 10 in der Schleusenkammer befindet und die Falltür 25 heruntergelassen ist, wird die Glaswand 22 der Schleusenkammer geöffnet, die Substanzschale 10 dem Teller entnommen, mit Substanz bestückt, wieder auf den Teller gesetzt und die Schleusenkammer wieder verschlossen. Durch Drehen des Drehknopfes 9 wird die Substanzschale 10 auf das Gehänge der Vorwaage 11' gesetzt. Etwa auftretende Schwingungen des Gehänges werden ebenfalls mit dem Drehknopf 9 beruhigt. In diesem Stadium wird die Vorwägung durchgeführt. Danach wird die Substanzschale 10 wieder gehoben und in die Feinstwägekammer befördert. Die innerhalb der Kammern durch die Bewegung der Substanzschale und die Falltür entstehenden Wirbelbildungen sind so gering, daß sie bei der Empfindlichkeit einer

Waage von

noch nicht erfaßbar sind. Nach

der Feinstwägung kann die Substanzschale 10 aus der Feinstwägekammer durch Öffnen der Glaswand 23 entnommen werden, wenn bis zur nächsten Wägung eine ausreichende Zeit zur Beruhigung der Atmosphäre innerhalb der Feinstwägekammer verbleibt. Die leere, einwandfrei gereinigte Substanzschale 10 wird durch die geöffnete Glaswand 23 in die Feinstwägekammer zurückgegeben.

Folgt jedoch sofort eine weitere Wägung, wird die Feinstwägekammer nicht gegen die Außenluft geöffnet. Die Substanzschale 10 wird erst wieder zurück in die Schleusenkammer befördert und dieser entnommen. Auf diese Weise bleibt die Feinstwägekammer immer gegen die Außenatmosphäre abgeschlossen, und die Luftströmungen werden auf ein vernachlässigbares Minimum herabgesetzt. Ferner wird durch diese Einrichtung außerdem die Wägezeit beträchtlich herabgesetzt, da einmal keine größere Wartezeit zur Beruhigung der Luftströmungen erforderlich ist und zum anderen das Gewicht der Substanz schon annähernd durch die Vorwaage in

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50 der Schleusenkammer bestimmt ist, so daß eventuell auftretende Luftfeuchtigkeitsunterschiede infolge der Schnelligkeit des Wägevorganges nicht zur Wirkung kommen.

Claims (6)

Patentansprüche:

1. In einem geschlossenen Gehäuse angeordnete Analysenwaage mit einer Vor- und Feinwägevorrichtung, auf welche eine Lastschale nacheinander aufsetzbar ist, sowie mit einer Schaltgewichtsvorrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß sich an eine in sich abgeschlossene, die Feinwaage (11) aufnehmende Kammer (Feinstwägekammer I) eine zweite, mit der Feinstwägekammer durch eine gemeinsame, eine Falltür (25) aufnehmende Wand (16, 24) verbundene, ebenfalls in sich abgeschlossene und die Vorwaage (U') aufnehmende Kammer (Schleusenkammer II) anschließt, von welcher die Lastschale (10) mittels einer an sich bekannten, von außen zu bedienenden, die Lastschale anhebenden und auf die jeweilige Wägevorrichtung wieder absetzenden, in der Horizontalen verschiebbaren Transportvorrichtung (2 bis 9,12 bis 15) in dieFeinstwägekammer und zurück überführbar ist, und daß den unabhängig voneinander arbeitenden Waagen (11, 11') eine gemeinsame Schaltvorrichtung für die Schaltgewichte zugeordnet ist.

2. Analysenwaage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Falltür (25) mit der Transportvorrichtung vorzugsweise über Hebel (28, 30) gemeinsam bewegbar ist.

3. Analysenwaage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schleusenkammer kleiner als die Feinstwägekammer ausgebildet ist.

4. Analysenwaage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine den Schlitz für die Verschiebung einer die Lastschale anhebenden Tellerwelle (6) abdeckende Platte (2) mit der Tellerwelle zusammen verschiebbar ist.

5. Analysenwaage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Transportvorrichtung eine mit der Oberfläche eines Grundgehäuses (1) eine Ebene bildende Schiebeleiste (33) mit einer länglichen Öffnung (34) für die Tellerwelle zugeordnet ist, bei welcher die längliche öffnung in ihrer Länge derart bemessen ist, daß in der Ruhestellung der Transportvorrichtung die beiden Kammern (I, II) hierdurch nicht verbunden werden.

6. Analysenwaage nach den Ansprüchen 1 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß kegelmantelförmige Glaswände (22, 23) in der Feinstwägekammer und in der Schleusenkammer angeordnet sind.

55 In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschrift Nr. 277 506;
schweizerische Patentschriften Nr. 331259,
348 822;

französische Zusatzpatentschrift Nr. 61 472;
USA.-Patentschrift Nr. 1264 794.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

609 510/113 2.66 © Bundesdruckerei Berlin