DE1234406B - Mechanischer Anzeigeverstaerker fuer Torsionswaagen - Google Patents

Mechanischer Anzeigeverstaerker fuer Torsionswaagen

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DE1234406B
DE1234406B DET20521A DET0020521A DE1234406B DE 1234406 B DE1234406 B DE 1234406B DE T20521 A DET20521 A DE T20521A DE T0020521 A DET0020521 A DE T0020521A DE 1234406 B DE1234406 B DE 1234406B
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DE
Germany
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pointer
flexible band
mechanical display
attached
display amplifier
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Pending
Application number
DET20521A
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English (en)
Inventor
Robert Lyle Richardson
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Torsion Balance Co
Original Assignee
Torsion Balance Co
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Publication date
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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01GWEIGHING
    • G01G23/00Auxiliary devices for weighing apparatus
    • G01G23/18Indicating devices, e.g. for remote indication; Recording devices; Scales, e.g. graduated
    • G01G23/20Indicating weight by mechanical means
    • G01G23/26Drive for the indicating member, e.g. mechanical amplifiers
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01GWEIGHING
    • G01G3/00Weighing apparatus characterised by the use of elastically-deformable members, e.g. spring balances
    • G01G3/10Weighing apparatus characterised by the use of elastically-deformable members, e.g. spring balances wherein the torsional deformation of a weighing element is measured

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Indication And Recording Devices For Special Purposes And Tariff Metering Devices (AREA)

Description

  • Mechanischer Anzeigeverstärker für Torsionswaagen Die Erfindung betrifft'einen mechanischen Anzeigeverstärker für einen Zeiger bei Torsionswaagen mit mindestens einem in einer senkrechten Ebene durch die zu messende Last auslenkbaren Waagebalken.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen mechanischen Anzeigeverstärker zu schaffen, der eine sehr geringe innere Reibung aufweist. Um eine genau gehende Torsionswaage zu schaffen, die unterhalb oder oberhalb eines vorbestimmten Gewichtes oder im Gleichgewichtszustand mittels eines mechanischen Verstärkers und eines Zeigers genau anzeigt, sind verschiedene Einstellungen und Korrekturvorrichtungen nötig.
  • Es ist bereits bekannt, bei Wiegevorrichtungen zwischen dem Hebelsystem und der Anzeigevorrichtung einen mechanischen Verstärker anzuordnen, durch welchen die Bewegung des Waagebalkens um seinen Drehpunkt verstärkt auf die Anzeigevorrichtung übertragen wird. Diese bekannten mechanischen Verstärker haben jedoch den Nachteil, daß eine verhältnismäßig große Reibung in diesem auftritt, so daß Ungenauigkeiten bei der Anzeige entstehen können, insbesondere bei Anwendung eines großen Verstärkungsfaktors.
  • Die Erfindung geht somit aus von einem mechanischen Anzeigeverstärker für einen Zeiger bei Torsionswaagen mit mindestens einem in einer senkrechten Ebene durch die zu messende Last auslenkbaren Waagebalken.
  • Die Lösung der obengenannten Aufgabe besteht darin, daß erfindungsgemäß ein senkrecht angeordnetes biegsames Band, welches an seinem unteren Ende mit dem unteren Ende eines senkrecht stehenden, an seinem oberen Ende den Zeiger tragenden Zeigerträgers und an seinem oberen Ende mit einem ortsfesten Galgen verbunden ist, von einem Ende des Waagebalkens gelagerten Bock mittels eines hiermit verbundenen, im Bock verstellbar angeordneten Gehänges zwischen seinen beiden Endbefestigungsstellen verbiegbar ist und daß ein mit dem Zeigerträger verbundener Zeigerhalter durch das biegsame Band entlastet in einer Achse gelagert ist, die annähernd durch den Schnittpunkt der Tangenten an die Endbefestigungsstellen des biegsamen Bandes bei dessen Krümmung geht.
  • Vorzugsweise umfaßt das Gehänge ein sich im wesentlichen senkrecht erstreckendes Verbindungsglied, das an einem Arm angelenkt ist, der oberhalb des unteren Endes des biegsamen Bandes an dem Zeigerträger befestigt ist.
  • Bei dieser Ausführungsform kann der Arm mit einem Gabelteil verbunden sein, dessen Schenkel das biegsame Band umgehen und mit Anschlagstiften versehen sind, welche sich in Begrenzungsöffnungen der ortsfesten Arme mit einem radialen Spiel erstrecken.
  • Gemäß einer Weiterbildung der obengenannten Ausführungsform ist das Gabelteil gegenüber dem Zeigerträger verstellbar, um eine im wesentlichen belastungsfreie Lagerung der Stifte in den Begrenzungsöffnungen sicherzustellen.
  • Am unteren Ende des biegsamen Bandes kann ein senkrecht verstellbares Gewicht angebracht sein, um den Massenmittelpunkt der bewegbaren Teile in Übereinstimmung mit dem Drehpunkt derselben zu bringen.
  • Die Erfindung ist im folgenden an Hand schematischer Zeichnungen an einem Ausführungsbeispiel erläutert. Es stellt dar Fig. 1 eine perspektivische Ansicht der Waage mit einem Anzeigeverstärker, Fig. 2 eine perspektivische Ansicht der Anzeigeskala und des Zeigers, Fig. 3 eine Draufsicht in teilweise gebrochener Darstellung auf die Zeigerhalterung und den mechanischen Anzeigeverstärker, F i g. 4 eine teilweise gebrochen dargestellte Seitenansicht der Anordnung nach F i g. 3, Fig. 5 eine Seitenansicht der Anordnung nach Fig. 4, jedoch im rechten Winkel zu dieser betrachtet, F i g. 6 einen Querschnitt längs der Linie 6-6 von Fig. 3.
  • In den Zeichnungen sind gleiche Teile mit denselben Bezugsziffern versehen. Die in Fig. 1 dargestellte Waage umfaßt ein Hebelsystem 10 in Verbindung mit einem Zeiger 18 und einer Anzeigeskala 19 (F i g. 2) und dem zugehörigen Tragpfosten.
  • Das Hebelsystem 10 ist auf einem mittleren Hängebock 30, der fest auf einer Grundplatte 26 befestigt ist, abgestützt und weist ferner Endhängeböcke 31 und 32 sowie einen Querbalken 33, der auf den Hängebockbandteilen 35, 36, 37 gelagert ist, sowie einen unteren Querbalken 34 (Unterbalken) auf, der auf den unteren Bandteilen 35 a, 36o, 37a gelagert ist.
  • Die Querbalken 33 und 34 des Hebelsystems sind an den Hängebockbandteilen befestigt, und zwar mittels Klemmstücken, welche die Hängebockbänder in Quernuten festklemmen. Da die Endhängeböcke 31, 32 lediglich über die entsprechenden Hängebockbänder an den Enden der Balken befestigt sind, jedoch nicht an der Grundplatte, wie der mittlere Hängebock 30, kann sich das Hebelsystem 10 frei um die mittleren Hängebockbänder 36, 36 a als Drehpunkte drehen, jedoch nur innerhalb begrenzter Amplitudenbereiche, da an der Grundplatte befestigte Anschläge vorgesehen sind, um den Betrag der Drehbewegung des Hebelsystems in jeder Richtung um seine Achse zu begrenzen, besonders bei einem übergroßen Gewicht auf der Waagschale.
  • Wenn das Hebelsystem der Torsionswaage mit Gewichten belastet wird, tritt eine gewisse Durchbiegung infolge der Nachgiebigkeit der Aufhängebänder auf, dessen Betrag sich natürlich mit der Last verändert. Wenn die Anzeigevorrichtung an einer Stelle außerhalb des Mittelpunktes der Länge der Balken oder in der Mitte der Länge des Balkens angebracht ist, tritt eine Auslenkung des Zeigers auf und eine Änderung der Nullpunktstellung infolge der Durchbiegung, wobei die Größe dieser Auslenkung sich mit der Belastung ändert.
  • Eine Korrektur läßt sich dadurch erreichen, daß die beiden Balkenarme auf jeder Seite der mittleren Aufhängebänder ungleich lang gemacht werden. Die Einstellung der Armlängen wird so vorgenommen, daß bei einer Drehung des Hebelsystems die senkrechte Bewegung der Endhängeböcke entgegengesetzt gleich der Durchbiegung des Hebelsystems ist. Als Folge davon bleibt der Zeiger innerhalb des Wägebereiches der Waage in seiner Nullstellung, trotz unterschiedlicher Belastung der Waage.
  • Zum Umwandeln der Bewegung des Hebelsystems 10 um seine Drehpunkte am mittleren Hängebock in eine Zeigerbewegung, die an der festen Skala 19 abgelesen werden kann, ist ein mechanischer Anzeigeverstärker vorgesehen, der eine nachstehend beschriebene Einrichtung zur Lagerung des Zeigers aufweist, so daß die Zeigerspitze 18 a sich entweder nach rechts oder nach links von der in der Mitte der Skala befindlichen Nullmarke aus bewegt, je nachdem, ob das auf die Waagschale gelegte Gewicht über oder unter dem Sollgewicht liegt, auf das die Waage eingestellt ist. Hierzu ist ein mit Gewinde versehener Gewindezapfen 90 vorgesehen, der am Endhängebock 32 befestigt ist und sich von diesem nach außen und seitlich durch eine Bohrung in demselben erstreckt. Der Gewindezapfen 90 ist durch Muttern 91, 92 festgeschraubt. An dem freien Ende des Gewinde- zapfens 90 ist eine Gewindemutter 93 aufgeschraubt, die gegabelt ist und Klemmarme 94, 95 aufweist, die mit einer Verschraubung 96 zusammenpreßbar sind.
  • Die Klemmarme sind mit halbkreisförmigen Ausschnitten versehen, durch die sich in vertikaler Richtung der vertikal liegende Schenkel 97 eines L-förmigen Armes 98 erstreckt, dessen horizontaler Schenkel 99 sich nach außen in einer senkrechten Ebene parallel zur Achse des Gewindezapfens erstreckt. Am äußeren Ende des Schenkels 99 ist zwischen verstellbaren Anschlägen 100 ein vertikal liegendes Verbindungsglied 101 befestigt. Das obere Ende des Verbindungsgliedes ist gelenkig an einem Stift 102 befestigt, der sich durch die Schenkel 103, 104 eines gegabelten Armes 105 erstreckt, welcher sich von dem Querstück 106 eines U-förmigen- Gabelteiles 107 (Zeigerhalter) mit den Schenkeln 108, 109 nach außen erstreckt. Diese Schenkel tragen sich nach außen erstreckende Stifte 110, 111, sogenannte Anschlagstifte, welche sich durch fluchtende Öffnungen 110a, 111 a der ortsfesten Arme 112, 113 erstrecken, die waagerecht und parallel im Abstand voneinander angeordnet sind und von einem Galgen 116 getragen werden. Die äußeren Enden der ortsfesten Arme 112, 113 sind mittels Schrauben 114, 115 an dem senkrechten Galgen festgeschraubt, der wiederum auf der Grundplatte 26 befestigt ist. Das untere Ende des Galgens endet in einen Gewindeschaft, der sich durch eine Gewindebohrung in der Grundplatte erstreckt und durch eine Sicherungsmutter gesichert ist. Die Öffnungen 110 a, 111a sind größer als die Querschnitte der entsprechenden Stifte 110, 111, so daß diese sich praktisch mit einem merklichen Spiel (schwimmend) in den Begrenzungsöffnungen bewegen können.
  • Die Wände dieser Öffnungen dienen jedoch als Begrenzungsanschläge für die Stifte 110, 111, um eine übermäßige Bewegung der Zeigerlagerungselemente zu verhindern, falls die Waage Stößen oder übermäßigen Schwingungen ausgesetzt ist. Ferner sind die Öffnungen 110a, 111a durch Verstellen der Arme 112, 113 nach oben und unten einstellbar, um zu gewährleisten, daß die Stifte normalerweise ohne Berührung mit den Öffnungen 110 a, lila liegen.
  • Seitlich vom Galgen 116 erstreckt sich von einer Stelle oberhalb der Arme 112, 113 ein Haltearm 120, der ein biegsames flaches Band 128 hält und so ausgeschnitten ist, daß er zwei Arme 121, 122 an seinem äußeren Ende aufweist, die um den quadratischen Galgen 116 passen. Die Arme sind in senkrechter Lage in bezug auf den Ständer durch eine Klemmplatte 123 festgeklemmt, die an den Vorsprüngen mittels Schrauben 124, 125 befestigt ist.
  • Das andere Ende des Haltearmes 120 ist mit einer flachen, senkrecht verlaufenden Ausnehmung 126 versehen.
  • In dieser Ausnehmung ist das obere Ende 127 des biegsamen Bandes, vorzugsweise eines Federstahlbandes, angeordnet. Das biegsame Band ist in der Ausnehmung 126 mittels einer Klemmplatte 129 festgeklemmt, die mit Hilfe von Schrauben 130, 131 und Gewindelöchern in dem Ende des Haltearmes 120 gehalten wird.
  • Am unteren Ende 132 des nach unten ragenden biegsamen Bandes 128 ist ein Klemmbock 133 befestigt, der mittels einer Klemmschraube 134 an dem unteren Ende 135 eines nach oben gerichteten Zeigerträgers 136 befestigt ist. Dieser weist einen langen Schenkel 137 auf mit einem oberen Ende 136'. Das untere Ende des biegsamen Bandes ist zwischen dem Endteil 135 und dem Klemmblock 133 festgeschraubt.
  • Von dem Klemmblock 133 aus erstreckt sich ein Gewindebolzen 139 nach unten, auf dem ein verstellbares Gewicht 140 aufgeschraubt ist, das in jeder gewünschten Stellung auf dem Gewindebolzen mit Hilfe einer Mutter 141 festgestellt werden kann. Der Zeigerträger 136 weist ferner eine senkrechte Bohrung 142 auf, in die das untere Ende des Zeigers 18 eingesetzt und durch eine Stellschraube 143 festgehalten ist. Das Gewicht 140 wird auf dem Gewindebolzen 139 so verstellt, daß der Massenmittelpunkt des Zeigermechanismus (Anzeigeverstärkers) in den wirksamen Drehpunkt der Zeigervorrichtung gebracht wird, der sich in Deckung oder in der Nähe der Mitte 145 des nach unten hängenden, nicht abgestützten Teiles des biegsamen Bandes 128 befindet.
  • Der Zeigerträger 136 weist in seinem Schenkel 137 noch einen senkrechten Schlitz 155 auf, der Führungsschienen 156, 157 auf jeder Seite des Schlitzes bildet. Diese Führungsschienen passen gleitbeweglich in Führungskanäle des Querstückes 106 des Gabelteiles 107. Zum Festklemmen des Zeigerträgers 136 in der gewünschten Stellung in bezug auf das Gabelteil 107 dient eine Stellschraube 160, die unter Zwischenlage einer Unterlegscheibe in das Querstück 106 eingeschraubt ist (Fig. 6).
  • Das biegsame Band 128, welches mit seinem oberen Ende an dem Haltearm 120 befestigt ist, trägt den Zeigermechanismus. Die Zapfen 110, 111 dienen als Begrenzungsanschläge für den Fall übermäßiger Schwingungen oder Stoßbelastungen der Waage. Die Drehachse des Zeigers liegt an der Stelle 145, welche etwa in der Mitte der Länge des biegsamen Bandes 128 liegt und annähernd durch den Schnittpunkt der Tangenten an die Endbereiche 127 und 132 des flexiblen Bandes 128 verläuft.
  • Die Anzeigeskala ist auf einer Platte 146 angeordnet, die wiederum an einem Halter 147 befestigt ist, welcher am oberen Ende eines senkrechten Ständers 148 sitzt, dessen unteres Ende mittels eines Halteblockes 149 in der Grundplatte 26 gehalten ist.
  • Eine Anschlagvorrichtung für den Zeiger mit einer Rückwandplatte 150, zwei Tragarmen 151, 152 und einer vorderen Schutzstange 153 bilden eine Führung 154, in der der Zeiger innerhalb der Begrenzungen durch die Tragarme 151, 152 schwingen kann. An diesen sind Gummikissen 151 a, 152 a angebracht, um Zeigerschwingungen und ein Zurückprallen beim Auftreffen des Zeigers zu verringern.
  • Beim Wägevorgang findet eine Drehbewegung des Hebelsystems 10 um die mittleren Hängebockbänder 36, 36 a als Drehachse statt. Eine Aufundabbewegung des Hängebocks 32, die durch den Wägevorgang verursacht wird, hat eine entsprechende Aufundabbewegung des Schenkels 99 des L-förmigen Armes 98 zur Folge. Hierdurch entsteht eine vertikale Bewegung des angelenkten Verbindungsgliedes 101 und eine entsprechende Bewegung des Gabelteiles 107 um den Drehpunkt des biegsamen Bandes 128. Es entsteht auf Grund dessen eine Drehbewegung des Zeigerträgers 136 um seine Drehachse, d. h. um die Stelle 145 des biegsamen Bandes 128, die etwa in der Mitte des nichtunterstützten herabhängenden Teiles des biegsamen Bandes liegt.
  • Hierdurch wird eine entsprechende, verstärkte Bewegung des Zeigerendes 18 a über die Skala 19 verursacht, wobei die erzielte Verstärkung der Bewegung gleich dem Verhältnis der Länge des Zeigers von seinem Drehpunkt 145 aus zu dem Abstand des Gelenkstiftes 102 von dem Drehpunkt 145 ist. Die Vorrichtung ermöglicht also das Anzeigen eines auf die Waagschale 23 gelegten Gewichtes, und zwar auch der oberhalb und unterhalb eines Sollgewichtes liegenden Werte. Die Skala läßt sich genügend groß ausbilden, und die Schwingamplitude des Zeigers kann ebenfalls groß sein, so daß ein genaues und schnelles Ablesen mit bloßem Auge erleichtert ist.

Claims (5)

  1. Patentansprüche: 1. Mechanischer Anzeigeverstärker für einen Zeiger bei Torsionswaagen mit mindestens einem in einer senkrechten Ebene durch die zu messende Last auslenkbaren Waagebalken, d a d u r c h g e -kennzeichnet, daß ein senkrecht angeordnetes biegsames Band (128), welches an seinem unteren Ende (132) mit dem unteren Ende (135) eines senkrecht stehenden, an seinem oberen Ende (136') den Zeiger (18) tragenden Zeigerträgers (136) und an seinem oberen Ende (127) mit einem ortsfesten Galgen (116, 120) verbunden ist, von einem am Ende des Waagebalkens (51, 51 a) gelagerten Bock (32) mittels eines hiermit verbundenen, im Bock verstellbar (91, 92) angeordneten Gehänges (90, 93, 98, 99, 100, 101, 107) zwischen seinen beiden Endbefestigungsstellen (127, 132) verbiegbar ist und daß ein mit dem Zeigerträger (136) verbundener Zeigerhalter (107) durch das biegsame Band (128) entlastet in einer Achse (145) gelagert ist, die annähernd durch den Schnittpunkt der Tangenten an die Endbefestigungsstellen (127, 130) des biegsamen Bandes (128) bei dessen Krümmung geht.
  2. 2. Mechanischer Anzeigeverstärker nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehänge ein sich im wesentlichen senkrecht erstreckendes Verbindungsglied (101) aufweist, das an einem Arm (105) angelenkt ist, der oberhalb des unteren Endes (132) des biegsamen Bandes (128) an dem Zeigerträger (136) befestigt ist.
  3. 3. Mechanischer Anzeigeverstärker nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß Schenkel (108, 109) des mit dem Arm (105) verbundenen Zeigerträgers (107) das biegsame Band (128) umgehen und Anschlagstifte (110,111) aufweisen, welche in Begrenzungsöffnungen (110 a, 111 a) von fest angeordneten Armen (112, 113) mit einem radialen Spiel eingreifen.
  4. 4. Mechanischer Anzeigeverstärker nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die an dem Galgen (116) befestigten Arme (112, 113) zum Justieren des Spiels der Anschlagstifte (110, 111) am Galgen verstellbar sind.
  5. 5. Mechanischer Anzeigeverstärker nach den Ansprüchen 1 bis 4, gekennzeichnet durch ein senkrecht verstellbares Gewicht (140), das am unteren Ende des biegsamen Bandes (128) befestigt ist. ~~~~~~~~~ In Betracht gezogene Druckschriften: USA.-Patentschrift Nr. 2666635.
DET20521A 1960-08-03 1961-07-31 Mechanischer Anzeigeverstaerker fuer Torsionswaagen Pending DE1234406B (de)

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Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2666635A (en) * 1948-10-18 1954-01-19 Raymond B Holt Balance indicator

Patent Citations (1)

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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