DE1299126B - Justiervorrichtung an ausschlagenden Hebelwaagen - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft eine Justiervorrichtung an sich hälftig auf die beiden Neigungspendel 1 und 2 auf. ausschlagenden Hebelwaagen zum Eliminieren der An den Pendeln angeordnete Neigungsgewichte 14 und inneren Fehler an der Anzeigevorrichtung mit einem 15 und Tariergewichte 16 und 17 halten der Summe der unveränderlichen Lastarm, an welchem eine zu der Lastkraft und der Tara das Gleichgewicht. Lastkraft in einem vorbestimmten Verhältnis stehende, 5 Am Pendel 2 ist eine Skala 18 angeordnet, die durch entsprechend dieser sich ändernde Zusatzkraft an- eine optische Projektionsvorrichtung 19 auf einer Mattgreift, scheibe 20 abgebildet wird. Die Teilung 21 der Skale 18 Bei einer bekannten Vorrichtung dieser Art wird die ist unlinear und berücksichtigt das Tangensgesetz. Zusatzkraft durch ein am Hebel angelenktes Gewichts- Wenn die Kräfte L und L₀ senkrecht zu den Gependel verwirklicht, wobei das Pendel teils frei beweg- jo hängen9 und 10 angreifen würden, dann wäre der lieh, teils in der Bewegung durch Anschläge begrenzt Tangens des Ausschlagwinkels proportional der anist. Diese Justiervorrichtung arbeitet demgemäß dis- greifenden Last. Die Anzeige der Waage entspräche kontinuierlich. Eine solche Justierung genügt jedoch dann genau dem Wert dieser Kräfte. Durch die Koppelnicht den hohen Anforderungen an Präzisionswaagen. glieder 11 und 12 werden jedoch die Kräfte nicht senk-Die Erfindung hat daher zur Aufgabe, eine Justier- 15 recht auf die Schneiden 7 und 8 übertragen, sondern Vorrichtung zu schaffen, die kontinuierlich arbeitet. unter einem Winkel, der seinen Wert infolge der kreis-Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß erfindungs- förmigen Führung der Endschneiden 7 und 8 ändert, gemäß die Zusatzkraft durch eine Magnetanordnung Diese Winkeländerungen ergeben eine Abweichung in (Dauermagnet und Anker) gebildet ist, von welcher der Anzeige gegenüber der Meßkraft L, also eine der eine Teil am Hebel angeordnet ist, derart, daß die 20 Fehlerkurve. Die Kurve hat von Meßkraft L = 0 bis Zusatzkraft entsprechend der Auslenkung des Hebels MeßkraftL = L max/2 einen Minusbogen, d.h., der nach Größe und/oder Richtung geändert wird. Mit der angezeigte Wert ist kleiner als die Meßkraft, und von Magnetanordnung läßt sich eine Feinkompensation er- L=L max/2 bis L = L max einen Plusbogen, so daß reichen. sich insgesamt von 0 bis L max eine S-förmige Fehler-Gemäß einer Ausbildung der Erfindung ist der andere 25 kurve ergibt. Zur Korrektur dieser Fehlerkurve ist am Teil der Magnetanordnung, also beispielsweise der Pendel 2 ein Dauermagnet 22 angeordnet, der um den Anker, ortsfest angeordnet. Drehpunkt des Pendels 2 eine kreisförmige Bahn 23 Um die Vorrichtung aufs genaueste der geforderten mit zunehmender oder abnehmender Meßkraft L beJustierung anpassen zu können, ist gemäß einem schreibt. Diesem Magnet 22 gegenüber ist gehäusefet weiteren Merkmal der Erfindung der Anker zum Ein- 30 ein Eisenplättchen 24 angeomdet. Die Rückwirkung stellen der Zusatzkraft verformbar. dieses Magneten auf die Anzeige sei an Hand der

Für eine Grobkompensation mittels einer Justier- F i g. 2 erläutert.

Vorrichtung, die als Zusatzkraft eine verstellbare Feder In der Stellung der Wägeeinrichtung bei L = 0 ist hat, ist gemäß einer anderen Ausbildung der Erfindung der Magnet 22 in der rechten Stellung. Die Anziehung die Feder einerseits unmittelbar an einem Angriffs- 35 zum Eisenplättchen 24 ist sehr gering und durch die punkt der Lastkraft und andererseits an einem orts- Einstellung der Pendel- bzw. der Tariergewichte 14,15, festen Punkt angeordnet. Diese Vorrichtung ist äußerst 16 und 17 so ausgeglichen, daß die Anzeige auf der einfach im Aufbau und vermeidet zusätzliche Gelenke, Mattscheibe 20 Null ergibt. Mit zunehmender Meßdie die Genauigkeit der Waage beeinträchtigen würden. kraft L wird das Pendel 2 nach oben verschwenkt, d. h. Feder und Magnetanordnung können auf einfache 40 sich linksdrehend bewegen. Dadurch wird der Magnet Weise als Zusatzkräfte miteinander gemeinsam vorge- 22, der sich ebenfalls nach links dreht, näher gegen das sehen werden, so daß die Justiervorrichtung sowohl Eisenplättchen 24 heranbewegt, und seine weiter linkseine Grobkompensation als auch eine Feinkompen- drehende Anzugskraft nimmt zu. Das Pendel wird dasation zur Folge hat. durch etwas weiter linksdrehend, d. h. zu größeren Die Erfindung ist an Hand der Zeichnungen an 45 Werten der Anzeige hin bewegt und so der ursprüng-Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es stellt dar liehe Fehler ausgeglichen. In der Stellung L = L max/2 F i g. 1 die wesentlichen Merkmale einer mit einer ist die magnetische Kraftwirkung, bezogen auf das Justiervorrichtung nach der Erfindung ausgebildeten Pendel 2, gleich Null, da die Kraftwirkung durch den Doppelpendelneigungswaage, in schematischer, teil- Pendeldrehpunkt geht. Mit weiter zunehmender Meßweise perspektivischer Ansicht, 50 kraft wird der Magnet 22 durch das Eisenplättchen 24 F i g. 2 die Ansicht eines Teils der Vorrichtung nach so beeinflußt, daß der Pendelausschlag zu niedrigeren F i g. 1, Werten hin korrigiert wird. In der Endstellung L = L F i g. 3 eine die Funktion eines Teils der F i g. 1 ver- max ist die Kraftwirkung des Magneten so klein, daß anschaulichende Darstellung und kaum noch eine Beeinflussung der Pendelstellung auf-F i g. 4 eine Federkurve und eine Korrektionskurve 55 tritt bzw. die restlich verbleibende Beeinflussung durch in einem Ordinatendiagramm. die Pendel- und Taragewichte 14,15,16 und 17 ausge-

Es sei zunächst an Hand der F i g. 1 und 2 die Aus- glichen ist.

führungsform der Justiervorrichtung mit der Magnet- Durch Verformen des Plättchens 24 können beanordnung beschrieben. Die in F i g. 1 dargestellte liebige Korrekturkurven eingestellt werden, indem die Doppelpendelauswägevorrichtung hat zwei Neigungs- 60 Anziehungskraft des Magneten 22 und damit die pendel 1 und 2, die mit Mittelschneiden 3 und 4 auf links- oder rechtsdrehenden Momente beeinflußt wergehäusefesten Pfannen 5 und 6 drehbar gelagert sind. den. Selbstverständlich ist es auch umgekehrt möglich, An Endschneiden 7 und 8 der Neigungspendel sind den Magneten gehäusefest zu machen und das Eisen-Gehänge 9 und 10 angeornet, die über Koppelgehänge plättchen an dem Pendel anzubringen. und 12 mit einem nicht näher dargestellten Hebel- 65 In F i g. 1 ist noch eine zweite Vorrichtung zur werk der Brücke im Gelenk 13 verbunden sind. Am Korrektur der Fehlerkurve veranschaulicht, und zwar Gelenk 13 greift die Meßkraft (Lastkraft) L und die eine Feder 25, die an das Gelenk 13, in welchem die Totlast (Tara) L₀ an. Die Summe dieser Kräfte teilt Koppelgehänge 11 und 12 zusammengeführt sind,

angeschlossen ist. Wie in F i g. 3 dargestellt, werden die Koppelgehänge 11 und 12 am oberen Ende durch die Endschneiden 7 und 8 auf einem Kreisbogen mit dem Radius R geführt. Der Gelenkpunkt 13 bewegt sich dabei auf einer Vertikalen. Der Übersichtlichkeit wegen ist in F i g. 3 nur die eine Hälfte der Auswägevorrichtung, nämlich das Pendel 2 mit dem Koppelgehänge 12, dargestellt. Es muß dabei angenommen werden, daß die Totlast L₀ durch die Federkraft P₀ und die Taragewichte 16 und 17 ungefähr ausgeglichen ist. Wäre der vom Gelenk vertikal zurückgelegte Weg proportional der angreifenden Meßkraft L, dann würde die Längung der Feder 25 ebenfalls proportional dieser Meßkraft sein und ohne Einfluß auf die Belastungskurve (x —fit) bleiben.

Der senkrecht zurückgelegte Weg des Gelenkpunktes 13 bei kleineren Winkeln von <p₀ ist aber in erster Annäherung bei Halblast (L — ¹I₂ L max) die Hälfte des bis zur Vollast (L- L max) reichenden Weges. Bei ¹J ₄Lmax ist der zurückgelegte Weg um ao »d« kürzer, als dem proportionalen L max/4 Punkt entsprechen würde. Die Feder ist daher auch nicht so gelängt, und die Federkraft P ist kleiner als V₄ der Maximalkraft P max, mit anderen Worten, die Zunahme der Federkraft P steigt von Punkt L = 0 bis Punkt L = L max/2 nicht linear, sondern in einem Minusbogen an (ausgezogene Kurve in Fig. 4). Da die Feder aber direkt an der Meßkraft L angreift und nur die Differenz (L-P) zwischen Meßkraft L und Federkraft P an die Pendel weitergegeben wird, hat diese Differenz (L-P) einen Plusbogen (gestrichelte Kurve in Fig. 4). Die an den Pendeln angreifende Meßkraft (L-P) ist also bei V4 Pendelausschlag etwas größer, als dem Wert L max/4 entspricht. Wie bereits beschrieben, tritt durch die Änderung des Winkels φ beim Übertragen der Meßkraft (L-P) ein Fehler auf, und zwar so, daß die Meßkraft (L-P) in der Viertellast-Pendelstellung nicht in voller Größe übertragen wird. Somit wird der Plusbogen der Differenz (L-P), durch die Anlenkung der Feder 25 in Gelenk 13, wegkompensiert.

Das gleiche tritt auch im oberen Teil der Belastungskurve auf. Bei Belastungen von L maxß bis L max ist die Längung der Feder gemäß F i g. 3 um den Betrag »D« länger, als der Proportionalität entsprechen würde. Die Federkraft P wird deshalb einen kurvenförmigen Verlauf mit einem Plusbogen aufweisen. Die Differenz (L-P) wird dementsprechend wieder einen Minusbogen haben, der bei der Übertragung durch die Änderung des Winkels φ kompensiert wird.

Durch Wahl der Federkonstante und der geometri-sehen Abmessungen des Hebels läßt sich eine sehr gute Kompensation erreichen. Die resultierend erhaltene Kurve L =/(«) ist dabei sehr genau linear.

Da mit der Feder 25 auch die Totlast L₀ ausgeglichen wird, ist durch Änderung der Federvorspannung P₀ eine zusätzliche Tariermöglichkeit für die Waage gegeben. Zu diesem Zweck ist die Feder 25 mit dem oberen Ende nicht unbeweglich eingespannt, sondern an einem Ausleger 26 (F i g. 1), der durch eine Spindel 27 vertikal verschiebbar ist, befestigt. Durch Drehen am Knopf 28 wird die Spindel 27 den Ausleger 26 in die obere Stellung 26' bewegen und so die Vorspannkraft P₀ der Feder 25 größer werden. Dadurch darf auch die Vorlast L₀ (Tara) größer sein, um den Gleichgewichtszustand wiederherzustellen.

Diese Justiereinrichtungen sind nicht nur auf die Anwendung bei Neigungspendelwaagen beschränkt, sondern können allgemein bei ausschlagenden Hebelwaagen zur Kompensation von vorhandenen Fehlerkurven verwendet werden.

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Justiervorrichtung an ausschlagenden Hebelwaagen zum Eliminieren der inneren Fehler an der Anzeigevorrichtung mit einem unveränderlichen Lastarm, an welchem eine zu der Lastkraft in einem vorbestimmten Verhältnis stehende, entsprechend dieser sich ändernde Zusatzkraft angreift, d adurch gekennzeichnet, daß die Zusatzkraft durch eine Magnetanordnung (Dauermagnet (22) und Anker (24) gebildet ist, von welcher der eine Teil am Hebel (2) angeordnet ist, derart, daß die Zusatzkraft entsprechend der Auslenkung des Hebels nach Größe und/oder Richtung geändert wird.

2. Justiervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der andere Teil (24) ortsfest angeordnet ist.

3. Justiervorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Anker (24) zum Einstellen der Zusatzkraft verformbar ist.

4. Justiervorrichtung an ausschlagenden Hebelwaagen zum Eliminieren der inneren Fehler an der Anzeigevorrichtung mit einem unveränderlichen Lastarm, an welchem eine zu der Lastkraft in einem vorbestimmten Verhältnis stehende, entsprechend dieser sich ändernde Zusatzkraft angreift, mit einer verstellbaren Feder als Zusatzkraft, dadurch gekennzeichnet, daß die Feder (25) einerseits unmittelbar an einem Angriffspunkt (13) der Lastkraft (L 4- L₀) und andererseits an einem ortsfesten Punkt (26) angeordnet ist.

5. Justiervorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der ortsfeste Punkt (26) verstellbar ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen