DE1817435A1 - Waage - Google Patents

Description

• Waage Die Erfindung bezieht sich auf eine Waage.
• Der rrfindung liegt t die Aufgabe zugrunde, eine Waage zu schaffen, die bei kompaktem Aufbau eine geringe Empfindlichtkeit gegenüber äußeren Erschütterungen bzw. Vibrationen besitzt.
• Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Waage zwei Balken enthält, die je einen last- oder widerstandtragenden Teil aufweisen, der auf derselben Seite von feststehenden Haltegelenkpunkten der Balken vorgesehen ist, und daß Einrichtungen vorgesehen sind, die diese Balken miteinander verbinden, Bo daß ein Ausschlagen des genannten Balkenteiles in einer Richtung ein Ausschlagen des gleichen Teiles des anderen Balkens in der entgegengesetzten Richtung bewirkt.
• Nachfolgend sind drei in der Zeichnung veranschaulichte Ausführungsbeispiele ausführlich beschrieben. Es zeigen Figur 1 eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Roberval-Typ-Hebelanordnung in ihrer Ausgangsstellung; figur 2 eine schematische Darstellung der in Fig. 1 gezeigten Anordnung in einer Auschlag-Stellung; Figur 3 eine Seitenansicht eines ersten praktischen Ausführungsbeispieles einer erfindungsgemäßse Roberval-Typ-Hebelanordnung; Figur 4 eine Perspektivansicht der Ausführung gemäß Figur 3; Figur 5 eine Seitenansicht eines zweiten erfindungsgemäßen Ausführungsbeispieles; Figur 6 eine Seitenansicht eines dritten, von der Figur 5 abgewandelten Ausführungsbeispieles; Figur 7 eine Perspektivansicht gemäß den Fig.2 und 3 mit einer deren angebrachten Vorrichtung zur Anzeige der Reflektorbewegung.
• In Figur 1 ist ein oberes Verbindungsgestäure dargestellt. Es enthält einen balken 10, einen vertikalen Schenkel 11 und einen Anker 12, die miteinander und an feststehenden Halteelementen 13,14 angelenkt sind. Die Halteelemente 13,14 liegen in einer vertikalen Ebene, so daß ein parallelogrammartige Gestänge gebildet wird. Ein tiefer angeordnnetes Gestänge enthält Teile 15,16 und 17, die in gleicher Weise wie die entsprechenden Teile 10,11 und 12 des oberen Gestänges gelenkig miteinander und mit feststehenden Halteelemmenten 18,19 verbunden sind. Das Halteelement 18 ist zwischen den Halteelelmenten 13 und 14 des oberen Gestänges angeordnet, so daß die beiden Gestänge in der Seitenansicht überlappen.
• Dire beiden Balken 10 und 15 sind durch einen oberen Arm 20 verbunden, der beiden an einen gekröpften Arm 22 des unteren Balkens angelenkt ist. Wenn daher das untere Gestänge abwärts bewegt wird, bewegt sich das obere Gestänge durch die Wirkung der Verbindungsarme aufwärts (vergleiche Figur 2). Wenn der Schenkel 11 des oberen Gestänges In einem Widerstand versehen bzw. verbunden wird, kann der Schen kel 16 des unteren gestänges eine zu wiegende Last aufnehmen. Wahlweise kann die zu wiegende Last auff den oberen Schenkel 11 auflegt werden, wobei ein Widerstand mit dem unteren Schenkel 16 verbunden ist.
• in in den Fig.3 und 4 dargestellte Ausführungsbeispiel der Erfindung enthält ein vertikales Gestell 30, das fest daran gesicherte Kragarme 31,32 und 33 aufweist. Ein oberes Gestänge enthält einen oberen aus einer Leichtmetallegierung bestehenden Balken in Form einer abgestuftenn Platte 34,37, die an einer Innenkante mit den Haltekragarme 31 durch kreuzweise angeordnete Biegestreifen 35 und 36 gelenkig verbunden ist. Die äußere Kante vom teil 37 der Platte ist dabei durch kreuzweise angeordneten Biegestreifen 39 mit einem im wesentlichen umgekehrte U-Form aufweisenden Schenkelglied 38 gelenkig verbunden. Der Anker des oberen Gestänges weist eine Platte 40 auf, , die durch horizontale Biegestreifen mit dem Schenkelglied 38 und dem Halteelement 32 ver bunden ist. Das untere Gestänge ist deren oberen Gestänge ähnlich und enthält einen unteren Leichtmetall-Balken in Form einer abgestuften Platte 41,4.2, die durch kreuzweise angeordnete Biegestreifen mit den Haltekragarmen 33 gelenkig verbunden ist. Dabei ist Teil 1 42 mit seiner Vorderkante durch kreuzweise angeordnete Biegestreifen mit einem U-förmigen Schenkelglied 43 gelenlig verbunden, das sich zwischen den Schenkeln des Schenkelglides 38 nach oben er streckt. das obere Ende des Ü-förmigen Schenkelgliedes 43 besitzt eine Ankerplatte 44 und ist damit und mit dem Haltekragarm 32 durch angelenkte horizontale Biegestreifen verbunden.
• Ein Paar einstückiger starrer Arme 45 ragt von jedem Ende des Teiles 34 des oberen Balkens nach unten. Ein einstückig ausgebildeter, sich nach oben erstreckender AArm 47 reich vom Teil 42 des unteren Balkens durchh eine Öffnung im Anker 40 aufwärts und besitzt eine Querstrebe 46, auf deren Enden sich jeweils ein Biegestreifen befindet, der mit den Enden der Arme 45 verbunden ist. Um die Ausschlagbewegungen der beiden Gestänge zu dämpfen, ist vertikal zwischen den U-föörmigen Schenkelgliedern 38 und 43 ein Stoßdämpfer 48 bekannter Bauart angeordnet.
• In Figur 7 ist eine Vorrichtung zur Ausschlagsanzeige dargestellt, die an die Schenkelglieder 38 und 43 angebaut ist. Das Schenkelglied 38 hält einen starren Reflektorhaltebügel 38a, der neben dem Ende des Armes 42 nach abwärts gerichtet ist. Das Schenkelglied 43 trägt einen gleichen Reflektorhaltebügel 43a, der nach oben gerichtet ist. Ein Paar flexibler Streifen 38b und 43b ist jeweils an einem Ende an der Parallelen, vertikalen Befestigungsfläche 38c und 43c festgehalten, und zwar an jedem der daneben liegenden freien Enden der Bügel. Diese Streifen sind nach oben gerichtet und an ihren oberen Enden an den beiden Seiten einer Reflektorplatte 49 festgeklemmt, die zwischen ihnen nach unten gerichtet ist. Etwa auf halbber Länge des Streifens ist an einem seitlichen Vorsprung eine Reflektionsfläche 49a angeordnet. Im Betriebzustand wird von einer nicht dargestellten Lichtquelle ein fokussierter Strahl erzeugt, auf dessen Weg diem Reflektionsfläche 49a der Reflektorplatte liegt. Bei einem Aufschlag des oberen und unteren Gestänge tritt eine Relativbewegung der Flächen 38c und 43c aufwärts und abwärts auf; dadurch biegen sich die miteinander verbundenen Streifen 38b und 43b und dadurch schwenkt die Reflektionsfläche 49a um eine imaginäre Achse durch ihr Zentrum und senkrecht zur Richtung der relativbewegung. Die derzeit bewirkte Bewegung des Lichtstrahls kann auf ein nicht dargestellten. Bildfeld die aufgetretene Relativbewegung in zweifacher Größe des Aufschlags von einem GestEnge allein aufzeichnen.
• Eine nicht dargestellte alternative Vorrichtung zur Aufschlagsanzeige verwendet einen linear variablen Differential-Transformator, der derart angebracht ist, daß sein Keirn mit einem Gestänge und seine Wicklungen mit dem anderen Gestänge verbunden sind. Die Relativbewegung zwischen den Gestängen bewirkt die gleiche Bewegung zwischen Kern und Wicklung, die durch einen herkömmlichen Steuerkreis festgestellt und gemessen wird.
• Ein zweites erfindungsgemäßes Ausführungsbeispiel verwendet Schneidengelenke (schematische Darstellung der Figur 5). Ein oberes Gestänge enthält dabei einen Winkel hebel 50, der mit einem Gestell 51 und mit; einem vertikal angeordneten Schenkelglied 53 durch Schneidenlager 52 bzw.
• 54 gelenkig verbunden ist. Ein Anker 55 ist durch Stifte 56 bzw. 57 gelenkig mit dem Schenkelglied 53 und dem Gestell 51 verbunden* Das untere Gestänge enthält einen Winkelhebel 58, der mit dem Gestell 51 und einem vertikalen Schenkelglied 60 durch Schnidenlager 59 bzw. 61 gelenkig verbunden ist. Ein anker 62 ist durch Stifte 63 bzw. 64 gelenkig mit dem Schenkelglied 60 und dem Gestell 51 verbunden, Der Arm 65 des Winkelhebele 50 trägt eine Schneide 66 und der Arm 67 des Winkelhebels 58 eine Schneide 68.
• Ein Zugelement 69 erstreckt sich zwischen den Schneiden 66 und 68 und verbindet die beiden Winkelhebel (balken) miteinander.
• aas Schenkelglled 53 des dargestellten Ausführungsbeispieles trägt eine Warensohals 70 und. das Schenkelglied 60 hält einen Gewichtsträger 71.
• Eine alternative Ausführungsform ist in Figur 6 gezeigt, bei der das Verbindungselement zwischen den Gestängen auf Druck beansprucht wird. Die Vorrichtung ist der der Figur 5 ähnlich, mit der Ausnahme, daß die Winkelhebel 50 und 58 Arme 72 bzw. 73 aufweisen, die die Lager 74 und 75 tragen. Diese lager nehmen ein Druckelement 76 auf, das an jedem Ende eine Schneide besitzt.
• Bei allen obengenannten Ausführungsformen sind d:Le oberen und unteren Gestänge so miteinander verbunden, daß sie wie eine gleicharmige Robelval-Typ-Waage zusammenwirken, wobei Balken der Gestänge in ihrer Wirkung jeweils einer Hälfte eines Roberval-Typ-Waagebelkens üblicher Ausführung entsprechen; ; jedoch ragen diese halben Balken gleichmäßig auf derselben Seite der tragenden Gelenkpunkte vor. Wahlweise können ein einzelner Balken und ein dazug4ehöriges Gestänge, das einen Roberval-Typ-Halbbalken enthält, untereinander durch einen einfachen Gewichtshebel verbunden sein, der an derselben Seite seines tragende Gelenkpunktes vorragend angebracht ist, wie der halbe Balken, nämlich zweckmäßig oberhalb oder unterhalb des genannten Balkens. Eine solche Anordnung könnte beispielsweise nur das obere Roberval-Gestänge des in Figur 3 dargestellten Gerätes enthalten, das einen oberen Balken und Arme 34,37,45 mit einem Schenkelglied 38 und einem Anker, 40 aufweist und das durch einen einfachen Hebel ausbalanciert wird, der nur aus einem Glied besteht, das gleichartig geformt ist wie die unteren Balken 41,42 mit dem Arn1 47 und der Querstrebe 46. Letztere ist an Jeder Seite mit den Armen 45 durch einen horizontalen Biegestreifen ver bunden. Der genannte Hebel wUrde einen Widerstand in Form eines Gewichts tragen, das am Teil 42 einstellbar befestigt ist. Ein Stoßdämpfer könnte zwisotien dem Schenkel glied 38 des Roberval-Typ-Halbarms und der Grundplatte an geordnet sein.
• Die oben beschriebenen Hebelanordnungen haben erhebliche Vorteile gegenüber den herkömmlichen Systemen. Dadurch daß alle beweglichen Teile en einer Seite einer vorhandenen Ebene angeordnet sind, sind zie wesentlich kompakter.
• Forner verringert in Aufbau von Natur aus den Einfluß äußerer Erschütterungen, und zwar durch die Tatsache, daß beide Balken denselben Esrchütterungen unterliegen, die dazu neigen, sich gegenseitig aufzuheben.
• Die Erfindung ist ebenso bei einer einfachen Hebeltype einer Waagebalkenvorrichtung anwendbar, bei der zwei miteinander verbundene Balken ohne Schenkelglieder und Anker eingesetzt werden, die bei der Roberval-Hebel-Anordnung erforderlich sind. Bei der Konstruktion können Spezialbiegegelenke, wie Bendix-Typ-Gelenke oder sich nicht symmetrisch kreuzende Gelenke verwendet werden.
• Es können verschiedene Arten von Ausschlaganzeige-Vorrichtung in jeder Form der Erfindung eingesetzt werden, z.B. photoelektrische Zellen, Reed-Schalter, Kapazitäts- oder Induktivitäts-Meßgeräte und andere Wandler; oder es können Hebelanordungen benutzt werden, die einen Indikator-Anzeiger, eine Indikator-Skala oder die oben beschriebenen Einrichtungen betätigen.
• Befestigte und/oder einstellbare Widerstandsgewichte können in mehreren Stellungen eingesetzt werden oder die ganze Widerstandskraft oder ein Teil davon kann durch Federn erzeugt werden. So kann beispielsweise eine Zugfeder vertikal zwischen zwei Armen angebracht werden, die jeweils parallel zu einem der Balken verlaufen und an denen Einstellschrauben vorgesehen sind, zur Änderung des Abstandes des Haltogelenkpunktes oder der Gelenkverbindung eines jeden Balkens, an den die Feder angreift, wedurch die Zugwirkung der Feder an den beiden Balken verändert wird.

Claims (1)

1. Patentansprüche

   1.) Waage, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß sie zwei Balken enthält, die je einen last- oder widerstandtragenden Teil aufweisen, der auf derselben Seite von feststehenden Heltegelenkpunkten der Balken vorgesehen ist, und daß Einrichtungen vorgesehen sind, die diese Balken miteinander verbinden, so daß ein Ausschlagen des genannten Balkenteiles in einer Richtung ein Ausschlagen des gleichen Teiles des anderen Balkens in der entgegengezetzten Richtung bewirkt.

   2.) Waage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens ein Balken eine Seite eines parallelogrammertigen Gestänges bildet, das auch einen vertikalen Schenkel, an dem die Last oder der Widerstand angreift, und einen Anker enthält, der sich parallel zum Balken zwischen dem genannten Schenkel und einer befestigten Halterung erstreckt, und der den Schenkel in einer vertikalen Stellung hält, so daß das Gestänge als ein Arm oder ein Halbbalken einer Roberval-Typ Waage arbeitet.

   3.) Waage nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß beide Balken Teile von parallelogrammartigen Gestängen bilden, die jeweils als ein Arm oder als ein Halbbalken einer Roberval-Typ-Waage arbeiten, so daß die miteinander verbunderen Balken wie eine gleicharmige Roberval-Typ-Waage wirken.

   4.) Waage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die zwei Balken übereinander angeordnet sind und die sie verbindende Einrichtung einen Winkelhebelarm an einem Balken enthält, der mit dem Winkelhebelarm Rn dem anderen Balken verbunden ist.

   5.) Waage nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die miteinander verbundenen Winkelhebelarme derart relativ zueinander angeordnet sind, daß die Verbindung zwischen ihnen auf: Zug beansprucht wird.

   6.) Waage nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die miteinander verbundenen Winkelhebelarme derart relativ zueinander angeordnet sind, daß die Verbindung zwischen ihnen auf Druck beansprucht wird.

   7.) Vorrich-tung nach einem der vorhergehenden Anspruche, dadurch gekennzeichnet, daß sie wenigstens einen Balken-Gelenkpunkt, ein Parallelogramm-Gestänge-Gelenk oder ein miteinander verbindendes Gelenk aufweist, das einen Biegestreifen enthält.

   8.) Waage.nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß sie zwei kreuzweise angeordnete Biegestreifen aufweist.

   9,) Waage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine Dämpfungsvorrichtung enthält, die die relativ zueinander beweglichen Teile verbindet, 10.) Waage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sie zur Anzeige des Ausschlage der Balkon eine Anzeigeeinrichtung enthält.

   11.) Waage nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzeigeeinrichtung die Relativbewegung zwischen den beiden B9.lken slnzelgt.

   12.) Waage nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzeigeeinrichtung wenigstens einen bewegbaren Reflektor enthält, der mit wenigstens einem der beweglichen Teile der Vorrichtung verbunden ist, um so den Weg eines Lichtstrahls in Übereinstimmung mit dem Ausschlag des Balkens zu ändern.

   13.) Waage nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Reflektor derart mit den relativ zueinander beweglichen Teilen der Waage durch Gestänge verbunden ist, daß er durch diese Gestängeverbindung sowohl geschwenkt als auch getragen wird.

   14.) Waage nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß das Gestänge aus derart angeordneten Biegestreifen besteht, daß der Reflektor u1n eine imaginäre Achse durch die Flächenmitte zwischen seiner oberen und unteren Kante und stnkrecht zur Richtung der Relativbewegung geschwenkt wird.

   15.) Waage nach den Ansprüchen 10 oder 11, dadurch gelkennzeichnet, daß die Anzeigeeinrichtung einen Wandler enthält.

   16.) Waage nach anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß der Wandler durch einen linear veränderbaren Differential-Transformator gebildet wird.

   17.) Waage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens ein Teil der zum Wiegen einer aufgesetzten Last verwendeten Wlderstandskrait durch eine oder gebildet wird, die an den Elkn agreift, um ihrer Ausschlagsbewegung entgegenzuwirken.

   L e e r s e i t e