DE1948517U - Praezisionswaage. - Google Patents

Description

P.A. 351

Dip!.-Ing. A. WEDDE
München 2 7, Schumannstr. 2

MEPkQ Α·&·, Zollüon (Schweiz)♦ 5, /, 66

Präzisionswaage.

Bei Präzisionswaagen Üblicher Bauart ist der am Waagea-* gestell schwenkbar gelagerte Waagebalken an seinem einen Waagebalkenarm mit einem Gegengewicht versehen, während am anderen Waagebalkenarm der mit der Waagesehale versehene Schalenträger aufgehängt ist* Dabei ist der SGhalenträger vermittels eines zwischen ihm und dem Waagengestell wirkenden Lenkhebels parallel geführt* Um unmittelbar Gewichtsuntersehiede auswiegen zu können oder um das Gewicht von Behältern zur Aufnahme des Wägegutes zu komensieren, haben Präzisionswaagen noch eine Tariervorrichtimg.Diese weist ein gegenüber dem Waagengestell verstellbares Spannglied auf, mit welchem eine zwischen ihm und dem Schalenträger wirkende Tarierfeder verstellt wird, die in der Regel eine stets auf Zug beanspruchte Schraubenfeder ist* An diese Tarierfedern werden nun hohe Anforderungen gestellt, da die Federkonstante derselben unmittelbar auch die Empfindlichkeit der Waage beeinflusst. Um eine Temperaturab— hängigkeit der tarierenden Federkräfte zu vermeiden, hat man die Tarierfeder durch zwei entweder in Reihe oder parallel

wirkende, jedoch in stets gleichem Sinne beanspruchte und verstellte Federn von entsprechend verschiedener Bauart und Beschaffenheit aufgelöst« Eine temperaturunabhängige Feder-» konstante kann aber auoh mit nur einer einzigen Tarierfeder erreicht werden, sofern bei der Herstellung der Tarierfeder die in letzter Zeit bekannt gewordenen Vergütungsverfahren in Verbindung mit entsprechenden Federlegierungen benützt werdei Eine weitere Fehlerquelle, welche die Empfindlichkeit der Waage in unerwünschter Weise verändert, ist durch die an sieh unvermeidliche Niehtlinearität zwischen Federkraft und Federweg der Tarierfeder gegeben· Besonders bei sehr empfindliehen Präzisionswaagen mit hohem durch die Tarierfeder bestrichenen Tarierbereieh hat die Hiehtlinearität der Tarier fed er bereits störende tJngenauigkeiten der Waage zur Folge· Schliesslieh stellt sieh eine weitere und ebenfalls Messfehler verursachende Veränderung der Empfindlichkeit der Waage ein, wenn die letzter< nicht genau horizontiert ist. Dabei tritt diese durch Horizontierfehler verursachte Veränderung der Empfindlichkeit der Waage in erheblich verstärktem Mass auf, wenn gleichzeitig die Tarierfeder eine erhebliche Efiohtlinearität aufweist·

Die vorliegende Feuerung befasst sieh nun mit einer Präzisionswaage mit einem am Waagengestell schwenkbar gelagerten Waagebalken, an dessen einem Waagebalkenarm ein Sohalenträger aufgehängt ist, mit einem zwischen dem Sohalenträger und dem Waagengestell wirkenden Lenkhebel zur Parallelführung;

des Sehalenträgers, und mit einer Tariervorrichtung enthaltend ein gegenüber dem Waagengestell verstellbares Spannglied sowie eine Mehrzahl von zwischen dem Spannglied und dem Schalenträger wirkenden Tarierfedern· Die oben kurz erläuterten Unzulänglichkeiten von Präzisionswaagen dieser Bauart können nun gemäss der vorliegenden Heuerung dadurch weitgehend behoben werden, dass eine Anordnung der Tarierfedern zwischen Spannglied und Sehalenträger derart vorgesehen ist, dass eine Tarierfeder bestrebt ist den Sohalenträger naeh unten zu ziehen und eine andere Tarierfeder bestrebt ist den Sohalenträger naeh oben zu ziehen, das Ganze in solcher Weise, dass bei einer Verstellung des Spanngliedes und bei festgehaltenem Schalenträger die eine der beiden Tarierfedern stärker gespannt und gleichzeitig die andere der beiden Tarierfedern in entsprechender Weise entspannt wird^

Ein vereinfachtes Ausfuhrungsbeispiel der vorliegenden Feuerung ist in der Zeichnung in schematischer Darstellung; und in perspektivischer Ansicht gezeigt, wobei die für das Verständnis der !Teuerung nicht unbedingt erforderlichen Einzelheiten aus Gründen der Uebersichtlichkeit nicht näher veranschaulicht sind.

Das Waagengestell weist die Grundplatte 1 und eine an ihr starr befestigte naehooben ragende plattenförmige Säule 2 auf, deren oberes Ende das beispielsweise V-förmige Widerlager 3

zur Unterstützung der Mittelschneide 4 des Waagebalkens 5 aufweist» Vom Waagebalken 5 ist der längere und üblicherweise mit einem Gegengewicht versehene Waagebalkenarm nur abgebrochen veranschaulichte Hingegen ist der kürzere und mit der Aussenschneide 6 versehene Waagebalkenarm vollständig wiedergegeben. Auf der geteilt ausgeführten Aussenschneide 6 ruht die ebenfalls mit einem V-rförmigen Widerlager 7 versehene Traverse 8, welche einen Teil des Sehalenträgers bildet· Der letztere weist eine starr mit der Traverse 8 verbundene Stange 9, sowie an ihrem oberen Ende die Waagesöhale 10 auf· unten an der Stange 9 ist eine weitere Traverse 11 befestigt, welche ebenfalls ein V-förmiges Widerlager 12 besitzt· Am oberen Teil des Sehalenträgers 8 bis 11 und nahezu auf der Höhe der Traverse 8 ist ein auskragender Arm I^ vorgesehen· Bin weiterer auskragender Arm 14 ist an der Traverse 11 und damit am unteren Teil des Sehalenträgers vorgesehene Die beiden Arme 13 und 14 sind seitlich gegeneinander versetzt angeordnet«

Um eine Parallelführung des Sehalenträgers 8 bis 11 zu erhalten, ist der Lenkhebel 15 angebracht. Die eine Schneide 16 desselben ruht insider V-*förmigen Ausnehmung 12 der Traverse 11 des Sehalenträgers während die andere zu ihr parallele Schneide 17 ineinem weiteren V-förmigen Lager 18 sitzt, welches an der Säule 2 ausgenommen ist«

Die Tariervorrichtung ist ebenfalls auf dem Waagengestell aufgebaut. Zu diesem Zweck ist in der Grundplatte 1 eine Voerkantsehiene 19 befestigt, die oben mit einem Qu er bügel 20 versehen ist«

An der Grundplatte 1 und von der Vierkantschiene 19 durchsetzt ist sehliesslieh nooh ein Lagerbock 21 angebracht, in welchem eine Spindel 22 drehbar gelagert, jedoch gegen aehsiale Verschiebung gesichert ist* Die Spindel 22 erfährt im Querbügel 20 eine weitere drehbare Lagerung und am oberen Ende der Spindel 22 ist ein von Hand zu bedienender Drehknopf 23 angebracht« Bas im oberen Teil der Spindel 22 angebrachte Gewinde 24 ist zur Verstellung der Höhenlage des Spanngliedes der Tariervorrichtung ausgebildet· Dieses Spannglied besteht im wesentlichen aus dem lotrechten Trager 25» der unten mit der Quertraverse 26 versehen ist· Diese letztere ist einerseits am zylindrischen unteren Teil der Spindel 22 und anderseits an der Vierkantschiene 19 in lotrechter Richtung beweglich geführt· Das obere Ende 27 des Trägers 25 ist horizontal abgewinkelt und weist ein mit dem Aussengewinde 24 der Spindel 22 zusammenwirkendes Innengewinde auf· Am oberen Teil 27 ist ein auskragender Arm 28 angebracht, der lotrecht über dem Arm 14 des Schalenträgers 8 bis 11 endet« In entsprechender Weise endet der an der Quertraverse 26 angebrachte auskragende Arm 29 lotrecht unterhalb des Armes 15 des Schalenträgers, sodass also die Arme 13»14 und 28,29 wechselseitig geg;en-* einander versetzt sind wobei ihre Enden je paarweise übereinander liegen» Zwischen den Armen 14 und 28 ist nun eine erste ausschliesslich auf Zug beanspruchte Tarierfeder 30 ausgespannt, welche das Bestreben hat, den Schalenträger 8 bis 11 nach oben

zu. zieiien· Eine zweite Tarierfeder 51» die ebenfalls nur aaf Zug beansprucht werden soll, greift zwischen den Armen 13 und 29 an und sie hat demnach das Bestreben, den Schalenträger 8 bis 11 nach unten zu ziehen. An ihren freien Enden sind die Tarierfedern 50 und 51 mit den angedeuteten Gewinden versehen und jedes Federende wird mit Hilfe von zwei aufgeschraubten kleinen Muttern 52 am betreffenden Arm 15,14,28,29 befestigte. ■In der Zeichnung.ist jeweils nur die oben befindliche lutter sichtbar· Um schliesslieh die durch die beiden Tarierfedern und 51 bewirkte Zugrichtung justieren zu können, haben die Arme 13 und 14 Schlitze 33 > welche in Richtung des Waagebalkens ü> und damit senkrecht zur Sichtung der Schneiden 4 und 6 verlaufen« In ihrem ausgebauten und entspannten Zustand sollen die Tarierfedern 50 und 51 Schraubenfedern von je gleie&er Bauart, Materialbeschaffenheit und Abmessung darstellen·

Die ganze Anordnung ist nun derart getroffen, dass aeueh bei der tiefsten Stellung des Spanngliedes 25 bis 27 und gleichzeitig bei der höchsten Stellung des Schalenträgers 8 bis 11 die Tarierfeder 30 gerade noch nicht völlig entspannt ist. Dies entspricht der Stellung ETuIl der Tariervorrichtung und gleichzeitig der Stellung des Waagebalkens bei unbelasteter Waageschale 10· Die andere Tarierfeder 51 soll hingegen auch bei der höchsten Stellung des Spanngliedes 25 bis 27 und gleichzeitig bei der tiefsten Stellung des Schalenträgers 8 bis 11 ebenfalls gerade noch nicht völlig entspannt sein· In entspre—

ehender Weise ist dies bei maximaler Tarierung und gleichzeitig beam Yollausschlag des Waagebalkens 5 (zum Beispiel Maximal,-last auf der Waagesehale) der Fall» Um eine Tarierung: auszuführen, ist demnach durch entsprechende Drehung der Spindel 22 das Spannglied 25 bis 27 aus seiner tiefsten Stellung heraus anzuheben und es wird dadurch die Zugkraft der den SchaLsaiträ-' ger 8 bis 11 nach unten ziehenden Tarierfeder 51 vermindert und gleichzeitig die Zugkraft der den Schalenträger 8 bis 11 nach oben ziehenden Tarierfeder 50 vergrössert, Denkt man sieh den Sehalenträger 8 bis 11 festgehalten und verstellt man sodann die Höhenlage des Spanngliedes 25 bis 27, so wird stets die eine der beiden Tarierfedern stärker gespannt, während die andere der beiden Tarierfedern entsprechend entspannt wird» Die beiden Tarierfedern werden somit immer gegenläufig verstellt und dies hat zur Folge, dass bei der resultierenden von beiden Tarierfedern 50 und 51 ausgeübten Summenkraft sich die niGhtlinearen Kraftanteile der einzelnen Federn weitgehend kompensieren., sodass die Summenkraft praktisch keine Nichtlinearitäten mehr aufweist· Bei einer einzelnen Feder ist bekanntlich die Fichtlinearität zwischen Federkraft und Federweg zum überwiegenden Teil durch den Kraftanteil gegeben, der proportional dem Quadrat des Federweges ist, und bei der hier verwendeten gegenläufigen Verstellung der Tarierfedern 50 und 51 hebt sich dann dieses quadratische Glied genau herarts» Darüber hinaus und teilweise als Folge der erwähnten Be-

Claims (1)

1. öStfö^t 66 ■ "a

   seitigung von ÜFiehtlinearitäten wird ferner eine verbesserte * Konstanz der Bapf indliohkeit der Waage in Bezug auf Horizon- tierfehler erreicht, sodass dann bei Anwesenheit von Horizontierfehlern lediglieh der Mullpunkt des Waagebalkens nachza^ stellen ist. Die praktische Handhabung der Waage bei der Dur©h> führung von Wägwig&& niit oder ohne Tarierung wird hierduroh ■erheblich, erleichtert«

   SGhutzanspruehe«

   1· Präzisionswaage mit einem am Waagengestell schwenkbar gelagerten Waagebalken, an dessen einem Waagebalkenarm ein Sehalenträger aufgehängt ist, mit einem zwischen dem Schal enträger und dem Waagengestell wirkenden Lenkhebel zur Parallelführung des Schalenträgers, und mit einer Tariervorrichtung enthaltend ein gegenüber dem Waagengestell verstellbares Spannglied sowie eine Mehrzahl von zwischen dem Spannglied und dem Schalenträger wirkenden Tarierfedern, gekennzeichnet durch eine Anordnung der Tarierfedern (30,31) zwischen Spannglied (25 bis 27) und Sehalenträger (8 bis 11) derart, dass eine Tarierfeder (31) bestrebt ist den Schalenträger (8 bis 11) mach unten zu ziehen und eine andere Tarierfeder (30) bestrebt ist den Schalenträger (8 bis 11) naeh oben zu ziehen, das Ganze derart, dass bei einer Verstellung des Spanngliedes (25 bis 27) und bei festgehaltenem

   Schalenträger (8 bis 11) die eine der beiden Tarierfedern (30»51) stärker gespannt und gleichzeitig die andere der beiden Tarierfedern (30,51) in entsprechender Weise entspannt wird.» 2# Präzisionswaage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in der betriebsmässig tiefsten Stellung des Spanngliedes (25 bis 27) und gleichzeitig bei der betriebsmässig höchsten Stellung des Schalenträgers (8 bis 11) die den letzteren naoh oben ziehende Tarierfeder (30) gerade noch nicht völlig entspannt ist, und dass ferner in der betriebsmässig höchsten Stellung des Spanngliedes (25 bis 27) und gleichzeitig bei der betriebsmössig tiefsten Stellung des Schalenträgers (8 bis 11) die den letzteren nach unten ziehende Tarierfeder (51) gerade noch nicht villig entspannt ist·

   3>_ψ Präzisionswaage nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die den Schalenträger (8 bis 11) nach unten ziehende Tarierfeder (31) zwischen einem oberen Arm (13) des Schalenträgers (8 bis 11) und einem unteren Arm (29) des Spanngliedes (25 bis 27) angreift, und dass ferner die den Schalenträger (8 bis 11) naeh oben ziehende Tarierfeder (30) zwischen einem unteren Arm (14) des Schalenträgers (8 bis 11) und einem oberen. Arm (28) des Spanngliedes (25 bis 27) angreift« 4· Präzisionswaage nach Anspruch 3» dadurch gekennzeichnet, dass die Arpe (13,14,28,29) wechselseitig derart gegeneinander versetzt angeordnet sind, dass sich die beiden Tarierfedern (50,31) nebeneinander befinden und sich in wenigstens näherungs-

   weise lotrechter Richtung zwischen den zugeordneten Armen erstrecken· f ♦ Präzisionswaage naoh Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Tarierfedern (30, 31) Schraubenfedern mit je gleichen Eigenschaften sind«