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W a a g e Die Erfindung bezieht sich allgemein auf Wiegevorrichtungen
und insbesondere auf eine Waage, in der als Dreh- oder Lagerpunkte Biegeplatten
verwendet werden.
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Die meisten herkdmmlichen Waagen weisen als Dreh- oder Lagerpunkte
für mit der Waagenbrücke oder Bühne verbundene Hebel oder dgl. Schneidenlager auf.
Derartige Schneidenlager sind wie bekannt mit vielen Nachteilen behaftet. So müssen
derartige Schneidenlager beispielsweise innerhalb äußerst enger Toleranzen gefertigt
und eingebaut werden. Wenngleich die Lager im allgemeinen aus gehärteten Werkstoffen
bestehen, unterliegen sie im Gebrauch trotz allem einem Verschleiß und sind der
Korrosion ausgesetzt, wodurch wiederum Ungenauigkeiten der Wiegeanzeige bedingt
sind. Weitere Meßfehler ergeben sich durch Schrumpfung und Verwerfen der Schneidenlagerhalterungen,
und außerdem wird die Meßgenauigkeit durch die unvermeidliche Reibung zwischen der
Schneide und den Auf lagerflächen begrenzt. hinzu kommt bei S chneidenlagerwaaCcn
das Problem des Pendelns der Waagenbühne.
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Es ist bereits versucht worden, die Scklneidenlager in herkömmlichen
Waagen-ausführungen durch biegsame Glieder wie z.B. Platten, Streifen oder Seile
zu ersetzen. Keiner dieser VerC,uclEle hat jedoch zu zufriedenstellenden Ergebnissen
geFtihrt
so daß nach wie vor ein Bedarf für eine neue und verbesserte
Waage besteht, durch welche die vorgenannten und weitere, bei herköirmlichen Waagen
auftretende Schwierigkeiten beseitigt werden.
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Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine neuartige und
verbesserte Waage mit einer digitalen oder anderen Anzeigevorrichtung für das Gewicht
einer auf die Waagenbühne aufgelegten Last zu schaffen, wobei die (digitale) Anzeigevorrichtung
in einem von der Waagenbühne getrennten Gehäuse derart angeordnet sein soll, daß
das Auflegen einer Last auf die Waagenbühne ungehindert möglich ist.
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Die zur Lösung der gestellten-Aufgabe vorgeschlagene Waage, die ein
starres Waagengestell, eine zur Aufnahme eines zu wiegenden Körpers, d.h. einer
Last, dienende Waagenbühne, auf die durch den zu wiegenden Körper eine Kraft ausübbar
ist, und eine Hebelübersetzung zur Übertragung der von einem auf die Waagenbühne
aufgelegten Körper ausgeübten Kraft aufweist, ist erfindungsgemciß dadurch gekennzeichnet,
daß die Hebelübersetzung in der Weise ausgebildet ist, daß die von einem zu wiegenden
Körper auf die Waagenbühne ausgeübte Kraft übersetzt auf einen zur Anzeige des Gewichts
des Körpers dienenden Ausgangswandler übertragbar ist, wobei die ebelübersetzung
ein Hebelpaar jeweils mit einem Drehasbschnitt und einem EIebelarmabschnitt, ein
mit den Hebelarmabschnitten des Hebelpaares verbundenes und zum Übertragen von Kräften
von den Hebelarmabschnitten zu dem Ausglngswarldler dienendes Oberleitglied und
jeden Hebel jeweils so mit der zur Aufnahme
des zu wiegenden Körpers
dienenden Waagenbühne und dem Waagengestell verbindende Biegeglieder aufweist, daß
durch eine von einer auf die Waagenbühne aufgesetzten Last ausgeübte Kraft ein Drehmoment
in dem Drehabschnitt und eine Kraft in dem Hebelarmabschnitt erzeugbar ist, die
Biegeglieder erste und zweite, allgemein rechteckige und in im wesentlichen zueinander
parallelen, senkrechten Ebenen auf sich gegenüberliegenden Seiten des Drehabschnitts
des Hebels befindliche Biegeplatten aufweisen, die oberen und unteren Abschnitte
der ersten Biegeplatten mit dem Waagengestell bzw. mit dem Drehabschnitt in der
Weise verbunden sind, daß die mittigen Biegeplattenabschnitte ohne Berührung des
Gestells oder des Hebels frei verbiegbar sind, und die oberen und unteren Abschnitte
der zweiten Biegeplatten durch Vorrichtungen in der Weise starr mit dem Drehabschnitt
bzw. mit der Waagenbühne verbunden sind, daß die mittigen Abschnitte der zweiten
Biegeplatten ohne Berührung des Hebels oder der Waagenbühne frei verbiegbar sind.
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In dem die Biegeelemente aufweisenden Waagengestell ist das Hebelarmpaar
vermittels Biegeplatten drehbar an dem rechteckigen Waagengestell gelagert. Die
Haupthebelarme sind vermittels biegsamer Seile oder Biegeplatten mit einem Überleithebelarm
verbunden, und der Überleithebelarm ist an einem Azide verrXittels einer weiteren
Biegeplatte drehbar an dem Waagengestell gelagert. Die l-?aaenbühne ist vermittels
weiterer Bie-elzlatten mit den IIaupthebelarmen verbunden, wobei 0L' Hauptbekelarme
als sekundäre Tlebl wirken, so daß eine
nach unten gerichtete Verlagerung
der Waagenbühne eine entsprechende, ebenfalls nach unten gerichtete Verlagerung
der fiaupthebelarme und des Oberleithebelarms hervorruft. Das freie Ende des Oberleithebelarms
ist mit einer Kraftmeßdose verbunden. Entsprechend einer Ausführungsform kann die
Kraftmeßdose aus einer elektrischen Vorrichtung bestehen, die mit einer elektrischen
Signalverarbeitungsvorrichtung und einer zur Anzeige des Gewichts einer auf die
Waagenbühne aufgelegten Belastung dienenden digitalen oder anderen Anzeigevorrichtung
verbunden ist. Entsprechend einer anderen Ausführungsform kann die Kraftmeßdose
aus einer hydraulischen Vorrichtung bestehen, die mit einem zur Anzeige des Gewichts
der Last dienenden Druckmeßgerät verbunden ist.
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Die Erfindung wird im nachfolgenden anhand der in den Zeichnungen
dargestellten bevorzugten Ausführungsbeispiele näher erläutert.
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Fig. 1 ist eine schaubildliche Darstellung einer Waage mit Biegevorrichtungen
entsprechend der Erfindung.
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Fig. 2 ist eine schaubildliche Ansicht des Waagengestellteils der
in Fig. 1 dargestellten Waage, wobei die Waagenbühne der Obersichtlichkeit halber
weggelassen ist.
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Fig. 3 ist ein Querschnitt entlang der Linie 3-3 der Fig. 2 und zeigt
die Verbindung zwischen Haupt-und Üherleithebelarmen.
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Fig. 4 ist ein Querschnitt in einem größeren Maßstab entlang der
Linie 4-4 der Fig. 2 und zeigt die
Verwendung der Biegeplatten zur
Drehlagerung der Haupthebelarme.
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Fig. 5 ist ein Querschnitt in einem größeren Maßstab entlang der
Linie 5-5 der Fig. 2 und zeigt eine elektrische Kraftmeßdose, die mit dem freien
Ende des Oberleithebelarms verbunden ist.
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Fig. 6 ist ein Schaltplan einer Schalungsausführung zur Herleitung
einer Digitalanzeige des Gewichts einer auf die Waagenbühne aufgelegten Last in
Abhängigkeit von dem durch den Überleithebelarm auf die Kraftmeßdose ausgeübten
Druck.
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Fig. 7 zeigt eine weitere Ausführungsform der Erfindung mit einer
hydraulischen Kzftmeßdose und einem zur Anzeige des Gewichts einer auf die Waagenbühne
aufgesetzten Belastung dienenden Druckmesser.
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Fig. 8 ist ein teilweise im Schnitt dargestellter Aufriß des Kraftmeßdosenteils
bei Verwendung einer hydraulischen Kraftmeßdose.
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Fig. 9 ist eine Draufsicht auf den in Fig. 8 dargestellten Teil der
Waage.
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Fig.1O ist ein Blockschaltbild und zeigt die Anordnung der Digitalanzeige
bei Verwendung von hydraulischen Kraftmeßdosen.
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Bei der in Fig. 1 dargestellten Ausführungsform der Erfindung besteht
die Waage aus einem Waagengestell-teil 10 und einem Anzeigeteil 11. Der Wagenteil
10 weist eine Waagenbrücke oder -bühne 12 auf, die in der nachstehend im einzelnen
beschriebenen
Weise auf einem Waagengestell 13 gelagert ist. Der Anzeigeteil 11 weist Vorrichtungen
zur visuellen Digitalanzeige des Gewichts eines auf die Waagenbühne 12 aufgesetzten
Gegenstandes und eine innerhalb eines schrankförmigen Gehäuses 16 angeordnete elektronische
Schaltung auf.
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Das Gehäuse 16 wird von einem Standglied 17 und einem senkrechten
Pfosten 18 gehalten. Der Waagen- und der Anzeigeteil sind vermittels eines Kabels
19 elektrisch miteinander verbunden. Aufgrund der getrennten Anordnung von Waagen-
und Anzeigeteil kann der letztere an einer von dem Waagenteil entfernten Stelle
angeordnet werden. Da der Anzeigeteil 11 von dem Waagenteil 10 entfernt werden kann,
erfolgt durch den senkrechten Pfosten 18 keine Behinderung oder Beeinträchtigung
des Wiegevorgangs großer oder sperriger Gegenstände auf der Waagenbühne.
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Das Waagengestell 13 besteht allgemein aus einem rechteckigne Rahmen
mit den Seitenteilen 21, 22 und den Endteilen 23, 24. Diese Teile bestehen aus einem
steifen Werkstoff wie z.B. Stahl und sind an ihren Enden auf herkömmliche Weise
wie z.B. vermittels Schweißung miteinander zu einem starren Rahmen in der Form eines
Waagengestells miteinander verbunden.
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Ein Paar Haupthebelarme, die allgemein mit den Bezugszeichen 26 und
27 bezeichnet sind, befinden sich innerhalb des von dem Waagengestell 13 gebildeten
Raums. Jeder Hebelarm weist jeweils einen Drehabschnitt und einen senkrecht zu diesem
ausgerichteten EIaupthebelarmabschnitt auf. Der Hebelarm 26 weist so einen Drehabschnitt
28 und einen EIaupthebelarm
29 auf, während der Hebelarm 27 einen
Drehabschnitt 31 und einen Hebelarmabschnitt 32 aufweist. Entsprechend der Darstellung
besteht jeder Drehabschnitt aus einem zylindrischen Teil, mit dem das eine Ende
des diesem Teil zugeordneten Hebelarms z.B. vermittels Schweißung starr verbunden
ist.
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Die Verbindungen zwischen den Drehabschnitten und den Hebelarmen sind
durch Eckplatten 33 bzw. 34 versteift. Die zylindrischen Drehabschnitte können je
nach Wunsch aus Vollmaterial oder aus Rohrstücken bestehen. In der Zeichnung sind
diese Teile massiv dargestellt.
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Die Drehabschnitte 28 und 31 sind einander parallel und befinden
sich jeweils in der Nähe der Seitenteile 21 bzw. 22 des Waagengestells 13. Die Hebelarme
29 und 32 haben im wesentlichen gleiche Länge und erstrecken sich von den Drehabschnitten
und den Gestellseitenteilen nach innen, wobei sich ihre freien Enden 29a und 32a
in der Mitte der Mittellinie zwischen den Seitenteilen 21 und 22 befinden. Aus Gründen
der Steifigkeit ist jeder Hebelarm im Querschnitt T-förmig ausgebildet.
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Zwischen jedem Drehabschnitt und dem entsprechenden Seitenteil ist
eine zur Drehlagerung des Drehabschnitts an dem Seitenteil dienende Biegevorrichtung
36 vorgesehen. Jede Biegevorrichtung weist eine verhältnismäßig dünne Biegeplatte
37 z.B.
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aus rostfreiem Stahl auf. Diese Platten sind allgemein rechteckförmig
ausgebildet und an ihren oberen und unteren Enden jeweils mit einem zur Befestigung
dienenden Block 38 bzw. 39 versehen. Die Biegeplatten sind vermittels Bolzen 41
und
Einspannplatten 42 an den Blöcken befestigt. Die oberen Blöcke
38 sind an den Seitenteilen des Waagengestells z.B.
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durch Schweißverbindungen starr befestigt. Die unteren Blöcke 39 sind
an den Drehabschnitten 28, 31 vermittels starrer, rechteckiger Platten 43 starr
befestigt, welche mit den Enden der Drehabschnitte und den Blöcken 39 verschweißt
sind.
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Die Waagenbühne 12 wird von vier Pfosten 46, starren Schienen 47
und 48 und zusätzlichen Biegevorrichtungen 49 getragen und ruht teilweise auf den
oberen Enden der Pfosten 46.
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Die unteren Enden der Pfosten 46 sind an den Schienen 47 und 48 befestigt,
welche parallel zu den Drehabschnitten der Haupthebelarme verlaufen, mit denen sie
vermittels zusätzlicher Biegevorrichtungen 49 verbunden sind. Diese Biegevorrichtungen
entsprechen den Biegevorrichtungen 36 und weisen jeweils eine Biegeplatte 51 und
obere und untere Befestigungsblöcke 52 bzw. 53 auf. Die oberen Blöcke 52 sind an
dem Ende der Drehabschnitte an den rechteckigen Platten 43 befestigt, während die
unteren Blöcke 53 an den Schienen 47, 48 befestigt sind. Wie somit für den Fachmann
offensichtlich, wirken die Haupthebelarme 26, 27 als sekundäre Hebelarme.
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Eine auf die Waagenbühne 12 aufgelegte Last erzeugt eine geringe Verlagerung
der Bühne nach unten , wodurch eine geringe Drehbewegung der Drehabschnitte und
eine nach unten gerichtete Verlagerung der freien Enden der Haupthebelarme hervorgerufen
wird.
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Zur Lagerung der Waagenbühne 12 sind außerdem weitere Vorrichtungen
vorgesehen, die aus einem Paar diagonal verlaufender
Verstrebungen
54, 56 und parallel zu den Endteilen des Waagengestells verlaufenden Verstrebungen
57, 58 bestehen. Diese Verstrebungen sind an ihren Enden starr mit den Pfosten 46
verbunden und tragen an ihrer oberen Oberfläche die untere Oberfläche der Waagenbühne
12.
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Ein Überleitglied in der Form eines Überleithebelarms 59 ist an einem
Ende 59a vermittels einer Biegevorrichtung 61 an dem Waagengestellendteil 24 gelagert.
Die Biegevorrichtung 61 weist eine Biegeplatte 62 auf, welche den Biegeplatten 37
und 51 entsprechend ausgebildet ist. Die Biegeplatte 62 ist vermittels eines oberen
Blocks 63 an dem Endteil 24 befestigt. Ein unterer Block 64 bildet eine Lagerung
für den unteren Abschnitt der Biegeplatte 62, berührt jedoch nicht den Endteil 24.
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Eine Platte 66 ist in der Nähe der freien Enden 29a und 32a der Haupthebelarme
mit der oberen Oberfläche des Oberleithebelarms 59 verbunden. Biegsame Seile 67
verbinden die Platte 66 mit den freien Enden der Haupthebelarme. Somit erzeugt eine
nach unten gerichtete Kraft auf einen der beiden Haupthebelarme eine entsprechende,
nach unten gerichtete Kraft an dem freien Ende 59b des überleithebelarms. Anstelle
der Seile 67 können ggf. auch dünne Biegeplatten verwendet werden.
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Das freie Ende des Überleithebelarms 59 befindet sich in der Nähe
des Waagengestellendteils 23. Eine Abtastvorrichtung dient zur Ermittlung der an
dem freien Ende 59b ausgeübten Kraft. Diese Vorrichtung besteht aus einer KraftmeR-dose
68, die an einem Block 69 befestigt ist, welcher seinerseits
an
dem oberen, mittigen Abschnitt des Endteils 23 angebracht ist. Die Kraftmeßdose
68 ist vermittels eines Bolzens 71 an dem Block 69 befestigt und vermittels einer
biegsamen Seilverbindung 72 mit dem Ende des Hebelarms 59 verbunden. Die Kraftmeßdose
68 kann nach Wunsch auch unterhalb des freien Endes des oberleithebelarms 59 angeordnet
werden, wobei das Ende des Hebelarms eine nach unten gerichtete Druckkraft auf die
Kraftmeßdose ausübt.
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Bei einer bevorzugten Ausführungsform weist die Kraftmeßdose einen
Spannungsmesser auf, dessen elektrischer Widerstand von der durch das Seil 72 auf
den Spannungsmesser ausgeübten Zugkraft abhängig ist. Bei einer anderen bevorzugten
Ausführungsform weist die Kraftmeßdose vier Spannungsmesser auf, von denen zwei
durch eine nach unten gerichtete Kraft des Hebelarms 59 unter eine Zugspannung,
und die anderen zwei unter eine Druckspannung gesetzt werden.
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Wie Fig. 6 zeigt, ist die Kraftmeßdose 68 als ein Zweig einer Widerstandsbrückenschaltung
76 geschaltet. Wenn die Kraftmeßdose vier Spannungsmesser aufweist, sind diese jeweils
in einen Zweig der Brücke geschaltet. Eine Gleichspannungsquelle ist über die Anschlußklemmen
77 und 78 mit der BrUckenschaltung verbunden. Der Ausgang der Brückenschaltung liegt
über einen Widerstand 81 und eine Leitung 82 an dem invertieren--den bzw. dem nicht
invertierenden Eingang eines Funktionsverstärkers 79. Ein Rückkopplungskondensator
83 ist zwischen dem Ausgang und dem invertierenden Eingang des Funktionsverstärkers
geschaltet, so daß dieser einen konstanten Verstärkungsgrad
aufweist.
Der Ausgang des Funktionsverstärkers ist durch einen aus einem Potentiometer 86
bestehenden Spannungsteiler mit einem Digitalvoltmeter 84 verbunden. Das Potentiometer
86 gestattet die Einstellung der Empfindlichkeit des Voltmeters und ergibt damit
den Zusammenhang zwischen der durch das Voltmeter angezeigten Spannung und dem Gewicht
eines auf die Waagenbühne aufgelegten Gegenstands.
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Zur Einstellung der Anzeigevorrichtung auf den Meßwert null, wenn
sich keine Last auf der Bühne 12 befindet, ist ein als Spannungsteiler an einer
Gleichstromquelle liegendes Potentiometer 87 vorgesehen. Der Schleiferkontakt des
Potentiometers ist über einen Widerstand 88 mit dem invertierenden Eingang des Funktionsverstärkers
79 verbunden.
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Bei der bevorzugten Ausführungsform besteht das Digitalvoltmeter
84 aus einer bekannten Ausführung mit mehreren digitalen Anzeigeelementen wie z.B.
Nixie-Zählröhren, welche eine Digitalanzeige der an den Eingang des Voltmeters angelegten
Spannung liefern. Bei der erfindungsgemäßen Waage ist diese Spannung von dem Gewicht
einer auf die Waagenbühne aufgelegten Last abhängig.
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Die Arbeits- oder Wirkungsweise der die elektrische Kraftmeßdose
aufweisenden Waage ist wie folgt. Wenn sich auf der Waagenbühne keine Last befindet,
haben die eine oder mehreren Spannungsmesser der Kraftmeßdose 68 einen elektrischen
Widerstand bestimmter Größe. Das Potentiometer 87 wird nun so eingestellt, daß die
an den Eingangsklemmen des Funktionsverstärkers angelegte Spannung in diesem Zustand
den Wert
null aufweist. Die Ausgangsspannung des Funktionsverstärkers
ist ebenfalls gleich null, und auch die an das Digitalvoltmeter 84 angelegte Spannung.
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Wenn auf die Waagenbühne 12 nun ein Gegenstand oder eine Last gelegt
wird, übt er bzw. sie auf diese eine nach unten gerichtete Kraft aus, welche eine
Drehbewegung der Drehabschnitte der Haupthebelarme 26, 27 und eine entsprechende,
nach unten gerichtete Kraft an den freien Enden der Haupthebelarme ausübt, welche
von dem Übersetzungsverhältnis der Haupthebelarme abhängig ist. Die Haupthebelarme
üben vermittels der Platte 66 und der Seile 67 eine nach unten gerichtete Kraft
auf das freie Ende des Überleithebelarms 59 aus.
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Das freie Ende 59b desselben übt eine Zugspannung auf die Kraftmeßdose
68 aus, wodurch der elektrische Widerstand des einen oder der mehreren, in der Dose
befindlichen Spannungsmesser auf einen Wert verändert wird, der von dem Hebelarmverhältnis
der Arme 26, 27 und 59 und von der auf die Bühne 12 ausgeübten Kraft abhängig ist.
In diesem Zustand hat die an die Eingangsklemmen des Funktionsverstärkers angelegte
Spannung nicht länger den Wert null, sondern eine Größe, die von der auf die Kraftmeßdose
ausgeübten Spannung und damit von dem Gewicht einer auf die Bühne aufgelegten Last
abhängig ist. Die Spannung am Ausgang des Funktionsverstärkers wird durch das Potentiometer
86 an den Eingang des Digitalvoltmeters angelegt, und wenn dieses Potentiometer
richtig eingestellt ist, liefert dieses eine direkte Anzeige des Gewichts der auf
der Bühne befindlichen Last.
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In Fig. 7 ist eine Ausführungsform der Erfindung dargestellt, bei
welcher eine hydraulische Kraftmeßdose 75 zur Anzeige der Kraft am freien Ende 59b
des Überleithebelarms dient. Die Kraftmeßdose ist an einem Block 76' befestigt,
der seinerseits an dem unteren, mittigen Abschnitt des Gestellendteils 23 befestigt
ist. Die Kraftmeßdose weist einen Flüssigkeit enthaltenden hydraulischen Zylinder
und einen innerhalb des Zylinders verschiebbaren Kolben auf, durch den der Flüssigkeitsdruck
entsprechend der Belastung verändert wird. Das freie Ende 59b des Überleithebelarms
ist mit dem Kolben der Kraftmeßdose durch eine Kugel 77' verbunden, die von Fassungen
in dem Oberleithebelarm und in der Kraftmeßdose aufgenommen wird. Ein Druckmesser
78t steht über eine Druckleitung 79' in Verbindung mit dem Zylinder der Kraftmeßdose.
Der Druckmesser ist außerhalb des Waagengestells angeordnet und in Gewichtseinheiten
geeicht, so daß er eine direkte Gewichtsanzeige für eine-auf der Bühne befindliche
Last liefert. Ein in den Block 69 eingeschraubter Anschlag 81' dient dazu, die Kugel
77' in ihren Fassungen zu halten.
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Die Wirkungsweise der in Fig. 7 dargestellten Ausführungsform ist
die gleiche wie die der vorstehend beschriebenen Ausführung, mit Ausnahme der Art
und Weise, in welcher die Anzeige erzeugt wird. Wenn ein Gegenstand auf die Waagenbühne
gelegt wird, drückt das freie Ende 59b des Oberleithebelarms den Kolben der hydraulischen
Kraftmeßdose nach unten und vergrößert dadurch den Druck der HydraulikflUssigkeit.
Dieser Druck wird von dem Druckmesser 78' in Gewichtseinheiten
angezeigt
und gestattet die Ablesung des Gewichts des auf der Bühne befindlichen Gegenstands.
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Zur Anzeige der an dem freien Ende des Oberleithebelarms auftretenden
Kräfte, d.h. des Gewichts einer auf die Waagenbühne aufgelegten Belastung, lassen
sich ggf. auch andere Vorrichtungen verwenden.
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In den Figuren 8 und 9 ist eine weitere bevorzugte Ausführungsform
unter Verwendung einer hydraulischen Kraftmeßdose 75 dargestellt. Wie bei der in
Fig. 7 dargestellten Ausführungsform ist die Kraftmeßdose an einem Block 76 r befestigt,
der an dem unteren, mittigen Abschnitt des Waagengestellendteils 23 befestigt ist.
Bei dieser Ausführungsform ist jedoch das freie Ende des Oberleithebelarms 59 vermittels
eines allgemein mit dem Bezugszeichen 86' bezeichneten Joches mit der Kraftmeßdose
verbunden. Das Joch weist einen Basisteil 87', der starr mit dem Hebelarm 59 verbunden
ist, und zwei Arme 88' auf, die an einem Ende jeweils mit den Basisteil 87' verbunden
sind und von diesem in einer zu dem Hebelarm 59 im wesentlichen parallelen Richtung
vorstehen.
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Ein Querträger 89 verbindet die freien Enden der Arme 88' und ist
mit diesen durch Gewindebolzen 91 verbunden. Eine Kreisplatte 92 ist durch Bolzen
93 an dem Querträger 89 befestigt. Die Platte 92 ist außerdem mit dem Kolben der
Kraftmeßdose verbunden.
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Wie Fig. 10 zeigt, läßt sich eine Dig.ralanzeige des auf der Waagenbühne
befindlichen Gewichts unter Verwendung einer hydraulischen Kraftmeßdose auch bei
dieser Ausführung 5-form
bewerkstelligen. Der Ausgang der hydraulischen
Kraftmeßdose 75 ist durch eine Druckleitung 79 t mit einem Druckwandler 96 verbunden,
der ein elektrisches Ausgangssignal erzeugt, dessen Größe von dem Druck abhängt,
der durch die Flüssigkeit der Kraftmeßdose ausgeübt wird. Bei einer bevorzugten
Ausführungsform weist der Druckwandler 96 eine biegsame Membran und wenigstens einen
Spannungsmesser auf, dessen elektrischer Widerstand von dem durch die in der Kraftmeßdose
befindliche Flüssigkeit auf die Membran ausgeübten Druck abhängt. Der Wandlerausgang
wird einem Verstärker 97 und dann in ähnlicher Weise wie in Fig. 6 einem Digitalvoltmeter
98 zugeführt.
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Bei sämtlichen, hier dargestellten Ausführungsformen wird durch das
Auflegen eines Gegenstandes oder einer Last auf die Waagenbühne eine nahezu unmerkliche
Verlagerung der Bühne bewirkt. Entsprechend der Darstellung sind die Haupthebelarme
29, 32 angenähert 6,67 mal so lang wie der Abstand zwischen den Biegevorrichtungen
36 und 49, und die Länge des Überleithebels 59 entspricht angenähert dem dreifachen
Abstand zwischen den Seilen 67 und der Biegevorrichtung 61, so daß sich insgesamt
ein in der Größenordnung von 20 liegender Multiplikationsfaktor für die Kraft ergibt.
So erzeugt beispielsweise eine Waagenbühenbelastung von 680 kp eine Kraft in der-
Größenordnung von 34 kp an dem freien Ende des Überleithebelarms 59. Bei herkömmlichen
Kraftmeßdosen bewirkt diese Kraft eine Verlagerung in der Größenordnung von 0,1905
mm in der Kraftmeßdose, wobei die Waagenbühne nur um
etwa 0,00952
mm nach unten verlagert wird. Aufgrund dieser äußerst geringen Verlagerung der Waagenbühne
lassen sich vermittels der Biegevorrichtungen aufweisenden Waage nach der Erfindung
ungewöhnlich gute Ergebnisse erzielen.
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Da die beiden Haupthebelarme 29, 32 im wesentlichen gleiche Länge
aufweisen, erzeugt ein vorgegebener Gegenstand die gleiche Kraft an dem Überleithebelarm,
unabhängig davon, an welcher Stelle auf der Waagenbühne sich der Gegenstand befindet.
Zur Konstanthaltung des Hebelarmverhältnissses sind die Mittelpunkte der Drehabschnitte
der Haupthebelarme, die biegsamen Seile und die Kraftmeßdose in im wesentlichen
der gleichen waagerechten Ebene angeordnet.
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Entsprechend der Erfindung läßt sich eine Waage mit einer Tragfähigkeit
in der Größenordnung von 680 kp (1500 lb) in einem Waagengestell mit einer Höhe
von nicht mehr als 115 mm bauen. Eien derartige Waage weist eine ausreichend hohe
Empfindlichkeit auf, gestattet die Anzeige von Gewichts änderungen in der Größenordnung
von 56 pond (2 Unzen) und weist eine Genauigkeit von 0,1 % oder weniger der Tragfähigkeit
auf.
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Wie aus der vorstehenden Beschreibung ersichtlich, ist durch die
Erfindung eine neue und verbesserte Waage mit Biegeelementen geschaffen worden,
in der aufgrund der Biegeelemente die Probleme des Verschleisses, der Korrosion,
der Fluchtungsfehler und des Pendelns der Waagenbühne, welche in Waagen mit Schneidenlagern
die Genauigkeit herabsetzen, ganz ausgeschalwerden tetra Die Waage weist keine einem
Versch]eiß unterliegenden
Lager auf, und die digitale Gewichtsanzeige
beseitigt die mit der Parallaxe und mit Ablesefehlern verbundenen Probleme herkömmlicher
Waagen mit Ableseskalen.
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- Patentansprüche : -