DE2301360C3

DE2301360C3 - Oberschalige Neigungshebelwaage

Info

Publication number: DE2301360C3
Application number: DE2301360A
Authority: DE
Inventors: Ernst Dipl.-Ing. 7460 Balingen Kuhnle
Original assignee: Bizerba Werke Wilhelm Kraut GmbH and KG
Current assignee: Bizerba SE and Co KG
Priority date: 1973-01-12
Filing date: 1973-01-12
Publication date: 1975-09-25
Also published as: JPS5433543B2; FR2214116B1; DE2301360A1; ATA994473A; AT355328B; JPS49110375A; DE2301360B2; IT1000725B; BE808989A; NL7316775A; FR2214116A1; US3869009A; CH560890A5

Description

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Die Erfindung betrifft eine oberschalige Neigungshebelwaage, insbesondere Tischwaage, mit einem parallel geführten Lastschalenträger, welcher lotrecht eine Eingangsschneide eines Auswägeneigungshebels und eine Eingangsschneide eines gegenläufig zum Auswägeneigungshebel ausschlagenden Hilfsneigungshebels, beide in ihren Drehpunkten mittels ortsfester Schneidenlager gelagert, über Druckstützen beaufschlagt, wobei eine Druckstütze als horizontal bewegliche Druckkoppel auf der dem Lastschalenträger zugewandten Seite eintauf diesem abrollende Abwälzfläche, deren Mittelpunkt in der Eingangsschneide liegt, und auf der anderen Seite eine Pfanne hat

Ferner betrifft die Erfindung eine oberschalige Neigungshebelwaage, insbesondere Tischwaage, mit einem parailcl geführten Lastschalenträger, welcher lotrecht eine Eingangsschneide eines Auswägeneigungshebels und eine Eingangsschneide eines gegenläufig zum Auswägeneigungshebei ausschlagenden Hilfsneigungshebels, beide in ihren Drehpunkten mittels Schneidenlager (Drehpunkt-Schneidenlager) verschwenkbar, über Druckstützen beaufschlagt, wobei das Drehpunkt-Schneidenlager des Auswägeneigungshebels als ortsfestes Schneidenlager ausgebildet und das Drehpunkt-Schneidenlager des Hilfsneigungshebels von einer hon zontai beweglichen Druckstütze, welche auf der dem Drehpunkt abgewandten Seite einer Abwälzfläche und auf der anderen Seite eine Pfanne für das Drehpunkt Schneidenlager hat, unterstützt ist.

Bekannte oberschalige Neigungspendelwaagen mn einem Neigungshebel, welche z. B. als Ladenwaagen Verwendung finden, ztichnen sich trot/ eines verhall nismäßig ;infaehen Aufbaus durch sehr große Genauig keit aus Bei diesen Waagen entspricht der Tangens des Ausschlagwinkels des Neigungspendels genau der Grö ße der auf die Lastplatte aufgelegten Last. Eine mit dem Neigungshebel zusammenwirkende Kreisbogen skale ist /war nicht linear, sondern nach der Tangensfunktion geteilt, sie läßt sich aber rechnerisch mit belie big großer Genauigkeit herstellen. Auf diese Weise er hält man ohne langwierige Justierarbeit eine praktisch vollkommene Übereinstimmung zwischen der zu wägenden Masse und dem angezeigten Gewichtswert. Die Skale kann in mehrere tausend Teilabschnitte, also sehr genau geteilt werden, was auch eichtechnisch gerechtfertigt ist, und zwar selbst dann, wenn der zulässige Fehler an den einem bestimmten Teilabschnitt der Skale zugeordneten Gewichtswert gebunden ist.

Diesen Vorzügen steht der Nachteil solcher Waagen gegenüber, daß sie ausgesprochen niveauempfindlich sind, d. h. bei der geringsten Schrägstellung der Waage, z. B. bei nicht ganz starren Aufstellflächen in Ladengeschäften oder nach einem Verrücken am Arbeitsplatz, verändern sich die Nullanzeige sowie die Ausschlagweite des Pendels über das eichtechnisch zulässige Maß hinaus.

Diese Niveauempfindlichkeit der Einpendelwaage läßt sich durch die Verwendung von Doppelpendelwaagen, also durch Hinzufügen eines zweiten, entgegenge setzt schwingenden Pendels, verbessern. Um dabei die Tangensbeziehung zwischen zu wägender Last und Neigungswinkel aufrechtzuerhalten, muß die Wägekraft in die Eingangsschneiden der beiden im wesentlichen gleichberechtigten Neigungspendel lotrecht eingeführt werden.

Es zeigt sich aber, daß bei solchen Doppelpendelwaagen, insbesondere bei Waagen mit hoher Auflösung, die Genauigkeit der Gewichtsanzeige nicht ausreichend ist. Um die Neigungspendel und damit auch die Waage möglichst klein und leicht zu gestalten, wird nämlich der Abstand zwischen den Eingangsschneiden und Hauptschneiden der Neigungspendel so klein wie möglich gewählt. Demzufolge wird auch ein der Parallelführung eines Lastschalenträgers dienender Lenker klein. Dazu kommt, daß der Ausschlagwinkel der Neigungspendel möglichst groß gewählt werden muß im

fnteresse einer besseren Ausnutzung der Kraftwirkung der Pendel und eines großen ursprünglichen Meßwesen

Beide vom Markt herrührende Maßnahmen tragen _Djcbt zur meßtechnischen Verbesserung der Waage bei. Man müßte vielmehr bestrebt sein die Führungselemente des Lastplattenträgers lang zu gestalten und möglichst kleine Winkelwege vorzusehen. Dies würde auch der leichteren Justierbarkeit dienen. Die P-oblematik tritt erst richtig zutage bei relativ großen Last platten mit "iahen Eck- und Seitenlasten, die durch unsachgemäßes Plazieren des Wägeguts, wie es z. B. bei einer Ladenwaage durchaus vorkommen kann, entstehen. Wird zudem eine höhere Auflösung der Gewichtsanzeige, z. B. 10000 Striche im Skalenbereich, und damit bei eichpflichtigen Waagen auch eine in gleichem Maße höhere Genauigkeit gefordert, wird das Problem n&ch schwieriger.

Die Erfindung geht von der Aufgabe a<\s, die Niveausicherheit einer oberschaliger, Doppelpendelneigungswaage zu verbessern, d. h. die Stabilität des Nullpunkts zu erhöhen und die Abweichungen vom Soll Wert bei Schiefstellung der Waage weitgehend auszuschalten.

Die Aufgabe wird bei dem ersten erwähnten Waagentyp dadurch gelöst, daß erfindungsgemäß bei einem für sich parallel geführten Lastschalenträger auch die andere Druckstütze als bewegliche Druckkoppel mit Abwälzfläche ausgebildet ist.

Bei dem zweiten eingangs erwähnten Waagentyp wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß erfindungs_bemaß bei einem für sich parallel geführten Lastschalemräger die Druckstüize /wischen Lastschalemräger und Eingangsschneide des Auswägeneigungshebels als beweg liehe Druckkoppel mit Abwälzfläche ausgebildet ist.

Für sich parallel geführte Lastschalemräger sind zwar bei Waagen anderer Gattungen an sich bereits bekannt, diese Führung trägt jedoch in diesen Fällen zur Verbesserung der Niveauempfindlichkeit nichts bei. Während der Aufbau einer Federwaage von vornherein von einer Neigungspendelwaage völlig verschieden ist. wird bei bekannten Einpendelmngungswaagen mit getrennter Parallelführung des Lastschalenträgers so-"ar die Genauigkeit üblicher Einpendelwaagen beeinträchtigt.

So ist eine Einpendelneigungswaage mit getrennter Lastschalenfühmng bekannt, bei der aber die Wägelast nicht lotrecht in den Neigungshebel eingeführt wird. Dadurch geht die eindeutige Tangensbeziehung verloren und die Gewichtsanzeige muß empirisch geeicht werden. Bei einer weiteren bekannten Einpendelnd· gungswaage wird die Parallelführung des Lastschalenträgers durch im wesentlichen horizontal zwischen dem Lastschalemräger und dem Waagengestell gespannte elastische Drähte bewirkt. Da diese bei Auslenkung des Lastschalenträgers auch in vertikaler Richtung Kräfte auf den Lastschalenträger ausüben, wird das Wägeergebnis verfälscht, sobald der Lastschalemräger aus der Nullposition ausgelenkt ist. Diese Waage ist daher nur als Nullwaage verwendbar.

Bei Einpendelneigungswaagen ist es auch bereits be- 6c kannt, die Kraft vom Lastschalenträger zur Lasteingangsschneide des Neigungshebels über eine abwälzbare Druckkoppel zu erreichen. Dabei wird die Druckkoppel auf einer Krafteinleitungsplatte abgewälzt, welche über einen Parallellenker und über den Neigungs- ft.s hebel selbst parallel zu sich geführt ist. Es handelt sich also um eine vom Anmeldegegenstand gänzlich verschiedene Waagenanordnung, die in dieser Ausfüh

rungsform insbesondere nicht für Doppelpendelwaagen verwendbar ist Die beiden Lasteingangsschneiden der beiden Neigungshebel in Doppelpendelwaagen bewegen sich nämlich auf gegenläufigen Kreisbögen, so daß in diese beiden Schneiden die Kraft nicht über ein einziges Druckstück und eine Lastplatte eingeleitet werden kann.

Die Lösung der vorliegenden Aufgabe beruht auf der Erkenntnis, daß ein genau geradlinig, senkrecht oder wenigstens auf einem flachen Kreisbogen geführter Lastplattenträger die Niveauempfindlichkeit einer Doppelpendelneigungswaage wesentlich reduziert Es wird daher nach der Erfindung vorgesehen, die Parallelführung unabhängig vom Neigungspendel anzuordnen und die Last mittelbar in das Neigungspendel ein zuführen, weil dann den Forderungen einer genau geradlinigen oder nur schwach gekrümmten Führung des Lastplattenträgers genügt ist

Die Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen der Erfindung dient im Zusammenhang mit den Zeichnungen der weiteren Erläuterung. Ls stellt dar

F i g. 1 eine scher.iatische Seitenansicht einer ersten Ausführungsform der Erfindung,

F i g. 2 eine schematische Seitenansicht einer abgewandelten Ausfuhrnngsform der 1 rfindung,

F 1 g. 3 eine Schnittansicht entlang der Linie 3-3 in den F i g. 1 und 2 und

F i g. 4 eine sehematische Teilansicht der abgehandelten Ausführungsform der Waage aus F i g. 2.

Bei den in den F i g. 1 und 2 dargestellten Ausfuhrungsbeispielen der Erfindung ist ein Auswagenei gungshebcl 1. der aus Neigungsgewicht 2 und Hebelarm i besteht mittels zweier Schneidenlager, bestehend aus zwei Hauptschneiden 4 auf einem Pfannenpaar 5. schwenkbar gelagert wobei das Pfannenpaar 5 seinerseits am Wagengestell b fixiert ist. Ein Doppelarm 7 (Fig. 3) des Neigungshebels weist zwei Eingangsschneiden 8 auf, auf denen sich /wei an ihrer Unterseite pfannenlörmig ausgebildete Druckstutzen 9 abstutzen. An ihrer Oberseite weisen die Druckstutzen 9 eine ZylinderHäche als Abwälzfläche auf. deren Krümmungsachse in der Schneidenkante der Eingangsschneiden 8 liegt, jeder Eingangsschneide 8 ist eine besondere, entsprechend ausgebildete Druckstütze zugeordnet.

Dem Auswägeneigungshebel 1 ist ein Hilfsneigungshebel 10 zugeordnet, der in Abmessung und Kraftwirkung dem Auswägeneigungshebel 1 entspricht. Der Hilfsneigungshebel 10, dessen Arme 21 und 22 entsprechend F i g. 3 zum Teil doppelt ausgebildet sind, ruht mittels zweier Schneidenlager, wiederum bestehend aus zwei Hauptschneiden 23 auf einem Pfannenpaar 24, das seinerseits am Waagengestell 6 befestigt ist auf letzterem. Die nur einfach vorhandene Eingangsschneide 25 des Hilfsneigungshebels 10 trägt, ebenso wie der Auswägeneigungshebel 1 eine Druckstütze 26, die genau der vorher beschriebenen Druckstütze 9 entspricht.

Die Eingangsschneide 25 des Hilfsneigungshebels 10 ist (vgl. F i g. 3) zwischen den Eingangsschneiden 8 des Auswägeneigungshebels 1 so angeordnet, daß die jeweiligen Sehneidkanten in einer Fluchtlinie liegen. In den F i g. 1 und 2 sind der Auswägeneigungshebel 1 und der Hilfsneigungshebel 10 der Deutlichkeit wegen weiter voneinander entfernt dargestellt, als dies der Wirklichkeit entspricht.

Den Eingangsschneiden 8 des Auswägeneigungshebels 1 ist je eine besondere Druckstütze 9 zugeordnet,

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zwischen denen die Druckstütze 26 der Eingangsschneide 25 des Hilfsneigungshebels liegt.

Auf der Zylinderfläche der Druckstützen 9 und 26 stützt sich miUels einer genau horizontalen, ebenen Fläche ein Lastschalenträger 11 ab. Auf diesem als horizontaler Rahmen oder Platte ausgebildeten Lastschalenträger 11 ist in bekannter und deshalb nicht dargestellter Weise eine Lastplatte, beispielsweise eine Waagschale oder eine Plattform befestigt, die zu wägende Masse wird auf die Lastplatte aufgelegt.

Der Lastschalenträger 11 ist unabhängig von dem Auswägeneigungshebel 1 und dem Hilfsneigungshebel 10 parallel geführt. Bei der in F i g. 1 schematisch angedeuteten Ausführungsform ist am Lastschalenträger 11 eine senkrecht verlaufende Führungsschiene 12 fest angeordnet, die zwischen am Waagengestell 6. z. B. mittels Schneiden und Pfannen, drehbar gelagerten Wälzkörpern 13. 14 leichtgängig und mit minimalem Spiel vertikal beweglich ist. Da der Lastschalenträger 11 senkrecht zur Zeichnungsebene der F i g. 1 eine vorbestimmte Ausdehnung besitzt, wird bei praktischer Ausführung der Waage gemäß F i g. 1 vor oder hinter der Führungsschiene 12 und den Wälzkörpern 13, 14 vorteilhafterweise noch wenigstens eine weitere, entsprechend ausgebildete Parallelführung des Lastschalenträgers 11 vorgesehen. Außerdem erhält der Lastschalenträger 11 bei der praktischen Verwirklichung noch eine leichtgängige Wälzführung, die eine Bewegung des Lastschalenträgers senkrecht zur Zeichnungsebene der F i g. 1 verhindert Diese Wälzführung kann beispielsweise ebenfalls eine Führungsstange und Wälzkörper entsprechend den beschriebenen Teilen aufweisen. Entscheidend ist. daß der Lastschalenträger 11 parallel zu sich selbst vertikal leichtgängig geführt ist. so daß er die beim Auflegen der Last erfolgende, vom Auswägeneigungshebel 1 zu messende Abwärtsbewegung ausführen kann. Die vom Lastschalenträger 11 aufgenommene Kraft wird mittelbar über die Druckstutzen 9 und 26 stets lotrecht in die Eingangsschneiden 8 und 25 des Auswägeneigungshebels 1 bzw. des Hilfsneigungshebels 10 eingeleitet, welche einen entsprechenden Ausschlag ausführen.

In F i g. 1 ist der Auswägeneigungshebel 1 bei Mittelausschlag dargestellt. Der Auswägeneigungshebel 1 trägt einen Zeiger 15. der über eine gestellfeste Skale 16 spielt. Bei praktischen Ausführungen der Waage wird in an sich bekannter Weise an Stelle des Zeigers 15 ein optische Skale, z. B. in Form eines Diapositivs am Auswägeneigungshebel 1 befestigt, die stark vergrößert auf eine mit einer Ablesemarke versehene Mattscheibe projiziert wird

Wesentlich bei der in F i g. 1 dargestellten Waage rst. daß der Lasischalenträger Ii durch besondere Mittel, nämlich die Führungsschiene 12 und die zugeordneten Wälzkörper 13, 14. unabhängig von den Neigungshebeln parallel geführt ist Auf diese Weise kann die Par allelführung sehr genau ausgebildet werden und ist ins besondere nicht mehr von dem in der Praxis meist kleinen Abstand zwischen der Hauptschneide 4 und der Eingangsschneide 8 bzw. 23 und 25 abhängig. Durch diese unabhängige Parallelführung im die Waage er heblich niveausicherer, d. h. unempfindlicher gegen Schrägstellung, als bekannte Neigungspendelwaagen. Außerdem kann die unabhängige Parallelführung leicht so bemessen werden, daß auch eine ungleichmäßige Verteilung oder Anordnung der Last auf der Lastplatte das Meßergebnis nicht verfälscht.

In Fig.2, in der entsprechende Teile die gleichen Bezugszeichen wie in F i g. 1 tragen, ist die vom Auswägeneigungshebel 1 und vom Hilfsneigungshebel 10 ίο unabhängige Parallelführung durch zwei relativ lange Parallelogrammlenker 17, 18 verwirklicht. Die Lenkerführung gemäß F i g. 2 ist nicht ganz kreisbogenfrei wie die Parallelführung gemäß Fig. 1, sie ist jedoch einfacher herstellbar und in den meisten Fällen ausreichend. Die Parallelogrammlenker 17, 18 sind einerseits am Waagengestell 6 und andererseits an einem starr vom Lastschalenträger U nach oben und unten abstehenden Arm 19 gelenkig befestigt. Auch die Waage gemäß F i g. 2 ist niveausicherer, weil die Parallelogrammlenker 17. 18 unabhängig vom Auswägeneigungshebel 1 wirken und ihre Länge sehr viel langer als der Abstand zwischen den Haupt und Eingangsschneiden 4 bzw. 8 des Auswägeneigungshebels 1 und zwischen den Haupt- und Eingangsschneiden 23 bzw. 25 des Hilfsneigungshebels 10 sein kann.

Zur einwandfreien Führung des Lastschalenträgers 11 ivt entsprechend dessen Ausdehnung senkrecht zur Zeichnungsebene wenigstens ein weiterer, nicht dargestellter Lenker notwendig. Auch ist, ebenso wie im Zusammenhang mit F i g. 1 beschrieben, eine Führung des Lastschalenträgers 11 senkrecht zur Zeichnungsebene erforderlich, beispielsweise eine Wälzführung.

F i g. 4 stellt eine Teilansicht einer weiteren möglichen Ausführungsform der Erfindung dar, die sich von der Ausführungsform gemäß F i g. 2 lediglich durch eine unterschiedliche Ankoppelung des Hilfsneigungshebels 10 an den parallel geführten Lastschalenträger 11 unterscheidet. Die Parallelführung des Lastschalenträger:. 11 ist in Fig.4 nicht dargestellt, sie kann so. wie in F i g. 1 oder 2 veranschaulicht ausgebildet werden. In F i g. 4 ist an der Unterseite des Lastschalenträgers 11 fest ein Druckstück 27 angeordnet das mit einer pfannenartigen Unterseite auf der Eingangsschneide 25 des Hilfsneigungshebels 10 aufsitzt. In diesem Fall ist die Hauptschneide 23 des Hilfsneigungshe bels 10 nicht gestellfest sondern auf der pfannenartig ausgebildeten Oberseite einer Druckstütze 28 gelagert, die mittels einer zylindrischen Wälzfläche, deren Achse in der Schneidenkante der Hauptschneide 23 liegt, auf so einer am Waagengestell 6 fest angeordneten, horizontalen Räche 29 abrollt Im übrigen entspricht die Ausfühningsform gemäß Fig.4, was ihre Wirkungsweise und Vorteile betrifft den zuvor beschriebenen Ausführungsformen.

Die hier beschriebenen Ausführungsformen erschöpfen natürlich nicht alle Verwirklichtingsmöglichkeiten der Erfindung. So können z. B. bei kugeliger Gestaltung der Wäizflächen an den Dnickstöcken 9,26.28 die Paralleiogrammlenker 17.18 auch um 90° gedreht werdea so daß sie senkrecht zur Zeichnungsebene der Figur liegen.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

23 Ol360 Patentansprüche:

1. Oberschalige Neigungshebelwaage, insbesondere Tischwaage, mit einem parallel geführten Lastschalenträger, welcher lotrecht eine Eingangsschneide eines Auswägeneigungshebels und eine Eingangsschneide eines gegenläufig zum Auswäge· neigungshebel ausschlagenden Hilfsneigungshebels. beide in ihren Drehpunkten mittels ortsfester to Schneidenlager gelagert. Ober Druckstutzen beaufschlagt, wobei eine Druckstütze als horizontal bewegliche Druckkoppel auf der dem Lastschalenträger zugewandten Seite eine auf diesem abrollende Abwälzfläche, deren Mittelpunkt in der Eingangs- rs schneide liegt, und auf der anderen Seite eine Pfanne hat, dadurch gekennzeichnet, daß bei einem für sich parallel geführten Lastschaienträger

(11) auch die andere Druckstütze (26 bzw. 9) als bewegliche Druckkoppel mil Abwälzfläche ausgebildet ist.

2. Oberschalige Neigungshebel waage, insbesondere Tischwaage, mit einem parallel geführten Lastschalenträger, welcher lotrecht eine Eingangsschneide eines Auswägeneigungshebels und eine Eingangsschneide eines gegenläufig zum Auswägeneigungshebel ausschlagenden Hilfsneigungshebels, beide in ihren Drehpunkten mittels Schneidenlager (Drehpunkt-Schneidenlager) verschwenkbar, über Druckstutzen beaufschlagt, wobei das Drehpunkt-Schneidenlager des Auswägeneigungshebels als ortsfestes Schneidenlager ausgebildet und das Drehpunkt-Schneidenlager des Hilfsneigungshebels von einer horizontal beweglichen Druckstütze, welche auf der dem Drehpunkt abgewandten Seite eine Abwälzfläche und auf der anderen Seite eine Pfanne für das Drehpunkt-Schneidenlager hat. unterstützt ist, dadurch gekennzeichnet, daß bei einem für sich parallel geführten Lastschalenträger (11) die Druckstütze (9) zwischen Lastschalenträger (11) und Eingangsschneide (8) des Auswägeneigungshebels (1) als bewegliche Druckkoppel mit Abwälzfläche ausgebildet ist

3. Oberschalige Neigungshebelwaage nach Anspruch I oder 2. dadurch gekennzeichnet, daß der Lastschalenträger (II) durch wenigstens eine vertikale, zwischen Wälzkörpern (13, 14) bewegliche Führungsschiene (12) geführt ist.

4. Oberschalige Neigungshebelwaage nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Lastschalenträger (U) durch Parallelogrammlenker (17, 18) geführt ist, deren Länge wesentlich größer als der Abstand zwischen den Schneidenlagern bzw. P^1-P*-'; unkt-Schneidanla»»en und den Eingangsschneiden (8, 25) des Auswägeneigungshebels (I) und des Hilfsneigungshebels (10) ist.