DE2301361B1

DE2301361B1 - Oberschalige neigungshebelwaage, insbesondere tischwaage

Info

Publication number: DE2301361B1
Application number: DE19732301361
Authority: DE
Inventors: Ernst DipL-Ing.; Schwarz Josef; 7460 Baiingen 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: 1974-02-14
Also published as: IT1000726B; JPS49110376A; CH560889A5; DE2301361C2; FR2214117B1; FR2214117A1; BE808901A; DE2301361A1; NL7316774A; AT354750B; JPS5546565B2; ATA1051273A; US3869008A

Description

Die Erfindung betrifft eine oberschalige Neigungshebelwaage, insbesondere Tischwaage, mit einem parallel geführten Lastschalenträger, welcher über Druckstützen lotrecht eine Eingangsschneide eines Auswägeneigungshebels und eine Eingangsschneide eines gegenläufig zum Auswägeneigungshebel ausschlagenden Hilfsneigungshebels, beide in ihren Drehpunkten mittels Schneidenlager gelagert, beaufschlagt.

Die lotrechte Krafteinleitung in ein Neigungspendel ist bei Vielhebelwaagen grundsätzlich bekannt (deutsche Auslegeschrift 1574530). Bei bekannten Waagen der oben angegebenen Gattung (deutsche Patentschrift 15542, französische Patentschrift 806) führen während des Wägevorganges die den Hilfsneigungshebeln zugeordneten Druckstücke eine taumelnde Bewegung aus und erzeugen dabei horizontale Kraftkomponenten, so daß kein exakter Gleichlauf von Auswägeneigungshebel und Hilfsneigungshebel gewährleistet ist und das Wägeergebnis dadurch verfälscht wird.

Der Erdindung liegt die Aufgabe zugrunde, unter der Bedingung einer stets lotrechten Krafteinleitung in die Eingangsschneiden der Neigungshebel die gegenläufige kreisbogenförmige Bewegung des Hilfsneigungshebels gegenüber dem Auswägeneigungshebel so zu korrigieren, daß das Wägeergebnis nicht verfälscht wird.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß auf zweierlei Art gelöst: Einmal ist vorgesehen, daß das Schneidenlager (Drehpunkte) des Hilfsneigungshebels auf einer Druckstütze mit einer auf der dem Drehpunkt abgewandten Seite der Druckstütze vorgesehenen Abwälzfläche, deren Mittelpunkt im Drehpunkt liegt, angeordnet ist. Die andere Lösung besteht darin, daß die die Eingangsschneide des Hilfsneigungshebels beaufschlagende Druckstütze, als Druckkoppel ausgebildet, an der einen Seite einen Teil des Schneidenlager und auf der anderen Seite eine Abwälzfläche, deren Mittelpunkt im Schneidenlager liegt, hat.

Bei diesen beiden, auf dem gleichen Prinzip beruhenden Lösungen wird der Vorteil erzielt, daß trotz robuster, gegenüber Schrägstellung und Erschütterung weitgehend unempfindlicher und platzsparender Konstruktion die Waage dennoch hochgenau und hochauflösend ist und die Tangensbeziehung zwischen gewogener Last und Teilstrichanordnung auf der Wägeskala genau erhalten bleibt.

Die nachstehende Beschreibung mehrerer Ausführungsformen der Erfindung dient im Zusammenhang mit der Zeichnung der weiteren Erläuterung. Es stellen dar

Fig. 1 eine schematische Ansicht einer bekannten Neigungshebelwaage,

Fig. 2 eine Schnittansicht entlang der Linie 2-2 in Fig. 1,

Fi g. 3 eine schematsiche Ansicht einer ersten Ausführungsform der Erfindung,

Fig. 4 eine aufgebrochene Draufsicht der Ausführungsform aus Fig. 3,

Fig. 5 eine schematische Ansicht einer zweiten Ausführungsform der Erfindung,

Fig. 6 eine Abwandlung der in Fig. 5 gezeigten Ausführungsform, und

Fig. 7 eine weitere Abwandlung der Ausführungsform gemäß Fig. 5.

Das Prinzip einer oberschaligen Neigungshebelwaage wird an Hand von Fig. 1 und 2 erläutert. Ein aus zwei Armen 1, 2 bestehender Auswägeneigungshebel 5, wobei sich der eine Arm 1 entsprechend Fig. 2 gabelt, ist mittels zweier Schneiden 3, von denen in Fig. 1 lediglich eine sichtbar ist, auf einem ortsfesten, am Waagengestell 10 befestigten Pfannenpaar 4 (Fi g. 2) schwenkbar gelagert. Der Arm 1 trägt an einer schräg nach unten gerichteten Verlängerung in bekannter Weise ein Neigungsgewicht 50, so daß dieser Arm als Neigungspendel wirkt. Der (entsprechend Fig. 2 doppelt ausgebildete) Arm 2 trägt ein Schneidenpaar 6, auf dem sich mittels zweier nach unten gerichteter Pfannen 7 und einer Druckstütze 8 ein Lastschalenträger 9 abstützt. Der Lastschalenträger 9, die Druckstütze 8 und die Pfanne 7 bilden eine starre Einheit. Auf dem Lastschalenträger 9 ist in an sich bekannter und deshalb nicht dargestellter Weise

die übliche Lastschale abgestützt, welche die zu wägende Masse aufnimmt. An einem starr mit dem Lastschalenträger 9 verbundenen Vorsprung 11 ist ein Parallelogrammlenker 12 angelenkt, der mit seinem anderen Ende schwenkbar mit dem ortsfesten Waagengestell 10 verbunden ist. Die Länge des Parallelogrammlenkers 12 ist gleich dem Abstand der Schneidenpaare 3 und 6, die Richtung des Parallelogrammlenkers 12 verläuft parallel zur Verbindungsgeraden der Schneiden 3 und 6. Auf diese Weise wird bei Verschwenkung des Auswägeneigungshebels 5 der Lastschalenträger 9 und die von ihm abgestütze Lastschale parallel geführt, wobei die den Lastschalenträger 9 belastende Kraft stets lotrecht in das Schneidenpaar 6 eingeführt wird.

Zur Vereinfachung der Darstellung trägt nach Fig. 1 der Auswägeneigungshebel 5 einen Zeiger 13, der mit einer am Waagengestell 10 fest angeordneten, in Gewichtseinheiten geteilten Kreisbogenskale 14 zusammenwirkt. Die Teilstrichabstände der Kreisbogenskale 14 sind nicht äquidistant, sondern entsprechen der Tangensfunktion, d. h., sie sind in berechenbarer Weise aufgetragen. In Fig. 1 ist der Auswägeneigungshebel 5 in der mittleren Ausschlaglage dargestellt. Üblicherweise wird an Stelle des Zeigers 13. eine optische Skale am Neigungshebel befestigt, die stark vergrößert auf eine mit einer Ablesemarke versehene Mattscheibe projiziert wird.

Wie eingangs bereits erwähnt, hat die in Fig. 1 im Prinzip dargestellte Neigungshebelwaage die Eigenschaft, daß der Tangens des Ausschlagwinkels des Zeigers 13 genau der Größe der auf dem Lastschalenträger 9 einwirkenden Masse entspricht. Die Kreisbogenskale 14 kann daher mit beliebig großer Genauigkeit geteilt werden.

Die in Fig. 1 im Prinzip dargestellte Neigungshebelwaage ist jedoch niveau- und erschütterungsempfindlich und erfordert bei einem größeren Wägebereich, z.B. 10 kg, wegen der dann erforderlichen großen Vertikalausdehnung des Neigungshebels einen erheblichen Platzbedarf, insbesondere der Höhe nach. Fig. 3 und 4 veranschaulichen schematisch eine erste Möglichkeit, wie diesen Nachteilen abgeholfen werden kann.

In den Fig. 1, 2, 3 und 4 sind einander entsprechende Teile mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet. Der Lastschalenträger 9 stützt sich nicht nur unmittelbar auf das Schneidenpaar 6 des Auswägeneigungshebels 5 ab, sondern weiterhin auch direkt auf eine Eingangsschneide 25 eines ein Neigungsgewicht 30 tragenden Hilfsneigungshebels 15. Die Abstützung erfolgt mit Hilfe einer Pfanne 26, die ebenso wie die Pfanne 7 mit einer starren Druckstütze 27 an der Unterseite des Lastschalenträgers 9 befestigt ist. Es genügt hierbei, nur eine einzige Eingangsschneide 25 vorzusehen, die in der schematischen Darstellung der Fig. 3 seitlich vom Schneidenpaar 6 gezeichnet ist, in Wirklichkeit jedoch, wie aus Fig. 4 hervorgeht, zwischen den beiden Schneiden des Schneidenpaars 6 derart angeordnet ist, daß die Schneidenlinien sämtlicher Schneiden 6,25 in einer Flucht liegen. Hierdurch werden unnötige Drehmomente vermieden, die der Lastschalenträger sonst aufnehmen müßte. Auch würde sich ein mögliches Spiel im Parallelogrammlenker 12 des Lastschalenträgers 9 nicht auf die Winkelposition des Hilfsneigungshebels 15 auswirken, was eine Verfälschung der Wägung bedeuten würde. Die Eingangsschneide 25 sitzt auf einem sich gabelnden Hebelarm 28 (vgl. Fig. 4), der seinerseits noch zwei Schneiden von Schneidenlagern 29 trägt. Jenseits der Schneidenlager 29 ist an einem Arm 31 das Neigungsgewicht 30 befestigt. Der Hilfsneigungshebel 15 entspricht in Abmessung und Kraftwirkung dem das Neigungsgewicht 50 tragenden Auswägeneigungshebel 5. Der Hilfsneigungshebel 15 ruht mit den beiden Schneiden pendelnd auf einer Druckstütze 32 auf, die an ihrer unteren, den Schneidenlagern 29 abgekehrten Seite eine zylindrische oder sphärische Abwälzfläche 33 aufweist und somit als Wälzstütze für den Hilfsneigungshebel 15 dient. Die Krümmungsachse bzw. der Krümmungsmittelpunkt dieser Abwälzfläche liegt genau in der Wirkungslinie der beiden Schneiden der

*5 Schneidenlager 29. Die Abwälzfläche 33 stützt sich auf einer horizontalen Ebene 34 ab, die fest mit dem Waagengestell 10 verbunden ist. Die Druckstütze 32 ist im übrigen in an sich bekannter und deshalb nicht dargestellter Weise so geführt, daß sie sich zwar auf der Ebene 34 abwälzen, jedoch seitlich nicht verschieben kann. Beim Abwälzen oder Abrollen der Druckstütze 32 auf der Ebene 34 verschiebt sich somit eine an ihrer Oberseite vorgesehene, die beiden Schneiden des Schneidenlagers 29 aufnehmende Pfanne 35 genau horizontal.

Beim Einspielen der Waage wird der Lastschalenträger 9 parallel zu sich selbst auf einem Kreisbogen um die Schneidenlinie der beiden Schneiden 3 des Auswägeneigungshebels 5 geführt. Diese Bewegung macht die Eingangsschneide 25 des Hilfsneigungshebels 15 zwangsweise mit, da der Lastschalenträger 9 unmittelbar auf diese Schneide einwirkt. Außerdem bewegt sich die Eingangsschneide 25 noch um die Schneidenlinie der beiden Schneiden des Schneidenlagers 29 des Hilfsneigungshebels 15. Dies ist nur möglich, wenn die beiden Schneiden des Schneidenlagers 29 in horizontaler Richtung leichtgängig beweglich sind. Dies wird durch die auf der Ebene 34 abrollende, die genannte Schneide abstützende Druekstütze 32 ohne zusätzliche wägetechnische Schwierigkeiten ermöglicht.

Man kann an Stelle der sich auf der Ebene 34 abwälzenden Druckstütze 32 auch andere Wälzstützen verwenden, die wälztechnisch richtig eine leichtgängige, horizontale Beweglichkeit der Schneiden des Schneidenlagers 29 erlauben. Bei weniger genauen Waagen könnte die Druckstütze 32 an ihrer Unterseite auch gelenkig oder über ein Federelement gelagert sein.

Die Waage gemäß F i g. 3 und 4 ist wegen des Hilfsneigungshebels 15 auch bei großem Wägebereich (z.B. mehr als 10 kg) von geringer Bauhöhe sowie weitgehend erschütterungs- und niveauunempfindlich. Dennoch besitzt sie im Hinblick auf die Ausschlagsweite des Auswägeneigungshebels 5 in Abhängigkeit von der zu wägenden Last nach wie vor die erwünschte Tangenseigenschaft.

F i g. 5, in welcher entsprechende Teile die gleichen Bezugszeichen wie in den vorangehenden Figuren trafo gen, veranschaulicht eine zweite Möglichkeit, wie der Lastsschalenträger 9 auf die Eingangsschneide 25 des Hilfsneigungshebels 15 einwirken kann. In diesem Fall ist im Gegensatz zu Fig. 3 und 4 die Einwirkung nicht direkt, sondern mittelbar. Hierzu ist der Hilfsneigungshebel 15 mit Hilfe der Schneiden des Schneidenlagers 29 auf einem am Waagengestell 10 fest gelagerten Pfannenpaar 36 drehbar gelagert. Die Verbindung zwischen der Eingangsschneide 25 und

dem Lastschalenträger 9 ist über eine Druckkoppel 37 hergestellt, die an ihrer unteren Seite 38 pf annenförmig ausgebildet ist und an ihrer Oberseite eine Abwälzfläche 39 in Form einer Zylinder- oder Kugelfläche aufweist. Die Achse bzw. der Mittelpunkt dieser Fläche liegt auf der Schneidenlinie der Eingangsschneide 25. Damit entspricht die Druckkoppel 37 in ihrer Funktion der Druckstütze 32 in Fig. 3 und 4. Die Abwälzfläche 39 rollt auf der genau plangearbeiteten und horizontal verlaufenden Unterfläche des Lastschalenträgers 9 ab. Die Druckkoppel 37 kompensiert also die verschiedenen Kreisbewegungen der betroffenen Waagenteile und bewirkt, daß der Hilfsneigungshebel 15 genau dieselben Ausschlagspositionen einnimmt wie der Auswägeneigungshebel 5, so daß neben den obengenannten Vorteilen wiederum die Tangenseigenschaft des Systems nicht gestört ist.

Die Eingangsschneide 25 des Hilfsneigungshebels 15 wird auch bei der Ausführungsform gemäß Fig. 5 vorteilhafterweise wieder fluchtend zwischen das Schneidenpaar 6gelegt, wie dies in Fig. 4 dargestellt und im Voranstehenden erläutert ist. Prinzipiell braucht der Hilfsneigungshebel 15 nicht in der gleichen Höhe wie der Auswägeneigungshebel 5 zu liegen. An Stelle der Druckkoppel 37 kann auch jede andere Wälzkörperkombination treten, wenn sie nur die geforderte, genau horizontale Ausgleichsbewegung mit einem Minimum an Reibung erlaubt.

Fig. 6 stellt eine Abwandlung des in Fig. 5 gezeichneten Systems dar. Um weiter an Bauhöhe zu sparen und um ein möglichst langes Druckstück zu erhalten, was abwälz- und reibungstechnisch günstig ist, ist gemäß Fig. 6 die Eingangsschneide 25 des Hilfsneigungshebels 15 mit einer Zugkoppel 41 versehen, die unten eine V-förmige Pfanne 42 trägt. Eine relativ lange Druckkoppel 44 trägt an ihrer Unterseite eine Schneide 43, mit der sie in die Pfanne 42 eingreift.

Der obere Teil der Druckkoppel 44 ist zylindrisch oder kugelig ausgebildet und wirkt als Abwälzfläche 39 in der gleichen Weise, wie im Zusammenhang mit Fig. 5 beschrieben, mit der horizontalen, planen Unterseite des Lastschalenträgers 9 zusammen.

ίο In F i g. 7 ist eine weitere Abwandlung der Ausführungsform gemäß Fig. 5 dargestellt. Die Druckkoppel 44 aus Fig. 6 ist um 180° gedreht. Das mit der Schneide 43 versehene Ende der Druckkoppel wirkt mit einer an der Unterseite des Lastschalenträgers 9 angeordneten Pfanne 45 zusammen. Das mit der Abwälzfläche 39 versehene Ende der Druckkoppel 44 rollt auf einer ebenen, horizontalen Fläche 46 ab, die an einer Zugkoppel 47 befestigt ist. Die Zugkoppel 47 hängt mittels einer Pfanne 48 an der Eingangs-

ao schneide 25 des Hilfsneigungshebels 15. Um die Fläche 46 horizontal zu halten, ist sie durch einen an ihr oder an der Zugkoppel 47 angreifenden Parallelogrammlenker 49 in bekannter Weise geführt.
Auch bei den Ausführungsformen gemäß Fig. 6

*5 und 7 wird die Eingangsschneide 25 des Hilfsneigungshebels 15 wieder vorteilhaft in der aus Fig. 4 ersichtlichen Weise zwischen den Eingangsschneiden des Auswägeneigungshebels 5 angeordnet.

Sämtliche hier beschriebenen Ausführungsformen der Erfindung können hinsichtlich der Lage des Parallelogrammlenkers 12 und der Anordnung der (nicht dargestellten) Lastschale auf dem Lastschalenträger 9 beliebig verändert werden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Oberschalige Neigungshebelwaage, insbesondere Tischwaage, mit einem parallel geführten Lastschalenträger, welcher über Druckstützen lotrecht eine Eingangsschneide eines Auswägeneigungshebels und eine Eingangsschneide eines gegenläufig zum Auswägeneigungshebel ausschlagenden Hilfsneigungshebels, beide in ihren Drehpunkten mittels Schneidenlager gelagert, beaufschlagt, dadurch gekennzeichnet, daß das Schneidenlager (Drehpunkt) (29) des Hilfsneigungshebels (15) auf einer Druckstütze (32) mit einer auf der dem Drehpunkt abgewandten Seite der Druckstütze vorgesehenen Abwälzf lache (33), deren Mittelpunkt im Drehpunkt liegt, angeordnet ist.

2. Oberschalige Neigungshebelwaage, insbesondere Tischwaage, mit einem parallel geführten Lastschalenträger, welcher über Druckstützen lotrecht eine Eingangsschneide eines Auswägeneigungshebels und eine Eingangsschneide eines gegenläufig zum Auswägeneigungshebel ausschlagenden Hilfsneigungshebels, beide in ihren Drehpunkten mittels Schneidenlager gelagert, beaufschlagt, dadurch gekennzeichnet, daß die die Eingangsschneide (25) des Hilfsneigungshebels (15) beaufschlagende Druckstütze, als Druckkoppel (37) ausgebildet, an der einen Seite (38) einen Teil des Schneidenlagers und auf der anderen Seite eine Abwälzfläche (39), deren Mittelpunkt im Schneidenlager liegt, hat.

3. Oberschalige Neigungshebelwaage nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckkoppel (37, 44) mit der Abwälzfläche (39) am Lastschalenträger (9) anliegt und über das Schneidenlager mittels einer Zugkoppel (41) oder direkt an der Eingangsschneide des Hilfsneigungshebels (15) angreift.

4. Oberschalige Neigungshebelwaage nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Abwälzfläche (39) der Druckkoppel (44) des Hilfsneigungshebels (15) auf einer ebenen, horizontalen Fläche (46) der parallel geführten Zugkoppel (47) aufliegt.