DE2447612C3 - Auswägeeinrichtung mit Meßfeder - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Auswägeeinrichtung mit Meßfeder zur Übertragung und Anzeige eines Meßweges, wobei der Meßweg etwa in der Mitte der die beiden Lenker verbindenden Koppel einer Lemniskatenlenkeranordnung über einen Einleitungspunkt eingeführt ist.

Bei Auswägeeinrichtungen, die z. B. als sogenannte »Kreiszeigerköpfe« bekannt sind, erfolgt die Justierung der Meßeinrichtung sowohl durch Veränderung der Meßfedervorspannung als auch durch Veränderung der wirksamen Federlänge. Weiterhin ist aus der DE-OS 26 309 eine Meßeinrichtung mit Justiereinrichtung bekannt, bei der die Enden der Feder eingespannt gehalten und ihre Halterungen quer zur Federlängsachse bewegbar und feststellbar sind. Mit einer derartigen Einrichtung läßt sich bei auf Null-Last eingestellter und justierter Auswägeeinrichtung eine weitere Last, z. B. die Endlast, genau einjustieren, Durch unvermeidbare Toleranzen im Hebelwerk der vorgeschalteten Lastaul· nahrrieeiririchtiingen, aber auch der Aüswägeeinrich* lung selbst, kann die Fehlerkurve im Bereich zwischen den justierten Endpunkten jedoch zum Teil erhebliche Abweichung Vom Idealwert Null aufweisen. Haben diese Abweichungen sinusförmigen Charakter, können sie weiteslgehend durch eine gezielt herbeigeführte Unwucht der ZeigerweÜe eliminiert werden. Häufig ist die Fehlerkurve aber nach plus oder minus ausgebaucht, wobei das Maximum des Fehlers etwa in der Mitte zwischen Null- und Voll-Last liegt Derartige Abweichungen sind an der Auswägeeinrichtung nicht justierbar und führen in der Praxis oft zu erheblichen Schwierigkeiten.

Bei oberschaligen Hebe!- und Federwaagen (DE-PS 1 56 416) ist es bekannt die Führung des Lastträgers, der Zahnstange oder des Zeigers durch Lemniskatenlenkeranordnungen vorzunehmen. Eine derartige Lemniskatenlenkeranordnung besteht aus zwei in je einem Drehpunkt angelenkten Lenkern, die einander gegenüberliegen, jedoch zueinander versetzt angeordnet sind, und einer die freien Enden der Lenker miteinander verbindenden Koppel. Bei Drehung der Lenker um ihre Drehpunkte beschreibt ein etwa in der Mitte der Koppel liegender Punkt eine Lemniskate, die in der Umgebung des Schnittpunktes beider Äste der Lemniskate eine gute Näherung einer Geraden darstellt Somit werden die von der Lemniskatenlenkeranordnung geführten Teile der Waage weitgehend geradlinig und senkrecht bewegt. Der Meßweg wird bei der bekannten Anordnung in der Mitte der Koppeln eingeleitet Eine Justiervorrichtung ist jedoch nicht vorgesehen.

Aufgabe der Erfindung ist es, bei einer Auswägeeinrichtung mit Meßfeder zu Übertragung und Anzeige eines Meßweges eine Justiervorrichtung zu schaffen, die es ermöglicht die Fehlerkurve im Bereich zwischen der Null-Last und der Voll-Last an einem weiteren Punkt,

z. B. im Bereich der mittleren Last auf Null zu justieren.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die in

Anspruch 1 angegebenen Merkmale gelöst Eine Anordnung, bei der die Lenker etwa bei Mittellast parallel stehen und hierbei die Koppel senkrecht zu den Lenkern steht, ergibt eine besonders günstige Justiermöglichkeit, da das Verhältnis von Verschiebeweg des Einleitungspunktes zu der durch die Justage verursachten Fehleränderung besonders günstig ist.
Eine Auswägeeinrichtung, bei der <k- eine Lenker des Lemniskatenlenkersystems mit einem Lenker eines zweiten Lemniskatenlenkersystems fest verbunden ist und der Verbindungspunkt einen Drehpunkt eines zweiarmigen Hebels bildet, bei dem außerdem die Länge beider Lenker eines jeden Lemniskatenlenkersystems gleich groß st und beide Lemniskatenlenkersysteme treppenförmig hintereinander angeordnet sind und bei dem ein etwa in der Mitte der Koppel des zweiten Lemniskatenlenkersystems liegender Punkt mit der Anzeigevorrichtung gelenkig verbunden ist, vermei-

det zusätzlich Bogenfehler bei der Übertragung des Meßweges zur Anzeigevorrichtung. Sind bei einer de-artigen Anordnung die Längen der Lenker beider Lemniskatenlenkersysteme unterschiedlich, so ist gleichzeitig eine Übersetzung des Meßweges möglich.

Es hat sich gezeigt, daß zur Vermeidung von Fehlern eine Anordnung besonders geeignet ist, bei der das Verhältnis Lenkerlänge zu Koppellänge beider Lemnis katenlenkersysteme gleich ist.
Wesentliche Vorteile der erfindungsgemäßen Auswägeeinrichtung sind darin zu sehen, daß die Anzeigefehlerkurve im Bereich zwischen Null-Last und Voll-Last in einfacher Weise schnell und gezielt korrigiert werden kann. Das ist besonders dann wichtig, Wenn Beeinflussungen durch vorgeschaltete Lastaül· nahmeeinrichtüngen vorliegen. Es hat sich gezeigt, daß mit einer derartigen Einrichtung der gesamte Justage-Vorgang schematisiert werden kann, was einerseits zu einer erheblichen Verkürzung der durchschnittlichen

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Justagezeit führt und andererseits den Einsatz weniger qualifizierten Personals ermöglicht.

Die Figur zeigt ein schematisches Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Auswägeeinrichtung. In der Kreiszeiger-Auswägeeinrichtung wird die vom Hebelwerk der Lastaufnahmeeinrichtung kommende Meßkraft über die Zugstange 1 und das Gehänge 2 an die Schneide 8 des Lasthebels 3 in die Auswägeeinrichtung eingeleitev. Der Lasthebel ist im Gehäuse 28 in Kugellagern auf einer herausziehbaren Steckachse 4 gelagert Über das Kugellagergelenk 5 wird die Meßkraft auf die Meßfeder 6 übertragen, die über das Gelenk 7 mit dem Tarierhebel 10 verbunden ist Am unteren Ende der Meßfeder 6 befindet sich das verdrehbare Federschloß 22, mit dem die wirksame Federlänge verändert werden kann. Durch Herein- bzw. Herausdrehen der Justierschraube 12 wird die Stellung des Tarierhebels beeinflußt, womit die Vorspannung der Meßfeder verändert werden kann.

Eine durch die Last bewirkte ^u.slenkung des Lasthebeis 3 wird über das Kugeiiagergeienk 18, nie Koppel 19 und den kugelgelagerten Gelenkpunkt 11 in die Koppel 15 eines Lemniskatenlenkersystems eingeleitet Dieses Lemniskatenlenkersystem besteht aus dem am Lenker 20 am Gehäuse gelenkig befestigten Lenker 13, dem Lenker 14 und der Koppel 15. Der Lenker 14 ist im kugelgelagerten Drehpunkt 29 fest mit dem Lenker 16 eines zweiten Lemniskatenlenkersystems verbunden, das aus dem Lenker 16, dem über das Lager 21 ebenfalls am Gehäuse gelenkig befestigten Lenker 17 und der beide Lenker gelenkig verbindenden Koppel 30 besteht. Die Lenker 13 und 14 bzw. 16 und 17 sind untereinander gleich lang, bei einer vorgegebenen Last — vorzugsweise bei Halblast — verlaufen alle Lenker parallel zueinander und waagerecht Weiterhin ist das Verhältnis Koppellänge zu Lenkerlänge bei beiden Lenkersystemen gleich, jedoch sind die Lenker 16, 17 länger als die Lenker 13,14. Der etwa in der Mitte der Länge der Koppel 30 liegende Gelenkpunkt 23 ist mit der Zahnstange 'M gelenkig verbunden, die in das Ritzel 25 eingreift, das mit dem Zeiger 26 verbunden ist. Die Zeigerstellung wird an der Skala 27 abgelesen.

Durch diese Anordnung der beiden Lemniskatenlenkersysteme wird die dem Ausschlag des Lasthebels 3 entsprechende Bewegung des Gelenks 18, bzw. die geradlinige Bewegung des Gelenkpunktes 11 in eine dazu parallele, ebenfalls geradlinige und zu der ersten Bewegung proportionale, jedoch entgegengesetzt verlaufende Bewegung des Gelenkpunktes 23, bzw. der Zahnstange 24 überführt. Der Proportionalitätsfaktor ist bei dieser Anordnung größer als 1. Damit wird eine Übersetzung des Weges des Lasthebels erreicht, die frei von jedem Bogenfehler ist. Die treppenförmige Anordnung beider hintereinander geschalteter Lemniskatenlenkersysteme hat sich in der Praxis besonders· bewährt, mit ihr läßt sich sowohl eine Geradführung der Bewegung als auch eine optimale Linearität der Transformation erreichen.

Die Justierung dieser Auswägeeinrichtung geht folgendermaßen vor sich. Zunächst wird in bekannter Weise der NulUPunkt und der VolULast-Punkt durch Einstellen der Taravorläst über die Justierschraube 12 und Abgleich des Anzeigebereichs durch Veränderung der wirksamen Federlänge über ein Verdrehen des Federschlosses 22 einjustiert. Zeigt die nun aufgenon> mene Fehlerkurve zwischen Null-Last und Voll-Last eine Abweichung von Null, so wird der Gelenkpunkt 11 senkrecht zur Koppelachse verschoben und in seiner neuen Lage in Bezug auf die Koppel 15 fixiert Anschließend wird der Null-Punkt des Anzeigebereich., über die Justierschraube 12 nachjustiert und der Voll-Last-Punkt gegebenenfalls korrigiert Nun wird überprüft, ob ein weiteres Verschieben des Gelenkpunktes erforderlich ist Der Justiervorgang wird wiederholt, bis die gewünschte Genauigkeit erreicht ist

Die Möglichkeit, die Ausbauchung einer Fehlerkurve mit der beschriebenen Anordnung — vorzugsweise bei Mittel-Last — auf Null zu justieren, ergibt sich aus dem Folgenden. Bei einer beschriebenen Anordnung eines Lenkers 13, einer Koppel 15 und eines Lenkers 14, deren Lenker bei Mittel-Last parallel verlaufen, kippt bei Verlassen der Mittellage die Koppel 15 in jedem Fall nach rechts, wenn der Lenker 14 rechts oberhalb des Lenkers 13 angebracht ist Beispielsweise werden die in die Auswägeeinrichtung eingeleitete Last erhöht, die Lenker 13 und 14 werden nach unten gedreht die Koppel verdreht sich nach rechts. Wird die eingeleitete Last verringert drehen sich die Len!'. -.· 13 und 14 nach oben, die Koppel i5 kippt jedoch wieder c ich rechts.

Wird nun bei Mittellast der Gelenkpunkt 11, in den der Meßweg eingeleitet wird, z. B. horizontal nach links verschoben, so zeigt die Auswägevorrichtung bei Mittella ' — und somit vertikaler Koppel — den gleichen Wert wie vor der Justierung an. Da sich bei veränderter Last z. B. Null- oder Voll-Last, die Koppel nach rechts gedreht hat, wird der Gelenkpunkt 11 nach der Verschiebung nach links sowohl bei Null- als auch bei Voll-Last-Anzeige höher liegen, als vor dem Justieren bzw. es wird sich bei unveränderter Höhenlage des Gelenkpunktes 11, die zunächst durch die unveränderte Nullpunkteinstellung der Meßfeder 6 am Tarierhebel 10 bedingt ist, wegen der jetzt tiefer stehenden Koppel 15 eine Anzeigedifferenz, im vorliegenden Fail jeweils eine Plus-Anzeige ergeben. Bei der erneuten Justierung der Abweichung bei Null-Last mittels der Justierschraube 12 wird die Koppel 15 gegenüber dem Gehäuse in die gleiche Lage wie vor der Verschiebung des Gelenkpunktes 11 nach links eingestellt. Der Gelenkpunkt 11 liegt jetzt etwas höher als vor der Justierung. Da bei Mittel-Last der Gelenkpunkt 11 gegen die Koppel 15 nur horizontal verschoben ist, hat sich in dieser Stellung seine vertikale Lage relativ zur Koppel nicht verändert. Bei Mittel-Last liegt die Koppel 15 mit dem Gelenkpunkt 11 jedoch wegen der gleichbleibenden Meßwege der Meßfeder 6 relativ zum Gehäuse höher als vor der Verschiebung, d. h. es ergibt sich bei Mittel-Last ein Minus-Fehler bzw. eine Minus-Anzeige. Die Länge des durchlaufenen Lemniskatenabschnitts hat sich durch die horizontale Verschiebung praktisch n^;cht verändert, gleichzeitig mit der Jrr.ierung bei Null-Last ist auch die Abweichung bei Voll-Last justiert. Insgesamt ergibt sich also eine Fehlerkurve nach d-Ίτι Verschieben des Geierkpunktes 11 nach links und erneuter Justierung bei Null-Last, die bei Null- und Voll-Last ebenfalls durch den Null-Punkt geht, die aber gegenüber dem vorigen Zustand in der Mitte nach minus ausgebaucht ist Analoges gilt bei der Verschiebung des Gelenkpunktes 11 nach rechts.

Die gleichen Überlegungen lassen sich bei räumlich anders angeordneten Lemniskatenlenkersystemen anstellen, so daß auch diese erfindungsgemäß verwendet werden können. Es hat sich gezeigt, daß eine Justierung der Ausbauchung der Fehlerkurve besonders günstig dann erfolgt, wenn die Koppel 15 bei Parallelstellüng der Lenker 13 und 14 senkrecht zu diesen Lenkern steht, da die durch Verschieben des Gelenkpunktes 11 dann

erreichte Ausbauchung der Fehlerkurve besonders günstig ist und darüber hinaus ungefähr proportional zur Auslenkung des Gelenkpunktes erfolgt

Die Verschiebung und Fixierung des Gclcnkpunktes 11 erfolgt in im Maschinenbau an sich bekannter Weise.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Auswägeeinrichtung mit Meßfeder zur Übertragung und Anzeige eines Meßweges, wobei der Meßweg etwa in die Mitte der die beiden Lenker verbindenden Koppel einer Lemniskatenlenkeranordnung über einen Einleitungspunkt eingeführt ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Einleitungspunkt (Gelenkpunkt 11) des Meßweges parallel zu den bei einer vorgegebenen Last zueinander parallel verlaufenden Lenkern (13, 14) der Lemniskatenlenkeranordnung verschiebbar ist

2. Auswägeeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Lenker (13, 14) etwa bei Mittellast parallel stehen und hierbei die Koppel (15) senkrecht zu den Lenkern (13,14) steht.

3. Auswägeeinrichtung nach Anspruch 1 und/oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der eine Lenker (14) des Lemniskatenlenkersystems (13,14,15) mit einem Lenker (16) eines zweiten Lemniskatenlenkersystems (ίό, ί/, 30) fest verbunden ist und der Verbindungspunkt (29) einen Drehpunkt eines zweiarmigen Hebels bildet, daß die Länge der beiden Lenker (13, 14, 16, 17) eines jeden Lemniskatenlenkersystems gleich groß ist und beide Lemniskatenlenkersysteme treppenförmig hintereinander angeordnet sind und daß ein etwa in der Mitte der Koppel (30) des zweiten Lemniskatenlenkersystems liegender Gelenkpunkt (23) mit der Anzeigevorrichtung (Ritzel 25, Zeiger 26) gelenkig verbunden ist

4. Auswägeeinrichtun<? nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Länge der Lenker (13, 14; 16, 17) bei der Lemniskatsnlenkersysteme unterschiedlich ist.

5. Auswägeeinrichtung nach Anspruch 3 und/oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis Lenkerlänge zu Koppellänge beider Lemniskatenlenkersysteme gleich ist.