DE2705251C2

DE2705251C2 - Temperaturkompensationsvorrichtung an Neigungspendelwaagen

Info

Publication number: DE2705251C2
Application number: DE2705251A
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: 1977-02-09
Filing date: 1977-02-09
Publication date: 1978-08-10
Also published as: BE863515A; FR2380539A1; IT1092501B; NL7800878A; ATA62678A; FR2380539B1; IT7819402A0; DE2705251B1; GB1552307A

Description

Die Erfindung betrifft eine Temperaturkompensa' tionsvorrichtung an Neigungspendelwaagen mit einer das Neigungspendel oder diesem vorgeschaltete Hebel oder Lenker mit einer Ausgleichskraft beaufschlagenden Ausgleichseinrichtung sowie einem temperaturabhängig verschieblichen Bimetallelement.

An sich benötigen Neigungspendelwaagen keine zusätzlichen Einrichtungen zur Temperaturkompensation, wenn das Neigungspendel und die vorgeschalteten Hebel jeweils aus ein und demselben Material bestehen, Dies ist konstruktiv jedoch nicht immer realisierbar, so daß in solchen Fällen, insbesondere bei Waagen mit hoher Genauigkeit, eine Temperaturkompensation erforderlich ist,

Es ist bereits bekannt, zu diesem Zwecke eine Ausgleichskraft auf mit dem Neigungspendel zusammenwirkende, bewegliche Teile des Wägesystems ο einwirken zu lassen, wobei die Größe dieser Kraft durch ein !Bimetallelement entsprechend der auftretenden Temperaturänderungen variiert wird. So ist beispielsweise in der DE-OS 22 03 725 eine solche Vorrichtung beschrieben, bei welcher zur Erzeugung der Ausgleichs-

!■> kraft eine Zugfeder vorgesehen ist, die einerseits über gelenkige Stelzen oder Federn auf die Wägeplatte oder die Geradführungslenker der Wägeplatte wirkt und andererseits mit dem freien Ende eines gestellfest gelagerten Bimetallelementes verbunden ist. Das Bimetallelement verändert bei Temperaturänderungen den gestellseitigen Anlenkpunkt der Feder, so daß deren Länge und damit deren auf die Wägeplatte ausgeübte Ausgleichskraft in Abhängigkeit von den auftretenden Temperaturänderungen zu- oder abnehmen.

Es ist dabei nachteilig, daß die Bimetallelemente in Richtung ihres temperaturbedingten Ausschlages zusätzlich auch noch die Ausgleichskräfte aufnehmen müssen, die im wesentlichen parallel zum Ausschlag des Bimetallelementes gerichtet sind. Die jeweilige Stellung

ίο des Bimetallelementes hängt also einerseits von der Temperatur und andererseits von der Spannung der Ausgleichsfeder ab, wobei sich diese beiden Effekte überlagern. Dies ist nachteilig, da nicht nur die Bimetallelemente zur Aufnahme der Ausgleichskräfte

J5 geeignet und daher stabiler aufgebaut sein müssen, sondern da auch die Genauigkeit der Vorrichtung infolge der Kombinationswirkung zweier gleichgerichteter oder entgegengesetzt gerichteter Effekte leidet Der Ausschlag des Bimetallelementes hängt nämlich bei

M) dieser Konstruktion weitgehend von der Größe der jeweiligen Federkraft ab.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Temperaturkompensationsvorrichtung der eingangs beschriebenen Art derart zu verbessern, daß der temperaturabhängige Ausschlag des Bimetallelementes von der Ausgleichskraft weitgehend entkoppelt und die

Genauigkeit der Temperaturkompensation dadurch

gesteigert werden.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst,

V) daß das Bimetallelement derart an dem Neigungspendel oder einem diesem vorgeschalteten Hebel oder Lenker befestigt ist daß sich bei seiner Verschiebung infolge einer Temperaturänderung der effektive Hebelarm ändert, unter welchem die Ausgleichskraft an dem

Neigungspendel oder diesem vorgeschalteten Hebeln oder Lenkern angreift

Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung kann vorgesehen sein, daß das Bimetallelement ein einseitig starr mit dem Neigungshebel verbundener Bimetall-

bo streifen ist, an dessen freiem Ende die Ausgleichskraft angreift, und daß der Bimetallstreifen derart angeordnet ist, daß sein Ausschlag bei Temperaturänderung im wesentlichen quer zur Richtung der Ausgleichskraft erfolgt.

ti Dabei ist es vorteilhaft, wenn der Bimetallstreifen im wesentlichen senkrecht zur Verbindungslinie der Lasteingangsschneide und der Hauptschneide des Neigungshebels derart angeordnet ist, daß der Angriffspunkt der

Ausgleichskraft auf der genannten Verbindungslinie liegt wnd daß die Ausgleichskraft im wesentlichen parallel zu dem Bimetallstreifen wirkt,

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche und in diesen *> niedergelegt

Die nachfolgende Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen der Erfindung dient im Zusammenhang mit der Zeichnung der näheren Erläuterung, Es zeigt

Fig. 1 eine schematische Seitenansicht einer ersten ι ο Ausführungsfortn einer Neigungspendelwaage mit einer Temperaturkompensationsvorrichtung gemäß der Erfindungtind

F i g. 2 eine Ansicht ähnlich F i g. 1 mit einem weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiel einer Temperatur- i' kompensationsvorrichtung gemäß der Erfindung.

Ein an sich bekanntes und daher nicht näher beschriebenes Neigungspendel 1 ist mittels einer Hauptschneide 2 in einer gestellfesten Pfanne 3 um eine senkrecht zur Zeichenebene verlaufende Achse schwenkbar gelagert Der Lasthebel 4 des Neigungspendels 1 trägt an seinem freien Ende eine Lastschneide 5, auf welcher sich fiber eine Laststelze 6 eins den zu wägenden Gegenstand 7 aufnehmende Lastplatte 8 abstützt Ein zweiter, gegenüber dem ersten geneigter Hebelarm 9 trägt das Neigungsgewicht 11 und einen Zeiger 12, der die Neigung des Neigungspendels 1 gegenüber einer gestellfesten Skala 13 anzeigt

Das Neigungspendel 1 ist in an sich bekannter Weise über eine Verlängerung 14 und einen gestellfest m gelenkig gelagerten Parallelogrammlenker 15 geführt

Gemäß der Erfindung ist mit dem Neigungspendel 1 über einen Ausleger 16 ein Bimetallstreifen 17 derart starr verbunden, daß er bei Normaltemperatur etwa senkrecht zum Lasthebel 4 steht Er kann sich bei Temperaturänderungen in Richtung der Pfeile A und B senkrecht zu seiner Längsrichtung verbiegen. Etwa in der Verbindungsgeraden der Schneiden 5 und 2 ist in das freie Ende 18 des Bimetallstreifens 17 eine Ausgleichsfeder 19 eingehängt, deren anderes Ende 21 gestellfest gehalten ist Diese Ausgleichsfeder 19 erstreckt sich im wesentlichen in Richtung des Bimetallstreifens 17 und ist am Gestell derart befestigt daß sie möglichst lang ausgeführt sein kann, um zu erreichen, daß sie bei der Bewegung des Neigungspendels zwischen der Nullstellung und der Maximalstellung, bei welcher der obere Anlenkpunkt der Feder einen Kreistagen beschreibt, eine möglichst geringe Seitenablenkung erfährt

Zur Erklärung der Wirkungsweise der Temperaturkompensationsvorrichtung sei diese zunächst bei einer konstanten Temperatur, beispielsweise einer sogenannten Normaltemperatur, betrachtet Dann übt die Ausgleichender 19 eine zusätzliche Kraft auf das Neigungspendel 1 aus und verändert dadurch den Ausschlag desselben; dies macht eine entsprechende Verkleinerung oder Vergrößerung der Neigungspendel' wirkung erforderlich. Es handelt sich also bei dieser Vorrichtung um eine kombinierte Neigungspendel- und Federwaage, wobei jedoch im allgemeinen der Federwaagenanteil gegenüber dem Neigungspendelanteil ω wesentlich kleiner ist

Wenn sich nun infolge von Temperaturänderungen der Bimetallstreifen 17 verbiegt ändert sich der Abstand des Anlenkungspunktes der Ausgleichsfeder 19 von der Schneide 2, so daß die Ausgleichsfeder 19 unter hi einem anderen effektiven Hebelarm auf das Neigungspendel 1 wirkt Dadurch wird je nach Richtung der Verbiegung des Bimetallstreifens 17 der Federwaagensnteil gegenüber dem Neigungspendelanteil vergrößert oder verkleinert Bei richtiger Anordnung des Bimetall* Streifens kann dieser Effekt zum Ausgleich von temperaturbedingten Abweichungen ausgenutzt werden. Wie sich aus der Anordnung unmittelbar ergibt, ändert sich dabei die Größe der von der Ausgleichsfeder 19 auf das Neigungspendel 1 übertragenen Ausgleichskraft praktisch nicht Der Ausschlag des Bimetallelementes 17 erfolgt im wesentlichen quer zur Richtung der Ausgleichskraft und daher weitgehend unabhängig von deren Größe.

Gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung kann die Ausgleichsfeder 19 derart angeordnet werden, daß sie bei der Nullpunktstellung des Neigungspendels keine Verformung erfährt und damit keine Ausgleichskraft auf das Neigungspendel überträgt, während bei allen anderen Stellungen des Neigungspendels eine Verformung und damit eine endliche Ausgleichskraft auftreten. Damit wirkt sich die Temperaturkompensation in allen Stellungen des Neigungspendels aus, jedoch nicht in der Nullstellung. Eine solche Entkopplung kann erwünscht sein, da es die Eichbehörden zulassen, daß der Nullpunkt stets neu durch manuellen Eingriff eingestellt wird. Während die Temperaturkompensation bei dieser Ausführung den Nullpunkt praktisch unbeeinflußt läßt ist eine sichere Kompensation von Temperaturabweichungen über den gesamten übrigen Wägebereich gewährleistet

Natürlich ist es auch möglich, mit der angegebenen Konstruktion eine temperaturkompensierte Nullpunkteinstellung zu erreichen, indem man die Ausgleichsfeder 19 derart anordnet daß sie bereits in der Nullstellung des Neigungspendels eine Ausgleichskraft auf dasselbe ausübt

In F i g. 1 ist eine spezielle räumliche Anordnung des Bimetallstreifens 17 und der Ausgleichsfeder 19 bezüglich des Neigungspendels 1 dargestellt Selbstverständlich sind auch andere Anordnungen denkbar, beispielsweise kann die Ausgleichsfeder 19 horizontal angeordnet werden; der Bimetallstreifen 17 wäre dann entsprechend etwa parallel zum Lasthebel 4 anzuordnen. Auch andere Winkellagen mit entsprechender Anordnung des Bimetallstreifens und der Ausgleichsfeder können vorgesehen werden.

Der Bimetallstreifen kann auch senkrecht zur Zeichenebene angeordnet werden; wichtig ist lediglich, daß die Wirkung des Bimetallelementes in einer Veränderung des effektiven Hebelarmes liegt unter welchem die Ausgleichsfeder an dem Neigungspendel angreift

Die Ausgleichsfeaer muß selbstverständlich nicht unbedingt eine Zugfeder sein, entsprechende andere Federmittel können ebenfalls verwendet werden.

Die Ausgleichskraft kann auch an anderen beweglichen Teilen des Wägesystems angreifen, beispielsweise an dem Parallelogrammlenker 15 oder anderen dem Neigungspendel vorgeschalteten Hebeln oder Lenkern.

In F i g. 2, die einen ähnlichen Aufbau darstellt wie die Fig. 1 und in de daher entsprechende Teile mit denselben Bezugszeichen bezeichnet sind, wird zur Erzeugung der Ausgleichskraft keine Feder benutzt, sondern eine Kette 22, die zwischen e'nem ersten Befestigungspunkt am freien Ende 18 des Bimetallstreifens 17 und einem gestellfesten Punkt 23 durchhängt. Diese Kette 22 hat irr, wesentlichen die gleiche Wirkung wie die Ausgleichsfeder 19.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentanspröche:

t_r Temperaturkompensationsvorrichtung an Neigungspendelwaagen mit einer das Neigungspendel oder diesem vorgeschaltete Hebel oder Lenker mit einer Ausgleichskraft beaufschlagenden Ausgleichseinrichtung sowie einem temperaturabhängig verschieblichen Bimetallelement, dadurch gekennzeichnet, daß das Bimetallelement (17) derart an dem Neigungspendel (1) oder einem diesem vorgeschalteten Hebel oder Lenker (IS) befestigt ist, daß sich bei seiner Verschiebung infolge einer Temperaturänderung der effektive Hebelarm ändert, unter welchem die Ausgleichskraft an dem Neigungspendel (1) oder diesem vorgeschalteten Hebeln oder Lenkern (15) angreift
2. Temperaturkompensationsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Bimetallelement ein einseitig starr mit dem Neigungshebel ©!verbundener Bimetallstreifen (17) ist, an dessen freiem Ende (18) die Ausgleichskraft angreift, und daß der Bimetallstreifen (17) derart angeordnet ist, daß sein Ausschlag bei Temperaturänderung im wesentlichen quer zur Richtung der Ausgleichskraft erfolgt
3. Temperaturkompensationsvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Bimetallstreifen (17) im wesentlichen senkrecht zur Verbindungslinie der Lasteingangsschneide (S) und der Hauptschneide (2) des Neigungspendels (1) derart angeorsjnet ist, daß der Angriffspunkt der Ausgleichskraft auf der genannten Verbindungslinie liegt, und daß die Ausgleichskraft im wesentlichen parallel zu dem Bimetallstreifen (1?) wirkt
4. Temperaturkompensationsvorrichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erzeugung der Ausgleichskraft eine gestellfest gehaltene Feder (19) vorgesehen ist
5. Temperaturkompensationsvorrichtumg nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß due Feder (19) am freien Ende (18) des Bimetallstreifens (17) angreift
6. Temperaturkompensationsvorrichtung nach einem der Ansprüche 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Feder (17) in der Nullposition des Neigungspendels (1) keine Verformung erfährt und somit in dieser Stellung keine Ausgleichskraft auf das Neigungspendel (1) Oberträgt
7. Temperaturkompensationsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erzeugung der Ausgleichskraft eine zwischen dem Anlenkpunkt am Neigungspendel (1) oder einem damit verbundenen Teil und einem gestellfesten Lagerpunkt (23) durchhängende Kette (22) vorgesehen ist