DE350180C - Oberschalige Zeigerwaage - Google Patents

Description

DEUTSCHES REICH

AUSGEGEBEN AM 14. MÄRZ 1922

REICH S PATENTAMT

PATENTSCHRIFT

- JVi 350180 KLASSE 42f GRUPPE 1

Firma Carl Zeiss in Jena.

Oberschalige Zeigerwaage. Patentiert im Deutschen Reiche vom 22. August 1919 ab.

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf oberschalige Waagen, bei denen das Gewicht der aufgelegten Last aus der Stellung eines Zeigers gegenüber einer Skala unmittelbar abgelesen werden kann und bei denen die Waagschale mit mindestens drei nicht in einer Ebene liegenden Bändern an den Umfangen von zwei parallel zueinander angeordneten Walzen aufgehängt ist. Die Erfindung besteht darin, daß man die beiden Walzen, an denen die Waag-. to

schale aufgehängt ist, zu gemeinsamer Drehung miteinander kuppelt. Durch diese Maßnahme erhält man eine oberschalige Waage, bei der die Waagschale ohne Anwendung eines kornplizierten Hebelsystems und. ohne Anwendung von Führungsrollen genau parallel geführt ist, so daß die Empfindlichkeit der Waage nichv durch die Anordnung besonderer Geradführungseinrichtungen beeinträchtigt wird.
ίο Die Kupplung der genannten Walzen, dl·· z. B. in gleicher Höhe nebeneinander axi Schneiden gelagert sein mögen, kann beispielsweise durch ein Zahnräderpaar erfolgen, vor dem je eins der Räder mit einer der Walzen fest verbunden ist. Um aber die in der Waage auftretenden Arbeitsverluste auf einen möglichst geringen Betrag zurückzuführen, ist es zweckmäßig, diese Kupplung durch Bänder zu bewerkstelligen, die über beide Walzen gelegt sind, und dann außerdem die Abmessungen der insgesamt 'mit den beiden Walzen verbundenen Bänder so zu wählen, daß die bei einer Lagenänderung der Waagschale für das Aufwickeln der entsprechenden Bänder aufzuwendende und die dabei durch das Abwickeln der übrigen Bänder frei werdenden Formänderungsarbeiten einander gleich sind. Die Kupplung der Walzen durch Bänder mag dabei z. B. durch ein um beide Walzen geschlungenes endloses Band geschehen oder, wie es stets dann genügt, wenn die Gegenkraft an einer der Walzen, und zwar nur an einer derselben angreift, durch ein begrenztes Band, das auf den Mantelflächen beider Walzen befestigt ist. Die Forderung nach solchen Abmessungen der Bänder, bei denen die bei einer Bewegung der Waagschale aufzuwendsnde Arbeit für die Änderung der Form der Bänder gleich Null ist, wird z. B., wenn die Anzahl der aufgewickelten Bandteile gleich der dabei abgewickelten ist und die Bänder sich alle auf Zylinderflächen vom gleichen Krümmungshalbmesser auf- und abwickeln, dann erfüllt, wenn die Abmessungen sämtlicher Bandteile hinsichtlich ihrer Breite und Dicke einander gleich sind. Ist die Anzahl der gleichzeitig aufgewickelten und abgewickelten Bandteile ungleich, so sind die von diesen beiden Arten der Bandteile in der Minderzahl vorhandenen von entsprechend größeren Abmessungen als die andern zu wählen, wenn sie nicht etwa durch Zusatzbänder auf die Anzahl der in entgegengesetztem Sinne umzuformenden Bandteile ergänzt werden.

Hängt man die Walzen an Bändern auf, um ihre Lagerung mit Schneiden zu vermeiden, so j

ist es zweckmäßig, die Walzen außer durch die Aufhängebänder noch je durch eine Anzahl Bänder zu halten, die von den Walzen aus, an denen die Aufhängebänder befestigt sind, in derselben Ebene, in der die Aufhängebänder hängen, nach unten gespannt sind. Das Festhalten der Walzen mittels nach oben und nach unten gespannter Bänder ist deshalb zweckmäßiger als das bloße Aufhängen in Bändern, weil dadurch einem Pendeln der Walzen entgegengewirkt wird, ohne daß dazu die Anwendung besonderer Führungen erfordeilich wäre. Wählt man die Anzahl der von einer Walze nach oben und der von derselben Walze nach unten gespannten Bänder einander gleich, so können je zwei nach verschiedenen Richtungen geführte Bänder zu einem einzigen Band vereinigt werden, das dann in Form einer Schleife um die betreffende Walze zu wickeln ist. Um dabei ein Reiben der nach verschiedenen Riehtungen führenden Teile eines Bandes aneinander an der Stelle, an der sie von der Walze abbiegen, zu verhüten, sind diese Bänder dann unter einem von 90 ° abweichenden Winkel gegen die Richtung der Walzenachsen zu neigen. Diese Abweichung von .dem rechten Winkel kann um so geringer gehalten werden, je schmäler die angewandten Bänder sind, und sie kann annähernd gleich Null gemacht werden, wenn statt der Bänder dünne Seile Verwendung finden, was natürlich stets möglich ist.

Eine Vereinfachung der Bauart der soeben genannten Unterart der der Erfindung entsprechenden Waagen, bei denen also die Walzen von Bändern oder Seilen gehalten werden, bei denen aber außerdem die Aufhängebänder für die die Waagschale tragenden Walzen auf Walzen befestigt sind, die mit den die Waagschale tragenden Walzen fest verbunden und koachsial zu ihnen angeordnet sind, läßt sich dadurch herbeiführen, daß man die Anordnung so trifft, daß die Berührungslinie zwischen einer die Waagschale tragenden Walze und der Ebene, in der die Bänder gespannt sind, an denen die Waagschale an der betreffenden Walze aufgehängt ist, einerseits und die Berührungslinie zwischen den Walzen, auf denen die Aufhängebänder für die betreffende die Waagschale tragende Walze befestigt sind und der Ebene, in der die Haltebänder dieser Walzen gespannt sind, anderseits, auf verschiedenen Seiten einer durch die gemeinsame Achse dieser Walzen gelegten Lotebene liegen.. Dadurch wird es möglich, die Durchmesser aller Walzen einander gleich zu machen, so daß alle fest miteinander verbundenen Walzen in eine einzige verschmelzen können. Bei einer solchen Einrichtung ist es allerdings zweckmäßig, um eine Durchbiegung der Haltebänder quer zur Längsrichtung ihrer gestreckten Teile zu verhüten, wieder starre Führungsflächen hinter den gestreckten Teilen dieser Bänder anzuordnen. Bei dieser Anordnung der Bänder klettern die Walzen, wenn die Waagschale belastet wird, nicht mehr an den Haltebändern der Walzen empor, sondern be-

wegen sich dabei zugleich mit der Waagschale abwärts.

Zweckmäßig ist es ferner, auf den die Waagschale tragenden Walzen noch Bänder zu befestigen, deren jedes auf eine der Walzen, von der Befestigungsstelle aus gerechnet, in entgegengesetztem Sinn wie die Bänder, mit denen die Waagschale an der betreffenden Walze aufgehängt ist, gewickelt ist und in derselben

to Ebene, in der diese letzteren Bänder hängen, nach oben gespannt und mit der Waagschale fest verbunden ist. Dadurch werden auch die Bänder, an denen die Waagschale hängt, gespannt, und es wird durch dieses Mittel dem Pendeln der Waagschale gegenüber den Walzen entgegengewirkt. Außerdem wird durch dieses Mittel aber auch einem Kippen der Waagschale entgegengewirkt, das ohne die nach oben gespannten Bänder bei ungünstiger Lage der Last

ao auf der Waagschale leicht dann eintreten könnte, wenn die Waagschale über das Vieleck hinausragt, innerhalb dessen sie sich auf die Aufhängebänder stützt. Auch hier könnten dann, wie bei den Haltebändem für die Walzen, je

as zwei nach verschiedenen Richtungen gespannte Bänder durch ein einziges, in Form einer Schleife um die betreffende Walze gewundenes, ersetzt werden.

In der Zeichnung ist der Gegenstand der Erfindung an drei Beispielen veranschaulicht, an einer Neigungswaage mit Gewichtsbelastung, bei der die Walzen mittels Schneiden gelagert sind, an einer Neigungswaage mit Gewichtsbelastung, bei der die Walzen von Bändern gehalten werden und an einer Federwaage.

Bei dem ersten Beispiel (Abb. 1 und 2) ist die mit α bezeichnete Waagschale mit drei Bändern δ¹, δ² und δ³ an zwei Walzen c¹ und c² aufgehängt, die mittels Schneiden d¹, d^%, d^s und dⁱ um einen gewissen Winkel drehbar gelagert sind. Das Band δ³ dient dabei zugleich zur Kupplung der beiden Walzen miteinander. An der Walzec¹ ist ferner mit einem Band δ⁴ ein Gewicht β aufgehängt, das das Gegengewicht für die Last bildet, und außerdem ist an ihr ein Kurvenkörper f befestigt, auf den sich das Band δ⁴ bei einer Abwärtsbewegung der Waagschale aufwickelt. Der Kurvenkörper f dient dabei dem Zweck, dem Gewicht e die zur Erzielung des Gleichgewichts erforderlichen Abstände von der Lotebene durch die Schneiden der Walze c¹ zu geben, und zwar bei solchen Drehwinkeln der Walzen, die proportional den aufgelegten Lasten sind. Die Übertragung der Drehbewegung der Walzen auf den mit g bezeichneten Zeiger geschieht mittels eines Getriebes, das aus einer auf dem Kupplungsband δ³ befestigten Zahnstange g¹ und einem auf der Zeigerwelle befestigten Trieb g² besteht. Die Bänder b¹ und δ² sind über ihre Befestigungsstellen auf der Walze c¹ hinaus verlängert und an ihren freien Enden mit Gewichten h¹ bzw. h² beschwert. Die insgesamt mit den Walzen verbundenen Bänder werden infolgedessen bei einer Drehung der Walzen stets an' gleichviel Stellen gebogen und gestreckt, und es konnten daher, ohne daß bei einer Belastung der Waagschale eine Arbeit für die elastische Formänderung der Bänder aufzuwenden wäre, sämtlichen Bändern gleiche Abmessungen hinsichtlich ihrer Breite und Dicke gegeben werden.

Bei dem zweiten Beispiel (Abb. 3 und 4) ist die Waagschale, die hier mit i bezeichnet ist, mit drei Bändern j¹, j² und /³ an zwei Walzen k und I aufgehängt, die durch ein Band /⁴ miteinander gekuppelt sind. Mit der Walze k sind zwei Walzen k¹ und k², mit der Walze I zwei Walzen I¹ und I² fest verbunden. Durch Bänder m, von denen je zwei auf dem Umfang einer der Walzen k¹, k², I¹ und I² befestigt sind, werden die Walzen gehalten, wobei je eins der beiden Bänder einer Walze, von dieser aus gerechnet, lotrecht nach oben und das andere lotrecht nach unten gespannt ist. An der Walze k sind außerdem zwei Kurvenkörper n¹ und n² befestigt und zwei als Gegengewichte für die Last dienende Gewichte o¹ und o² mittels zweier Bänder^»¹ und p² aufgehängt, die sich beim Abwärtsgehen der Waagschale auf die Kurvenkörper n¹ und n² aufwickeln. Die Anzeigevorrichtung ist hier folgendermaßen eingerichtet. Der hinter einer durchsichtigen, die Skala tragenden Tafel q¹ bewegliche Zeiger q² ist auf einer Achse q³ befestigt, auf der eine Trommel r¹ angeordnet ist. Diese Trommel steht durch einen Draht r² mit der Walze I in Verbindung, und zwar ist das der Walze zugekehrte Ende des Drahtes an einem Ring r ³ befestigt, der über einen zylindrischen Zapfen s der Walze I geschoben ist. Damit der Draht r² stets gespannt bleibt, ist auf der Achse q^z noch ein kleines Gegengewicht q^ angeordnet. Von den auf den Walzen k und I befestigten Bändern sind, damit die bei einer Drehung der Walzen in den Bändern frei werdende Formänderungsarbeit gleich der dabei in den Bändern gebundenen wird, die die Gewichte o¹ und o² tragenden Bänder ft¹ und j>² anderthalbmal so breit als die übrigen, untereinander gleich breiten Bänder gewählt. Sämtliche Bänder besitzen gleiche Stärke.

Belastet man diese zweite Waage, so werden durch das Niedergehen der Waagschale i die Walzen k und I gedreht. Dadurch werden die nach den oberen Befestigungsstellen geführten Bänder m auf die Walzen k¹, k², I¹ und P aufgewickelt und die nach den unteren Befestigungsstellen geführten Bänder m von diesen Walzen abgewickelt. Dabei wandern die Walzen k und I nach oben, und es wird ein Zug auf

den Draht r~ ausgeübt, durch den die Trommel r¹ und damit der Zeiger q- gedreht wird.

Bei dieser Waage lassen sich die Gewichte ohne weiteres durch eine Feder ersetzen, z. B. durch eine zylindrische Schraubenfeder, die zwischen dem mit A bezeichneten Punkt der Walze U¹ und dem Boden des Gehäuses ausgespannt werden könnte.
Das dritte Ausführungsbeispiel (Abb. 5) ist nur schematisch dargestellt. Bei ihm ist die Waagschale, die mit t bezeichnet ist, mit Stahldrähten t¹ an zwei Walzen u¹ und u^% aufgehängt. Diese Stahldrähte sind zunächst an der . unteren Enden dreier an der Waagschale befestigter Stangen t- (davon in der Zeichnung nur zwei sichtbar) befestigt, alsdann in Form einer Schleife um die Walzen gewickelt und schließlich nach oben gespannt und wieder an den Stangen t^% befestigt. Gekuppelt sind die WaI-zen durch zwei Stahldrähte υ¹, die einander kreuzend angeordnet sind, und gehalten werden sie von Stahldrähten v", die um die Walzen ebenfalls in Form von Schleifen gewunden und an einem mit Führungsflächen v³ versehenen Ständer »⁴ befestigt sind. An der Waagschale t sind ferner noch vier Stangen w (davon in der Zeichnung nur zwei sichtbar) befestigt, die an ihrem unteren Ende durch ein Blech w¹ verbunden sind. Zwischen diesem Blech und einer an dem Ständer ü* befestigten Traverse w² ist erne zylindrische Schraubenfeder χ ausgespannt, die die Gegenkraft für die Last liefert. Die Bewegung der Waagschale in lotrechter Richtung dient hier zugleich zum Antrieb des Zeigers, indem diese Bewegung von der Waagschale durch ein aus einer Zahnstange y¹ und einem Trieb y² bestehendes Getriebe auf den Zeiger ζ übertragen wird.

Claims (5)

Patent-Ansprüche:

1. Oberschalige Zeigerwaage, deren Waagschale mit mindestens drei nicht in einer Ebene liegenden Bändern an den Umfangen von zwei parallel zueinander angeordneten Walzen aufgehängt ist, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Walzen zu gemein·- j samer Drehung miteinander gekuppelt sind.

2. Waage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Kupplung der beiden

Walzen auf den Umfangen beider befestigte Bänder dienen, und daß die Abmessungen der insgesamt mit den beiden Walzen verbundenen Bänder so gewählt sind, daß die bei einer Lagenänderung der Waagschale für das Aufwickeln der entsprechenden Bänder aufzuwendende und die dabei durch das Abwickeln der übrigen Bänder frei werdende Formänderungsarbeit einander gleich sind.

3. Waage nach Anspruch 1, bei der die die Waagschale tragenden Walzen an Bändern aufgehängt sind, dadurch gekennzeichnet, daß die die Waagschale tragenden Walzen außer durch die Aufhängebänder noch je durch eine Anzahl Bänder gehalten werden, die von den Walzen aus, an denen die Aufhängebänder befestigt sind, in derselben Ebene, in der die ■ Aufhängebänder hängen, nach unten gespannt sind.

4. Waage nach Anspruch 3, bei der die Aufhängebänder für die die Waagschale tra- 7" genden Walzen auf Walzen befestigt sind, die mit den die Waagschale tragenden Walzen fest verbunden und koachsial zu ihnen angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Berührungslinie zwischen einer die 75 , Waagschale tragenden Walze und der Ebene, in der die Bänder gespannt sind, an· denen die Waagschale an der betreffenden Walze aufgehängt ist, einerseits und die Berührungslinie zwischen den Walzen, auf denen die Aufhängebänder für die betreffende die Waagschale tragende Walze befestigt sind, und der Ebene, in der die Haltebänder dieser Walzen gespannt sind, anderseits, auf ver- ^: schiedenen Seiten einer durch die gemeinsame Achse dieser Walzen gelegten Lotebene liegen.

5. Waage nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß auf den die Waagschale tragenden Walzen Bänder befestigt sind, deren jedes auf eine der Walzen, von der Befestigungsstelle aus gerechnet, in entgegengesetztem Sinn wie die Bänder, mit denen die Waagschale an der betreffenden Walze aufgehängt ist, gewickelt ist, in der- ^9S selben Ebene, in der diese letzteren Bänder nach unten hängen, nach oben gespannt und mit der Waagschale fest verbunden ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.