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Hebelneigungswaage. Vorliegende Erfindung bezweckt, eine mit festen
Gewichten und Hebeln arbeitende kombinierte Hebelneigungswaage zu schaffen, bei
welcher gleichem Zuwachs der Last ein gleicher Weg an der Anzeigevorrichtung entspricht.
Auf beiliegender Zeichnung ist in Abb. r eine Ausführungsform einer HebelneigungsWaage
dargestellt, welche die Grundform der Erfindung ersehen läßt, ohne das Problem hinsichtlich
der Forderung, daß gleichem Zuwachs der Last gleiche Wege an der Anzeigevorrichtung
entsprechen sollen, zu lösen.
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An diesem Beispiel soll gezeigt werden, Wie die Aufgabe endgültig
zu lösen ist. Abb. 2 uiid 3 zeigen dann schemätisch die Ausführungsform des Erfindungsgedankens.
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Bei Hebelneigungswaägen mit gröL;eren- Lasten ist die Einschaltung
von ÜTbersetaungshebeln
vor dem Kniehebel der Neigungswaage notwendig,
wenn nicht praktisch unbrauchbare, große Pendelgewichte Verwendung finden sollen.
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Bei der Anordnung nach Abb. i ist ein Kniehebel a, b vorgesehen, der
mittels einer Schneidenlagerung aufgehängt ist. An dem kürzeren Schenkel b greift
das Gehänge g an. Auf einer Schneide desselben ruht das freie Ende des Langhebels
I_, der mit seinem anderen Ende auf einer Schneide in gelagert ist. An dem Langhebel
I_
ist die Last Q aufgehängt.
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An dem längeren Arm a des Kniehebels a, b ist eine Stange c angelenkt,
die als Zahnstange ausgebildet ist und auf ein Zahnrädchen f einwirkt, wodurch der
Zeiger : der Anzeigevorrichtung eingestellt wird. Am unteren Ende des langen Hebelarmes
a ist weiterhin das Pendelgewicht P aufgehängt.
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Stellt man für die Ausführungsform nach Abb. i eine blomentengleichung
an, in welcher die Veränderung des Vorschubes durch die endliche Länge der Zahnstange
e unberücksichtigt bleibt, so hat diese Momentengleichung folgende Form
Der Einfachheit halber sei der Wert
und der Wert tgp=h gesetzt.
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In dieser Gleichung sind die Hebellängen für eine einmal gewählte
Waagenordnung als konstant zu betrachten und das Verhältnis der Last Q zti dem pendelnden
Gewicht l: wird in seiner Veränderlichkeit durch die Zu- bzw. Abnahme der Größen
B durch .4 gekennzeichnet. Die in A enthaltenen Funktionen der drei Winkel @, c
und (;) und ihr gegenseitiger, in der Xonstellation des Bruches _1 zum Ausdruck
Kommender Eintluß lasen sich nicht so wählen, daß sich Q zli f1für irgendeinenWinkel
von @ als lineare Funktion oder A bzw. -
als reiner '4lultiplikationsfaktor von B ergibt. Dieser Fall tritt nur ein, wenn
#:= l) wird, da dann Bruch :I dem Wert i sehr nahe kommt. Die Veränderlichkeit des
Verhältnisses Q zti f' wird dann einzig und allein durch die Tangente des
Ausschlagwinkels am Pendelgewicht zum Ausdruck gebracht, wenn man von den reinen
1lultiplikationsfaktoren der Hebellängen absieht.
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Die cotg ergibt sich, wie aus Abb. i zu ersehen ist, aus der Schräglage
des Gehänges g. Wenn 7 stets Null und A - i sein soll, muß das Gehänge g in allen
Lagen des Pendelgewichtes senkrecht stehen.
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Hieraus ergibt sich, daß Abb. i nur eine unvollkommene Lösung bringt.
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In Abb. 2 ist eine andere Ausführungsform dargestellt, welche die
senkrechte Stellung des Gehänges g durch Parallelführung erzielen läßt. Anderseits
wird gemäß Abb. 2 die Aufhängung des Langhebels pendelnd vorgenommen, um den Unterschied
in den Krümmungsradien auszugleichen, der sich am Ende des um Aufhängepunkt n schwingenden
Langhebels I_ ergeben würde. Zu diesem Zweck ruht der Langhebel I_ mit einer
Schneide o unverschiebbar auf dem Hebelarm i., während das andere Ende na des Langhebels
L um den Aufhängepunkt pendelnd schwingt.
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Das eine bei in beweglich aufzuhängende Ende des Langhebels L wird
zweckmäßig auf die Winkelhalbierende des Ausschlagwinkels von demjenigen Hebel i
gelegt, auf welchen der Langhebel wirkt, da auf diese Weise die überhaupt möglichen
Fehler auf ein Minimum beschränkt bleiben.
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Bei dieser Ausführungsform bleibt demnach nur noch die Abhängigkeit
des Verhältnisses Q zu P von der Tangente des Ausschlagwinkels, und diese kann in
an sich bekannter `'eise durch die den Anzeigeapparat bedienenden Zwischenglieder,
in dem Ausführungsbeispiel durch die Zahnstange c, berücksichtigt werden, und es
entsteht so eine kombinierte Hebelneigungswaage, bei der gleichem Zuwachs der Last
gleiche Wege an der Anzeigevorrichtung entsprechen.
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Bei dem Ausführungsbeispiel der Abb. 3 ist das Parallelogramm b, g,
i der Abb. 2 ersetzt durch einen einfachen kurzen Hebelarm i, der mit dem langen
Hebelarm a zu einem Knieliebe] vereinigt ist, der tim die Schneide d schwingt.