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Neigungswaage mit zwei kraftschlüssig miteinander gekuppelten Neigungspendeln
von gleichem Drehmoment Zeigerwaagen, bei denen durch die zu wiegende Last ein mittels
einer Schneide pendelartig aufgehängtes Gewicht, sogenanntes Neigungsgewicht, gehoben
oder gesenkt wird (positiver oder negativer Lastausgleich), haben u. a. den Nachteil,
daß die Skala eine nicht proportionale ist.
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Es ist nun zwar schon gelungen, die Skala proportional zu erhalten,
indem man den Umfang desjenigen Teiles des Neigungsgewichtssystems, von welchem
sich bei zunehmender Belastung das biegsame, die Lastkraft auf das System übertragende
Organ abwickelt, zur Drehachse des Neigungsgewichtssystems (der Kantenlinie der
Schneide) derart exzentrisch angeordnet hat, daß bei Zunahme der Last der Lastarm
im gleichen, aber umgekehrten Verhältnis seiner Länge ändert wie der Kraftarm des
Neigungsgewichtssystems.
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Diese bekannte Lösung hat jedoch auch beträchtliche Nachteile, insbesondere
den, daß die Skala in hohem Maße von den Änderungen infolge Abnutzung der die Wirkungsweise
bestimmenden Teile betroffen wird.
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Die Lösung nach der vorliegenden Erfindung vermeidet nun aber sowohl
die einen als auch die anderen Nachteile. Gemäß derselben läßt man mehrere, im allgemeinen
zwei Neigungsgewichte gleichzeitig von der Last ihren Ausschlag ändern, und zwar
derart, daß sie teils mit positivem, teils mit negativem Lastausgleich arbeiten.
Auf der Zeichnung ist eine Waage nach der Erfindung in beispielsweiser Ausführungsform
schematisch dargestellt.
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Abb. z ist eine Vorderansicht, Abb. 2 eine konstruktive Einzelheit.
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Bei a greift die Last an dem Hebel b an, und von dem freien Ende des
Hebels b aus lastet sie, übersetzt, als abwärts gerichtete Zugkraft an dem Stahlband
c, welches eine Strecke um die Umfangsfläche der Rolle d gelegt und etwa bei e an
ihr befestigt ist. Die Rolle d, es könnte auch ein auf den von dem Band c beanspruchten
Umfangsbereich beschränkter Sektor einer solchen Rolle sein, ist mit der Schneide
f in der Pfanne g gelagert, und es ist an ihr die Stange lt
befestigt, welche
das Neigungsgewicht i in der Höhe genau einstellbar trägt.
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Erfindungsgemäß ist ein zweites, mit entgegengesetztem Lastausgleich
arbeitendes Neigungsgewichtssystein mit Rolle m, Schneiden, Schneidenlager o, Gewichtsstange
p und Gewicht q angeordnet. Es läuft das Stahlband v gewissermaßen als Fortsetzung
des Stahlbandes c um den übrigen Teil des Umfanges der Rolle d und dann zur Rolle
3n des zweiten Systems, auf deren Umfang es bei s befestigt ist. Es möge noch über
die Befestigungsstelle s hinaus fortgesetzt sein und die nach unten gerichtete Zugkraft
des Ausgleichgewichtes t aufnehmen. Zur Konstruktion sei noch bemerkt, daß das Stahlband
r im Bereich der unteren Rolle d in bekannter Weise zweiteilig ausgebildet
ist und die
Teile einen solchen Abstand voneinander haben, daß das
schmaler gehaltene Band c zwischen den beiden nach oben zur Rolle nz laufenden Teilen
des Bandes y hindurch auf die Umfangsfläche der Rolle d gelangen kann.
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Die beiden Neigungsgewichtssysteme mit den Gewichten i und q (nach
diesen sollen weiterhin kurz die ganzen Systeme genannt sein) sind den Gewichten
und den Abmessungen nach völlig gleich. Das Ausgleichgewicht t bringt erstens die
sämtlichen Totlastgewichtskräfte ins Gleichgewicht, *und zweitens bewirkt es bei
unbelasteter Waage eine solche Einstellung der beiden durch das Band y zwangsläufig
miteinander verbundenen Neigungsgewichtssysteme i und q, daß sich das obere
Neigungsgewicht q
in seiner Höchstlage und das untere i in seiner Tiefstlage
befindet. Das Maß der Kraftwirkung des Gewichtes t auf die beiden miteinander verbundenen
Neigungsgewichtssysteme i und q und sämtliche Totlastträger bleibt annähernd dasselbe,
wie auch die Brücke belastet sein möge. Mithin kommt bei belasteter Waage die Größe
der bei a angreifenden Nutzlast nur in der Änderung der Einstellung der beiden Neigungssysteme
i und q gegenüber der ausgezogen gezeichneten Einstellung bei unbelasteter
Waage zum Ausdruck. . Der beschriebenen Einstellung, da sie diejenige bei unbelasteter
Waage sein soll, entspreche der Nullstrich der Skala h. Wird nun die Waage stufenweise
steigend belastet, so steigt allmählich das Neigungsgewicht i, und gleichzeitig
sinkt um ein jeweils gleiches Winkelmaß das Neigungsgewicht q, d. h. der Kraftarm
des einen Neigungsgewichtes i wächst von Null bis zum Höchstmaß, während der Kraftarm
des Neigungsgewichtes q an Länge vom Höchstmaß bis Null abnimmt (vgl, die punktiert
gezeichneten Einstellungen il und q1); und es ist die letzten Endes auf die Nutzlast
zur Wirkung kommende rückwirkende Kraft jeweils gleich der algebraischen Summe der
Produkte der Gewichte und ihrer jeweiligen Kraftarmlängen. Da nun aber die Kraftarmlänge
des Neigungssystems q anfänglich langsam und dann immer schneller werdend abnimmt
und gleichzeitig die Kraftarmlänge des Neigungssystems i anfänglich schnell und
dann langsamer werdend zunimmt, so ist die Summenwirkung offenbar die, daß die rückwirkende
Gesamtkraft proportional dem Neigungswinkel des Neigungssystems i wächst, daß mithin
die Skala eine proportionale wird.
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Man hat mit der beschriebenen Einrichtung offenbar Einstellungsmöglichkeiten
gewonnen, welche die Wirkungsmaße der einzelnen Teile in der umfassendsten Weise
zu ändern erlauben, so in der an sich bekannten beliebigen Einstellbarkeit jedes
der beiden Neigungsgewichte i und q längs ihrer Stangen la. und
q, so könnte man ferner den Winkelabstand zwischen den beiden Neigungssystemen
fein einstellbar machen usw. Insbesondere gelingt es unter Zuhilfenahme dieser Einstellmittel,
die Änderungen der Skalawerte infolge der Abnutzung der Schneiden usw. bzw. nach
Erneuerung einzelner Teile wieder derart auszugleichen, daß die Skala unverändert
bleiben kann. Dabei braucht man die Justierung nur für einen Skalenstrich neu vorzunehmen,
denn da die Skala eine proportionale ist, so stimmen zwangsläufig auch die anderen
Skalenwerte wieder, wenn auf einen Skalenwert neu eingestellt worden ist.
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Um mit dem Gewicht des Zeigers l keine zusätzlichen Kräfte in die
Systeme zu bringen, tut man gut, durch Anordnung eines Kontergewichtes zt den Zeiger
L in bezug auf seine Drehachse in an sich bekannter Weise in indifferentes Gleichgewicht
zu bringen.
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Das Vorhandensein mehrerer, hier zweier, Neigungsgewichtssysteme ermöglicht
übrigens eine besonders glückliche Anordnung der Teile zueinander innerhalb des
Gehäuses v. Man kann nämlich das Neigungsgewichtssystem (hier das System
i), an welchem unmittelbar der Zeiger l
sitzt, ganz unten im Gehäuse
v anordnen, indem man die sonst notwendigerweise unterhalb des einzigen Neigungssystems
untergebrachten Teile (es handelt sich z. B. um das Ausgleichgewicht für die Totlastkräfte,
die Dämpfung usw.) hier oberhalb des unteren Neigungssystems, d. h. in dem oberen
Raum des Gehäuses, unterbringen kann, welcher durch die erforderliche große Zeigerlänge
ohnehin zur Verfügung steht. So kann man der ganzen Einrichtung beträchtlich geringere
oder doch günstigere Abmessungen geben, sie insbesondere beträchtlich niedriger
halten. Die Anordnung zweier entgegengesetzt schwingender Neigungsgewichte übereinander
ist an sich bekannt.
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Sowohl Waagen für große als auch für mittlere und geringe Lasten lassen
sich mit Vorteil nach der Erfindung ausbilden.