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Vorrichtung zum Ausgleich von Temperatureinflüssen bei Tauchwaagen
Bei Tauchwaagen zur direkten Wägung muß die Veränderung der Wiegeanzeige durch die
jeweiligen Temperatureinflüsse ausgeschaltet werden, und es sind bereits eine Reihe
von Mitteln bekannt geworden, mit denen dieses Ziel erreicht werden soll. Insbesondere
ist schon vorgeschlagen worden, für den Tauchkörper, die Tauchflüssigkeit und das
die letztere enthaltende Gefäß Materialien zu wählen, deren Ausdehnungsbeiwerte
in solchem Verhältnis zueinander stehen, daß der Tauchkörper in unbelastetem Zustande
bei jeder Temperaturänderung ein und dieselbe Stellung einnimmt. Es sind weiterhin
bei Wägevorrichtungen mit Tauchkörpern die letzteren bereits mit einer elastischen
Haube versehen worden, so daß sie bei Temperaturänderungen ihr Volumen mit dem der
Flüssigkeit ändern können, um die durch derartige Temperaturänderungen entstehenden
Gewichtsdifferenzen auszugleichen.
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Von diesen bisher eingeschlagenen Wegen unterscheidet sich der nachfolgend
beschriebene Erfindungsgedanke dadurch, daß die Volumenänderung des Tauchkörpers
entsprechend der Dichteänderung der Flüssigkeit durch eine auf einen bestimmten,
rechnerisch leicht zu erfassenden Teil des Umfanges beschränkte Veränderung des
Mantels des Tauchkörpers bewirkt wird. Die Veränderung des Mantels wird dabei durch
eine in den Tauchkörper eingebaute, besondere Ausdehnungsvorrichtung herbeigeführt.
Der Erfindungsgegenstand ist auf der Zeichnung in einem Ausführungsbeispiel veranschaulicht.
Es zeigt Abb. i eine gesamte Auswiegeeinrichtung für eine größere Waage in Vorderansicht,
in der nur das Tauchgefäß G im Schnitt dargestellt ist, Abb. 2 einen Vertikalschnitt
durch eine Ausführungsform des Tauchkörpers K, Abb. 3 einen Schnitt durch diesen
Tauchkörper K nach a-b der Abb. 2, Abb. q. einen Schnitt nahe der Grundplatte N
des Tauchkörpers nach c-d der Abb. 2.
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Die Auswiegeeinrichtung nach Abb. i ist für eine Waage größerer Wiegefähigkeit
gedacht. Die Brücke und der Rahmenaufbau ist weggelassen. L ist die durch die Hebelübersetzungen
reduzierte Last auf der Brücke. Sie wirkt im Ausführungsbeispiel durch ein Stahlband
auf den am einen Ende unverschiebbar gelagerten Hebel H. Dieser gibt sie entsprechend
verkleinert an das Stahlband S1 weiter, und nun wird sie durch die Traversen T,
und T2 sowie die Vertikalstützen V1 und V2 auf den Tauchkörper K übertragen. An
dem, letzteren erfolgt der Ausgleich durch die von der Tauchtiefe in eine geeignete
Flüssigkeit (z. B. Quecksilber) des starr aufgehängten Gefäßes G abhängige Auftriebswirkung.
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Da als Maß der Lastwirkung die Tauchtiefe benutzt -wird, muß ihre
Veränderung auf den Zeiger Z der Waage weitergeleitet werden. Dies geschieht in
dem dargestellten Ausführungsbeispiel
durch ein Stahlband S2, welches
über eine im Waagenrahmen gelagerte Rolle R geführt ist. Zur Austarierung des Gewichtes
der beweglichen Teile der Auswiegeeinrichtung kann die Rolle R mit einem weiteren
Stahlband S3 ausgestattet sein, welches ein Gewicht P trägt.
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Um die bei wechselnden Temperaturen sonst unvermeidlichen Veränderungen
der Nullage des Zeigers Z infolge der Längenänderung der Kraftübertragungsteile
und der Volumenänderung von Tauchgefäß G und Inhalt auszuschalten, sind die beiden
Vertikalstützen V1 und V, in ihren Materialien (z. B. Eisen und Messing) und in
den Längen ihrer einzelnen Teile passend gewählt bzw. zusammengesetzt. Temperaturausgieichvorrichtungen
ähnlicher Art sind im Waagenbau bereits bekannt.
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Die in Abb. = eingezeichnete dünne Schicht einer Sperrflüssigkeit
trägt ebenfalls zur Beibehaltung der Nullage bei. Sie verhindert in bekannter Weise
die eventuell mögliche Verdampfung, Verunreinigung und chemische Veränderung an
der Flüssigkeitsoberfläche.
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Da Temperaturänderungen außerdem Dichteänderungen der Füllflüssigkeit
des Gefäßes G im Gefolge haben, ist es für die Brauchbarkeit einer derartigen Einrichtung
weiterhin erforderlich, daß der Tauchkörper K seine Fläche (im Horizontalschnitt)
genau im Verhältnis der Volumenänderung der Füllflüssigkeit mit der Temperatur ändert.
Damit bleiben dann auch die Tauchtiefen unverändert. Erfindungsgemäß wird die Änderung
der Querschnittsfläche des Tauchkörpers, entsprechend der Dichteänderung der Flüssigkeit,
durch eine auf einen bestimmten, rechnerisch leicht zu erfassenden Teil M des Umfanges
beschränkte Veränderung des Mantels des Tauchkörpers K bewirkt.
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Wie dies erreicht werden kann, ist an dem Ausführungsbeispiel des
Tauchkörpers K nach den Abb. 2 und 3 ersichtlich. Der Tauchkörper K trägt dort im
Innern ein kleines Ausdehnungsgefäß A, dessen Größe und Füllung (z. B. Petroleum)
so eingerichtet sind, daß ein mit dem kleinen Kolben D im Mantel des Tauchkörpers
K verschiebbares Stück M den Querschnitt von K im richtigen Verhältnis verändert.
Selbstverständlich wäre diese von den Temperaturen abhängige Flächenveränderung
von K auch mit anderen Reguliermitteln durchführbar, und sie müßte sich außerdem
auch nicht nur auf einen kleinen Teil des Umfanges beschränken. Es ist beispielsweise
auch möglich, einen geschlitzten und an der Trennfuge dichten Mantel von K im Gesamtumfang
verändern zu lassen.
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Die Abb. 2 zeigt, darüber hinaus, wie bei dem gewählten Ausführungsbeispiel
für eine Sicherung der Rückführung von M (neben der Verbindung mit D) durch die
Federn Fl und F2 gesorgt werden kann, und durch die Abb. 3 und q. wird veranschaulicht,
wie es möglich ist, die ganze Inneneinrichtung des Tauchkörpers K so zu gestalten,
daß die zusammen mit M auf der Grundplatte N aufgebaut und als Ganzes in K eingesetzt
werden kann.
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Die Ausbildung des oberen Teiles von K (Abb. 2) und die Befestigung
an der Traverse T2 ist im Ausführungsbeispiel derart, daß eine genaue und leicht
durchführbare Einstellung von K bei der Montage gewährleistet ist.
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Die in einem Beispiel für größere Waagen (zooo kg Wiegefähigkeit)
gezeichneten und beschriebenen Vorrichtungen lassen sich natürlich auch für jede
andere Waagengröße und Waagenart (z. B. Kranwaage, Schalenwaage, Tischwaage usw.)
verwenden und gestatten wie die Neigungswaage die bekannten Verbindungen mit Laufgewichtsbalken,
Zuschaltmechanismen, Aufsetzgewichten u. dgl. Sie bleiben im Gegensatz zu den Neigungswaagen
auch bei fahrbaren oder sonstigen nicht ortsfesten Waagen von Schräglagen des Plateaus
innerhalb der praktisch möglichen Grenzen unbeeinflußt, können also auf komplizierte
Ausgleichsvorrichtungen für diesen Zweck ebensogut verzichten wie auf die Anbringung
einer besonderen Dämpfungseinrichtung, deren Wirkung hier im Tauchgefäß G nebenbei
erzielt wird.