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Neigungswaage
Die Erfindung betrifft eine Neigungswaage, bei der zwei
einander kreuzende. je an einem Neigungspendel befestigte Hebel mittels gelenkig
angeschlossener Arme mit einem Zahnstangenträger verl>unden sind, dessen Bewegungen
auf ein mit einer Skala zusammenarbeitendes Anzeigeglied iibertragell werden 13ekanntlich
schwingen die Neigungspendel einer solchen Waage. wenn die Last um gleiche Beträge
zunimmt, um ungleiche Winkel. die an den beiden Enden des WiegeCbe,reiches am kleinsten
und in der Nlitte dieses Bereiches am größten sind. Es ist jedoch erwünscht, eine
gleichmäßige Skalenteilung, d. h. eine Skala, deren Teilstriche gleiche Ahstände
voneinander aufweisen, zu verwenden, zu welchem Zweck bisher fast allgemein zur
E3ewegungsübertragung biegsame Stahlbänder verwendet werden, die an exzentrisch
gelagerten Segmenten mit kreisbogenförmigem Umfang befestigt sind. Solche Stahlbänder
sind jedoch in verschiedener Hinsicht zu heanstanden, da der Widerstand, den sie
trotz ihrer geringen Dicke einer Biegung entgegensetzen, die Empfindlichkeit der
Waage beeinträchtigt.
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Ferner können die Stahlbänder leicht reißen, wenn sie plötzlich stark
beansprucht werden, was insbesondere dann vorkommt, wenn der zu wiegende Gegenstand
auf die Wiegebrücke aufgeworfen wird.
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Schließlich neigen die genannten Bänder auch zum Rosten.
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Gemäß der Erfindung werden die genannten Mängel dadurch beseitigt,
daß jede der Gelenkachsen zwischen den Armen und dem Zahnstangen-
träger
in der durch die Schwenkachse des zugehörigen Neigungspendels und durch die zugehörige
Lastschneide gehenden Schneidenebene liegt, so daß diese Gelenlçachsen sich beim
Schwingen der Waage entlang von Geraden bewegen, wobei die Lage der Gelenkachsen
zwischen den Armen und den Hebeln gegenüber den Neigungspendeln verstellbar ist.
Vorzugsweise liegen überdies auch die Mittellinien dieser Arme in den Schneidenebenen.
Durch diese Ausbildung wird die Verwendung einer gleichmäßigen kreisförmigen Skala
ermöglicht, ohne daß die erwähnten Stahlbänder erforderlich wären, so daß die mit
diesen verbundenen Nachteile wegfallen. Ein weiterer Vorteil besteht in einer höchstmöglichen
Anzeigegenauigkeit der Waage.
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In der Zeichnung ist der Erfindungsgegenstand beispielsweise dargestellt.
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Fig. I ist ein Schaubild der Waage, wobei jene Teile, die zum Verständnis
nicht notwendig sind, weggelassen sind; Fig. 2 zeigt im Schaubild und vergrößertem
Maßstab einen Teil des Übertragungsmechanismus; Fig. 3 zeigt in schematischer Vorderansicht
die Waage nach Fig. z; Fig. 4 ist eine schematische Draufsicht dieser Waage.
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Wie in den Fig. 1 und 2 dargestellt, sind zwei Neigungspendel I,
2 mittels Schneiden 3, 4 in ortsfesten Lagerpfannen 5, 6 schwenkbar gelagert.
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Jedes der Pendel 1, 2 besitzt einen seitlichen Fortsatz 7, an dem
ein Hebel 8 mittels Schrauben 9 befestigt ist, die einen Längsschlitz 10 des Hebels
8 durchsetzen, so daß die Hebel in ihrer Längsrichtung einstellFbar sind. Die Hebel
8 kreuzen einander, und an dem oberen Ende eines jeden Hebels sitzt ein Zapfen II,
der ein Loch 12 eines Halters 13 durchsetzt. Eine in das obere Ende des Hebels 8
eingreifende Schraube 14 durchsetzt einen bogenförmigen Schlitz 15 des Halters 13,
so daß dieser zur Justierung der Waage ein wenig um den Zapfen ii geschwenkt werden
kann.
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Das äußere Ende des Halters 13 ist als Gabel 16 ausgebildet, in der
um einen Zapfen 30 ein Arm I7 schwenkbar gelagert ist, der an seinem gabelförmigen
Ende 18 einen drehbaren Zapfen 19 trägt.
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Dieser Zapfen 19 trägt einen zu ihm senkrechten Zapfen 20, auf dem
ein gabelförmiger Kopf 21 schwenkbar gelagert ist. Aus Fig. I ist ersichtlich, daß
diese Köpfe an den diagonal gegenüFberliegenden Ecken eines im wesentlichen rechteckigen,
als Zahustangenträger dienenden Rahmens 22 ausgebildet sind, der mit einem mittleren
Quersteg 23 versehen ist, anl dem eine lotrechte, abwärts reichende Zahnstange 24
fest angeschlossen ist.
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Diese steht mit einem Ritzel 25 in Eingriff, das auf einer waagerechten
Welle 26 Sitzt, auf welcher ein Zeiger befestigt ist, der mit einer kreisförmigen
Skala zusammenarbeitet. Die Lager für die Welle 26, der Zeiger und die Skala sind
in der Zeichnung nicht dargestellt.
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An den inneren Enden der seitlichen Fortsätze 7 der Pendel 1, 2 sitzen
die Lastschneiden 27, auf denen Gehänge 28 von lotrechten Stangen 29 aufruhen, deren
untere Enden an die nicht dargestellte Wiegehrücke an&eschlossen sind.
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Wie aus Fig. I hervorgeht, verläuft die Zahnstange 24 zwischen den
in verschiedenen Ebenen liegenden Hebeln 8, und der zum Pendel 2 gehörige Arm 17
verläuft vom Gelenk 30 nach hinten, während der zum Pendel 1 gehörige Arm 17 vom
Gelenk 30 nach vorn verläuft. Die Zapfen I9, 20 bilden mit dem gabelförmigen Kopf
2I des Rahmens 22 ein Kreuzgelenk, so daß sich der Kopf 2I gegenüber dem Arm I7
sowohl um eine lotrechte als auch um eine waagerechte Achse drehen kann.
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In den Fig. 3 und 4 ist die Waage nach den Fig. I und 2 schematisch
dargestellt, es sind bloß zur leichteren Darstellung einige unwesentliche Änderungen
vorgenommen. Die Einzelteile sind mit denselben Ziffern bezeichnet wie in den Fig.
I und 2. Die Schneidengelenke 3. 4 und 27 sind in Fig. 3 durch kleine Kreise, in
Fig. 4 durch die strichpunktiert angedeuteten Gelenkachsen dargestellt. Die Kreuzgelenke
19, 20 sind mit 31 bezeichnet.
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In Fig. 3 ist die obere Endstellung der Teile, welche dem unbelasteten
Zustand entspricht, in vollen Linien dargestellt, während vier weitere Stellungen
des Pendels I sowie der zugehörigen Teile 8, 30, 17. 3I und 22 mit strichpunktierten
Linien bezeichnet sind. Die .Anfangs- und Endstellung des Hebels 8 schließt miteinander
den Winkel a ein, der dem vollen Wiegebereich entspricht. Da der Abstand zwischen
den Kreuzgelenken 3I beider Pendel durch den sie verbindenden Rahmen 22 festgelegt
und daher konstant ist, bewegen sich die Kreuzgelenke 31 in lotrechten Linien x,
die gleichzeitig die Sehnen von Kreisbögen y sind. Da die Gelenke 3I überdies in
Ebenen E (Fig. 3) liegen. die durch die zugehörigen Gelenkachsen 3 bzw. 4 und die
Lastschneiden gehen, bewegen sich die Kreuzgelenke 31 proportional zu den Gewichtszulagen.
Die Endstellungen sind mit 3I und 31d bezeichnet, während die Mittelstellungen der
Kreuzgelenke 3I und des Rahmens 22 durch beigesetzte Indizes a, b und c bezeichnet
sind.
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Wenn die Waage belastet wird, so wird die Kraft durch die Stangen
29 auf die Pendel I, 2 übertragen, so daß die I>endel 1. 2 auswärts und die Hebel
8 abwärts schwingen. Da die Kreuzgelenke 3I sich nicht entlang der Bögen y, sondern
entlang der Sehnen x bewegen, sind bei Steigerung der Last um gleiche Beträge die
lotrechten Bewegungen der Kreuzgelenke 31 ebenfalls gleich, mit anderen Worten,
die .Nbstände zwischen den Stellungen 3I,3Ia, 3Ib,3IC und 3Id sind untereinander
gleich. Es ist daher ersichtlich, daß auch die Wege des Rahmens 22 und der Zahnstange
24 gleich sind, so daß eine gleichförmige Kreisskala verwendet werden kann. Dies
wird dadurch ermöglicht, daß die Zapfen 20 der Kreuzgelenke 31 in den genanten Ebenen
E liegen. Überdies liegen die Mittellinien der Arme 17 stets in diesen Schneidenebenen
E. Aus Fig. 3 geht hervor, daß
der Zapfen 30 in der Mittelstellung
30b parallel zur Sehne x steht.
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Während dieser Bewegungen schwingen die Arme I7 um einen geringen
Winkel gegenüber dem Rahmen 22. Die Anordnung ist zweckmäßig derart, daß die Arme
I7 in den Stellungen 31a und 3Ic des ersten und dritten Viertels des Wiegebereiches
parallel zu den Gelenkachsen 3, 4 liegen. Wie aus Fig. 4 ersichtlich, stellen diese
Stellungen 17a hzw. I7c eine Mittelstellung der Arme dar, während die äußeren Stellungen
der Arme mit I7, I7d einerseits und I7b andererseits bezeichnet sind. Gemäß Fig.
3 ist gegenüber dem Ritzel 25 eine Gegenrolle 32 zur Führung der Zahnstange 24 vorgesehen.
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PATENTANSPROCHE: I. Neigungswaage, bei der zwei einander kreuzende,
je an einem Neigungspendel befestigte Hebel mittels gelenkig angeschlossener Arme
mit einem Zahnstangenträger verbunden sind, dessen Bewegungen auf ein mit einer
Skala zusammenarl)eite,ndes Anzeigeglied übertragen werden, dadurch gekennzeichnet,
daß in allen Lagen der Waage innerhalb des Wiegebereiches jede der Gelenkachsen
(20) zwischen den Armen (17) und dem Zahnstangenträger (22) in der durch die Schwenkachse
(3 bzw. 4) des ingehörigen Neigungspendels (I bzw. 2) und durch die zugehörige Lastschneide
(27) gehenden Schneidenebene (E) liegt, so daß diese Gelenkachsen (20) sich beim
Schwingen der Waage entlang von Geraden (Sehnen x) bewegen, wobei die Lage der Gelenkachsen
(30) zwischen den Armen (17) und den Hebeln (8) gegenüber den Neigungspendeln verstellbar
ist.