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Waage mit mehreren Wägebereichen Die Erfindung betrifft eine Waage,
die durch Änderung des Übersetzungsverhältnisses im Hebelsystem zwischen Lastträger
und Lastausgleichsvorrichtung mit Hilfe eines zweiarmigen Umschaltehebels auf unterschiedliche
Wägebereiche geschaltet werden kann und ein Vorbelastungsausgleichsgewicht im größeren
übersetzungsverhältnisbesitzt.
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Es sind Waagen mit einer Lastausgleic'hsvorrichtung und zwei Wägebereichen
bekannt, bei denen die Übersetzung und damit der Wägebereich durch Umhängen einer
Verbindungskoppel zwischen zwei Übersetzungshebeln und gleichzeitiges Anhängen eines
Taragewichtes beim Einstellen der größeren Übersetzung verändert wird. Der Nachteil
einer solchen Bauart liegt darin, daß die Veränderung der Übersetzung nur in einer
Betriebspause möglich ist. Denn es sind mehrere Arbeitsgänge erforderlich, bis die
Waage auf den zweiten Wägebereich umgeschaltet ist.
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Andere bekannte Waagen besitzen einen Übersetzungshebel mit zwei Stützschneiden,
die durch Schwenken der Stützpfannen wechselweise zur Wirkung gebracht werden können,
oder einen Zwischenhebel mit wechselndem Drehpunkt und einer ständig eingeschalteten
Koppel. Diese Einrichtungen besitzen den Nachteil, daß sich der Tarazug der unbelasteten
Waage ändert und durch Zuschalten eines Taragewichtes ausgeglichen werden
muß.
Das Verhältnis der beiden Wagebereiche ist begrenzt, weil es: höchstens den Wert
von etwa i : 3 erreicht.
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Im Gegensatz hierzu sind an der erfindungsgemäßen Waage im Kraftfluß
von Lastträger zur Lastausgleichsvorrichtung Koppeln vorgesehen, die das Übersetzungsverhältnis
bestimmen und mittels des zweiarmigen Hebels ein- und ausgeschaltet werden. Ein
Vorbelastungsausgleichsgewdcht im Hebelwerk des größeren übersetzungsver'hältnisses
der neuen Waage hält dabei den auf die Lastausgleichsvorrichtung übertragenen Tarazug
in jeder Schaltlage unveränderlich aufrecht. Die Totlastwirkung bleibt am Abtrieb
des Hebelwerkes konstant, ohne daß zusätzliche Schaltgewichte oder sonstige Schaltmechanismen
nötig sind. Als Folge der erfindungsgemäßen Waagenkonstruktion ergibt sich, daß
- der Nullpunkt der Skala in den verschiedenen Lagen des Umschalthebels unverändert
bestehenbleibt und deshalb der volle Pendelausschlag von Null bis Höchstlast in
den verschiedenen Wagebereichen zur Verfügung steht. Diese Tatsachen und die Einfachheit
des Aufbaus der neuen Waage lassen den Fortschritt in der Wagetechnik erkennen.
Weitere Erfindungsmerkmale geben die Unteransprüche an.
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Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Abbildungen schematisch
dargestellt, und zwar zeigt Abb. i die Anordnung für ein Verhältnis der Wagebereiche
von 1 : 5 bei einer Übersetzung der beiden Kraftflüsse von i : 1,8 bzw. i : g; in
Abb. 2 ist das Verhältnis _ der Wagebereiche etwa i : 3 bei einer Übersetzung von
i : 3,33 bzw. i : 9; in Abb. 3 ist das Verhältnis der Wagebereiche i : io bei möglichst
geringen Übersetzungen der Kraftflüsse, nämlich i : 43 bzw. 1 : 13; Abb. 4 und 5
zeigen weitere Ausführungsformen für Verhältnisse der Wagebereiche von 1 :2,5 bzw.
i : 20.
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Allgemein gilt, daß die Meßkraft der neuen Waage -vom Hebelwerk des
Lastträgers durch die Zugstange i auf einen Verbundhebel ,-q übertragen wird. Inder
in Abb. i gezeichneten Schaltstellung wirkt die Schneide 3 des Verbundhebels :2
als S'fützschneide, und der Kraftfluß verläuft über die Schneide 4 zur Schneide
5 eines Übersetzungshebels 6, der mit seiner Stützschneide 7 in festen Pfannen 8
ruht. Die Meßkraft gelangt schlließlich über die Gewichtsschneide 9 und- ein Zugorgan
io zur nicht dargestellten Lastausgleichsvorrichtung.
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Zwischen dem Verbundhebel 2, und dem übersetzungshebel 6 liegt
die neue Umschalteinrschtung. Sie besteht aus einer Kurbel 1:2 oder anderen geeigneten
Verstellvorrichtungen, der Koppel 13 und einem zweiarmigen Hebel 14. Mit ihrer Hilfe
können jederzeit entweder die Schneiden q. und 5 oder die Schneiden 3 und i i miteinander
gekoppelt werden. Denn je nach der Stellung, die man dem Hebel 14 durch die Kurbel
12 erteilt, ist die Koppel 15-16 oder die Koppel 17-18 im Eingriff. In der abgebildeten
Lage ist der untere Teil 15 der Verbindungskoppel-zwischen den Schneiden 3 und ii
angehoben und infolgedessen die Verbindung mit dem oberen Teil 16 der Koppel gelöst.
Dadurch wirkt die Schneide 3, wie bereits angegeben; als Stützschneide des Verbundhebels
2, indem siie sich an einem festen Punkt des Waagengehäuses abstützt. Wird die Kurbel
12 um etwa i8o° im Uhrzeigersinn gedreht, so bewegt sich der Hebel 14, ebenfalls
im Uhrzeigersinn, in seine andere Endlage, wo die Verbindung der Koppelteile 15
und 16 wieder hergestellt, hingegen der Teil 17 und 18 der Koppel zwischen den Schneiden
4 und 5 gelöst ist. Nunmehr Wirkt die Schneide 4 -als Stützschneide des `Verbundhebels
2, und der X-raftfluß läuft über die Schneiden 3 und i i. Bei diesem Kraftfluß wirkt
das Vorbelastungsausgleichsgewicht i9 derart, daß trotz der größeren Übersetzung
im Hebelwerk, die Vorbelastung am Zugorgan io dieselbe ist wie beim Kraftfluß über
die Schneiden 4 und 5. Die Waage spielt also bei unbelasteter Brücke immer auf Null
ein, gleichgültig, welcher Kraftfluß eingeschaltet :ist: Da gemäß Abb. i das Verhältnis
der beiden Übersetzungen i : 5 ist, so kann die Waage beispielsweise als ioo-kg-
bzw. 5oo-kg-Waage verwendet werden, ohne daß an der Lastausgleichsvorrichtung etwas
zu ändern wäre außer der Skalenbezifferung. Diese wird zweckmäßig durch die Umschaltvorrichtung
gesteuert, so daß beispielsweise bei einer Zeigerwaage die Bezifferung der Skala
durch mechanisch mit der Umschaltvorrichtung 12 gekoppelte Verstelleinrichtungen
eingestellt wird. Bei einer Leuchtbildwaage erhält die Skala zwei Reihen von Bezifferungen,
wobei jeweils die der eingestellten Übersetzung entsprechende Zahlenreihe durch
eine von der Handkurbel 12 gesteuerte Blende freigegeben wird.
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Zur Vereinfachung der zeichnerischen Darstellung sind in den Abb.
2 bis 5 die Umschaltvorrichtung und die dazugehörige Ein- bzw. Ausschaltung der
Koppeln weggelassen worden, dagegen ist die jeweils nicht wirksame Schneide von
der zugehörigen Pfanne abgehoben dargestellt.
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In Abb. 2 sind dem Verbundhebel 2 zwei Zwischenhebel 6 ünd 6" nachgeschaltet.
Hier läuft demgemäß der Kraftfluß über die Schneide 4 zur Schneide 5. In der größeren
Übersetzung wirkt die Schneide 4 als Stützschneide, und der Kraftfluß verläuft über
die Schneiden 3, 11 und iia auf die Schneide 5. Das Vorbelastungsausgleichsgewicht
i9 ist am Hebel 6, vorgesehen, um den Zug bei unbelasteter Brücke im Zugorgan
io für beide Übersetzungen gleichzuhalten. Durch die nicht dargestellte Umschaltvorrichtung
wird also entweder der Verbundhebel :2 oder der Zwischenhebel 6" mit der Verbindungskoppel
zur Schneide 5 in Eingriff gebracht.
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Abb. 3 entspricht der Abb. i mit dem Unterschied, daß die -Koppel
i8 unmittelbar mit dem Zugorgan io zur Lastausgleichsvorrichtung verbunden und das
Vorbelastungsausgleichsgewicht i9 am Verbundhebel -o- befestigt ist. Die Wirkungsweise
ist die gleiche, wie für Abb. i beschrieben. Diese Bauform eignet sich für ein großes
Verhältnis der beiden Wagebereiche - dargestellt etwa
i : io - sowie
für eine relativ geringe Gesamtübersetzung des Hebelwerkes.
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Abb. 4 entspricht :im Aufbau etwa der Abb. 2, jedoch sind die Schneiden
4 und i i" nicht durch eine gemeinsame Koppel mit der Schneide 5 des Zwischenhebels
6 verbunden. Die Schneide 4 wirkt über eine Koppel auf eine besondere Schneide 5a,
so daß das Verhältnis der Wägebereiche in einfacher Weise durch wechselweises Einschalten
der einen oder anderen Koppel und der zugehörigen Schneide verändert werden kann.
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Abb. 5 zeigt das besonders große Verhältnis der Wägebereiche i : 20.
Zwischen die Schneide 3 des Verbundhebels 2 und die Schneide i i des übersetzungshebels
6 ist ein Zwischenhebel 6" eingeschaltet; dessen Gewichtsschneide 9" über eine Koppel
auf die Schneide i i des Übersetzungshebels 6 wirkt. Durch die Umschalteinrichtung
wird die Verbindung zwischen den Schneiden 9" und i i bzw. .4 und 5 getrennt. Das
Vorbelastungsausgleichsgewicht i9 sitzt auf dem zwischengeschalteten Hebel 6a.
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Mit den dargestellten Einrichtungen läßt sich während des Wägens der
jeweils benötigte Wägebereich einstellen. Die Wägebereiche können, wie gezeigt wurde,
große Unterschiede besitzen. Folglich darf ein und dieselbe Waage, sowohl zum Wägen
großer Lasten wie auch zum genauen Wägen sehr kleiner Lasten verwendet werden. Für
alle Wägebereiche arbeitet die neue Waage vollkommen automatisch. Durch die Erfindung
sind also mehrere Waagen mit unterschiedlichen Eigenschaften in bezug auf die Meßgenauigkeit
zu einer einzigen vereinigt.
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Werden bei den in den Abbildungen dargestellten Bauformen beide Endschneiden
3 und 4 des Verbundhebels 2 gleichzeitig in Eingriff gebracht, so ergibt sich hierdurch
eine dritte Übersetzung, so daß in dieser Ausführungsform die Waage drei verschiedene
für sich vollautomatische Wägebereiche besitzt.
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Das Vorbelastungsausgleichs-gewicht i9 bzw. einer der nachgeschalteten
Hebel, z. B. 6a, wird zweckmäßig mit einer an sich bekannten Feimtarierung versehen,
mit deren Hilfe die genaue übereinstimmung der Vorbelastungen für beide Übersetzungen
am Zugorgan io eingestellt wird.