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Die Erfindung betrifft eine Begrenzungsvorrichtung an einem Schneidenlager
für Präzisions- und Feinwaagen in Richtung der Schneidenlinie mittels einer mit
der Schneidenlinie fluchtenden, eine Bewegung in deren Richtung hemmenden, in Ausschlagsrichtung
des Waagebalkens verbiegbaren und die Bauelemente des Schneidenlagers (Pfanne und
Schneide) verbindenden Feder.
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Bei einer bekannten Begrenzungsvorrichtung dieser Art ist die Schneide
gegenüber einer ebenen Pfanne durch einen federnden Blechring festgelegt. Er umgibt
die Schneidenkante in der Pfannenebene und hat vier Befestigungspunkte, die auf
zwei sich rechtwinklig kreuzenden Durchmessern angeordnet sind.
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Zwei einander gegenüberliegende Befestigungspunkte sind an dem die
Pfanne tragenden Bauelement und die beiden anderen an dem die Schneide tragenden
Bauelement befestigt. Der Ring sorgt dafür, daß die Schneide auf der ebenen Pfanne
gehaltert wird.
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Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, nur das Auswandern
der Schneide in Richtung ihrer Schneidenlinie zu verhindern. Abgesehen davon, daß
selbstverständlich die Schneide nicht von der Pfanne herunterlaufen darf, sind auch
geringere Bewegungen in Richtung der Schneidenlinie schon schädlich, da ein am Waagebalken
befestigter Zeiger an einer ortsfest angeordneten Skale schleifen könnte oder eine
am Waagebalken angeordnete Projektionsskale innerhalb einer optischen Einrichtung
so verschoben werden könnte, daß das projizierte Bild unscharf wird.
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Die eingangs genannte bekannte Vorrichtung verhindert zwar auch Bewegungen
in Richtung der Schneidenlinie, sie ermöglicht aber nur einen sehr geringen Schwenkwinkel
von höchstens etwa 20, während bei Präzisions- und Feinwaagen Schwenkwinkel bis
zu 120 erforderlich sind. Die ringförmigen Federbleche bei dem bekannten Schneidenlager
müssen bei der Schwenkbewegung nämlich eine komplizierte Torsions- und Biegebewegung
durchführen. Für diese Bewegung stehen aber zwischen den vier Befestigungsstellen
nur relativ kleine Winkelbereiche der Federringe von je etwa 600 zur Verfügung.
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Es ist nicht möglich, Federringe zu bauen, die einerseits einen Schwenkwinkel
bis zu 120 zulassen, ohne auf die Waage ein unzulässig großes Rückstelldrehmoment
auszuüben, die aber andererseits die nötige mechanische Festigkeit haben, um ihre
Aufgabe zu erfüllen, nämlich die relativ große Masse des Waagebalkens auch gegenüber
Stößen sicher festzuhalten. Das von den Federringen ausgeübte Rückstelldrehmoment
darf nicht zu groß werden, da sonst die Empfindlichkeit der Waage herabgesetzt wird.
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Das Federmaterial darf also nicht zu steif gemacht werden. Macht man
das Federmaterial aber so dünn, daß es kein nennenswertes Rückstelldrehmoment mehr
ausübt, so haben die Federringe keine ausreichende mechanische Festigkeit mehr.
Sie würden bei Stößen zerknittern, und die Lager würden beschädigt.
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Durch die vorliegende Erfindung soll eine federnde Begrenzungsvorrichtung
geschaffen werden, die die Bewegung der Schneide in ihrer Längsrichtung hemmt, aber
auch größere Schwenkbewegungen des Waagebalkens nicht behindert. Diese Aufgabe wird
nun dadurch gelöst, daß erfindungsgemäß die Feder, welche zwischen dem aus zwei
Lagerhälften be-
stehenden Schneidenlager liegt, annähernd in ihrer Mitte mit dem
einen Bauelement und an ihren beiden Enden mit dem anderen Bauelement des Schneidenlagers
verbunden ist.
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Dadurch, daß das Schneidenlager aus zwei getrennten Hälften aufgebaut
ist, also zwei Schneiden und zwei zugehörige Pfannen besitzt, besteht die Möglichkeit,
die Feder nun zwischen beiden Lagerhälften anzuordnen. Sie läßt dann elastisch geringe,
noch zulässige Verschiebungen der Schneiden in Richtung ihrer Schneidenlinien zu,
verhindert aber zu große Verschiebungen. Außerdem ermöglicht sie ein freies Verschwenken
des Waagebalkens.
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Man kann das der Erfindung zugrundeliegende Problem auch nicht dadurch
lösen, daß man überhaupt keine Feder verwendet, sondern die Schneidenenden zu einer
Spitze anschleift und die Spitzen an festen Stoßplatten aus gehärtetem Material
anliegen läßt. Im Betrieb entsteht nämlich ein geringes, aber noch störendes Reibungsdrehmoment
durch die Anlage der Spitze an der Stoßplatte, das die Empfindlichkeit der Waage
in unzulässiger Weise herabsetzt.
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Bei Stoßbelastungen der Waage, insbesondere beim Transport, würden
darüber hinaus die Spitzen und/oder die Stoßplatten beschädigt, wodurch sich dann
sofort ein wesentlich höheres Reibungsdrehmoment ergäbe.
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In Weiterbildung der Erfindung kann die Feder aus einem Torsionsdraht
oder -band und zwei annähernd rechtwinklig zur Schneidenlinie verlaufenden Blattfedern
bestehen, an welchen die beiden Enden des Torsionsdrahtes bzw. -bandes befestigt
sind. Der Torsionsdraht oder das Torsionsband ermöglicht hierbei eine Schwenkung
des Waagebalkens, ohne daß dabei ein unzulässig großes Rückstelldrehmoment entsteht.
Die Blattfedern sorgen dafür, daß die Schneide gegenüber der Pfanne in ihrer Mittelstellung
gehalten wird.
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Statt dessen kann die Feder auch als Wendelzugfeder ausgebildet werden.
Diese Feder übernimmt dann die beiden oben geschilderten Funktionen allein. Sie
läßt also eine unbehinderte Schwenkung des Waagebalkens zu und hält die Schneide
in ihrer Mittelstellung.
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Sowohl durch die Dehnung der Wendelzugfedern als auch durch die Verbiegung
der Blattfedern wird ein Abheben der Schneide von der Pfanne in beiden Lagerhälften
zugelassen, was für das Arretieren wichtig ist. Bei arretierter Waage sind die Federn
also etwas gedehnt und üben dann auf die Schneiden in Richtung ihrer Schneidenlinien
eine höhere Kraft aus als im Gebrauchszustand der Waage. Dies ist erwünscht, da
gerade die arretierte Waage beim Transport besonders hohen Stoßbeanspruchungen standhalten
soll.
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Die Erfindung ist im folgenden an Hand der Zeichnungen an Ausführungsbeispielen
näher erläutert. Es stellt dar Fig. 1 eine vereinfachte Darstellung einer bekannten
oberschaligen Waage in Seitenansicht. Bei dieser Waage ist eine Federanordnung nach
der Erfindung sowohl an der Lastschneide des Waagebalkens als auch an dessen Stützschneide
vorgesehen.
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Fig. 2 und 3 sind Teilansichten (zum Teil im Schnitt) in Richtung
des Pfeils A in F i g. 1 für eine an der Lastschneide vorgesehene Federanordnung
nach der Erfindung unter Verwendung eines durchgehenden
Torsionsbandes
bzw. zylindrischer Zugfedern.
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Auf einer Grundplatte ist ein Lagerbock 1 befestigt, der die Pfanne
2 des Stützlagers trägt. In diesem ruht die Schneide 3, die am Waagebalken4 befestigt
ist. Am längeren Hebelarm des Waagebalkens befindet sich eine Mikroskale 5, deren
Bild auf eine Mattscheibe projiziert wird. Am kurzen Balkenarm ist die Schneide
6 des Lastlagers befestigt.
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Auf dieser Schneide ruht die am Schalenträger 7 befestigte V-förmige
Pfanne 8. Die vom Schalenträger nach unten verlaufenden Stangen 9 sind über Lenker
10 mit an der Grundplatte befestigten Lagerböcken 11 verbunden. Dadurch wird der
Schalenträger 7 in bekannter Weise lotrecht geführt.
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Gemäß F i g. 2 besteht das Lastlager aus einer linken und einer rechten
Hälfte, die je eine Pfanne 8 aufweist. Wie in Fig.2 dargestellt, sind die Schneiden
6 die beiden Enden eines durchgehenden Teils 6'. Statt dessen können aber auch zwei
einzelne Schneiden verwendet werden.
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Am Schalenträger 7 sind Winkel 11 befestigt. An diese ist das Torsionsband
13 angeklemmt, und zwar ist es über je eine an ihrem Unterende eingebogene Blattfeder
14 geführt und mit Hilfe je eines Klemmstückes 15 an die Winkel angeschraubt. Die
Blattfedern sind in ihrem Ruhezustand nach außen gebogen und besitzen daher nach
Befestigung des Torsionsbandes bei der in F i g. 2 dargestellten Lage eine Vorspannung.
Der mittlere Abschnitt des Torsionsbandes 13 ist um 900 verdrillt und mit Hilfe
eines Winkelstückes 17 an der Mitte des Teils 6' befestigt. Das Torsionsband ist
dabei so angeordnet, daß seine Längsachse in der Schneidenlinie liegt.
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Das Torsionsband ist an seinen drei Befestigungsstellen lösbar angebracht,
so daß die Waage ohne Zerstörung der Torsionsbandanordnung demontiert werden kann.
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Statt des einen durchgehenden Torsionsbandes nach F i g. 2 lassen
sich auch - allerdings mit etwas größerem baulichem Aufwand - zwei einzelne Torsionsbänder
verwenden, deren gegeneinandergekehrte Enden am Winkelstück 17 getrennt befestigt
sind. Die Anordnung läßt sich auch in der Weise
umkehren, daß die Blattfedern 14
dicht beieinander in der Mitte des Teils 7 oder 6' angebracht werden, während Winkelstücke
zur starren Befestigung der voneinander abgekehrten Federenden an dem anderen Bauteil
angeordnet sind. Vorteilhaft ist es jedoch, wenn jeweils die Bauteile mit der geringeren
Masse an den Teil6' angebracht werden, der ja mit dem Waagebalken 4 verbunden ist.
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Bei der Ausführungsform nach Fig.3 wird die Längsbewegung zwischen
Schneiden und Pfannen unter Verwendung von zwei zylindrischen Zugfedern 22 vermieden.
Am Schalenträger 7 sind feste Winkel 24 angebracht und in der Mitte des Teils 6'
eine feste Halterung 26. Zwischen die Halterung und die Winkel sind die Zugfedern22
unter Vorspannung eingehängt, und zwar so, daß ihre Längsachsen in die Schneidenlinie
fallen.