DE2138125C3 - Querkraft-Hängewaage - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Querkraft-Hängewaage. Bei Querkraft-Hängewaagen wird die Waagschale seitlich aus ihrer Ruhelage ausgelenkt und die durch das Gewicht hervorgerufene Horizontalkraft zur Gewichtsbestimmung benutzt. Die Horizontalkraft ist dabei nicht genau proportional dem Gewicht, sondern ist gleichzeitig abhängig von der Änderung des Auslenkwinkels. Als Lenker benutzt man im allgemeinen Tragstangen, die mit einem Ende an der Decke oder an einem Gerüst gelenkig aufgehängt und am anderen Ende durch ein Gelenk mit der Waagschale verbunden sind. Das Wort »Waagschale« ist hierbei in weitestem Sinne aufzufassen. Es kann sich ebenso gut um eine flache Schale wie um einen tiefen — gegebenenfalls trichterförmigen — Behälter oder um eine Plattform handeln. Das System setzt eine gewisse Änderung des Auslenkwinkels beim Wiegevorgang voraus, was bei der Umrechnung zu berücksichtigen ist.

Bei der Erfindung ist von der Aufgabe ausgegangen worden, den Einfluß des Auslenkungswinkels nach Möglichkeit abzuschwächen und dadurch die Meßgenauigkeit der Waage zu erhöhen.

Nach der Erfindung werden als Meßgeräte für die auftretenden Horizontalkräfte elektro-mechanische Druck- oder Zugmeßdosen benutzt.

Diese Druck- oder Zugmeßdosen haben die Eigenschaft, daß der zum Messen erforderliche Weg außerordentlich klein ist, d. h. daß sie praktisch weglos arbeiten. Infolgedessen tritt beim Wiegen nur eine ganz geringfügige Änderung des Auslenkwinkels der Tragstangen ein, dessen Einfluß auf das Meßergebnis weit unterhalb der vorgeschriebenen Genauigkeitsgrenzen liegt Zum Aufhängen der Waagschale verwendet man im

ι⁵ allgemeinen zwei Paare paralleler Tragstangen oder »Lenker«. Die Ebenen, in denen diese Lenker liegen, können einen Winkel miteinander bilden. Günstiger ist es jedoch, wenn auch die Ebenen der Lenker-Gruppen parallel zueinander verlaufen. Bei Anwendung elektro mechanischer Zug- oder Druck-Meßdosen kann man jede Lenker-Gruppe mit einer eigenen Meßdose kuppeln und die gemessenen Zug- oder Druckkräfte elektronisch zusammenfassen. Man erhält dadurch ein hohes Maß an Genauigkeit

Das praktisch weglose Arbeiten elektro-mechanischer Zug- oder Druck-Meßdosen ermöglicht darüber hinaus die Verwenciung von elastischen Schräglenkern, die beim Wiegevorgang nicht ihre Lage, sondern lediglich ihre Form ändern. Nach einem weiteren

JO Gedanken der Erfindung bestehen solche Lenker aus mindestens zwei parallelen Stahldrähten, die in einer Ebene senkrecht zur Auslenkrichtung liegen.

Vor Beginn der Wägung werden die Lenker am unteren Ende etwas aus der Mittellage ausgelenkt und in

J5 dieser Stellung durch in der Regel waagerecht angreifende Zugstangen arretiert Beim Einbringen des zu wiegenden Gutes biegen sich die Drähte nach der Lotrechten zu leicht durch, wobei die auftretenden Horizontalkräfte von den Zugsta.\>gcn aufgenommen

•to werden. Da die Durchbiegung nur gering ist, wird der

Einfluß der Winkeländerung praktisch eliminiert. Reibungsverluste, die das Meßergebnis beeinträchtigen

könnten, treten nicht auf.

Die Lenker können am oberen Ende oder an beiden

Enden fest eingespannt sein. Beim Auslenken aus der Lotrechten entstehen bei solchen Lenkern leichte Biegespannungen, die das Meßergebnis beeinflussen können. Die Spannungen lassen sich nach einem weiteren Gedanken der Erfindung vermeiden, wenn die

μ Lenker an beiden Enden mit Gelenklagern versehen werden, an denen die Drähte befestigt sind. Mit Hilfe solcher Gelenklager können die Lenker vor Beginn des Einbringens des zu wiegenden Gutes in ihre günstigste Arbeitsstellung gebracht werden, ohne daß Spannungen auftreten. Beim Wiegen selbst entstehen nur ganz geringfügige Abweichungen von der vorher eingestellten Stellung. Die dadurch bedingten Spannungen sind so geringfügig, daß sie das Meßergebnis nicht beeinflussen. Zweckmäßigerweise bildet man die an den Schräglen kern angebrachten Gelenke als Kugel-Gelenke aus, damit auch Abweichungen außerhalb der Auslenk-Ebene ausgeglichen werden können.

Im allgemeinen genügen zwei Drähte pro Lenker, um das Gewicht aufzunehmen. Werden zwei Drähte gewählt, so lassen sie sich leicht zu einer Schlaufe zusammenfügen, die oben und unten einfach um die Schalen der Gelenke herumgelegt wird. Um ein Abrutschen zu verhindern, werden die Schalen mit je

einer Rille zur Aufnahme des Drahtes versehen.

Für die Genauigkeit der Wägung ist von Bedeutung, daß die vier Lenker bei Beginn des Wiegevorganges die gleiche Schrägstellung aufweisen, d. h. den gleichen Winkel mit der Lotrechten einnehmen. Die Einstellung wird erleichtert, wenn die unteren Lagerkörper in der Auslenkebene gegenüber den dort angreifenden Zugbzw. Kuppelstangen versteilbar sind. Das läßt sich in einfacher Wekt dadurch bewerkstelligen, daß man die Zugstangen und die Kuppelstangen an den Enden mit i< > Gewinde versieht, auf das die inneren Lagerkörper der Kugel-Gelenke und der Verbindungsstücke zur Waagschale aufgeschraubt werden. Durch Verschieben der beiden Schraubteile auf der Zug- bzw. Kuppelstange läßt sich eine sehr genaue Justierung erzielen. ι ϊ

Werden laufend Materialien abgewogen, so treten leicht Schwingungen im Gehänge auf, welche das Meßergebnis ungünstig beeinflussen. Diese Schwingungen lassen sich vermeiden, wenn man an die unteren Enden der Schräglenker Zwischen-Gelenke anschließt, die ihrerseits mit der Waagschale gelenkig verbunden sind. Solche Zwischen-Gelenke ermöglichcsi es der Waagschale, bei Stößen, die beim Einfüllen leicht auftreten, seitlich auszuweichen und dadurch eine Übertragung dieser Stöße auf die Schräglenker und Schwingungen im Gehänge zu verhindern.

Die Abbildungen stellen ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dar, und zwar zeigt

F i g. 1 eine schematische Darstellung der Waage;

F i g. 2 einen Schräglenker im Schnitt; jo

F i g. 3 einen Schräglenker in Ansicht.

Eine Waagschale 41 ist unter Zwischenschaltung eines aus den Gliedern 5, 6, 7, 8 bestehenden Gelenk-Gehänges an einem Schräglenker-Gehänge 1, 2, 3, 4 aufgehängt Die Schräglenker sind an Gelenken 11,12,13,14 an der Decke befestigt und paarweise, 1,2 bzw. 3, 4 durch eine Kuppelstange 29 bzw. 30 miteinander verbunden. Die Gelenke, an denen die Kuppelstangen angreifen, sind mit 21, 22, 23 und 24 bezeichnet Zugstangen 19, 20, die an den Gelenken 22 und 24 angreifen, dienen dazu, die Waagschale aus ihrer Mittellage um einen bestimmten Winkel auszulenken. Am Ende der Zugstangen sind Meßdosen 9 und 10 angeordnet. Diese Meßdosen sind gelenkig an der Wand oder an einem Gerüstteil befestigt.

Einer der Schräglenker, 2, ist in den Fi g. 2 und 3 in vergrößertem Maßstab wiedergegeben. Der Lenker besteht im wesentlichen aus einer Drahtschlaufe, deren Enden durch ein Schloß 33 zusammengehalten werden. Es entstehen so zwei parallele Drähte 15 und 25, die dem Lenker in der Ebene der Drähte eine gewisse Steifigkeit verleihen, während sie einer Biegung aus der Ebene heraus nur geringen Widerstand entgegensetzer;. Die Schlaufe ruht oben in einer Rille 37 einer innen kugelig ausgedrehten Schale 27, unten in einer Rille 38 einer ebenfalls kugelig ausgedrehten Schale 28. Die Kugelschalen 27 und 28 umfassen je einen kugelig abgedrehten Lagerkörper 17 bzw. 18, von denen der erste, 17, auf einer Halteschraube 32, der zweite, 18, auf dem Ende der Zugstange 19 angeordnet ist. Die Halteschraube 32 ist in die Halterung 31 eingeschraubt und diese mit Hilfe zweier Schrauben 34, 35 entweder an der Decke oder an einem Gen",·: ί teil befestigt. Die beiden Kugellagerungen ermöglichen e^:ne Schrägstellung der Schräglenker. Diese können infolgedessen in ihre Betriebsstellung gebracht werden, ohne die Drähte 15, 25 auszubiegen und in ihnen Vorspannungen zu erzeugen.

Um die Schräglenker einzeln einstellen zu können, sind die Lagerkörper 18 auf dem Zugstangenende verstellbar. Zu diesem Zweck sind auf dem Zustangenende zwei Stellmuttern 39, 40 aufgeschraubt, die unter Zwischenschaltung zweier Einstellbuchsen 36 und 46 die Stellung des Lagerkörpers 18 auf der Zugstange genau festlegen. Auf die äußere Abstandsbuchse 36 ist das Lager 16 für ein Glied 6 eines Gelenkgehänges aufgeschoben. Wie bereits erwähnt, dient dieses Gelenkgehänge dazu, stoßweise Belastungen der Waagschale, die zu einer Verfälschung des Meßergebnisses führen könnten, von den Zugstangen und damit von den Meßdosen fernzuhalten. Das Lager 16 ist als sphärisches Kugellager ausgebildet und ermöglicht somit ein Pendeln des Zwischenglieds 6 in allen Richtungen. Auch das untere Lager 26, welches das Zwischenglied mit der Waagschale verbindet, wird zweckmäßig als sphärisches Lager ausgebildet.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (8)

Patentansprüche:

1. Hängewaage, bei welcher die durch Auslenkung des Schwerpunktes aus der Gleichgewichtslage hervorgerufene Querkraft zur Gewichtsbestimmung benutzt wird, dadurch gekennzeichnet, daß eine elektro-mechanische Zug- oder Druck-Meßdose als Meßgerät verwendet wird.

2. Querkraft-Hängewaage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schale an zwei in parallelen Ebenen angeordneten Gruppen von gleichfalls parallelen Tragstangen, aufgehängt ist, wobei jede Gruppe über eine Zugstange mit einer elektro-mechanischen Zug-Meßdose verbunden ist, welche zusammen ein Maß für das Gewicht des zu wiegenden Gutes ergeben.

3. Schräglenker-Gehänge für eine Querkraft-Hängewaage nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Lenker aus mindestens zwei parallelen Sxahldrähten (IS, 25) bestehen, die in einer Ebene senkrecht zur Auslenk- Richtung Hegen.

4. Schräglenker-Gehänge nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Lenker (1, 2,3, 4) an beiden Enden in Gelenk-Lager (17,27 und 18,28) auslaufen, an denen die Drähte (15,25) befestigt sind.

5. Schräglenker-Gehänge nach den Ansprüchen 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Gelenk-Lager (17, 27 und 18, 28) als Kugelgelenke ausgebildet sind.

6. Schräglenker-Gehänge nach den Ansprüchen 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Drähte (15, 25) zu einer Schlaufe zusammengefaßt sind, die die äußeren Ringe (27 und 28) der Lager umgreifen.

7. Schräglenker-Gehänge nach den Ansprüchen 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die unteren Lagerkörper (18) in der Auslenk-Ebene gegenüber den angreifenden Zug- (19) bzw. Kuppelstangen verstellbar sind.

8. Schräglenker-Gehänge nach den Ansprüchen 3 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die einzelnen Lenker (1, 2, 3, 4) mit der Waagschale (41) durch Zwischenglieder (5, 6, 7, 8) verbunden sind, welche ihrerseits an den Schräglenkern mittels sphärischer Kugellager angehängt sind.