Vorrichtung zur Kompensation von Anzeigefehlern einer Waage
Gegenstand der vorliegenden Erfindwj ist eine Vorrichtung zur Kompensation von Anzeigefehlern einer Waage, die dann auftreten, wenn die Waage durch Verschwenken nm eine Axe, die zur Schwenkaxe eines durch die Ausgleiehskräfte bewegbaren Teils der Waage, zum Beispiel zu einer Waagebalken- axe, parallel verläuft, aus ihrer Normallage gebracht ist.
Mit Normallage ist üblicherweise jene Lage gemeint, für welche die Waage eingestellt wurde. Diese Lage wird meist durch ein Luftniveau angezeigt..
Bei einer bekannten Vorrichtung der ge nannten Art, ist ein Kompensationspendel vorgesehen, wobei die Pendelaxe zur Waage- axe- balkenaxe parallel ist. Ein Nachteil dieser bekannten Vorrichtungen besteht darin, da# das Kompensationspendel die Anzeige auch dann beeinflusst, wenn die Waage vertikal steht, was dazu führt, dass das Einstellen der CHeichgewichtselemente unter gewissen Umständen schwierig oder gar unmöglich wird.
Da eine Waage normalerweise für den Ge brauch in Normallage gebaut ist und die Schräglage nur eine Ausnahme darstellt, die durch Nachlässigkeit des Bedienungspersonals eintreten kann, oder wenn Tiseh oder Boden, auf welchem die Waage steht, nicht starr genug ist, versteht es sich, dass die Kom pensationsvorrichtung nur dann wirksam sein sollte, wenn die Waage tatsächlich nicht ihre Normallage einnimmt, das heisst nur in diesem Fall sollte sie die Gleichgewichtslage der Waage beeinflussen.
Erfindungsgemäss ist die Kompensations vorriehtung dadurch gekennzeichnet, dass 3ie ein Kompensationspendel aufweist, das mit dem genannten durch die Ausgleichskräfte bewegbaren Teil der Waage verbunden ist, wobei die Schwenkaxe des Pendels in der Normallage der Waage vertikal ist.
Die Lage eines Pendels mit vertikaler Pendelaxe ist für sich allein betrachtet indifferent, das heisst das Pendel kann in irgendeiner seiner Schwenklagen im Gleichgewicht sein.
Ein Ausführungsbeispiel der erfindungs- gemässen Kompensationsvorrichtung ist in der beiliegenden Zeichnung dargestellt ; es zeigt :
Fig. 1 in Draufsicht eine Waage der Roberval-Bauart mit einer Vorrichtung nach der Erfindung, Fig. 2 einen Schnitt nach der Linie II-II in Fig. l und
Fig. 3 das Kompensationspendel der Vorriehtung im Schnitt naeh der Linie III-III in Fig. 1.
Die Wägeplatte 1 (in Fig. 1 aus Gründen der Übersichtlichkeit weggelassen) ist auf einem Träger 2 abgestützt. An seinen beiden Enden trägt der Träger zwei Lager 3a und 3b, welche auf den Schneiden 4a bzw. 4b des Waagebalkens 5 aufliegen. Am Waagebalken 5 sind ausserdem Schneiden 6a und 6b vor gesehen, welche auf Lagern 7a bzw. 7b ruhen, welche zusammen die ortsfeste Abstützung (Fig. 1) der Waage bilden.
Ein Lenker 8, der einerends auf einem fixierten Drehzapfen 9ì und anderends mittels eines Drehzapfens 10 am Träger 2 gelagert ist, sorgt in bekannter Weise dafür, dass sich die Wägeplatte 1 nur parallel zu sich selbst bewegen kann. Am einen Ende des Waagebalkens 5 ist eine Schneide 11 vorgesehen, welche mit. einem Lenker 12 zusammenwirkt.
Der Lenker ist mit dem Gleichgewichtsorgan verbunden, das zum Beispiel ein Pendel, eine Feder oder ein mit Sehiebegewieht versehener Hebel. sein kann. Da die Wahl des Gleich- gewichtsorgans mit der vorliegenden Erfindung in keinem Zusammenhang steht, soll hier nicht weiter darauf eingegangen werden.
Auf die Schneidenlager 3a, 3b und 4a, 4b wird eine durch das Gewicht des zu wägenden Gegenstandes, das Gewieht der Wägeplatte usw. bestimmte Kraft K ausgeübt. Diese Kraft E wirkt stets vertikal nach unten, gleichgültig, welche Lage die Waage jeweils einnimmt.
Wenn die Waage aus ihrer Normallage hinaus versehwenkt wird, ändert die Wirkungsrichtung der Kraft. K bezüglich der Waage, wie dies bei K' in Fig. 1 angedutet ist. Da die Neigungswinkel # der Waage zur Normallage stets klein sind, kann cos# = 1 gesetzt werden. Die Komponente der Kraft K' in der ursprünglichen Wirkungsrichtung der Kraft K' wird somit annähernd gleich K.
Durch das Verschwenken der Waage wird aber eine Kraftkomponente senkrecht zur W-irkungsrichtung. von K erhaltem, deren Wert K # tg # ist. Zufolge dieser Kraftkom- ponente versucht der Waagebalken 5 sich um die Längsaxe 6, 7 zu verschwenken, und zwar beim. gezeichneten Beispiel im Uhrzeigersinu, das heisst der Anzeigefehler hat das gleiche Vorzeiehen wie das Lastmoment, mit ander Worten, es ist positiv. Der Wert des Momentes a#K#tg # (Fig.2) hängt von der Abwei- ehung des Waagebalkens 5 von seiner Normallage ab.
Die Vorrichtung zur Kompensation des ge- nannten Anzeigefehlers besitzt ein Pendel 1 : 3 mit einem Gewicht 14, das um eine vertikale Axe 15 schwenkbar ist.
Das Pendel 13 trägt einen Drehzapfen 16, um welchen ein kleiner Block 17 drehbar ist.
Der Block 17 trägt seinerseits einen horizontalen Drehzapfen 18, um welchen ein Lenker 19 drehbar ist. Das andereEnde des Lenkers 19 ist un einen Drehzapfen 20 in einem kleinen Block 21 schwenkbar, der seinerseits tini, einen voiii.
Waagebalken 5 getragenen Drehzapfen 22 schwenkbar ist. Wie ersichtlich, bilden die Teile 16, 17, 18 einerseits und die Teile 20, 21, 22 anderseits je ein Universalgelenk. Es ist zu bemerken, dass die Drehzapfen 16 und 18 einerseits und die Drehzapfen 20 und 22 anderseits sich nicht notwendigerweise krenzen müssen.
Fig. 3 zeigt im Detail das Pendel 13 mit dem Drehzapfen 16. Das Pendel 13 ist an n einer Stütze 23 abgestiitzt, welche einen Teil des Gestelles der Waage bildet.
Wenn die Sehwerkraft in der Wirkungs- richtung der Kraft K' wirkt, übt das Pendelgewicht 14 eine naeh rechts gerichtete Kraft und auf den Lenker 19 eine Kraft P aus. Eine Komponente P'dieser Kraft wircl vom Gelenk 20, 21, 22 aufgenommen und auf den Waage ba. lken 5 übertragen. Die Kraftkomponente P", deren Wirkungsrichtungmit der Schnei- denkante des Waagebalkens zusammenfällt, hat auf die Gleichgewichtslage keinen Ein fluR. Die Komponente P"'der Kraft P, die rechtwinklig zur Richtung des Waagebalkens 5 wirkt, versucht den Waagebalken in der Zeichnung im Gegenuhrzeigersinn zu drehen (Fig. 2) ;
mit ändern Worten, sie wirkt der den Anzeigefehler bewirkenden Neigung ent- gegen, Wie leieht einzusehen, ist dies auch dann der Fall, wenn der Waagebalken nach unten gerichtet ist. Ist die Waage gegenüber der Normallage auf die entgegengesetzte Seite geneigt, entsteht im Lenker 19 f-ine Zugkraft.
Wenn dagegen die Waage ihre Normallage einnimmt, wirkt auf den Lenker 19 keine Kraft.
Da der Lenker 19 an einer Stelle, die zwisehen dem. Pendelgewicht 14 lmd der Schwenk- axe 15 liegt, mit dem Pendel verbunden ist, kann das Pendelgewieht relativ klein gehalten sein.
Durch geeignete Dimensionierung, zum Beispiel durch geeignete Wahl des Gewichtea 14, kann erreicht werden, dass der zufolge der Schräglage der Waage auftretende An zeigefehler an keiner Stelle des Wägebereiehes der Waage ein bestimmtes Mass übersteigt.
Es versteht sieh, dass an Stelle der gezeichneten Drehzapfenlager weniger Reibung aufweisende Lager vorgesehen sein können.
So kann zum Beispiel das Pendel auf einem Messerlager oder einem Kugellager gelagert sein, und der Lenker kann zum Beispiel naeh Art von Parallelführungslenkern gebaut sein.
Ferner versteht es sich, dass der Lenker nicht direkt bis zum Waagebalken hin geführt sein muss ; so kann zum Beispiel der Lenker 19 zur Verbindungsstelle mit dem Gleichgewichtsorgan 12 geführt sein.
Die beschriebene Kompensationsvorrieh tung kann aueh dann vorgesehen sein, wenn das Element, um dessen Axe die Waage verschwenkt werden kann, kein Hebel oder Waage balken im. vorangehend beschriebenen Sinne, sondern zum Beispiel ein Pendel ist. Obwohl in den meisten Fällen die Kompensation auf bekannte Art mittels einem weiteren mit dem ersten gekoppelten PendeL erreicht wird, kann der Fall eintreten (zum Beispiel bei Platzmangel in gewissen Riehtungen), dass mit einem einzigen Pendel bekannter Art ausgekommen werden sollte.
In diesem Fall kann der als Folge der Schräglage der Waage aufretende Anzeigefehler dadurch kompensiert werden, dass ein, wie hier ausführlich be sehriebenes Pendel mit vertikaler Axe vorgesehen ist, das zum Beispiel mittels eines Lenkers oder einer Feder mit dem andern Pendel verbunden ist.