DE1924731A1 - Balkenwaage - Google Patents

Description

Patentanwälte Dipl.-Ing. R Weickmann, Dr. Ing. A. Weickmann

Dipl.-Ing. H.Weickmann, Dipl.-Phys. Dr. K. Fincke Dipl.-Ing. R A.Weickmann, Dipl.-Chem. B. Huber

SBPO

8 MÜNCHEN 27, DEN

XEROX CORPORATION, möhlstrasse 22, rufnummer 485921/22

Rochester. N.Y.14603/USA

Balkenwaage

Die symmetrische Balkenwaage gehört zur G-rundausrüstung der Lehranstalten. Zahlreiche Ausführungsformen warden in Anstrebung einfacher und billiger Waagen konstruiert, um diese Geräte möglichst jedem Schüler zugänglich zu machen. Beispielsweise arbeiten die in den US-Patentschriften 3 354 971 und 3 339 291 beschriebenen Waagen zwar in gewisser Hinsicht zufriedenstellend und sind einfacher und billiger als andere bekannte Waagen, jedoch ist ihr Aufbau trotzdem noch relativ kompliziert.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine einfache, haltbare und billige 'Waage zu schaffen, die im Vergleich zxi bekannten Anordnungen dieser Art übersichtlicher und gefälliger konstruiert ist und zur Verwendung auch in den Grundlehranstalten geeignet ist.

Sie soll sich durch eine kompakte Ausführung auszeichnen, schnell zerlegt werden können und einen nur geringen Raumbedarf -verursachen. Ferner soll sie keine Gelenkverbindungen in Form von Ringen, Schrauben., Bolzen, Nieten oder ähnlichen Befestigungsmittel·!! erfordern.

Zur Lösung dieser Aufgabe zeichnet sich eine erfindungsgeiaäß ausgebildete Balkenwaage aus durch einen Lagerbock mit einer/ ^aagbalkenlagerung in Form einer Hut-für ein Y/aagbalkenstützelement, das innerhalb einer zwischen den i/aagbalken gebildeten Hülse angeordnet ist und durch seine Lagerung in der Hut "bei einer Wägebewegung eine besinnungslose Bewegung der Hülse um die Waagbalkenlagerung herum ermöglicht.

Die Erfindung wird im folgenden an Hand eines in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiels beschrieben. Tis zeigen:

Fig. 1 eine perspektivische Darstellung einer erfα mäßen Balkenwaage und

Fig. 2 eine Darstellung der Lagerung, des S tirt ζ el erahnt es und der Skala dei* erf indungsffemäßexL Balkenwaage in der in Fig. 1 dargestellten Blickrichtung Λ.

In Fig. 1 ist eine Balkenwaage 10 dargestellt, deren. Lagerbock 12 aus zviQJ zv.T 'iireM.lSriοη,ιη* "v\3.'-q'-•~i"<i^r-ixi^rl breitoii (46) Beinen 14 besteht. Diese divergieren a-vsgehsT.d von der zylindrischen V.'aagbalkenlagerung 16. Der 'Taagb^lken Ib besteht aus zv/ei ,gleich langen Armen 20, einem rf tilt ζ element 22 und einem Zeiger 24. Biese Elemente sitzen an der Hülse 25, die einen C-förmigen Querschnitt hat, der einem Kreissegment entspricht.

Vorzugsweise ragen der Zeiger 24 und das Stützelement 22 in einander entgegengesetzter Pi.ch.timg aus der Hülse 25, v/i ο aus Fig. 2 hervorgeht. Die Hülse 25 umschließt die Lagerung 16 derart, daß der Y/aagbalken 18 und der lagerbock 12 nicht durch einfaches Anheben des ϊ/aagbalkens 18 auseinander genommen werden können. Dies gewährleisten die unteren Tei3.e 50 der Hülse 25, die bei Anheben an die lagerung 16 anstoßen. Diese Anordnung ermöglicht einen leichten Transport der V/aage und gleichzeitig eine schnelle Zusammensetzung der beiden beweglichen Teile, indem der Waagbalken 18 einfach in

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BAD ORJGlNAL

der dargestellten Pfeilrichtung A auf den lagerbock 12 geschoben wird. Die Zerlegung erfolgt durch Herausschieben des Waagbalkens 18 in entgegengesetzter Richtung oder durch Entfernung der Skala 40 und Herausschieben in der Richtung A.

Am Ende eines jeden Y/aagbalkens 20 ist ein C-förraiges Halteteil 26 vorgesehen. Dieses ist an seinen Enden mit jeweils einem Lagerzapfen 28 versehen. Jede \7aagschale 30 ist halbkugelig ausgeführt und mit zwei einander gegenüberstehenden, dreieckförmicen und aufrechten Armen 34 versehen. Jeder Arm 34 ist mit einer Kante 36 versehen, die an der Spitze des Arms auf dem jeweiligen Lagerzapfen des C-förmigen Halteteils 26 aufliegt. Auf diese Weise kann die Yfaagschale 30 frei geschwenkt werden, so daß die auf die Zapfen 28 ausgeübte Gewichtskraft praktisch völlig linear wirkt und kein. Drehmoment zwischen der aufliegenden Kante und dem jeweiligen Lagerzapfen entsteht.

Die auch in ¥±p_a 2 dargestellte zylindrische \Yaagbalkenlage-ηιηε 16 ist an ihrem oberen Teil mit einer in Richtung ihrer Lringsachse verlaufenden V-förmigen Nute versehen. Die Innenseite dieser Hute kann an ihrer Spitze, in der das Stützelement 22 ruht, aas Achat oder einem ähnlichen laaterial bestehen, das in den für die Lagerung verwendeten Werkstoff fest eingesetzt ist, wie dies beispielsweise in der US-Patentschrift 1 290 564 beschrieben ist. Einfacher und wirtschaftlicher ist die Ausführung dieses Lagerpunktes aus dem Ilaterial der Lagerung selbst. Die V-förmige Hut verläuft ücer die gesaiite Breite der Lagerung 16, sie rauP jedoch nur :-.^ lang sein, daß rie der Breite des Stützelementes 22 angepaßt ist. Vorzugsweise verläuft sie bin zumindest einer LJtirnflache öer Lagerung 16, un die bereits beechriebene leichte !lusaiü-ieiisetziuig oder Verlegung. der ./aage zu ernö~- 1 Lehen. Bei ü<?r in den Figuren dargestellten Ausführungsform die beiden Time^ifl-'-chen der-Um: nicht flach, sondern sie

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enthalten einen in Richtung der Längsachse der Lagerung verlaufenden Kanal 37» dessen Kanten 38 zur Nut hin konvergieren. Die Skala 4-0, ein Kreissektor mit abstehenden Befestigungen, besteht aus einem Skalenteil 42 und den abstehenden Beinen 44, deren Breite jeweils etwas geringer als diejenige der Kanäle 37 ist, so daß sie in diese eingeschoben und durch die konvergierenden Kanten der Kanäle am Lagerbock 12 befestigt werden können. Jeder Kanal verläuft bis zu mindestens einer Stirnfläche der Lagerung 16 sowie ausreichend weit über die Flächen der V-förmigen Nut, um eine feste Halterung der Beine 44 in den Kanälen 37 zu gewährleisten· Vorteilhaft verlaufen ' die Kanäle 37 in dargestellter Weise über die gesamte Länge der Lagerung 16.

Auf jedem Arm 20 des Waagbalkens ist ein Reiter 45 vorgesehen, der zur Einstellung des Gleichgewichts mittels der Anzeige mit dem Zeiger 24 auf den Nullpunkt der Skala 42 dient. Die Reiter 45 können auf einem oder beiden Armen 20 auch zum genauan Auswiegen verwendet werden. Sie sind in einfädler Weise aus flachen Aluminiumstreifen gebildet und um jeden Arm 20 derart herumgebogen, daß sie auf ihm verschiebbar sind* SPer·· ner können sie aus Kunststoff wie z.B. Styrol bestehen.

Eine gemäß der Erfindung auegebildete Balkenwaage ermöglicht ein genaues Wiegen bis zu ca. 0,1 Gramm und hat folgende Eigenschaftenι Die Teile 12 und 18 bestehen aus geschliffenem und gepreßtem Aluminium. Die Waagschalen 30, die O-förmigen Halteteile 26 und die Reiter 45 sind im Spritzgußverfahren aus Styrol gebildet und die Skala 40 besteht aus transparentem Zelluloseacetat. Der Lagerbock 12 hat eine Breite 46 von ca. 38 mm und einen Abstand 48 zwischen den Enden der Beine 14 von ca. 18 cm. Die Höhe von der Spitze der V-förmigen Nut der Lagerung zu den unteren Enden der Beine 14 beträgt ca. 9 cm. Der Radius des Querschnitts der zylindrischen Lagerung 16 beträgt ca. 13 mm.

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Der V/aagbalken 18 hat eine Breite von ca. 16 mm und eine Länge von ca· 20 cm, der Innenradius der Hülse 25 beträgt ca. 14 mm» der Außenradius ca« 16,8 mm. Dies ergibt einen Abstand, von ca. 1,2 mm zwischen der Innenfläche 27 der Hülse 25 und der Außenfläche 17 der zylindrischen Lagerung 16, so daß eine freie Drehung des Waagbalkens Iß in der durch die V-förmige Nut gebildeten Lagerung möglich ist. Der Abstand vom untersten Teil des S tut ζ element es zum obersten Teil des Zeigers beträgt ca. 28,6 mm, der vertikale Abstand zwischen dem oberen Ende des Zeigers 24 und dem untersten Teil 50 der Hülse 25 ca· 38 mm. Der Boden eines jeden Kanals 37 hat eine Breite von ca. 8,3 mm, während der Abstand zwischen den Oberkanten ca. 7_?1 » beträgt. Die Breite eines jeden Befestigungsbeins für die Skala beträgt ca. 7,6 mm. Die Stärke der Skala beträgt 0,5 m% der Anstand von ihrer Oberkante zur unteren Spitze ca. 31 mm. Im Bereich 42 soll die Skala vorzugsweise durchsichtig sein, so daß der Zeiger von beiden Seiten aus zu erkennen ist.

Der Winkel θ beträgt ca. 106°, zμr stärkeren Dämpfung kann er Jedoch auch geringer sein. Der Durchmesser 4?^r Waagschalen beträgt an. der Außenfcante ca. 9»§ cm,"$n£ie ^iöfe"öa"· 3„8 cm, der Abstand zwischen ili3?0m ßodei?. und der Oberseite der Arme -20 ca. 6,7

Vor stehlend wurde eine v^rzugsj^eisje Augführungsform der Erfindung beschrieben, es sind jedoch auch andere Ausführungen m.Qg|ic|L. Der fachmajnn kann nach ^enn^tiis der VQrsteh.encle?i Beschreibung vielg Abwandlungen dgr S-truk-tp^. dgr erfin,-

4 i

Oi.r|nung in d§n ||)|tze_;n d§r, 0jm |4 3Ü?- IiI zapfen 28,

b) die Verwendung einer Itinglichen Lagerung 16 mit einen quadratirchen, kreissektorartigen, dreieokförmigen, rechteckfüTTnigen oder andersartig polygonförmigen Querschnitt

ORIGINAL INSPECTED

oder mit einem unregelmäßigen Querschnitt mit V-förmiger Nute am oberen Teil, wobei die Hülse. 25 fast jeden beliebigen Querschnitt haben kann, solange ihre öffnung eine freie Drehung um die Kanten der Lagerung 16 herum ermöglicht,

c) jede andere Ausführungsform der lagersehalen kann an den Enden der Arme 20 vorgesehen sein,

d) die lagerung 16 kann auf einem quaderförmigen Lagerbock aus Holz oder einem anderen geeigneten Material angeordnet sein,

e) das in der V-förmigen Hut ruhende Ende des S tut ζ elements 22 muß nicht messerkantenartig ausgeführt sein, sondern kann zur stärkeren. Dämpfung, jedoch bei etv/as geringerer Genauigkeit, stumpf oder abgerundet sein,

f) die Hülse 25 kann vollständig geschlossen sein, wenii eine Lagerung 16 verwendet wird, die an einem dünnen und versetzten Halter gegebenenfalls mit ihrer Stirnfläche befestigt ist.

Zahlreiche weitere Ausführungsformen einzelne.1· Bestandteile und ihrer Anordnung sowie der Gresamtanordnung der erfi-ndungs— gemäßen Waage können nach Kenntnis der vorstehenden Besctoei-bung durch deii Fachmann gleichfalls verwirklicht, wenden und werden insgesamt durch den Grundgedanken der Erfindung umfaßt«

ORIGINAL INSPECTED

Claims (13)

P a t ent ansprtic he

1. Balkenwaage» gekennzeichnet durch einen Lagerbock (12) mit einer Waegbalkenlagerung (16) in Form einer Nut für ein Waagbalkenetützelement (22), das innerhalb einer zwischen den Waagbalken (20) gebildeten Hülse (25) angeordnet ist und durch seine Lagerung in der Hut bei einer Wägebewegung eine berührungslose Bewegung der Hülse (25) um die Waagbalkenlagerung (16) herum ermöglicht.

2· Balkenwaage nach Anspruch I₉ dadurch gekennzeichnet, daß das Waagbalkenstützelement (22) keilförmig ausgebildet ist und daß die Waagbalkenlagerung (16) ein längliches Teil mit der an seiner Oberseite vorgesehenen Nut ist» die in Richtung seiner Längsachse verläuft und etwas langer ist als die Breite des Stützelementes (22)·

3· Balkenwaage nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Nut bis zumindest einem Ende der Lagerung (16) verläuft·

4· Balkenwaage nach einem der Ansprüche 1 bis 3» dadurch gekennzeichnet, daß die Hülse (25) die Lagerung (16) derart umgibt, daß ihre Entfernung von der Lagerung (16) durch Anhoben verhindert ist·

5· Balkenwaage nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch Gekennzeichnet, daß die Lagerung (16) zylindrisch und die Hülse (25) O-föraig ausgebildet ist, wobei ihre öffnung nach unten gerichtet ist und das Stützelement (22) in ihrer Mitte von ihrer Innenseite aus nach unten ragt·

6. Balkenwaage nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß ein von der Außenseite der Hülse (25) in deren Mitte angeordneter Zeißer (24) vorgesehen ist.

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7. Balkenwaage naeh Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülse (25), das Stützelement (22), der Zeiger (24) und die Arme (20) dee V/aagbalkens (18) ein gemeinsames Teil bilden.

8. Balkenwaage nach einem der Ansprüche 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Lagerbock (12) aus zwei von der Waagbalkenlagerung (16) divergierenden Beinen (14) gebildet ist, die in Längsrichtung der Lagerung (16) eine zur Stabilisierung der Waage ausreichende Breite haben.

9. Balkenwaage nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß am Ende eines jeden Waagbalkenarmes (20) ein C-förmiges Halteteil (26) in der Mitte seines Bogens aufschiebbar befestigt ist.

10. Balkenwaage nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das C-förmige Halteteil (26) an seinen Enden mit einem Lagerzapfen (28) versehen ist.

11. Balkenwaage nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß an den Lagerzapfen (28) eines jeden Halteteils (26) eine Lagerschale (30) aufgehängt ist, die halbkugelig ausgebildet ist und an ihrem oberen Rand zwei einander gegen*· überstehende dreieckförmige Arme (34) aufweist, die an ihrer oberen Spitze mit einer auf jeweils einem Lagerzapfen (28) ruhenden Kante (36) versehen sind.

12. Balkenwaage nach einem der Ansprüche 2 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß auf zumindest einer Innenfläche der V-förmigen Hut ein Kanal (37) mit zur Nut hin konvergierenden Kanten (38) gebildet ist, der bis zu mindestens einer Stirnfläche der Lagerung (16) verläuft.

13. Balkenwaage nach Anspruoh 12, dadurch gekennzeichnet, daß dem Zeiger (24) ferner eine Skala (40, 42) zugeordnet

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ist, die mit zumindest einem, abstehenden Bein (44) versehen ist, welches in den Kanal (57) zur Befestigung eins chi efrbar ist.

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