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Dokumentenidentifikation DE4112389A1 22.10.1992
Titel Waage mit einer Ladeaufnahmevorrichtung, die auf ein elastisches Mittel einwirkt, dessen lastabhängige elastische Verformung an die Skala sichtbar gemacht ist
Anmelder Hessabi, Iradj, Dipl.-Ing., 4811 Oerlinghausen, DE
Erfinder Hessabi, Iradj, Dipl.-Ing., 4811 Oerlinghausen, DE
DE-Anmeldedatum 16.04.1991
DE-Aktenzeichen 4112389
Offenlegungstag 22.10.1992
Veröffentlichungstag im Patentblatt 22.10.1992
IPC-Hauptklasse G01G 5/04
Zusammenfassung Die Waage besteht aus einer Ladefläche (4) und einem Flüssigkeitbehälter (2), der an einer Luftsäule (3) angeschlossen und mit einer Skala (5) und einer Markierungsvorrichtung (61, 62) ausgestattet ist.
Bei einer Belastung (G) der Lastplatte (4) des Flüssigkeitsbehälters (2) fließt die Flüssigkeit aus dem Behälter (2) in das angeschlossene Rohr (3B) und komprimiert dort eine Luftsäule (3), so daß der Meniskus (2B) auf der entsprechend geeichten Skala (5) die Druckerhöhung gemäß die Höhe der Belastung (G) anzeigt.
Eine derartige Waage ist relativ klein, und sie kann in einer Bekleidungs- oder Handtasche transportiert werden.
Einfache Bauart, geringe Herstellungskosten, kleines Volumen und leichtes Gewicht, sind besondere Merkmale dieser Art von Personen und Haushaltswaage. Die Vorrichtung ist mit einer Zusatzskala auch als ein Barometer und Höhenmesser verwendbar.

Beschreibung[de]

Die Erfindung betrifft eine Waage mit einer Ladeaufnahmevorrichtung, die auf ein elastisches Mittel einwirkt, dessen lastabhängige elastische Verformung an einer Skala sichtbar gemacht ist.

Derartige bekannte Waagen sind mit einer mechanischen Feder ausgerüstet, und der Grad der Zusammenpressung dieser Feder bei Belastung wird entweder unmittelbar oder über ein Getriebe durch den Gebrauch einen toten Gang und andere Getriebefehler bekommen, so daß diese Waagen nach und nach unpräzise anzeigen oder nachgeeicht werden müssen.

Andere Waagen sind mit elektronischen Übertragungsmitteln ausgerüstet, die die elastische Verbiegung aufnehmen, umsetzen und zur Anzeige bringen. Derartige Waagen haben den Nachteil, daß sie eine Stromversorgung und relativ aufwendige elektronische Bauteile benötigen.

Es ist Aufgabe der Erfindung eine relativ einfache Waage zu offenbaren, welche praktisch keinem Verschleiß unterliegt und die keine Stromversorgung benötigt.

Die Lösung der Aufgabe besteht darin, daß das elastische Mittel eine geschlossene Gassäule ist und die Lastaufnahmevorrichtung auf einem verformbaren Behälter angeordnet ist, der mit einer Flüssigkeit gefüllt ist, die auf die Gassäule einwirkt, so daß ein Meniskus der Flüssigkeit an der benachbart angeordneten Skala die jeweilige Verformung der Gassäule und somit ein auf die Lastaufnahmevorrichtung aufgebrachtes Gewicht anzeigt.

Diese Waage besteht aus einem verformbarem Flüssigkeitsbehälter, der mit einer bestimmten Menge Flüssigkeit gefüllt ist. Dieser Flüssigkeitsbehälter ist durch einen Kanal mit einem abgeschlossenen Luftbehälter, der als ein gerades oder gebogenes Rohr für die Luftsäule ausgebildet ist, verbunden.

Der zu wiegende Gegenstand wird auf den Flüssigkeitsbehälter gestellt. Durch den Druck der Last auf den an seinen Seiten leicht verformbaren Flüssigkeitsbehälter, fließt Flüssigkeit aus dem Flüssigkeitsbehälter in den Luftbehälter. Die Kompression der Luftsäule, ist bei verschiedenem Druck unterschiedlich.

Es besteht ein umgekehrtes Verhältnis zwischen dem Luftdruck und dem Luftvolumen. Bei höherem Druck auf den Flüssigkeitsbehälter, ist also die Luftkommpromierung größer als bei niedrigem Druck.

Die Luftverdrängung durch die Flüssigkeit ist demnach an der Höhe der Luftsäule meßbar, und diese zeigt die Druckkraft und somit das bestimmte Gewicht des auf den Flüssigkeitsbehälter gestellten Gegenstandes bei geeigneter Skalierung an.

Diese Art der Waage kann vorteilhaft als Personen- oder Haushaltswaage, in einem relativ kleinem Format, hergestellt werden. Die Verbindung zur Luftsäule kann vorteilhaft aus einem biegsamen Material ausgebildet und bei Nichtgebrauch kleinvolumig zusammen mit der durchsichtigen Anzeigesäule verpackt sein. Auch letztere läßt sich aus einem transparenten Schlauchmaterial einstückig mit dem Verbindungsschlauch ausbilden.

Der Flüssigkeitsbehälter ist in einem Schutzgehäuse eingebaut, und wird über eine darauf angeordneten Ladeplatte, die als eine Waagschale ausgebildet sein kann, belastet.

Während des Wiegevorgangs kann das Rohr mit der Luftsäule in der Halterung belassen oder in Augenhöhe gehalten werden, und so der Flüssigkeitsstand bzw. das Gewicht bequem abgelesen werden. Durch eine Anbringung einer Markierung auf dem jeweiligen Pegelstand kann dieser auch im nachhinein abgelesen oder relativ zu einer erneuten Belastung ausgewertet werden.

Der angezeigte Skalenwert kann z. B. durch stecknadelförmige Markierungsstifte abgesteckt werden.

Durch eine kontrasterhöhende Hinterlegung der Anzeigeröhre und/oder durch Farbzusatzmittel zur Flüssigkeit kann die Sichtbarkeit des Flüssigkeitsstands in den Strahlenbereich verstärkt werden. Vorteilhaft ist die Ausbildung dieser Art von Waagen als Personen- oder Haushaltswaage, in einem Taschenformat.

Eine derartige Waage kann in einer relativ kleinen Bekleidungs- oder Handtasche transportiert werden.

Durch die entfallenden mechanischen Federn sowie elektronischen Bauteilen ist diese Waagenart leicht und wartungsfrei und mit geringen Kosten herstellbar, da nur die Gassäule die Feder bildet.

Diese Waage kann zum allgemeinen Gebrauch, besonders aber als Personen-, Haushalts- oder Flugkofferwaage und zu weiteren gewichtbestimmenden Maßnahmen genutzt werden.

Eine Schlauchverbindung zwischen der Flüssigkeitskammer und der Anzeigesäule ermöglicht eine einfache Fernanzeige in Augenhöhe. Einfache Bauart, geringe Herstellungskosten, kleines Volumen und leichtes Gewicht, sind besondere Merkmale dieser Art von Waage.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen angegeben.

Die Erfindung ist in den Fig. 1 bis 4 dargestellt.

Fig. 1 zeigt einen Schnitt durch den Flüssigkeitsbehälter, und das eingefaltete Luftrohr im Gehäuse der Waage;

Fig. 2 zeigt eine Perspektivansicht der Waage, hier als Personenwaage ausgebildet, mit dem Luftrohr in Arbeitsstellung;

Fig. 3 zeigt eine weitere Ausführung im vertikalen Schnitt;

Fig. 4 zeigt eine Perspektiveansicht zu Fig. 3;

Fig. 5 zeigt eine weitere Ausführung im vertikalen Schnitt.

Fig. 1 zeigt einen Schnitt durch den Flüssigkeitsbehälter (2) mit der Luftsäule (3), und weiteren Gehäuseteile der Waage (1).

Die Waage (1) Ist mit einem Flüssigkeitsbehälter (2) ausgerüstet. Der Flüssigkeitsbehälter (2) ist aus einem leicht biegsamen Material hergestellt. Er ist durch einen Kanal (3A) mit einer abgeschlossenen rohrförmigen Luftsäule (3) verbunden.

Die Belastung der Druckplatte (4), die auf dem Flüssigkeitsbehälter (2) vertikalverschieblich zu einer Bodenplatte (l A) der Waage (1) angebracht ist, verursacht das Hinausströmen der Flüssigkeit (2A) aus dem Flüssigkeitsbehälter (2).

Die Flüssigkeit fließt in die luftgefüllte Anzeigesäule (3) hinein, bis eine dem Gewicht (G) entsprechende Kommpromietung der Luft bei entsprechendem Druck erreicht ist.

Die rohrartige Luftsäule (3) ist hier platzsparend in eine spiralrillenförmigen Ausnehmung (8) des Gehäuses (10) herausnehmbar hineingelegt.

Eine Skala (5) und deren Markierungspunkte (62) und Markierungsstifte (61) sind hier gezeigt.

Die Laufrichtung der Belastungsplatte (4), die auch als Waagschale auszubilden ist, ist hier durch Pfeil (G) dargestellt.

Fig. 2 zeigt eine Perspektivansicht der Waage( 1) als Personenwaage ausgebildet. Sie ist einsatzbereit, dargestellt.

Die vorteilhafte Weise aus durchsichtigem Material hergestellte rohrförmige Gassäule (3) im Rohr (3B) ist aus den dafür vorgesehenen Halterillen (8) herausgenommen und in Augenhöhe zum bequemen Ablesen angehoben gezeigt.

Die Markierungspunkte (61) an der Skala (5) sind sichtbar. Die Schutzklappe (7) ist geöffnet. Für eine fußspitzenförmige Last ist eine nach oben gewölbte Belastungsfläche (4C) aus der Lastplatte (4) hervorgehoben.

Auf der Lastfläche ist eine zentrale Erhebung (4C) angeordnet, so daß sichergestellt ist, daß die Belastungsplatte (4) zentral belastet wird und somit eine definierte Kolbenwirkung auf die Flüssigkeit (2A) erbracht wird, so daß eine Last jeweils eine definierte Druckerhöhung in der Flüssigkeit bewirkt. Eine seitliche Abstützung der Lastplatte (4) wird so verhindert. Der Flüssigkeitsbehälter (2) ist an seinen Flanken hochelastisch, z. B. balgenförmig ausgestaltet, so daß deren elastischen Kräfte auf die Druckentstehung keinen wesentlichen Einfluß haben, da sie nur zur Seite wirken.

Fig. 3 zeigt eine weitere Ausführungsform der Waage im Längsschnitt. Hierbei ist die Lastaufnahmevorrichtung (4) an der Bodenplatte (11) des Gehäuses (10) mit einer Seltenkante schwenkbar gelagert, so daß der zwischen der schwenkbaren Lastplatte (4B) und der Bodenplatte (11) liegende keilförmiger Zwischenraum den Flüssigkeitsbehälter (2) aufnimmt. Die Lastplatte (4B) weist eine Quersteg (14) auf, welcher parallel zur Achse des Schwenkgelenks (15) verläuft.

Auf diese Weise ist sichergestellt, daß eine Belastung (G) mit einem definierten Lastarm, der sich zwischen dem Quersteg (14) und dem Schwenkgelenk (15) befindet, auf die Flüssigkeit (2A) einwirkt. Auf diese Weise ergibt sich ein entsprechender Druck unter Berücksichtigung des Reaktionsdruckes in dem Schwenklager (15).

In Fig. 4 ist eine Perspektive der Vorrichtung nach Fig. 3 in Gebrauchsstellung dargestellt. Die Schutzkappe (7) ist geöffnet, und die spiralförmig ausgebildete Anzeigeröhre (3B) ist zusammen mit der Skala (5) aus dem Gehäuse (10) herausgenommen. Zwischen der Anzeigeröhre (3B) ist ein elastischer Schlauch (3A) eingeschaltet. Der Meniskus (2B) der Flüssigkeitssäule (2A), die die Gassäule (3) begrenzt, befindet sich im Skalenbereich (5). Je nach der Last, die mit der Waage (1) gewogen werden können soll, wird ein Rohr (3B) mit einer geeigneten Kalibrierung ausgewählt, so daß die nichtlineare Anzeige in dem interessierenden Bereich eine ausreichende Spreizung aufweist. Am Ende des Rohres (3B) oder an einer anderen geeigneten Steile läßt sich eine Luftkammer anordnen, so daß das Rohr einen gedehnte Anzeigebereich umfaßt. Auch durch die Einbringung eines Anfangsdruckes in die kommunizierenden Gefäße wird eine Anzeigenanpassung an einen vorgegebenen Lastbereich erbracht.

Im unbelasteten Zustand stellt die Vorrichtung ein geschlossenes Manometer dar, so daß sie auch in bekannter Weise als ein Luftdruckanzeiger oder als ein Höhenmesser zu verwenden ist. Hierzu ist es erforderlich, daß geeignete Skalen und eine geeignete Kalibrierung des Rohres (3B&min;) vorgesehen ist, die dort liegt, wo der Meniskus im entlasteten Zustand der Waage sich befindet. Obwohl Höhen- oder Temperaturunterschiede in Wohnräumen vernachlässigbar sind, kann bei besonderen Genauigkeitsanforderungen und unter unterschiedlichen Temperaturbedingungen leicht durch eine geeignete Ausgestaltung der Skala (5) ausgeschaltet werden. Eine Lösung ist es, die Skala aus einem dehnbaren Material herzustellen, z. B. Gummi, so daß diese sich proportional verlängern läßt, wobei der Endpunkt der Gassäule sich mit dem Skalenende immer deckt, und von dort aus jeweils eine Anpassung der Skala an die Lage des Meniskus (2B) vorgenommen wird, indem die Nullmarkierung der Skala mit dem Meniskus zur Deckung gebracht wird, wenn die Waage unbelastet ist. Auch eine evtl. im Alterungsverlauf stattfindende Veränderung des Gasmenge durch eine Ausdiffusion wird auf diese Weise ausgeglichen.

Eine weitere Lösung dieses Problems ist die Verwendung eine proportional divergierenden Skalenmarkierung, so daß die Gasröhre jeweils bei unbelasteter Waage mit ihrem Meniskus mit der Nullinie zur Deckung zu bringen ist, wobei der Endpunkt der Gassäule fest zur Skala bleibt.

Die dargestellte Ausführung der Gesamtvorrichtung ist im zusammengelegten Zustand verhältnismäßig flach.

Eine weitere Verringerung der Baulänge ergibt sich bei einer Verschwenkung des Schlauch- und Skalenaufnahmebereichs um ein Gelenk (13) des Gehäuses. Es ist auch möglich, statt des Gelenks (13) eine lösbare Restverbindung zwischen den Gehäuseteilen, die den Flüssigkeitsbehälter aufnehmen und die die Anzeigevorrichtung aufnehmen, vorzusehen. In diesem Fall kann auf eine gesonderte Schutzklappe (7) verzichtet werden und eine Verrastung der beiden Gehäuseteile in den Punkten (13&min;) vorgesehen werden, so daß die gesamte Vorrichtung im geschlossenen Zustand nicht wesentlich länger als die Lastplatte (4) ist.

Fig. 5 zeigt eine weitere Ausführung im vertikalen Schnitt. Der Flüssigkeitsbehälterteil (2) und die Gasröhre (3), bzw. der Skalenteil, sind hier im getrennten Zustand dargestellt. Die Rohrsammelvorrichtung (13) Ist vorteilhaft dem Skalateil zugeordnet. Bei Annäherung der beiden Teile und der Anhängung, wird das Verbindungsrohr durch eine Feder an eine Achse (13A) herum gewickelt.


Anspruch[de]
  1. 1. Waage (1) mit einer Lastaufnahmevorrichtung (4), die auf ein elastisches Mittel (3) einwirkt, dessen lastabhängige elastische Verformung an einer Skala (5) sichtbar gemacht ist, dadurch gekennzeichnet, daß das elastisches Mittel (3) eine geschlossene Gassäule ist und die Lastaufnahmevorrichtung (4) auf einem verformbaren Behälter (2) angeordnet ist, der mit einer Flüssigkeit (2A) gefüllt ist, die auf die Gassäule (3) einwirkt, so daß ein Meniskus (2B) der Flüssigkeit (2A) an der benachbart angeordneten Skala (5) die jeweilige Verformung der Gassäule (3) und somit ein auf die Lastaufnahmevorrichtung (4) aufgebrachtes Gewicht (G) anzeigt.
  2. 2. Waage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Gassäule (3) in einem geraden oder spiralförmigen Rohr (3B) befindet.
  3. 3. Waage nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Gassäule (3) in einem flexiblen durchsichtigen Schlauch (3A) befindet.
  4. 4. Waage nach einem der Ansprüche 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Skala (5) auf dem Rohr (3B) und/oder dem Schlauch (3A) selbst angeordnet ist.
  5. 5. Waage nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß bei der Skala (5) Maklerungslöcher (62) zur Aufnahme von Markierungsstiften (61) in einem Rohr- oder Schlauchhalter (6) eingebracht sind.
  6. 6. Waage nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Lastaufnahmevorrichtung (4) aus einer kolbenartigen Platte (4A) besteht, die horizontal auf dem Flüssigkeitsbehälter (2) befestigt ist, der bodenseitig in einem Gehäuse (10) gehalten ist und seitlich balgenförmig elastisch ausgebildet ist.
  7. 7. Waage nach Anspruche 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Platte (4A) und der Flüssigkeitsbehälter (2) seitlich in dem Gehäuse (10) höhenbeweglich eingefaßt sind.
  8. 8. Waage nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Lastaufnahmevorrichtung (4) aus einer Schwenkplatte (4B) besteht, die auf dem elastischen Flüssigkeitsbehälter (2) angeordnet ist, und einseitig an einer Bodenplatte (11) angelenkt ist, die den Flüssigkeitsbehälter (2) bodenseitig unterstützt, und daß die Schwenkplatte (4B) einen nach oben gerichteten Quersteg (12) aufweist, der parallel zu der seitlichen Anlenkung liegt, so daß ein Gewicht (G) dort eine etwa linienförmige Auflage findet und eine definierte Kompression der Luftsäule (3) bewirkt.
  9. 9. Waage nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß für das Rohr (3B) und/oder den Schlauch (3A) eine spiralförmige Aufnahme (8) in einem gehäuseartigen Halter (6) ausgebildet ist und an diesen Halter (6) eine Verschlußklappe angelenkt ist.
  10. 10. Waage nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Halter (6) über die Lastaufnahmevorrichtung (4) verschwenkbar ist, so daß diese Verschlußklappe bildet.
  11. 11. Waage nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Halter (6) mit der Lastaufnahmevorrichtung (4) und/oder dem Gehäuse (10) lösbar verbunden ist.
  12. 12. Waage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in einem Rohrbereich (3B&min;) in dem sich der Meniskus (2B) im unbelasteten Zustand der Waage befindet, mit einer Luftdruck und/oder Höhenskalierung versehen ist.
  13. 13. Waage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Skala (5) proportional dehnbar oder mit einer proportional divergierenden Markierung versehen ist und relativ zu dem Anzeigerohr (3B, 3B&min;) verschieblich ist, so daß der Endpunkt der Gassäule (3) zur Skala (5) feststehend ist und der Meniskus (2B) iIn einem unbelasteten Zustand der Waage oder unter einer Eichlast mit einer Null- bzw. Eichmarkierung der Skala (5) zur Deckung zu bringen ist.
  14. 14. Waage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß endseitig des Anzeigerohres (3B) eine Gaskammer angeordnet ist.
  15. 15. Waage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Gas (3) im unbelasteten Waagezustand unter einem Überdruck steht, wobei die Lastplatte (4A, 4B) obenseitig von einem Anschlag gehalten ist.






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