Waage mit Arretier- und Gewichtsauflege- und Abhebevorrichtung, insbesondere Analysenwaage
Die Erfindung betrifft eine Waage mit Arretierund Gewichtsauflege-und Abhebevorrichtung und hat den Zweck, Rechen- und Ablesefehler sowie zeitraubendesArbeiten und erhöhte Abnutzung bzw. Beschädigung der Achatschneiden und der Schaltgewichte zu vermeiden.
Es sind bereits Analysenwaagen bekannt, bei denen sich sowohl der Waagebalken als auch das Gewichtsgehänge und die Schalen arretieren lassen.
Jedes der hierfür erforderlichen Arretierglieder steht durch eine vertikal geführte Schubstange mit einer Kurbel oder einer Nockenscheibe in Wirkverbindung, wobei die auf einer gemeinsamen Arretierungswelle sitzenden und mit einem einzigen Handgriff zu betätigenden Kurbeln oder Nockenscheiben gegeneinander versetzt und mit verschiedenem Hub ausgestattet sind.
Baulich getrennt von dieser Vorrichtung zeigen die bekannten Analysenwaagen weiterhin Gewichtsauflege- und Abhebevorrichtungen, deren Bedienung mit an verschiedenen Orten sitzenden Schaltknöpfen erfolgt.
Der die Waage Bedienende hat also zunächst den Drehknopf für die Arretierung und dann noch mehrere Schaltknöpfe für die Gewichtsauflage zu betätigen und muss das Gewicht oftmals an einer nicht gerade günstigen Stelle der Waage ablesen bzw. an den einzelnen, verschieden gelagerten Schaltknöpfen ablesen.
Bei den üblichen Analysenwaagen müssen die Werte der einzelnen Schaltknöpfe der Gewichtsauf liegen und Abhebevorrichtung addiert werden. Rechenfehler bei Laienkräften sind möglich. Durch die vielen, örtlich zum Teil weit auseinander liegenden Schaltknöpfe treten Verwechslungen in der Arbeitsfolge und vor allem ein umständliches und zeitraubendes Arbeiten ein. Vergisst der Bedienende z. B. die Betätigung des Arretierknopfes, so führt das Aufsetzen bzw.
Abheben der Gewichte auf die schwingende Waage zu Störungen bzw. erhöhter Abnutzung und Beschädigung der Achatschneiden und der Gewichte.
Ein weiterer Nachteil besteht bei den bekannten Analysenwaagen darin, dass sämtliche Schaltknöpfe einzeln auf 0 zurückgestellt werden müssen.
Gemäss der Erfindung zeichnet sich die Waage dadurch aus, dass an einem am Waagengestell angeordneten Schaltwerk, von welchem Züge zu Gewichtshebeln führen, die an einer Lagersäule drehbar gelagert sind und das Auflegen von Schaltgewichten auf Traversen des Gewichtsgehänges bewirken, Sperrglieder angeordnet sind, die mit den Arretiergliedern der Waage in Wirkverbindung stehen und die das Wäh- len von Schaltgewichten, welche durch die Schaltwerkbetätigung nur zur Auflage vorbereitet werden, erst dann freigeben, wenn zuvor die Waage arretiert worden ist, wobei bei Betätigung des Knopfes zur Lösung der Arretierung die Gewichtsauflage der gewählten Schaltgewichte vor Lösung der Arre tiefung, also vor Freischwingen des Waagebalkens, erfolgt.
Zweckmässig ist das Schaltwerk gleichzeitig Zählwerk und besitzt dabei dem Dezimalgewichtsansatz zugeordnete Nockenscheibenansätze, die durch ineinandergeschachtelte Rohre mit je einer Dezimaleinstellwählscheibe in Verbindung stehen, wobei den Nockenscheiben, welche sich in einer dem gewünschten Gewicht entsprechenden Stellung befinden, Nokkenhebel in Bereitschaftslage gegenübergestellt sind, die mit den Übertragungszügen in Verbindung stehen.
Die Gewichtshebel sind zum Zwecke des Straffhaltens der Züge vorteilhaft federbeeinflusst und an jedem Gewichtshebel mit einer Justiervorrichtung versehen, um die Hebellage der Zuglänge genau anpassen zu können.
Es kann dafür gesorgt sein, dass mit einer Bewegung des Löschhebels sämtliche Wählscheiben, Nockenblöcke und Hebel die Nullstellung erreichen.
Der Waagebalken und die Gehänge können mit Lagesicherungen versehen sein, welche bei der Betätigung der Arretierglieder wirksam werden.
Zweckmässig ist eine Ausbildung, bei der die Lichtquelle des optischen gewichtslosen Zeigers gleichzeitig ausser zur Erzeugung des hellen, auf dunklem Grunde beweglichen Indexstriches noch zur vollen Beleuchtung der zugeordneten Anzeigeskala verwendet ist.
Die Zeichnung veranschaulicht den Gegenstand der Erfindung in einem Ausführungsbeispiel. Es zeigen:
Fig. 1 einen Querschnitt durch die Analysenwaage,
Fig. 2 einen Schnitt durch die Schaltwalze für die Schaltgewichtsauflage,
Fig. 3 eine Ansicht der Schaltwalze für die Schaltgewichtsauflage von vorn,
Fig. 4 einen Schnitt durch die Schaltwalze entlang der Schnittlinie I-I in Fig. 2,
Fig. 5 einen Schnitt durch die Schaltwalze entlang der Schnittlinie II-II in Fig. 2,
Fig. 6 einen Schnitt durch die Schaltwalze entlang der Schnittlinie III-III in Fig. 2,
Fig. 7 einen Schnitt entlang der Schnittlinie IV-IV in Fig. 1,
Fig. 8 einen Schnitt entlang der Schnittlinie V-V in Fig. 1,
Fig. 9 den gleichen Schnitt wie Fig. 7, jedoch mit veränderter Stellung der Teile, und
Fig.
10 bis 12 die optische Anzeigeeinrichtung der Waage in drei Ansichten.
Mit 1 ist die Grundplatte der Analysenwaage bezeichnet, auf der das Gehäuse 2 sitzt. In der Mittelsäule 3 ist ein Rohr 4 geführt, welches an seinem oberen Teil die Entlastungsvorrichtung 5 für das Gehänge 6 trägt. Innerhalb des Rohres 4 befindet sich ein Gestänge 7 (Fig. 1 und 7), das an seinem oberen Teil die Abstützung 8 (Fig. 1) für den Waagebalken 9 trägt. In das untere Ende des Rohres 4 ist eine Gewindebüchse 10 eingeschraubt und ebenso ist in das untere Ende des Gestänges 7 eine Schraube 11 (Fig. 1 und 7) eingesetzt, die einen gehärteten, linsenförmigen Knopf aufweist. Sowohl die Gewindebüchse 10 als auch der gehärtete Kopf der Schraube 11 liegen auf einer Nockenscheibe 12 auf, die auf der Welle 13 festsitzt.
Auf dieser Welle 13 sind weitere Nockenscheiben 14 und 15 (Fig. 1) angeordnet, wobei auf der Nockenscheibe 14 ebenfalls der rundförmige Kopf einer Schraube 16 aufliegt, die in den unteren Teil einer Stange 17 eingeschraubt ist, an deren oberen Ende sich eine tellerförmige Scheibe 18 zur Arretierung der Waagschale 19 befindet. Auf der Nockenscheibe 15 liegt ebenfalls der gehärtete Kopf einer Schraube 20 auf, die in dem unteren Teil einer Stange 21 eingeschraubt ist, welche an ihrem oberen Ende eine tellerförmige Scheibe 22 zur Abstützung des Gewichtsgehänges 23 aufweist. Die Welle 13 ist in Lagern 24 und 25 gehalten, die mit der Grundplatte 1 der Waage in Verbindung stehen. An der Aussenseite befindet sich der Arretierdrehknopf 26, durch den also die Welle 13 verdreht werden kann.
Quer zu dieser Welle 13, aber ebenfalls in der Grundplatte 1, befindet sich das Schaltwerk (Fig. 2) für die Schaltgewichtsauflage. Dieses hat ein Gehäuse 27, das an der Grundplatte 1 befestigt ist und das eine Buchse 28 aufweist. In der Buchse 28 sind ineinandergeschachtelte Rohre 29, 30, 31 und 32 drehbar gelagert, und im Innern des Rohres 32 befindet sich, ebenfalls drehbar gelagert, eine Welle 33. Auf dem einen Ende der Welle 33 sitzt der Tragkörper 34 für den Nockenscheibenblock 35 und auf dem anderen Ende der Welle 33 die Wählscheibe 36. Auf dem einen Ende des Rohres 32 ist der Tragkörper 37 für den Nockenscheibenblock 38 befestigt, während das andere Ende des Rohres 32 mit der Wählscheibe 39 verbunden ist. Auf dem einen Ende des Rohres 31 sitzt der Tragkörper 40 des Nockenscheibenblockes 41. Das andere Ende des Rohres 31 ist mit der Wählscheibe 42 verbunden.
Auf dem einen Ende des Rohres 30 sitzt der Tragkörper 43 für den Nockenscheibenblock 44, und auf dem anderen Ende des Rohres 30 befindet sich die Wählscheibe 45. Das eine Ende des Rohres 29 ist mit dem Tragkörper 46 für die Nockenscheibe 47 verbunden, während auf dem anderen Ende des Rohres 29 die Wählscheibe 48 sitzt.
Jedem Nockenscheibenblock 35, 38, 41, 44 sowie der Nockenscheibe 47 ist ein Lagerblock 49 (Fig. 3) zugeordnet, an dem auf einem Stift 50 je vier Nockenhebel 51 (Fig. 1 und 2) drehbar gelagert sind. Das äussere freie Ende der Nockenhebel 51 ist durch einen Zug 52 (Fig. 1), vorzugsweise einen Perlonfaden, mit dem Arm 53 eines Winkelhebels verbunden, der bei 54 an einem Lagerblock 55 gelagert ist, welcher wiederum an der Grundplatte 1 befestigt ist.
Der andere Arm 56 des Winkelhebels ist mit weiteren Zügen 57, 58 und 59, die vorzugsweise wiederum aus Perlon bestehen, mit den hinteren Teilen 61, 62 und 63 von Gewichtshebeln verbunden, die an einer Lagersäule 60 drehbar gelagert sind. Die Gewichtshebel bestehen je aus zwei Teilen, nämlich den hinteren Teilen 61, 62 und 63 und den vordern Teilen 64, 65 und 66. Der Teil 61 ist mit dem Teil 64, der Teil 62 mit dem Teil 65 und der Teil 63 mit dem Teil 66 durch eine Justierschraube 67 verbunden, die es ermöglicht, dass die Stellung der beiden Hebelteile zueinander der Länge der Züge 57, 58, 59 angepasst ist.
Die vorderen Enden der Hebelteile 64, 65 und 66 tragen die Schaltgewichte 68, 69 und 70, die jeweils auf Traversen 71, 72 und 73 des Gehänges 23 absetzbar sind. Auf der Welle 13 sitzt neben der Nockenscheibe 15 eine weitere Nockenscheibe 74, an der ein Arm 75 (Fig. 8) eines Winkelhebels 76 anliegt. Von dem Arm 77 des Winkelhebels 76 führt ein Zug 78 zu einem Hebel 79 (Fig. 1 und 2), der eine Stange 80 (Fig. 2 und 5) trägt, welche über sämtliche Nockenhebel 51 reicht. An der Wandung der Grundplatte 1 ist weiterhin eine Hülse 81 (Fig. 3) befestigt, in welcher eine Welle 82 (Fig. 5) drehbar gelagert ist, auf deren einem Ende ein Hebel 83 sitzt, während am anderen Ende ein Winkelhebel 84 (Fig. 3 und 5) befestigt ist.
Die beiden Enden des Winkelhebels 84 sind mit einem Gelenkviereck verbunden, welches aus den Gliedern 85, 86 und 87 besteht, wobei ein Glied 87 (Fig. 3) für jeden Nockenscheibenansatz vorhanden ist.
Das Glied 87 trägt eine Nase 88 (Fig. 5). Auf einer Achse 89 (Fig. 6), die in Lagerblechen 49a (Fig. 3) gelagert ist, sind Hebel 90 (Fig. 5) angeordnet, die durch Anschläge 86a, welche mit den Viereckgliedern 86 verbunden sind, nach aussen geschwenkt werden.
Die durch Federn 91 belasteten Hebel 90 können aber durch den am Glied 86 befindlichen Anschlag 86a nur dann ausgeschwenkt werden, wenn sie nicht durch den Hebel 92 (Fig. 4) gesichert sind. Der Hebel 92 (Fig. 1) steht mit einem Hebel 93 in Verbindung, welcher an der zur Welle 13 gehörenden Lagerstelle 24 angelenkt ist. Dieser Hebel 93 hat einen Seitenarm 94, dessen äusseres abgewinkeltes Ende 95 (Fig. 7 und 9) in den Bewegungsbereich eines Stiftes 96 hineinragt, welcher seitlich in der Nockenscheibe 12 (Fig. 9 und 1) sitzt. Die Nase 88 (Fig. 5) der Glieder 87 fluchtet mit Herzscheiben 97 (Fig. 2), die neben den Tragkörpern 34, 37, 40, 43 und 46 entweder auf der Welle 33 oder auf den Rohren 32, 31, 30 und 29 befestigt sind.
Neben jedem Tragkörper 34, 37, 40, 43 und 46 befindet sich des weiteren ein Sternrad 98 (Fig. 6), in dessen Ausnehmungen sich der Hebel 90 einlegen kann, welcher auf der Achse 89 drehbar gelagert ist.
Die Nockenhebel 51 (Fig. 1, 2 und 5) sind in Gruppen von je vier zum Einstellen einer Dekade der Gewichtseinheit angeordnet, und zwar so, dass der erste Nockenhebel mit der Einheit Eins, die beiden mittleren Nockenhebel mit jeweils den Einheiten Zwei und der letzte Nockenhebel mit der Einheit Fünf in Verbindung steht, so dass jeweils durch Kombination eine jede Gewichtseinheit entweder durch die Betätigung eines oder zweier oder dreier Nockenhebel erreicht werden kann.
Die Wirkungsweise der Vorrichtung ist wie folgt:
Soll beispielsweise ein Gewicht einer Substanz bestimmt werden, von der durch eine Vorwägung oder Schätzung das ungefähre Gewicht von 108,2 g bekannt ist, so wird der Knopf 26 der Waage (Fig. 1) bis zum Anschlag im Gegenuhrzeigersinn gedreht, so dass sowohl der Waagebalken 9 als auch Gehänge 6 und Waagschale 18 arretiert sind. In diesem Fall steht die Nockenscheibe 12 in der in Fig. 7 gezeigten Stellung, das heisst also, das Gestänge 7 (Fig. 1) ist angehoben, und ebenso ist das Rohr 4 angehoben, so dass der Waagebalken 9 und auch die Gehänge 6 nicht auf ihren Schneiden aufliegen. Weiterhin stehen hierdurch auch die Nockenscheiben 14 und 15 in Höchststellung, so dass die tellerförmigen Scheiben 18 und 22 die Waagschale 19 und die Gewichtsgehänge 23 arretiert haben.
Nun wird die Substanz auf die Schale 19 gelegt und an den Wählscheiben 48, 45, 42, 39 (Fig. 2) das bereits bekannte Gewicht eingestellt.
Diese Scheiben stehen zunächst sämtlich auf Null, so dass in dem Ablesefensterrahmen 99 (Fig. 3) die Null angezeigt ist. Zunächst wird die Wählscheibe 48 eingestellt, die durch das Rohr 29 mit dem Tragkörper 46 verbunden ist. Auf diesem Tragkörper 46 befindet sich die Nockenscheibe 47, die sich ihrem zugehörigen Nockenhebel 51 (Fig. 2 und 5) mit einer Vertiefung gegenüberstellt. Diese Scheibe 47 (Fig. 2) hat teilweise nur diese einzige Vertiefung, kann also nur auf Null oder Eins zu stehen kommen, weil bei einer Analysenwaage von beispielsweise 200 g Traggewicht eben nur einmal der Betrag von 100 g eingestellt zu werden braucht. Die Wählscheibe 45 braucht nicht betätigt zu werden; denn die zweite Dezimalstelle, nämlich 10 g Gewichte, stehen sowieso schon auf Null. Die dritte Wählscheibe 42 ist aber jetzt von Null bis auf Acht zu drehen.
Bei dieser Stellung Acht steht den vier Nockenhebeln 51 der Nockenscheibenblock 38 in der Weise gegenüber, dass dem ersten, dem zweiten und dem vierten Hebel eine Vertiefung, dem dritten Hebel jedoch der volle Umfang der Nockenscheibe gegenübersteht. Für die Einstellung der Zehntelgramm ist schliesslich noch die Wählscheibe 39 zu betätigen; sie ist auf Zwei zu drehen, was bewirkt, dass der zugehörige Nockenscheibenblock 38 dem zweiten seiner vier Nockenhebel 51 eine Vertiefung, allen anderen aber den vollen Umfang entgegenstellt. Nachdem dieses Gewicht eingestellt ist, wird der Knopf 27 (Fig. 1) im Uhrzeigersinn gedreht und dadurch die Arretierung der Waage aufgehoben.
Bei der ersten halben Umdrehung des Knopfes 26 gleitet dabei die Nockenscheibe 74 (Fig. 1 und 8) unter dem Arm 75 des Winkelhebels 76 ab und bewirkt dadurch ein Zurückziehen der über alle Nockenhebel 51 (Fig. 2) reichenden Stange 80. Die Nockenhebel, denen eine Vertiefung gegenübersteht, also der 100-g-Hebel, die drei Grammhebel und der eine Zehntelgramm-Hebel, können dieser Bewegung folgen, alle anderen Nockenhebel liegen nach wie vor auf der vollen Rundung des Nockenscheibenblocks auf.
Die der Bewegung der Stange 80 folgenden Nockenhebel bewirken nun durch Übertragung mittels der Züge 52 (Fig. 1) des Winkelhebels 53, 56 und der Züge 57, 58 und 59 eine Auflage der Gewichte 100g auf die unterste, hier nicht dargestellte Traverse, der Gewichte 5 g, 2 g und 1 g auf die diesen zugeordneten Traversen und des Gewichtes Zweizehntelgramm auf die dieser Gewichtsordnung zugeordnete Traverse. Bei weiterer Drehung des Knopfes 26 gleiten die Büchse 10 und die Schraubenköpfe 11, 16 und 20 von den Nockenscheiben 12, 14 und 15 ab und versetzen die Waage damit in den Wiegezustand. Für den Fall, dass jetzt noch ein Übergewicht von z.
B. 45 mg notwendig ist, muss an der äussersten Wählscheibe 36 (Fig. 2) so weit gedreht werden, bis an dem Ausschlag des optischen Zeigers 106 (Fig. 10, 11, 12) der Waage erkannt wird, ob die Hundertstelgramm richtig eingestellt oder schon überschritten sind. Dies ist bei der Einstellung auf Vier zu erkennen. Im letzten Fenster des Gewichtsableserahmens 99 (Fig. 3) erscheint also eine Vier, wobei durch Vermittlung der Welle 33 in dem letzten Nockenscheibenblock 35 sich den beiden mittleren Nockenhebeln Vertiefungen entgegengestellt haben, während die beiden äusseren Nockenhebel dieser Dekade auf den Aussendurchmessern verbleiben. Die 5 mg werden nicht eingestellt, sondern am Indexstrich an der Skala abgelesen. Die Ablesbarkeit kann auch noch feiner sein.
Gruppe a der Nockenhebel 51 (Fig. 2) entspricht also auf Gramm bezogen den Hunderten, b den Zehnern, c den Einern, d auf Milligramm bezogen den Hunderten und e den Zehnern.
Die obengenannten Gewichtsbereiche sind nur beispielsweise angegeben und können ebenso erweitert oder verringert sein.
Nach erfolgter Gewichtsfeststellung wird der Knopf 26 (Fig. 1) wieder in seine Ausgangslage entgegen dem Uhrzeigersinn zurückgedreht; dabei drückt der Stift 96 (Fig. 7 und 9) auf das äussere abgewinkelte Ende 95 des Seitenarmes 94 vom Hebel 93 (Fig. 1) und hebt dadurch den Hebel 92 (Fig. 4, 5, 6) aus. Durch Kippbewegung des Löschhebels 83 (Fig. 5) wird das bisher in der Stellung nach Fig. 4 befindliche Gelenkviereck in die Stellung nach Fig. 5 gebracht, wobei die Nasen 88 auf die herzförmigen Scheiben 97 (Fig. 4) drücken und durch diesen Druck die Scheiben und damit die mit ihnen verbundenen Nockenblöcke und Wählscheiben in ihre Ausgangslage, das heisst auf Null, zurückdrücken, so dass sie auch gegen Vorwählen der Schaltgewichte gesichert sind.
Bei der Drehbewegung am Knopf 26 (Fig. 1) folgt auch der Winkelhebelarm 75 (Fig. 8) durch den Zug einer Feder 100 (Fig. 1) und bringt damit die Stange 80 (Fig. 2) wieder in ihre Sicherungslage. Durch die Federn 91 (Fig. 4) werden die Hebel 90 in ihre ursprüngliche Lage zurückgezogen.
Der optische Zeiger 106 besitzt eine Lichtquelle 101 (Fig. 10), die aus Gründen der Temperaturkonstanz der Waage so klein wie möglich gehalten ist und in der Grundplatte liegt und welche über den Kondensor 102 und einen Umlenkspiegel 103 (Fig. 10) die linke mit Skalen versehene Hälfte einer Anzeigeplatte 104 anstrahlt.
Dieselbe Lichtquelle 101 (Fig. 11) erzeugt über eine Projektionseinrichtung, zu welcher das vom Balken 9 (Fig. 11) gehaltene Drehprisma 105 gehört, einen hellen auf und ab beweglichen Indexstrich als Zeiger 106 (Fig. 10 und 11) auf der durch eine Blende dunkelgehaltenen rechten Hälfte der Anzeigeplatte 104 (Projektionsebene).