Waage Die Erfindung bezieht sich auf eine Waage, bei der das Gewicht durch eine drehbare Skalenscheibe oder Tabelle angegeben wird, wobei im nachfolgenden der Einfachheit halber nur von einer Skalenscheibe die Rede ist. Der Begrenzungsfaktor bei einer solchen Waage ist gewöhnlich die Anzahl der Skalenteilungen, die auf einem bestimmten Skalenscheibenkreis an geordnet werden kann. Beispielsweise benötigt man für eine Skala mit einem Wiegevermögen von 1000 kg, wobei die Kilowerte jeweils um ein Kilo zunehmend von der Skalenscheibe ablesbar sind, eine Skalen scheibe mit einem Durchmesser von mindestens 100 cm, wenn die Skalenteilungen nicht weniger als 3 mm voneinander entfernt sein sollen.
Bei einem bekannten Verfahren hilft man sich mit einem Zei ger, der mehr als eine Umdrehung machen kann, wobei eine zweite Skala vorgesehen ist, auf welcher der Betrag angegeben wird, der zu der wirklichen Zei- gerablesung hinzugefügt werden muss.
Die erfindungsgemässe Waage weist eine kreis förmige Skalenscheibe auf, die mehr als eine Um drehung für den ganzen Wiegebereich der Waage durchführen kann, wobei die Skala der Skalenscheibe auf einer Bahn vorgesehen ist, die sich dem Mittelpunkt der Skalenscheibe nähert, und dass eine Anzeigeeinrichtung vorhanden ist, deren Zeiger während der Drehung der Skalenscheibe stets auf der Skala gehalten wird.
Anhand der Zeichnung wird die Erfindung an schliessend beispielsweise erläutert. Es sind: Fig.l eine Darstellung einer Waage, bei der Fe dern benutzt werden, von hinten gesehen, Fig. 2 im grösseren Massstab ein Schnitt nach der Linie II-II der Fig. 1, wobei bestimmte Teile der übersichtlichkeit halber weggelassen sind, Fig. 3 ein Aufriss eines Gehäuses für die Waage, von vorne gesehen, und ' Fig.4 eine schematische Darstellung einer an deren Ausführungsform der Waage.
Gemäss den Fig. 1 bis 3 wird eine -Last, die ge wogen werden soll, an einer Verbindungsstange 10 entweder unmittelbar, im Falle, dass es sich um eine Waage mit einem kleineren Wiegebereich handelt, oder mit Hilfe eines nicht dargestellten Hebelsystems angebracht. Die Last wirkt auf einen inneren Rahmen 11 ein, welcher durch Federn 12 an dem oberen Teil eines feststehenden Rahmens 13 angehängt ist. Die unteren Enden der Federn 12 sind am inneren Rahmen 11 durch die Stifte 14 angebracht.
Die oberen Federenden sind an einer Querstange 15 befestigt, welche von dem feststehenden Rahmen 13 mittels einer Einstellschraube 16 gehalten wird, welche als Null punkteinstellung für eine Skalenscheibe 30 dient.
Vom inneren Rahmen 11 werden zwei Differen tialtrommeln oder -scheiben 17 getragen. Sie sind drehbar auf den Spindeln 18 gelagert, welche sich in Kugellagern 18a oder in anderen Antifriktionsein- richtungen drehen. Jede Trommel 17 weist zwei Um fangsabschnitte 17a und 17b verschiedenen Durch messers auf.
Ein Teil des den kleineren Durchmesser besitzenden Abschnittes 17a wird vor. einem bieb sauren Stahlband 19 umfasst, das mit seinem einen Ende an der Stelle 19a der Trommel 17 und mit seinem anderen Ende an einer Einstellschraube 20 des feststehenden Rahmens 13 befestigt ist. Ein Teil des den grösseren Durchmesser aufweisenden Ab schnittes 17b der Trommel 17 wird von einem bieg sauren Stahlband 21 umfasst, das mit seinem einen Ende an dem Abschnitt 17b an der Stelle 21a be festigt ist, während es mit seinem anderen -Ende<B>21b</B> in dem einen von zwei gleichen Armen 22 verankert ist, die einstellbar durch Schrauben 23 an einem Querstück 24 befestigt sind.
Die Arme 22 dienen dazu, eine seitliche Verschiebung des Querstücks 24 zu verhindern. Zu diesem Zweck weist der Ab schnitt 17b der Trommel 17 eine sich über diesen Ab schnitt 17b erstreckende Umfangsnut auf, in welche sowohl das Band 21 als auch der betreffende Arm 22 geführt sind.
Das Querstück 24 trägt eine Zahnstange 25, welche mit einem Ritzel 26 kämmt. Das Ritzel 26 ist auf einer Spindel 27 aufgekeilt. Die Spindel 27 ist in Kugellagern 28 gelagert, die in einer Konsole 29 des feststehenden Rahmens 13 angeordnet sind. Eine Führung kann dazu dienen, das Kämmen der Zahn stange 25 mit dem Ritzel 26 sicherzustellen. Die Spin del 27 trägt auch eine kreisförmige Skalenscheibe 30, die sich mit ihr dreht.
Am oberen Ende des inneren Rahmens 11 ist eine Anzeige- und Abdeckplatte 32 mit Hilfe von Kon solen 31 gelagert. Die Abdeckplatte 32 hat eine Öffnung 32a, so dass man durch sie die Skalenscheibe 30 sehen kann. Ausserdem hat die Abdeckplatte 32 einen Zeiger 32b, der mit einer Skala 30a auf der Skalenscheibe 30 übereinstimmt. Gemäss Fig.3 ist die Skala 30a auf einer spiralförmigen Bahn vor gesehen. Sie könnte aber auch auf einer Evolventen- bahn vorgesehen sein.
Wird eine Last an der Stange 10 angebracht, so wird der innere Rahmen 11 entgegen dem Wider stand der Federn 12 nach unten verschoben. Hierbei werden die Differentialtrommeln 17 unter dem Ein fluss des Gewichtes des Querstücks 24 gedreht, welches zusammen mit der Zahnstange 25 nach unten gelangt. Infolge des Eingriffs der Zahnstange 25 mit dem Ritzel 26 wird die Spindel 27 und. somit die Skalen scheibe 30 gedreht.
Die Differentialtrommeln 17 die nen zur Verstärkung der Längsverschiebung des inneren Rahmens 11, welche auf die Zahnstange 25 übertragen wird, so dass bei einer maximal zulässigen Ausdehnung -der Federn 12 die Skalenscheibe 30 eine bestimmte Anzahl von Umdrehungen durchführt.
Die auf dem inneren Rahmen 11 gelagerte An zeige- und Abdeckplatte 32 verschiebt sich vertikal, d. h. radial, zur Skalenscheibe 30. Diese Verschiebung wie auch die Steigung der Windungen der spiralförmi gen Skala 30a sind so berechnet, däss der Zeiger<I>32b</I> stets auf der Skala 30a, und zwar auf dem entspre chenden Teil der Skalenscheibe 30, welcher durch die Öffnung 32a sichtbar ist, während der Drehung der Skalenscheibe 30 bleibt. Der Anzeigemechanismus ist in einem Gehäuse 33 (Fig.2 und 3) gelagert.
Das Gehäuse 33 hat ein Fenster 34, durch welches die Anzeige- oder Abdeckplatte 32 sichtbar ist.
Durch die vorhergehend beschriebene Anordnung werden in erheblichem Masse die Brauchbarkeit und die Verwendungsmöglichkeit einer selbstanzeigenden Waage erhöht, weil die Skala 30a mit einer grösseren Zahl von Teilungen auf der kreisförmigen Skalen scheibe 30 von angemessener Dimension versehen werden kann, wobei die Teilungen sich in einem ge nügend weiten Abstand voneinander befinden, so dass die Ablesung leicht erfolgt.
Um einen von der Parallaxe herrührenden Fehler zu vermeiden, der durch den von der Stirnfläche der Skalenscheibe 30 in Abstand stehenden Zeiger 32b entstehen kann, kann man eine geeignet angeordnete Lichtquelle dazu benutzen, so dass ein Schattenstrich auf die Stirnseite der Skalenscheibe 30 projiziert wird. Eine derartige Lichtquelle kann man ausserhalb oder innerhalb des Gehäuses 33 gemäss Fig. 3 aufstellen. Im letzteren Fall besteht die Skalenscheibe 30 aus einem halbdurchsichtigen oder hellen Stoff.
Eine nicht gezeigte Dämpfungseinrichtung kann beispielsweise in Verbindung mit dem inneren Rahmen 11 benutzt werden, um so eine übermässige Schwingung der Ska lenscheibe 30 zu verhindern. Ein oder mehrere Pendel können an Stelle der Federn 12 den Widerstand für die zu wiegende angehängte Last bilden.
Die Teile, durch welche die Grösse einer Last auf der rotierenden Skalenscheibe 30 angezeigt wird', können sich auch statt oben an der Skalenscheibe 30 unten an derselben befinden. Je nach Zweckmässigkeit und Notwendigkeit kann auch hierfür eine andere Lage in Frage kommen.
Unter Bezugnahme auf die Fig. 4 wird eine wei tere Ausführungsform der Waage beschrieben. 35 ist ein feststehender Ständer. An ihm ist bei 36 ein Hebel 37 der Waage schwenkbar gelagert. Parallel dazu befindet sich ein zweiter Hebel 38, der bei 39 am Ständer 35 schwenkbar gelagert ist. Mit den bei den Hebeln 38, 39 ist ein biegsames Stahlband 40 verbunden. Das Stahlband 40 trägt annähernd in der Mitte eine Zahnstange 41, die in Einriff mit einem Ritzet 42 steht, welches auf einer nicht näher be zeichneten Spindel aufgekeilt ist, welche eine rotie rende Skalenscheibe 43 trägt.
Die Skalenscheibe 43 hat eine Skala 44, welche auf einer spiralförmigen Bahn gemäss Fig.4 vorgesehen ist. Eine von einem Rahmenteil 46 getragene Führungsrolle 45 dient dazu, dass die Zahnstange 41 immer mit dem Ritzel 42 kämmt. Eine einstellbare Feder 47, welche bei 48 und 49 mit den Hebeln 37 und 38 verbunden ist, dient zur Aufrechterhaltung der erforderlichen Span nung für das Stahlband 40.
Eine am Hebel 37 bei 51 schwenkbar befestigte Stange 50 ist mit einem eine Last haltenden Mittel verbunden. Die von der Last erzeugte Kraft wird von einer Ausdehnungsfeder 52 aufgenommen, deren oberes Ende am Hebel 37 bei 53 schwenkbar be festigt ist. Ihr unteres Ende ist einstellbar mit einem feststehenden Rahmenteil 54 bei 55 verbunden, um eine Nulleinstellung der Skala 44 zu ermöglichen.
Ein vom Rahmenteil 54 getragener Dämpfer 56 dient zur Verhinderung einer übermässigen Schwin gung des Systems bei einem Wiegevorgang.
Die schwenkbare Verbindung der Feder 52 mit dem Hebel 37 bei 53 geschieht durch eine Konsole 58. An ihr ist eine Abdeckplatte 59 befestigt. Sie befindet sich vor der Skalenscheibe 43 und hat eine längliche Öffnung 60, so dass man einen Teil der spiralförmigen Skala 44 sehen kann. Die vertikale Verschiebung der Platte 59 in Abhängigkeit von der Bewegung des Hebels 37, die darauf bei einem Wiege- vorgang übertragen wird, ist derart berechnet, ebenso auch die Steigung der Windungen der spiralförmigen Skala 44, dass die Öffnung 60 stets auf der Skala 44 gehalten wird, wenn sich die Skalenscheibe 43 dreht.
Die Grösse einer Last, welche auf die Stange 50 aus geübt wird, wird am sichtbaren Teil der Skala 44 durch einen feststehenden Zeiger 61 angezeigt, der von einer Konsole 62 getragen wird, die auf dem Ständer 35 angeordnet ist. Der Zeiger 61 erstreckt sich radial zur Skalenscheibe 43 auf der Rückseite der Abdeckplatte 59. Dabei beschreibt die Skalen scheibe 43 innerhalb des Wiegebereiches der Waage mehr als eine Umdrehung.
Damit das Stahlband 40 sich wirklich in einer vertikalen Ebene bewegt, weisen die der Feder 47 abgekehrten Enden der Hebel 37 und 38 bogen förmige Segmente 63 und 64 auf, über welche das Stahlband 40 bei der Schwenkbewegung der Hebel läuft. Kugellager oder andere Antifriktionseinrichtun- aen werden dort verwendet, wo sie notwendig sind.
Die Kombination der Abdeckplatte 59, die sich bogenförmig mit dem Hebel 37 bewegt, und des fest stehenden Zeigers 61 macht die Tatsache hinfällig, d ass die Platte 59 eine Horizontalverschiebungskom- ponente zusätzlich zu einer vertikalen Verschiebung hat und ermöglicht eine echte und C7enaue Anzeige der Waage, die man in einer einfachen Weise erhält.
Anstelle der Feder 52 oder von mehreren solchen Federn kann die von der Last erzeugte Kraft, welche auf die Stange 50 ausgeübt wird, auch von einem oder mehreren einstellbaren Pendeln aufgenommen wer den, welche mit dem einen oder den beiden Hebeln 37, 38 verbunden sind und damit aus einem Stück be stehen.
Balance The invention relates to a balance in which the weight is indicated by a rotatable dial or table, with only a dial being referred to below for the sake of simplicity. The limiting factor in such a scale is usually the number of scale divisions that can be arranged on a certain dial circle. For example, for a scale with a weighing capacity of 1000 kg, whereby the kilo values can be read off the dial disk by one kilo, a dial disk with a diameter of at least 100 cm is required if the scale divisions should not be less than 3 mm apart .
One known method is to use a pointer that can make more than one revolution, with a second scale being provided to indicate the amount to be added to the real pointer reading.
The inventive balance has a circular dial that can rotate more than one order for the entire weighing range of the balance, the scale of the dial is provided on a path that approaches the center of the dial, and that a display device is available whose pointer is always kept on the scale while the dial is rotating.
With the aid of the drawing, the invention is subsequently explained, for example. There are: Fig.l is a representation of a balance in which Fe countries are used, seen from the rear, Fig. 2 on a larger scale a section along the line II-II of Fig. 1, with certain parts being omitted for the sake of clarity, 3 shows an elevation of a housing for the balance, seen from the front, and FIG. 4 shows a schematic representation of another embodiment of the balance.
According to FIGS. 1 to 3, a load that is to be weighed is attached to a connecting rod 10 either directly, in the event that it is a scale with a smaller weighing range, or with the aid of a lever system, not shown. The load acts on an inner frame 11, which is suspended from the upper part of a fixed frame 13 by springs 12. The lower ends of the springs 12 are attached to the inner frame 11 by the pins 14.
The upper spring ends are attached to a cross rod 15, which is held by the stationary frame 13 by means of an adjusting screw 16, which serves as a zero point setting for a dial 30.
From the inner frame 11, two differential drums or disks 17 are carried. They are rotatably mounted on the spindles 18, which rotate in ball bearings 18a or in other anti-friction devices. Each drum 17 has two circumferential sections 17a and 17b of different diameters.
A part of the smaller diameter section 17a is before. an acidic steel band 19, which is fastened at one end to the location 19a of the drum 17 and at its other end to an adjusting screw 20 of the fixed frame 13. Part of the larger diameter section 17b of the drum 17 is encompassed by a flexible acidic steel band 21, which is fastened with its one end to the section 17b at the point 21a, while at its other end <B> 21b </B> in which one of two identical arms 22 is anchored, which are adjustably fastened to a transverse piece 24 by screws 23.
The arms 22 serve to prevent lateral displacement of the cross piece 24. For this purpose, the section 17b of the drum 17 has a circumferential groove extending over this section 17b, into which both the belt 21 and the arm 22 in question are guided.
The crosspiece 24 carries a rack 25 which meshes with a pinion 26. The pinion 26 is keyed on a spindle 27. The spindle 27 is mounted in ball bearings 28 which are arranged in a console 29 of the stationary frame 13. A guide can serve to ensure the meshing of the toothed rod 25 with the pinion 26. The spin del 27 also carries a circular dial 30 that rotates with it.
At the upper end of the inner frame 11, a display and cover plate 32 with the help of Kon solen 31 is mounted. The cover plate 32 has an opening 32a so that the dial 30 can be seen through it. In addition, the cover plate 32 has a pointer 32b, which corresponds to a scale 30a on the dial 30. According to Figure 3, the scale 30a is seen on a spiral path in front. But it could also be provided on an involute path.
If a load is attached to the rod 10, the inner frame 11 is against the opposing position of the springs 12 moved down. Here, the differential drums 17 are rotated under the influence of the weight of the crosspiece 24, which goes down together with the rack 25. As a result of the engagement of the rack 25 with the pinion 26, the spindle 27 and. thus the dial 30 rotated.
The differential drums 17 serve to increase the longitudinal displacement of the inner frame 11, which is transmitted to the rack 25, so that with a maximum allowable expansion of the springs 12, the dial 30 performs a certain number of revolutions.
The mounted on the inner frame 11 to display and cover plate 32 moves vertically, d. H. radial, to the dial 30. This shift as well as the pitch of the turns of the spiral-shaped scale 30a are calculated so that the pointer <I> 32b </I> is always on the scale 30a, namely on the corresponding part of the dial 30 which is visible through the opening 32a while the dial 30 is rotating. The display mechanism is mounted in a housing 33 (FIGS. 2 and 3).
The housing 33 has a window 34 through which the display or cover plate 32 is visible.
The above-described arrangement significantly increases the usefulness and the possibility of using a self-indicating scale, because the scale 30a can be provided with a larger number of divisions on the circular scale disk 30 of appropriate dimensions, the divisions being sufficient in a ge far apart so that the reading is easy.
In order to avoid an error originating from the parallax, which can arise from the pointer 32b at a distance from the face of the dial 30, a suitably arranged light source can be used so that a shadow line is projected onto the face of the dial 30. Such a light source can be set up outside or inside the housing 33 according to FIG. In the latter case, the dial 30 consists of a semi-transparent or light-colored fabric.
A damping device (not shown) can be used, for example, in connection with the inner frame 11 in order to prevent excessive vibration of the Ska lens disk 30. One or more pendulums can form the resistance for the suspended load to be weighed instead of the springs 12.
The parts by which the magnitude of a load on the rotating dial 30 is displayed can also be located at the bottom of the dial 30 instead of at the top. Depending on the expediency and necessity, another location may also come into question for this.
With reference to FIG. 4, a further embodiment of the scale will be described. 35 is a fixed stand. A lever 37 of the balance is pivotably mounted on it at 36. In parallel therewith is a second lever 38 which is pivotably mounted at 39 on the stand 35. A flexible steel strip 40 is connected to the levers 38, 39. The steel belt 40 carries a rack 41 approximately in the middle, which is in engagement with a Ritzet 42, which is wedged on an unspecified be recorded spindle, which carries a rotary-generating dial 43.
The dial 43 has a scale 44 which is provided on a spiral path according to FIG. A guide roller 45 carried by a frame part 46 serves to ensure that the rack 41 always meshes with the pinion 42. An adjustable spring 47, which is connected to levers 37 and 38 at 48 and 49, is used to maintain the required tension for the steel belt 40.
A rod 50 pivotally attached to the lever 37 at 51 is connected to a load holding means. The force generated by the load is absorbed by an expansion spring 52, the upper end of which is fastened to the lever 37 at 53 be pivotable. Its lower end is adjustably connected to a fixed frame part 54 at 55 in order to enable the scale 44 to be set to zero.
A damper 56 carried by the frame part 54 serves to prevent excessive vibration of the system during a weighing process.
The pivotable connection of the spring 52 to the lever 37 at 53 is done by a bracket 58. A cover plate 59 is attached to it. It is located in front of the dial 43 and has an elongated opening 60 so that part of the spiral scale 44 can be seen. The vertical displacement of the plate 59 as a function of the movement of the lever 37, which is transmitted to it during a weighing process, is calculated, as is the pitch of the turns of the spiral scale 44, so that the opening 60 is always held on the scale 44 when the dial 43 rotates.
The size of a load which is exerted on the rod 50 is indicated on the visible part of the scale 44 by a fixed pointer 61 which is carried by a bracket 62 which is arranged on the stand 35. The pointer 61 extends radially to the dial plate 43 on the back of the cover plate 59. The dial plate 43 describes more than one revolution within the weighing range of the balance.
So that the steel band 40 really moves in a vertical plane, the ends of the levers 37 and 38 facing away from the spring 47 have arcuate segments 63 and 64 over which the steel band 40 runs during the pivoting movement of the lever. Ball bearings or other anti-friction devices are used where they are necessary.
The combination of the cover plate 59, which moves arcuately with the lever 37, and the stationary pointer 61 obviates the fact that the plate 59 has a horizontal displacement component in addition to a vertical displacement and enables a real and accurate display of the balance obtained in a simple way.
Instead of the spring 52 or several such springs, the force generated by the load, which is exerted on the rod 50, can also be absorbed by one or more adjustable pendulums, which are connected to one or the two levers 37, 38 and thus be made of one piece.