Federtariereinrichtung an Waagen
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Federtariereinrichtung an Waagen mit einer Tarafeder, die einerseits an einem sich beim Spielen der Waage bewegenden Teil und anderseits an einem Verstellorgan befestigt ist.
Federtariereinrichtungen sind an sich bekannt. Sie weisen eine Feder auf, die einerseits an einem Hebel oder an einer Zugstange der Waage befestigt ist und deren anderes Ende verstellbar ist. Die Verstellung geschieht meistens von Hand. Ist der Tarierbereich, bezogen auf den Wiegebereich bzw. Neigungsbereich, gross und ist die Einteilung der Anzeige verhältnismässig fein, so kann es notwendig sein, dass die Verstellung sehr fein, d. h. genauer als l/loo ihres Verstellbereiches eingestellt werden muss. Gebräuchlich sind hierbei selbsthemmende Verstellmittel oder solche, die mit Hilfe zusätzlicher Bremsmittel selbsthemmend ausgebildet sind. Von Natur aus selbsthemmende Verstellmittel, z. B. ein Schraubenantrieb, haben den Nachteil, dass für den Verstellbereich viele Umdrehungen notwendig sind. Dies verunmöglicht oder erschwert ein rasches Einstellen.
Ein anderes Verstellmittel, z. B. Ritzel und Zahnstange, erlaubt ein rascheres Verstellen, und die Übersetzung kann durch die Wahl des Durchmessers des Ritzels gross gewählt werden. Eine genügend lange Kurbel (oder grosser Griff) und ein genügend kleines Ritzel kann auch eine genügend feine Einstellung ermöglichen, besonders aber, wenn Grobund Feinstellung vorgesehen sind. Da Zahnstange und Ritzel nicht selbsthemmend sind, müssen in diesem Falle zusätzliche Bremsmittel vorgesehen werden, z. B. am Ritzel oder an der Zahnstange, derart, dass die Verschiebekraft der maximal gespannten Feder sicher gebremst wird..
Um auch auf die Dauer und nach Abnützung noch eine genügende Bremswirkung zu haben, ist ein erheblicher Sicherheitszuschlag notwendig. Beträgt dieser beispielsweise 1000/o der Bremsreibung in gespannter Stellung, so bedeutet dies, dass beim Spannen in die höchste Stellung die doppelte Verstellkraft notwendig ist. Dies stört bei Handbedienung, insbesondere dann, wenn für grosse Waagen die Federarbeit erheblich ist und wenn Grob- und Feinstellung vorhanden sind. Bei Grobverstellung kann die Kraft für Handbedienung unangenehm gross werden.
Die Erfindung hat sich zum Ziel gesetzt, diese Nachteile zu beseitigen. Die erfindungsgemässe Vorrichtung ist daher dadurch gekennzeichnet, dass über ein Steuerglied ein kraftbelastetes Element auf das Verstellorgan derart einwirkt, dass das von der Tarafeder auf das Verstellorgan ausgeübte Drehmoment ausgeglichen ist.
In der beiliegenden Zeichnung sind Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes schematisch dargestellt. Es zeigen:
Fig. 1 ein erstes Ausführungsbeispiel,
Fig. 2 zwei Varianten zu Fig. 1 und
Fig. 3 ein zweites Ausführungsbeispiel.
In Fig. 1 ist eine Neigungswaage schematisch dargestellt. Der Waagebalken 1 stützt sich über eine Schneide 2 auf eine ortsfeste Pfanne 3. Er ist über eine Schneide 4 an einer Feder 5 aufgehängt, deren oberes Ende an einem ortsfesten Punkt 6 befestigt ist.
Zwischen der Feder 5 und der Schneide 4 ist eine Zahnstange 7 zwischengeschaltet, die den Zeiger 8 der Neigungswaage über ein Ritzel 9 entsprechend der an einer Schneide 10 angreifenden Last von einer Skala 11 bewegt.
Dieser Neigungswaage 1-11 ist eine Federtariereinrichtung zugeordnet, die eine Tarafeder 12 aufweist, welche einerseits an einer Schneide 13 des Waagebalkens 1 und anderseits an einer Zahnstange 14 befestigt ist. Diese Zahnstange 14 kämmt mit einem Verstellorgan, bestehend aus einem Ritzel 15 und einer Kurbel 16. Auf der Welle 17 des Ritzels 15 ist eine Kurvenscheibe 18 befestigt. Ein Schieber 19, der im Gehäuse 20 verschiebbar angeordnet ist, trägt an einem Ende eine drehbar gelagerte Rolle 21, die mit dem Umfang der Kurvenscheibe 18 in Kontakt steht. Eine Feder 22 belastet den Schieber 19, der somit gegen die Kurvenscheibe 18 angepresst wird.
Die Kurvenscheibe 18 ist derart geformt, dass die Kraftkomponente in Richtung ihrer Tangente beim Kontaktpunkt mit der Rolle 21 ein Drehmoment auf die Welle 17 ausübt, das das im umgekehrten Sinne gerichtete Drehmoment der Feder 12 kompensiert.
Da diese Feder 12 nur Tarierzwecken dient, kann ohne weiteres angenommen werden, dass die von ihr auf die Zahnstange 14 ausgeübte Kraft dem Weg der Schneide 13 proportional ist. Unter Berücksichtigung dieser vereinfachten Annahme ist die Konstruktion der Kurvenscheibe 18 für jeden Fachmann ein Leichtes.
Anstelle einer Feder 22 könnte man den Schieber 19 derart ausbilden, dass die Wirkung seines Eigengewichtes zur Kompensation des Drehmomentes der Feder 12 genügen würde.
Zweckmässig wird der Weg der Zahnstange 14 in bezug auf den sich aus dem Spiel der Waage ergebenden Federweg an der Schneide 13 gross gewählt, so dass die sich aus diesem Spiel ergebende nicht kompensierbare Differenz der Federspannung klein wird.
In Fig. 2 sind zwei Varianten schematisch dargestellt. Anstelle der Kurvenscheibe 18 kann an der Zahnstange 14 ein entsprechendes Steuerglied 23 mit einer Steuerkante 24 vorgesehen werden. In diesem wird der Schieber 19 vorzugsweise senkrecht zur Bewegungsrichtung der Zahnstange 14 angeordnet.
Anstelle der Elemente 19-24 könnte auf der Welle 17 eine Rolle 25 verkeilt werden, über welche eine verhältnismässig schwere Kette 26 läuft, deren eines Ende an dieser Rolle 25 befestigt ist. Beim Hochziehen des oberen Endes der Feder 15 verlängert sich das freihängende Ende der Kette 26. Diese Rolle könnte, wie bei 25a angedeutet, am Gehäuse drehbar gelagert sein. Die Kette 26a wird in diesem Falle direkt an der Feder 15 befestigt.
In Fig. 3 ist eine Waage schematisch dargestellt, bei welcher die Last durch eine Spiralfeder 27 ausgeglichen wird. Der Hebel 28 der Waage ist schwenkbar gelagert. Er kann den Zeiger 8 entweder unmittelbar oder über eine Übersetzung antreiben. Die Last ist schematisch durch den Pfeil 29 dargestellt, sie greift ans Ende des Hebels 28. Koaxial zur Schwenkachse des Hebels 28 ist eine Welle 30 drehbar gelagert, die an einem Ende einen Arm 31 trägt.
Ein Ende 32 der Spiralfeder 27 ist am Hebel 28, das andere Ende 33 am Arm 31 befestigt. Auf der Welle 30 ist eine Scheibe 34 befestigt, die einen axialen Rand 35 aufweist. Dieser Rand entspricht der Kurvenscheibe 18 der Fig. 1. Auf diesen Rand 35 wirkt ebenfalls eine an einem federbelasteten Schieber 19 befestigte Rolle 21. Auf der Welle 30 ist ein Zeiger 36 befestigt, der auf einer Skala 37 die Grösse der Tarierung anzeigt.
Statt einer Kurbel 16 kann man bei allen Ausführungsbeispielen eine Grob- und Feineinstellung bekannter Bauart vorsehen. So könnte man auf der Welle 17 bzw. 30 zwei Handgriffe mit Untersetzungsgetriebe vorsehen.