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.
Spring taring device on scales
The present invention relates to a spring taring device on scales with a tare spring which is attached on the one hand to a part that moves when the scales are played and on the other hand to an adjusting member.
Spring taring devices are known per se. They have a spring which is attached on the one hand to a lever or to a pull rod of the balance and the other end of which is adjustable. The adjustment is mostly done by hand. If the taring range, based on the weighing range or inclination range, is large and the division of the display is relatively fine, it may be necessary for the adjustment to be very fine, i.e. H. must be set more precisely than 1 / loo of their adjustment range. Self-locking adjustment means or those which are designed to be self-locking with the aid of additional braking means are common here. Naturally self-locking adjustment means, e.g. B. a screw drive, have the disadvantage that many turns are necessary for the adjustment range. This makes quick adjustment impossible or difficult.
Another adjustment means, e.g. B. pinion and rack, allows faster adjustment, and the translation can be selected large by choosing the diameter of the pinion. A sufficiently long crank (or large handle) and a sufficiently small pinion can also enable a sufficiently fine adjustment, but especially if rough and fine adjustments are provided. Since the rack and pinion are not self-locking, additional braking means must be provided in this case, e.g. B. on the pinion or on the rack, so that the displacement force of the maximum tensioned spring is safely braked ..
In order to have a sufficient braking effect in the long run and after wear, a considerable safety margin is necessary. If this is, for example, 1000 / o of the braking friction in the tensioned position, this means that twice the adjusting force is necessary when tensioning in the highest position. This interferes with manual operation, especially when the spring work is considerable for large scales and when coarse and fine adjustments are available. With rough adjustment, the force for manual operation can become uncomfortably large.
The invention has set itself the goal of eliminating these disadvantages. The device according to the invention is therefore characterized in that a force-loaded element acts on the adjusting element via a control member in such a way that the torque exerted by the tare spring on the adjusting element is balanced.
In the accompanying drawing, exemplary embodiments of the subject matter of the invention are shown schematically. Show it:
1 shows a first embodiment,
Fig. 2 shows two variants of Fig. 1 and
3 shows a second embodiment.
In Fig. 1, a tilt balance is shown schematically. The balance beam 1 is supported via a cutting edge 2 on a stationary pan 3. It is suspended via a cutting edge 4 on a spring 5, the upper end of which is attached to a stationary point 6.
A toothed rack 7 is interposed between the spring 5 and the cutting edge 4 and moves the pointer 8 of the inclination balance via a pinion 9 in accordance with the load acting on a cutting edge 10 on a scale 11.
This inclination balance 1-11 is assigned a spring taring device which has a tare spring 12 which is attached on the one hand to a cutting edge 13 of the balance beam 1 and on the other hand to a rack 14. This rack 14 meshes with an adjusting member consisting of a pinion 15 and a crank 16. A cam 18 is attached to the shaft 17 of the pinion 15. A slide 19, which is arranged displaceably in the housing 20, carries at one end a rotatably mounted roller 21 which is in contact with the circumference of the cam disk 18. A spring 22 loads the slide 19, which is thus pressed against the cam disk 18.
The cam disk 18 is shaped such that the force component in the direction of its tangent exerts a torque on the shaft 17 at the contact point with the roller 21, which torque compensates for the torque of the spring 12, which is directed in the opposite direction.
Since this spring 12 is only used for taring purposes, it can readily be assumed that the force exerted by it on the rack 14 is proportional to the path of the cutting edge 13. Taking this simplified assumption into account, the construction of the cam disk 18 is easy for anyone skilled in the art.
Instead of a spring 22, the slide 19 could be designed in such a way that the effect of its own weight would suffice to compensate for the torque of the spring 12.
The path of the rack 14 is expediently selected to be large in relation to the spring path on the cutting edge 13 resulting from the play of the balance, so that the non-compensable difference in the spring tension resulting from this play becomes small.
In Fig. 2 two variants are shown schematically. Instead of the cam 18, a corresponding control element 23 with a control edge 24 can be provided on the rack 14. In this the slide 19 is preferably arranged perpendicular to the direction of movement of the rack 14.
Instead of the elements 19-24, a roller 25 could be wedged on the shaft 17, over which a relatively heavy chain 26 runs, one end of which is attached to this roller 25. When the upper end of the spring 15 is pulled up, the freely hanging end of the chain 26 is extended. This roller could, as indicated at 25a, be rotatably mounted on the housing. The chain 26a is attached directly to the spring 15 in this case.
In FIG. 3 a scale is shown schematically in which the load is balanced by a spiral spring 27. The lever 28 of the balance is pivotably mounted. It can drive the pointer 8 either directly or via a translation. The load is shown schematically by the arrow 29; it engages the end of the lever 28. A shaft 30 is rotatably mounted coaxially to the pivot axis of the lever 28 and carries an arm 31 at one end.
One end 32 of the spiral spring 27 is fastened to the lever 28, the other end 33 to the arm 31. A disk 34, which has an axial edge 35, is fastened to the shaft 30. This edge corresponds to the cam disk 18 of FIG. 1. A roller 21 attached to a spring-loaded slide 19 also acts on this edge 35. A pointer 36 is attached to the shaft 30, which indicates the size of the taring on a scale 37.
Instead of a crank 16, a coarse and fine adjustment of a known type can be provided in all exemplary embodiments. So one could provide two handles with reduction gears on the shaft 17 or 30.