Waage mit Tariervorrichtung
In Präzisionswaagen ist oft eine Tariervorrichtung eingebaut, welche eine -stufenlos regelbare Tarierung erlaubt. Diese stufenlos regelbare Tarierung wird in der Regel mit Hilfe einer Tarierfeder bewerkstelligt, deren eines Ende an einem beweglichen Teil der Waage - wie zum Beispiel am Waagebalken oder am Schalenträger - angreift und deren anderes Ende an einer im Waagengestell gelagerten Spannvorrichtung eingehängt ist. Diese Spannvorrichtung weist meistens eine drehbare Schraubenspindel auf, vermittels welcher eine Wandermutter verstellt wird, die ihrerseits unmittelbar die Tarierfeder spannt. Der Bedienungsknopf für die Tariervorrichtung sitzt bei den üblichen Ausführungen solcher Waagen direkt auf der erwähnten und im Waagengestell gelagerten Schraubenspindel.
Ausser der Tariervorrichtung haben die Präzisionswaagen noch eine Einrichtung zum Justieren des Nullpunktes des beweglichen Messgliedes der Waage. Zu diesem Zweck hat man eine zweite zwischen dem Messglied der Waage und ihrem Waagengestell wirkende Feder vorgesehen, die etwa vermittels einer im Waagengestell eingeschraubten Stellschraube ebenfalls in stufenlos regelbarer Weise gespannt werden kann. Da der für die Nullpunktseinstellung benötigte Regelbereich nur einen geringen Bruchteil des durch die Tarierfeder erfassten Oewichtsbereiches ausmacht, hat man diese zweite der Nullpunktseinstellung dienende Feder entsprechend schwach auszuführen.
Es zeigt sich indessen, dass die dann benötigten schwachen Federn sehr empfindlich sind und häufig infolge ihrer leichten Verletzbarkeit die Ursache von Störungen und selbst fehlerhaften Gewichts anzeigen darstellen.
An sich wäre es zwar durchaus möglich, die der Nullpunktseinstellung dienende Feder kräftiger auszuführen; bei gegebener Waage ist dies aber nur möglich, wenn dafür die Tarierfeder entsprechend schwächer bemessen wird. Dies hat eine äusserst unerwünschte Verminderung des erfassbaren Tarierbereiches zur Folge.
Bei einer Waage, die mit der oben erläuterten Tariervorrichtung versehen ist und eine Einrichtung zum Justieren des Nullpunktes aufweist, kann man hinsichtlich der Regelbarkeit voneinander völlig unabhängige Verhältnisse dadurch erhalten, dass man die Nullpunkts einstellung mit optisch wirkenden Hilfsmitteln verwirklicht. An die Stelle der einer Nullpunktseinstellung dienenden Feder treten dann verstellbare strablenversetzende Mittel, die in den optischen Strahlengang der in der Regel ohnehin vorhandenen Vergrösserungsoptik zur Ablesung der Skala des Messgliedes der Waage eingefügt sind. Durch diese Art der Nullpunktskorrektur wird zwar der erzielbare Regelbereich der mit einer Tarierfeder arbeitenden Tariervorrichtung nicht berührt.
Es verbleibt jedoch der Nachteil, dass die Tariervorrichtung ihrerseits eine sehr genau definierte Nullstellung haben muss und diese Nullstellung der Tariervorrichtung selbst auch mit hinreichender Genauigkeit feststellbar oder ablesbar sein soll. Die richtige Bedienung einer mit einer Tariervorrichtung und einer Einrichtung zum Justieren des Nullpunktes versehenen Waage daher bei den üblichen Ausführungen derselben eine erhebliche Aufmerksamkeit, die oft als unbequem empfunden wird.
Die vorliegende Erfindung betrifft demgemäss eine Waage mit Tariervorrichtung und Einrichtung zum Justieren des Nullpunktes des beweglichen Messgliedes derselben, bei welcher das am Waagengestell beweglich gelagerte Messglied unter dem Einfluss einer Tarierfeder steht, die mit Hilfe einer im Waagengestell drehbar gelagerten Schraubenspindel und einer von der letzteren verstellten Wandermutter gespannt wird, und bei welcher zwecks Verstellung der Tarie rung Bedienungsmittel zur Drehung der Schraubenspindel vorgesehen sind.
Die erfindungsgemässe Waage ist nun dadurch gekennzeichnet, dass die erwähnte Schraubenspindel im Waagengestell auch in ihrer Ausrichtung verschiebbar gelagert ist, die Einrichtung zum Justieren des Nullpunktes des beweglichen Messgliedes Mittel besitzt, welche die axiale Lage der Schraubenspindel verstellen, und dass die Tarierfeder an einem in der Achsrichtung der Schraubenspindel beweglichen Spannglied angreift, welches an der Wandermutter zum Anliegen gebracht wird, sobald die Bedienungsmittel der Tariervorrichtung im Sinne einer vorzunehmenden Tarierung betätigt worden sind, während dieses Spannglied hingegen an der Schraubenspindel ansteht, sobald die genannten Bedienungsmittel im Sinne einer Ausschaltung einer Tarierung verstellt worden sind.
Dabei ist zweckmässig ein von der Wandermutter aus verstelltes Anzeigeorgan vorgesehen, an welchem die jeweils vorhandene Einstellung der Tariervorrichtung kenntlich gemacht ist.
Ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist in der Zeichnung unter Weglassung der für das Verständnis der Erfindung nicht unbedingt erforderlichen Teile der Waage schematisch und in nicht massstäblicher Darstellung veranschaulicht, und zwar zeigen:
Fig. 1 eine vereinfachte Ansicht der Tariervorrichtung und der Einrichtung zum Justieren des Nullpunktes der Waage, wobei eine im Sinne einer vorzunehmenden Tarierung eingestellte Tariervorrichtung gezeigt ist,
Fig. 2 eine Draufsicht auf die Frontplatte der Tariervorrichtung mit der der Fig. 1 entsprechenden Stellung ihres Anzeigeorgans,
Fig. 3 die in der Fig.
1 dargestellte Tariervorrich- tung mit Einrichtung zum Justieren des Nullpunktes, wobei jedoch die Tariervorrichtung eine Einstellung aufweist, in welcher eine Tarierung ausgeschaltet ist und die Tariervorrichtung eine Nullstellung einnimmt, und
Fig. 4 eine Draufsicht auf die Frontplatte der Tariervorrichtung mit der der Fig. 3 entsprechenden Stellung ihres Anzeigeorgans.
In den Fig. 1 und 3 ist auf dem nur angedeuteten Waagengestell 5 der Waagebalken 6 wie üblich abgestützt. An seinem einen Arm weist dieser ein Gegengewicht 7 und an seinem anderen Arm eine Ausschneide 8 auf, an welcher der Schalenträger 9 abgestützt ist. Der Schalenträger 9 hat in exzentrischer Anordnung die Waageschale 10 und wird mittels eines Lenkhebels 11 parallel geführt.
Die Tariervorrichtung wird vermittels des Bedienungsknopfes 12 betätigt, der auf einer im Waagengestell 5 drehbar gelagerten Antriebswelle 13 befestigt ist, welche noch das Zahnrad 14 aufweist.
Das Zahnrad 14 steht in dauerndem Eingriff mit dem Ritzel 15 einer Schraubenspindel 16, die im Waagengestell 5 sowohl drehbar als auch in ihrer Achsrichtung verschiebbar gelagert ist. Das Gewinde 17 der Schraubenspindel 16 wird von einer Wandermutter 18 umfasst, die vermittels einer im Waagengestell 5 starr befestigten Stange 19 geführt wird. An einem auskragenden Arm der Wandermutter 18 ist noch der Führungszapfen 20 eines Leitkurvenantriebes befestigt, der in die spiralig gekrümmte Nute 21 eines Kurvenstückes 22 eingreift, welch letzteres auf der Welle 13 drehbar gelagert ist. Das Kurvenstück 22 ist mit einem Zeiger 23 versehen, der durch das sektorförmige Fenster der Frontplatte 25 hindurch sichtbar ist.
Die Frontplatte 25 ist auf dem Waagengestell 5 befestigt, und das sektorförmige Fenster 24 ist konzentrisch zum Bedienungsknopf 12 angebracht, wie dies die Fig. 2 und 4 zeigen. Die ganze Anordnung ist dabei noch so getroffen, dass die jeweilige Stellung des Zeigers 23 in bezug auf das Fenster 24 ein Mass für die Tarierung darstellt und damit die vorhandene Einstellung der Tariervorrichtung kenntlich macht. Zu diesem Zweck können am Rand des Fensters 24 noch Teilstriche angebracht sein, von welchen beispielsweise der links unten befindliche Teilstrich mit Null beziffert sein kann, um die Ausschaltung einer Tarierung bzw. die Nullstellung der Tariervorrichtung anzudeuten.
Die Tarierfeder 26 greift nun einerseits am Schalenträger 9 und anderseits an einem Spannglied 27 an, welches vermittels der Stange 19 und der Schraubenspindel 16, 17 parallel geführt und in der Achsrichtung der Schraubenspindel 16, 17 verschiebbar ist. Das Spannglied 27 hat einen Anschlag 28, vermittels welchem es an der oberen Seite der Wandermutter 18 anstehen kann, und zwischen dem Spannglied 27 und der Wandermutter 18 ist noch eine auf Zug beanspruchte Haltefeder 29 wirksam, welche die Wirkung der Tarierfeder 26 zu überwinden vermag und das Spannglied 27 bzw. dessen Anschlag 28 an die Wandermutter 18 andrückt. Das Spannglied 27 besitzt schliesslich noch einen weiteren Anschlag 30, der sich in der Verlängerung der Achse der Schraubenspindel 16, 17 und ihrer oberen Stirnfläche 31 gegenüberstehend befindet.
Die Einrichtung zum Justieren des Nullpunktes der Waage verwendet eine hinreichende feingängige Stellschraube 32, die in einem im Waagengestell 5 angebrachten Gewinde 33 in der Achsrichtung der Schraubenspindel 16, 17 verschraubbar ist und unmittelbar auf die untere Stirnfläche 34 der Schraubenspindel 16, 17 drückt. Damit die untere Stirnfläche 34 der Schraubenspindel stets an der Stellschraube 32 anliegt, ist noch eine Blattfeder 35 vorgesehen, welche die Wirkung der Tarierfeder 26 überwindet und die Schraubenspindel 16, 17 hinreichend kräftig nach unten drückt. In den Fig. 1 und 3 drückt die Blattfeder 35 auf die obere Stirnfläche 31 der Schraubenspindel 16, 17; es wäre jedoch auch möglich, die Blattfeder 35 auf einen anderen Teil der Schraubenspindel einwirken zu lassen, um die angestrebte Wirkung zu erreichen.
Bei der Ausführung der Waage nach Fig. 1 und 3 zieht die Tarierfeder 26 den Schalenträger 9 nach unten. Ist daher das Gewicht etwas eines auf die Waageschale 10 gestellten Behälters auszutarieren, so muss notwendig der von der Tarierfeder 26 ausgeübte Zug entsprechend vermindert werden, so dass die Tarierfeder 26 demgemäss zu entspannen ist und der Bedienungsknopf 12 in derjenigen Richtung gedreht werden muss, dass die Wandermutter 18 und damit auch das Spannglied 27 um den erforderlichen Betrag nach oben wandert. Eine solche Einstellung der Tariervorrichtung ist in Fig. 1 und 2 wiedergegeben, wobei der Zeiger 23 in Fig. 2 sich dem Gewicht des auszutarierenden Behälters oder Gegenstandes entsprechend im Uhrzeigersinn und nach oben bewegt.
Wandert hierbei der Zeiger 23 über die rechts oben befindliche Begrenzung des Fensters 24 hinaus, so ist ein Schaltgewicht zu betätigen, und zwar derart, dass der Zeiger 23 innerhalb des vom Fenster 24 begrenzten Sektors verbleibt.
Um die Tarierung etwa nach Wegnahme des betreffenden Gegenstandes auszuschalten, ist der Drehknopf 12 im umgekehrten Sinne zu drehen, so dass die Wandermutter 18 und das Spannglied 27 nach unten wandern. Sobald der Zeiger 23 sich dem Nullstrich im linken unteren Teil des Fensters 24 nähert und diesen nur näherungsweise erreicht hat, wird nun der Anschlag 30 des Spanngliedes 27 auf die Blattfeder 35 und damit auf die obere Stirnfläche 31 der Schraubenspindel zum Anstehen kommen und in diesem Moment die Nullstellung der Tariervorrichtung erreicht. Man braucht jedoch hierzu den Zeiger 23 keineswegs genau abzulesen, sondern der Knopf 12 wird in gleichem Sinne weitergedreht, bis der Zeiger 23 sich völlig jenseits des Nullstriches befindet, wie dies die Fig. 4 zeigt.
Da bei einem solchen Weiterdrehen des Knopfes 12 das Spannglied 27 vermittels seines Anschlages 30 und über die Blattfeder 35 an der oberen Stirnfläche 31 der Schraubenspindel 16, 17 ansteht, bleibt der erreichte durch die Tarierfeder 26 ausgeübte Federzug konstant, und es wird sich lediglich die Wandermutter 18 weiterhin nach unten bewegen, so dass nunmehr die Haltefeder 29 gespannt wird. Die sich ergebende Stellung der verschiedenen Teile der Tariervorrichtung ist in der Fig. 3 gezeigt, gemäss welcher sich die Wandermutter 18 nach unten hin vom Anschlag 28 des Spanngliedes 27 entfernt hat. Die Fig. 3 zeigt dabei die Nullstellung der Tariervorrichtung, wobei es völlig belanglos ist, wie weit sich die Wandermutter 18 vom Anschlag 28 des Spanngliedes 27 entfernt hat.
Um daher eine solche Nullstellung der Tariervorrichtung zu erhalten, bedarf es keiner besonderen Aufmerksamkeit und daher auch keiner genauen Ablesung der Stellung des Zeigers 23, es genügt vielmehr, wenn einfach der Zeiger 23 ein Stück weit über die Nullmarke oder den Nullstrich hinaus bewegt worden ist, wie dies die Fig. 4 zeigt.
In der Nullstellung nach Fig. 3 und 4 kann nun der Nullpunkt des Waagebalkens 6 justiert werden und zu diesem Zweck wird die Stellschraube 32 verstellt. Bei einer Verstellung der Stellschraube 32 wird die axiale Lage der Schraubenspindel 16, 17 in geringem Mass verändert und diese Änderung ihrer axialen Lage wird über die Feder 35 auf den Anschlag 30 und damit auf das Spannglied 27 übertragen. Die Zugwirkung der Tarierfeder 26 selbst ändert sich dementsprechend und diese bewirkt die Herbeiführung der Nullage des Waagebalkens 6.
Bei dieser vermittels der Stellschraube 32 bewirkten Justierung des Nullpunktes des Waagebalkens bleibt die jeweils vorhandene Entfernung der Wandermutter 18 vom Anschlag 28 des Spanngliedes 27 erhalten; gegenüber dem Waagengestell 5 folgt jedoch die Wandermutter 18 der axialen Verstellung der Schraubenspindel 16, 17, so dass sich die vorgenonmene Nullpunktskorrektur durch eine entsprechende Ver- stellung des Zeigers 23 innerhalb des Fensters 24 dokumentiert. Fällt diese an sich normalerweise nur geringfügige Verstellung des Zeigers 23 unzulässig gross aus, so deutet dies sofort auf eine unzulässige Betriebsweise hin, die zu vermeiden ist. Bei der normalen Justierung des Nullpunktes des Waagebalkens 6 sollte sich der Zeiger 23 nur im Bereich zwischen der Nullmarke und dem benachbarten unteren Rand des Fensters 24 bewegen.
Die beschriebene Waage ist somit äusserst einfach zu bedienen und alle vorgenommenen Einstellungen gleichgiiltig ob es sich um eine Tarierung oder eine Justierung des Nullpunktes des Waagebalkens 6 han delt - können mit einem einzigen Blick durch die sich ergebende Stellung des Zeigers 23 erfasst werden.
Darüber hinaus sind ausser der Tarierfeder 26 keine weiteren Vorrichtungen für die Nullpunktskorrektur wie optisch wirkende Kompensationsmittel oder eine zusätzliche lediglich der Nullpunktskorrektur dienende Feder erforderlich, so dass diesbezügliche Fehlerquellen beseitigt und die Betriebssicherheit verbessert wird.
Im übrigen ist die Wirkungsweise der beschriebenen Waage hinsichtlich der Regelung der Tarierung und der Justierung des Nullpunktes im Prinzip dieselbe, wenn in Abweichung von Fig. 1 und 3 das obere Ende der Tarierfeder 26 am Spannglied 27 und das untere Ende der Tarierfeder 26 am Schalenträger 9 eingehängt wird, das heisst, wenn mit anderen Worten der Schalenträger 9 unterhalb der Wandermutter 18 sich befindet. In diesem Fall hat die Tarierteder 26 die Tendenz, den Schalenträger 9 anzuheben, was durch ein entsprechend geringeres Gegengewicht 7 am Waagebalken 6 auszugleichen ist.
Das Anheben des Spanngliedes 27 bewirkt dann einen verstärkten Zug der Tarierfeder 26, und bei einer solchen Bauart der Waage können dann sowohl die Haltefeder 29 als auch die Blattfeder 35 weggelassen werden, weil die Tarierfeder 26 selbst dann auch noch die von diesen Federn verlangten Aufgaben übernimmt. In der Nullstellung der Tariervorrichtung ergibt sich bei dieser Variante hierbei die geringste Spannung der Tarierfeder 26. Die beschriebene Einrichtung ist demnach sehr anpassungsfähig und kann in Waagen verschiedener Bauart verwendet werden.