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Waage mit eingebauten Schaitgewichten Die Erfindung betrifft eine
Waage, insbesondere eine Analysen - oder Präzisionswaage, mit einer auf einen Ausgangswert,
insbesondere den Ausgangswert Null zurückstellbaren Skalenanzeige und eingebauten
Schaltgewichten, wobei die Sohaitgewiohte über eine Einstellwelle abgehoben oder
gesetzt werden und der Zustand der Schaltgewichte mittels einer Sciialtgewichtsanzeigeeinrichtung
ablesbar ist Es sind Tariereinrichtungen bekannt, mit denen die Skalenanzeige auf
Null zurückgestellt werden kann. Bei diesen geht der Tarierbereich jedoch über den
Skalenbereich nicht hinaus.
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Übersteigt d Tarn den Skalenbereich und damit den Tarierbereich, müssen
die eingebauten Schaltgewichte zu Tarierzwecken mit herangezogen werden. In diesem
Fall ist; nur noch eine Teil-Nullstellung möglich, nämlich Nullstellung der Skalenanzeige,
nicht jedoch Nullstellung der Gewichtsanzeige.
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Es sind auch Waagen bekannt, bei denen zwei Zählwerke benutzt
werden
und zwar ein Tara-Zählwerk zur Anzeige des Taragewichtes und ein Netto-Zählwerk
zur Anzeige der Einwaage. Bein Austarieren wird auf Tara-Zählwerk geschaltet. ach
Rückstellung der Skala auf Null mittels Tariereinrichtung wird vor Beginn der Einwaage
durch Hebeidrehung auf Netto-Zählwerk geschaltet. Diese Ausführungsformen erfordern
durch zwei Anzeigen-Einrichtungen - Tara - und Netto-Zählwerk - einen relativ hohen
Fertigungsaufwand, wobei der Aussagekraft der Anzeige des Tara-Zählwerks nur bedingte
Bedeutung beigemessen werden kann. Das mehrmalige Umschalten von einem Zählwerk
zum anderen im Laufe einer Wägung erfordert zusätzliche Handgriffe und somit zusätzlichen
Zeitaufwand.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Waage der oben beschriebenen
Art vorzusehen, bei der die Nullstellung sowohl der Skalenanzeige wie auch der Schaltgewichtsanzeige
möglich ist, was besonders häufig für das Austarieren von Wiegegefaßen erforderlich
ist.
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Welche Vereinfachung die Möglichkeit der Nullstellung der gesamten
Gewicntsanzeige mit sicn bringt, sei am Beispiel der Einwaage einer Substanz von
10,450 g in ein Taragefäß von 35,481 g gezeigt. Ausgegangen wird dabei von einer
Präzisionswaage, Höchstlast 160 g, Skalenbereich 10g, Tarier bereich log. Das Beispiel
wird dreimal auf Waage verschiedener Ausrüstung durchgespielt.
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Waage I: Keine Tariereinrichtung, keine Nullstellung Waage II: Tariereinrichtung
ohne liullstellung vorhanden Waage III: Tariereinrichtung mit Nuilstellung vorhanden.
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Bei der Einwaage mit Waage I erfolgt die Bestimmung des Gewichtes
des Taragefäßes. Die Gewichtsanzeige: 35,481 g.Die Addition der Gewichtsanzeige
Taragefäß mit dem Gewicht der Einwaage 10,450 g, ergibt 45, 931 g. Es folgt das
Einwiegen
auf ein Summengewicht von 45,931 g.
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Bei der Einwaage mit Waage II ist die genaue Gewichtsermittelung des
Taragefäßes überflüssig, Das Gewicht des Taragefäßes mit 35,481 g wird wie folgt
tariert: 3o g durch Zuhilfenahme des eingebauten Schaltgewichtssatzes. Dies ergibt
eine Schaltgewichtsanzeige von 30 g. 5,481 g werden mit der Tariereinrichtung austariert.
Die Skalenanzeige ist o,ooo g, die Gesamtanzeige somit 3o,ooo g. Die Addition der
Gewichtsanzeige 30,000 g mit dem Gewicht der Einwaage 10,450 g ergibt 40,450 g.
Es erfolgt das Einwiegen auf das Summengewicht von 40,450 g.
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Bei der Einwaage mit Waage III wird das Gewicht des Taragefäßes von
35,481 g wie folgt tariert: 30 g unter Zuhilfenahiae des eingebauten Schaltgewichtssatzes.
Dies ergibt eine Schaltgewiohtsanzeige von 30 g. Mittels Nullstelleinrichtung wird
die Schaltgewichtsanzeige von 30 g auf 0 g eingestellt.
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Die restlichen 5,481 g werden mit der Tariereinrichtung austariert.
Die Skalenanzeige ist danach 0,000 g, die Gesamtanzeige somit 00,000 g. Eine Addition
der Gewichtsanzeige mit dem Gewicht der Einwaage entfällt. Das Einwiegen erfolgt
direkt auf 10,450 g.
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Der Vorteil der Nullstellung der Schaltgewicrtsanzeige liegt demgemäß
darin, daß jegliche Tararechnung entfällt.
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Die Lösung der gestellten Aufgabe besteht bei einer Waage der eingangs
beschriebenen Art darin, daß die Einstellwelle mit einer den Zustand der Schaltgewichte
angebenden Anzeigeeinrichtung gekuppelt ist, so daß die Schaltgewichtsanzeigevorrichtung
unter Abkuppelung von der Einstellwelle auf Null zurückschaltbar ist.
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Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel für die Kupplung ist zwischen
der Einstellwelle und der Anzeigeeinrichtung eine mit Rasten versehene Rutschkupplung
vorgesehen.
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Die Sinstellwelle wird in ihrer Einstellung durch. eine
Sperre
gesichert, deren Sperrwirkunb größer als die Mitnahmekraft der Rutschkupplung ist.
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Eine einfache, raumsparende und zweckmäßige Anordnung der die erfindungsgemäße
Konstruktion bildenden Elemente besteht darin, daß die Einstellwelle hohl und in
ihrem Inneren eine mit der Anzeigeeinrichtung verbundene Steck,achse gelagert ist,
die aus der Einstellwelle heråuaragt, und daß die Anzeigeeinrichtung in weiterer
Ausgestaltung der Erfindung eine auf einem, verschiebbaren Teil der Rutschkupplung,
mit einem Nullanschlag versehene Zahlenrolle mit einer zugeordneten, ein Ablesefenster
aufweisende Abdeckung ist.
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Die Durchführung der Nulleinstellung wird dadurch verein-. facht,
daß die Anzeigeeinrichtung in Richtung auf die Nullstellung federbelastet und die
Rutschkupplung ausschaltbar ist, wodurch sich ein bei Auskuppelung selbsttätiges
Zurückstellen beispielsweise der Zahlenrolle ergibt. Eine zusätzliche Kontrolle
des Erreichens der Nullstellung läßt sich mit einem elektrischen Stromkreis erreichen
der in der Nullstellung eine beispielsweise optische Anzeige liefert. Der weiteren
Vereinfachung der Kontrolle Jer Einstellung dient die Maßnahme, daß die.Einstellwelle
an ihrem Umfang, vorzug weise den Umfang eines darauf aufgesetzten Drehknopfes,
eine Gewichtsskala und die Steckachse eine Ablesemarkierung aufweisen.
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In den beiliegenden Zeichnung en ist ein Ausführungsbeispiel ttr die
erfindungsgemäße Waage dargestellt, aus dem sich erhebliche fertigungstechnische
Vorteile sowie einfachere Bedienung ergeben, und das anhand der nachfolgenden Beschreibung
im einzelnen erläutert wird.
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Die Zeichnungen zeigen: Figur 1 einen Längsschnitt durch ein Schaltgetriebe
einer Waage gemäb der Erfindung; und
Figur 2 eine Seitenansicht
der Einstellwelle einer Anzeigeeinrichtung des Einstellgesriebes gemäß Figur 1.
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In den Zeichnungen sind alle nicht unmittelbar zum Veretändnis dienenden
Teile wie Schaltgewichte, Schalthebel usw., der besseren Übersicht wegen fortgelassen.
ueber die Hohlwelle 8 sind ein Drehknopf 2 und Kurvenscheiben 9, lo, 11 und 12 starr
miteinander verbunden. Letztere bewirken über Schalthebel das Anheben und Aufsetzen
der Schaltgewichte. Die Kurvenscheibe 9 trägt die Kerbteilung 4, in die eine gehäusefeste
Rastfeder 3 einrastet. In der Hohlwelle 8 läuft eine Steckachse 1. Mit dieser ißt
eine Zahlenrolle 6 für die Gewichtsanzeige fest verbunden. Die Beueinhei-t Hohlwelle
8, Drehknopf 2 und Kurvenscheiben 9 bis 12 ist über eine Kronenrastung 5 mit der
Baueinheit Steckachse 1 und Zahlenrolle 6 verbunden. Eine Druckfeder 7 gewährleistet
eine kraftsohlüssige Verbindung zwischen beiden lausinheiten. Die Teilung der Kronenrastung
5 ist gleich der Teilung der Rasten auf Kurvenscheibe 9. Die Schaltung ist in Ausgangsstellung
dargestellt, das heißt sämtliche nach dem Substitutionsprinzip arbeitende Schaltgewichte
sitzen auf dem Waagengehänge auf. Eine an der Zahlenrolle 6 sitzende Nase 17 schlägt
an einem gehäusefesten Anschlag 15 an. In einem Anzeigefenster 18 der Schaltgewichtsanzeige
erscheint die Zahl 0. Eine am Drehknopf 2 sitzende Nase 16 schlägt ebenfalls an
einen gehäusefesten Anschlag 14 an.
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Nach Aufsetzen des Taragefäßes - im Beispiel 35,481 g schwer -auf
die Waagschale, werden mittels Drehknopf 2 30 g vom Schaltgewichtsatz abgehoben.
Im Anzeigefenster der Schaltgewichtsanzeige steht damit die Zahl 3. Diese Anzeige
wird nunmehr gelöscht durch Rückdrehung der Steckachse 1 und damit auch der Zahlenrolle,
bis Nase 17 wieder am Anschlag 15 in der gezeichneten Position anschlägt. Im Anzeigefenster
erscheint erneut die Zahl 0. Die Kronenrast;ung 5 ist etwas
schwächer
als die Rastung 4 auf Kurvenscheibe 9 eingestellt. Damit wird vermieden, daß beim
Rückdrehen der Steckachse versehentlich auch die Kurvenscheiben mitgenommen werden.
Die Schaltstellung der Kurvenscheiben - im Beispiel 30 g - bleibt durch das Löschen
unbeeinflusst. Zur Einwaage - im Beispiel 10,450 g - wird nunmehr am Drehknopf 2
ein Schaltschri-t-t weitergeschaltet, im Anzeigefenster 18 erscheint die Zahl 1.
Die restlichen 0,450 g werden über die Skala eingewogen. Gesamtanzeige 10,450 g.
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In Erweiterung des Wiegebeispiels sei angenommen, daß in das Taragefäß
nicht nur eine, sondern mehrere Substanzen zu einer Mischung eingewogen werden sollen.
Nach Einwiegen einer Komponente I (10,450 g) kann die im Anzeigefenster stehends
Zahl 1 durch Rückdrehung der Steckachse auf 0 erneut gelöscht werden. Un-ter Zuhilfenahme
der Tariereinrichtung kann die Gesamtanzeige der Waage ein zweitesmal zu 0 gemacht
werden.
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Nunmehr kann mit den Einwiegen einer Komponente II unter denselben
Bedingungen wie bei Einwaage der Komponente I - Gewichtsanzeige oo,ooo g - begonnen
werden. Theoretisch kann die Waagenanzeige beliebig oft gelöscht werden. Die Grenze
ist dann erreicht, wenn sämtliche Schaltgewichte zu tariert zwecken besetzt sind.
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Nach Abschluß der gesamten Wägung muß die Schaltung wieder in-die
Ausgangsstellung (wie dargestellt) zurückgebracht werden. Hierzu wird lediglich
der Drehknopf 2 so lange zurückgedreht, bis er in der dargestellten Weise am Anschlag
14 anschlägt. Bevor jedoch Drehknopf 2 am Anschlag :is-t, wird die Wase 17 der Zahlenrolle
den gehäusefesten Anschlag 15 erreicht haben. Beim Weiterdrehen von Drehknopf 2
rastet dann die Kronenrastung 5 selbsttatig aus, um in der Endstellung des Drehknopfes
in der gezeichneten Rastkerbe einzurasten, wobei die Schaltgewichtsanzeige 0 g anzeigt.
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Die Erfindung kann dahingehend erweitert werden, da man an der Zahlenrolle
6 einen Federzug, beispielsweise in Form einer Spiralfeder, anbringt.
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Gemäß Figur 1 wird beispielsweise die Druckfeder 7 an zwei Zapfen
18, 19 so befestigt, daß sie bei Drehung der Zahlenrolle um ihre Längsachse gespannt
wird und als Rückstellfeder wirkt. Bei Einstellen der Schaltgewichte mittels Dreiikiiopf
2 wird die Feder mit aufgezogen. Beim Lösc;"jen der Schaltgewichtsanzeige ist es
dann nicht mehr notwendig, die Zahlenrolle über Steckachse zurückzudrehen, es genügt
vielmehr ein leichter axialer Druck auf das Steckachsenende, und die Zalilenrolle
springt automatisch in die Nullstellung zurück.
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Versieht man die Stirn- bzw. Mantelfläche von Drehknopf 2 mit einer
Gewichtsskala und die Steckachse mit einer. Ablesemarke, kann direkt abgelesen werden,
welcher Anteil des Schaltgewichtsatzes zu Tarierzwecken besetzt ist.
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Das Einschalten der Nullstellung der Schaltgewichtsanzeige kann auch
über ein optisches Signal angezeigt werden. Dæfür kann beispielsweise die Ausgangskerbe
der Kronenrastung 5 (gezeichnete Position) im Gegensatz zu allen anderen Kerben
elektrisch isoliert werden. Sie kann aber auch tiefer gehalten werden, so daß in
allen anderen Kerbstellungen die Zahlenrolle infolge geringerer Kerbtiefe nach rechts
wandern würde, so daß ein Schleifkontakt (13) zum Anliegen käme und ein elektrischer
Stromkreis geschlossen würde.
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Anstatt des Schleifkontaktes ist auch ein Mikroschalter verwendbar.
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Bei den beitherigen Betrachtungen wurde davon ausgegangen, daß sich
die Nullstellung nur auf eine Gewichtsdekade bezieht wie im Beispielsfalle auf eine
Gewichtsdekade von 10 bis 150 g. Bei der Analysenwaage dagegen ist die Nullstellung
von mindestens zwei Dekaden vorzunehmen, beispielsweise erste Dekade 1 bis 9 g,
zweite Dekade 10 bis 150 g, wobei von einem Skalenbereich = Tarierbereich von-1
g ausgegangen wird.
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Die Nullstellung der zweiten Dekade kann streng nach der vorliegenden
Beschreibung vorgenommen werden. Bei der ersten Dekade müssen jedoch folgende Änderungen
durchgeführt werden: der ursprünglich gehäusefeste Anschlag 14 muß über einen Ausleger
(nicht dargestellt) starr illit der Steckachse 1 oder Zahlenrolle 6 verbunden werden.
Die Kronenrastung 5 muß nach Art der Klauenkupplung ausgebildet werden, d.h. sie
darf nicht v-on selbst ausrasten, sondern ers-t, wenn durch axiale Verschiebung
der Steckachse die Klauen außer Eingriff gebracht sind. Die Wirkungsweise wird an
Hand der Tarierung eines Gewichtes von 9 g erklärt. . Drehung des Drehknopfes 2
bis in Anzeigefenster Ziffer 9 erscheint. Rückstellung der Zahlenrolle 6 mittels
Stecknachse 1, bis in Anzeigofenster erneut die Zii'I'er O-erscheint. Sämtliche
Gewichte der Dekede 1 bis 9 g sind nunmehr zu Tarierzwecken besetzt. Mit der Rückstellung
von Zahlenrolle und Steckachse wurde aber auch der mit diesen starr verbundene Anschlag
14 ebenfalls zurückgestellt. Somit kann der Drehknopf 2 ein zweitesmal von 0 bis
9 g durchgeschaltet werden. Da jedoch die gesamte Dekade zu Tarierzwecken besetzt
ist, ist es notwendig, bei Beginn der zweiten Durchschaltung ein zusätzliches Gewicht
von 10 g zuzuschlagen, so daß für die Einwaage wiederum der Gesamtbereich dieser
Dekade zur Verfügung steht