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Vorrichtung zur Erzielung einer gleichmäßig geteilten Skala an Neigungswaagen
mit durch Schneiden begrenztem Lastangriffsarm Die zahlreich verwendeten Neigungswaagen
haben bekanntlich, soweit sie mit schneidenbegrenzten Neigungshebeln arbeiten, alle
den Nachteil, daß ihr Ausschlag bei gleicher Belastungszugabe ungleichmäßig zunimmt.
Die Anzeigeskala muß daher eine ungleichmäßig geteilte Skala aufweisen, was einmal
bei manchem Kunden ein gewisses Mißtrauen auslöst und andererseits die Fabrikation
verteuert, da derartige Skalen im allgemeinen einzeln hergestellt werden müssen.
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Zur Behebung dieser Nachteile wurde bereits die Verwendung von Zahnstangen
mit ungleichmäßiger Zahnteilung vorgeschlagen, oder man schaltete Hebelgetriebe
mit in einem bestimmten Verhältnis zueinander stehenden Hebellängen ein. Auch wurden
besondere Steuerkurven angeordnet, um eine zusätzliche Bewegung der Anzeigeorgane
zwecks Erzielung der gleichen Skalenteilung hervorzurufen. Alle diese Konstruktionen
waren aber ganz außerordentlich kostspielig in der Herstellung und im Einbau und
beeinträchtigten dabei infolge der in den zumeist notwendigen zahlreichen Gelenken
auftretenden Reibungsverluste die Empfindlichkeit der Waage in unzulässigem Maße.
Am meisten eingebürgert hat sich eine Konstruktion, bei welcher der Antrieb des
Neigungshebels mittels eines über eine unrunde Scheibe gelegten Stahlbandes erfolgt.
Aber auch dieser Antrieb bedarf bei der Herstellung- und beim Einbau einer überaus
großen Sorgfalt und ist dabei gegen Staub und Säuredämpfe außerordentlich empfindlich,
da schon geringfügige Veränderungen auf der Oberfläche der unrunden Scheibe durch
chemischen Angriff oder Festsetzen von Staubteilchen falsche Anzeigen hervorruft.
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Die Erfindung bezweckt nun, eine einwandfrei arbeitende, völlig unempfindliche,
dabei leicht herstellbare und einzubauende Einrichtung zu schaffen, die es ermöglicht,
bei einer Neigungswaage mit schneidenbegrenztem Lastangriffsarm und einer dem Ausschlag
des letzteren entsprechend verschobenen, die Anzeigevorrichtung antreibenden Zahnstange
eine gleichgeteilte Skala zu verwenden. Dieses Ziel wird erfindungsgemäß dadurch
erreicht, daß der Radius der in an sich bekannter Weise kreisbogenförmig ausgebildeten
Zahnstangein einer derartigen Beziehung zum Gesamtausschlag des Neigungshebels steht
und ihre Bewegung gegenüber dem Antriebsritzel derAnzeigevorrichtung bei ihrer bei
halber Waagenbelastung und waagerechtem Lastangriffsarm symmetrischen Anordnung
gegenüber dem Antriebsritzel sich derart aus zwei tangential bzw. radial zu diesem
Ritzel gerichteten Verschiebebewegungen zusammensetzt, daß die angestrebte gleichförmige
Bewegung des beweglichen Teiles der Anzeigevorrichtung erreicht wird. Um dabei den
Eingriff der Zahnstange in das Antriebsritzel der Anzeigevorrichtung zu sichern,
wird zweckmäßig ein die
Bewegung der kreisförmigen Zahnstange überwachender,
in seiner Länge einstellbarer Lenker vorgesehen, dessen Länge zum Radius der` Zahnstange
in einem solchen Verhältnis steht, daß der gleichmäßigeundsichere Eingriff der kreisförmigen
Zahnstange in das Antriebsritzel der Anzeigevorrichtung erzielt wird.
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Mit Hilfe dieser einfach herzustellenden und leicht einzubauenden
Vorrichtung läßt sich auch bei schneidenbegrenzten Neigungshebeln eine gleichgeteilte
Skala verwenden, so daß besondere, kostspielige und kraftverzehrende Zwischengetriebe
in Fortfall kommen.
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In der Zeichnung ist die Erfindung beispielsweise dargestellt.
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Fig. i zeigt die Anwendung der Erfindung an einer mit zwei Neigungshebeln
ausgerüsteten Waage, während die Fig. a, 3 und q. die Stellung des Zahnstängenbogens
gegenüber dem Zeigerritzel bei halber Höchstlast, bei unbelasteter und lxi voll
belasteter Waage erkennen lassen. Die Last wirkt in der die Gewichtsaus:gleichsvorrichtimg
mit dem Unterteil der Waage verbindenden Zugstange a und wird durch den Verbindungssteg
b und die beiden Zugstangen c und cl auf die Neigungshebel d und t' übertragen.
Bei dem 'durch die Belastung bedingten Ausschwingen der Neigungshebel d und d1 hebt
bzw. senkt sich auch der mit Dämpfern m, n versehene Verhindungssteg b.. Der Zahnbogenhalter
e kann in seiner Länge mit Hilfe einer mit Rechts- und Linksgewinde versehenen Langmutter
g eingestellt werden und ist auf der einen, Seite mit dem Zahnstangenbogen f fest
oder verstellbar, auf der anderen Seite mit dem Verbindungssteg b. durch ein Gelenk
d verbunden, so daß die bei Belastung entstehende Bewegung des Verbindungssteges
b durch den Zahnbogenhalter e auf den Zahnstangenbogen f übertragen -wird. Ein in
seiner Länge verstellbar gehaltener Lenker i ist auf der einen Seite bei k drehbar
gelagert, wobei dieser Lagerpunkt nach jeder Richtung einstellbar .ist, und auf
der anderen Seite bei o mit dem Zahnbogenhalter e gelenkig verbunden. Die Länge
des Lenkers i muß in einem bestimmten Verhältnis zum Radius des Zahnstangenbogens
f stehen, damit die Zähne des Zahnstangenbogens f, welche mit denen des Zeigerritzels
h im Eingriff stehen, gleichmäßig kämmen. Das Gelenk o beschreibt bei der durch
die Belastung entstehenden Bewegung des Zahnstangenhalters e einen Kreisbogen um
das Lager k. Der Zahnstangenbogen f macht dabei einmal eine senkrechte Bewegung,
muß aber auch, damit die Zähne des Zahnstangenbogens im Eingriff bleiben, eine waagerechte
Bewegung ausführen. Um die Reibung zwischen den Zähnen des Zahnstangenbogens f und
denen des Ritzels h zu verringern, kann der Lenker i so eingestellt werden, daß
die eingreifenden Zähne etwas Spiel haben. Um hierbei die sogenannte Zahnluft zu
vermeiden, ist ein am Ritzel angebrachtes Gegengewicht p vorgesehen, welches an
einem Faden oder dünnem Stahldraht von einer mit dem Ritzel verbundenen Rolle herabhängt
und bei der Bewegung des Zahnbogens f sich auf- bzw. abwickelt.
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Man kann natürlich auch die Zähne des Zahnstangenbogens durch ein
am Zahnbogenhalter e angebrachtes Gewicht bzw. durch eine Feder in das Ritzel hineindrücken,
womit der Lenker i und das am Ritzel wirkende Gegengewicht p überflüssig werden.
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Wäre an Stelle der gebogenen Zahnstange eine gerade Zahnstange eingesetzt,
dann würde die ungleichmäßige Bewegung der Pendel auch ungleichmäßig auf das Zeigerritzel
übertragen, ün.d zwar würde die Bewegung des Zeigers von der der halben Höchstlast
entsprechenden Stellung aus nach beiden Seiten der Sinuskurve des Neigungswinkels
entsprechend kleiner werden. Die Differenz zwischen dem Sinus und dem Tangens des
lNTeigungswinkels wird nun durch die gebogene Zahnstange f ausgeglichen, und der
Zeigerausschlag entspricht somit dem Tangens des Neigungswinkels; denn da die Sehnenlänge
des abrollenden Zahnstangenbogens durch den Weg des Verbindungssteges b bzw. durch
den Pendelausschlag von Null bis Vollast gegeben ist, hat -man es in der Hand, durch
Wahl des richtigen Halbmessers des Zahnstangenbogens den Zeigerausschlag von der
Mittelstellung aus nach beiden Seiten beliebig auszugleichen.
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Die Erfindung beschränkt sich nicht allein auf die beispielsweise
gewählte Ausführungsform, sondern erstreckt sich auf alle Konstruktionen, welche
eine oder mehrere gebogene Zahnstangen -mit den oben angeführten Eigenschaften zwecks
Erzielung einer gleichmäßig geteilten Skala verwenden.