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Federwaage Die Erfindung betrifft eine Federwaage, deren durch ein
Zahngetriebe bewegtes Anzeigeglied für gleiche Lastzunahmen anfänglich größere und
von einem bestimmten Lastgewicht an kleinere Drehwinkel bestreicht, derart, daß
bei geringer Belastung die Gewichtsermittlung mit größerer Genauigkeit. vorgenommen
werden kann.
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Bei einer bekannten Federwaage hat man das auf der Zeigerwelle angebrachte
Ritzel spiralig mit allmählich zunehmendem Halbmesser ausgebildet und von einer
gekrümmten Stange beeinflussen lassen, wodurch man eine allmähliche Abnahme der
gleichen Lastzunahmen zugehörigen Drehwinkel erhält. Ein derartiges Getriebe ist
schwierig herzustellen und daher teuer. Ein stufenförmig sich ändernder Ausschlagwinkel
wird bei einer anderen Waage dadurch erzielt, daß man nacheinander mehrere Federn
der Bewegung der Lastschale entgegenwirken läßt. Auch diese Anordnung macht den
Bau der Waage recht verwickelt und teuer.
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Die Erfindung bietet demgegenüber eine außerordentlich einfache Lösung
der Aufgabe. Gemäß der Erfindung wird das Anzeigeglied durch zwei oder mehrere auf
der Welle angeordnete Zahnräder oder Segmente von verschiedenem Halbmesser betrieben,
und .diese Zahnräder gelangen nacheinander in Eingriff mit entsprechenden gewöhnlichen
Zahnstangen, die in Verbindung mit der Lastschale stehen. Die Erfindung ist durch
die Zeichnungen beispielsweise dargestellt, und zwar ist Fig. i ein teilweise im
Schnitt gehaltener Aufriß einer Federwaage gemäß der Erfindung mit zwei Zahnstangen;
die Skala ist dabei teilweise weggebrochen. Die untere Zahnstange greift in das
Ritzel kleineren Durchmessers; Fig. z zeigt die Lage des Zeigers, wenn die obere
Zahnstange in das Zahnrad größeren Durchmessers eingreift; Fig.3 ist ein waagerechter
Schnitt durch die Federwaage mit einer Aufsicht auf die Zahnstangen und die Ritzel
auf der Zeigerwelle; Fig. 4 zeigt eine in größerem Maßstab gehaltene Seitenansicht
der Zeigerwelle mit ihren Ritzeln und mit den Zahnstangen, und zwar während .des
Eingriffs der unteren Zahnstange in das Rad kleineren Durchmessers.
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Die dargestellte Waage besitzt eine Skala i rnit der erwähnten verschiedenartigen
Teilung. Ihre Gewichtsschalen wird durch eine Stange 3 gestützt, die am oberen Ende
eines senkrecht verschiebbaren Rahmens .a. angebracht ist, welcher durch Lenker
geführt wird und am unteren Ende eines Paars von schraubenförmig gewundenen Zugfedern
5 angreift; die zu beiden Seiten .des Rahmens .4 liegen' und an ihren oberen Enden
an entsprechend ausgebildeten Festpunkten angreifen. Die Abwärtsbewegung des Rahmens
.4, die unter Einwirkung einer Last entgegen der Wirkung
der Federn
5 erfolgt, wird auf einen Zeiger 6 derart übertragen, däß dieser sich 'Über die
Skala i der Waage mit ihrer ungleichmäßigen, Teilung hinwegbewegt. Die Einteilung
b` findet sich am Umfang .der Skala, und @vk rend gewöhnlich z. B. der Abstand von
eir@pt@, Gewichtseinheit zur nächsten, also Beispiels weise von o bis i kg und von
i bis 2 kg, gleich ist, ist im vorliegenden Fall die Bogenlänge der ersten Gewichtseinheiten
erheblich größer, im dargestellten Falle gerade doppelt so groß wie bei den übrigen
Skalenpunkten. Wenn demnach bei den höheren Gewichten vom Skalenpunkt 2 aufwärts
die Skalen beispielsweise nach je io g einen Teilstrich aufweisen, so können unterhalb
desselben bei gleichem Abstand der Teilstriche _ je 5 g dargestellt werden. (Die
Maßangaben sind selbstverständlich nur beispielsweise gegeben.), Damit nun der Zeiger
für jede auf die Lastschale aufgelegte Gewichtseinheit nur die Länge einer Einheitsteilung
auf der Skala durchläuft, gleichgültig ob der Skalenabschnitt lang oder kurz ist,
wird seine Welle 7 mit Hilfe von zwei Zahnstangen 8 und 9 angetrieben. Diese liegen
untereinander und sind im Beispiel als Bestandteile einer einzigen Stange io gearbeitet,
-die- ip der besonders aus der Fig. 2 erkennbaren Weise so gestaltet ist, daß die
untere Zahnstange 9 gegenüber der oberen Zahnstange 8 nach vorn versetzt ist, derart,
daß sie näher an der Achse der Zeigerwelle liegt. Beide Zahnstangen liegen in parallelen
Ebenen und schließen sich aneinander an, d. h. so, daß sie nacheinander in Tätigkeit
treten, und zwar ohne sich zu übergreifen oder einen Freiraum zwischen sich zu lassen.
Die so gebildeten Zahnstangen 8 und 9-bewegen sich unter Einwirkung -der Last abwärts.
Die untere Zahnstange.9 greift dabei- in ein Ritze] i i von kleinem Durchmesser
auf der Zeigerwelle 7, während die obere Zahnstange 8, die erheblich breiter ist
als die untere (s: Fig. q.), auf ein Zahnrädchen 12 größeren Durchmessers auf der
Zeigerwelle wirkt. Die Zahnräder i i und 12 sind nebeneinander auf der Zeigerwelle
befestigt, wie Fig. 4 erkennen läßt, und können aus einem einzigen Stufenrad mit
zwei Durchmessern bestehen. Die Zähne .der Doppelzahnstange io werden durch eine
leichte Zugfeder 13 immer in Eingriff mit einem oder dem anderen der beiden Zahnräder
gehalten.
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Bei unbelasteter Waage sind die Zähne der unteren Zahnstange 9 in
Eingriff mit dem kleinen Ritze] i i'. Bewegt sich die Lastschale bei Belastung abwärts,
so veranlassen die Zähne der unteren Zahnstange eine Drehung der Zeigerwelle, so
daß sich der Zeiger Über die beiden ersten längen Skalenabschnitte bis zum Teilpunkt
2 (Fig, i und 2) bewegt. Der letzte Zahn verläßt das Ritze] I I gerade dann, wenn
der Zeiger 6 über den Teilpunkt a hinweggelangt. Bei fortgesetzter Abwärtsbewe-°=,.#sng
der Lastschale erfaßt die obere Zahn-@l;;s:@a:nge 8 sofort das Rädchen 12 von größerem
"`'txrchmesser, so daß die Zeigerbewegung .`Pausenlos andauert. Ein Zahn des Rades
12 ist dabei weggeschnitten (s. Fig.2), so daß ein Spalt 15 gebildet wird. Dieser
liegt so, daß die untere Zahnstange 9 gerade das kleine Ritze] i i verläßt, bevor
die obere Zahnstange in das größere Zahnrad eingreift, so daß ein Klemmen verhütet
wird. Wird der Zeiger 6 mittels des kleinen Rades i i betrieben, so dreht er sich
offenbar um einen größeren Winkel bei einem gegebenen Abwärtswege der Lastschale,
als wenn er durch das größere Rad 12 angetrieben wird. Die Durchmesser .der beiden
Räder ii und i2 sind so gewählt, daß für jede nacheinander aufgelegte Gewichtseinheit,
z. B. jedes Kilogramm, der Zeiger sich um einen Skalenabschnitt sowohl im ersten
wie im zweiten Skalenhauptteil bewegt.
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Da die Gewichtseinheit auf der Skala im ersten Skalenteil (bis 2 kg)
in größerem Maßstabe wiedergegeben und feiner unterteilt ist, so können entsprechend
leichte Lasten mit einer großen Genauigkeit gewogen werden, die nicht erreichbar
wäre, wenn die Skala vorn Anfang bis zum Ende gleichmäßig geteilt und .die Waage
auf die gleiche Tragfähigkeit eingerichtet wäre.
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Die Anordnung gestattet auch, in üblicher Weise das Taragewicht auf
Wunsch zu berücksichtigen. Zu diesem Zweck kann eine Tarierschraube vorgesehen werden,
die vom Gehäuse der Schnellwaage vorspringt und beispielsweise auf den einen Arm
eines Winkelhebels 14 einwirkt, dessen anderer Arm das Widerlager für das obere
Ende-einer der Federn 5 bildet. Durch Einwirkung auf die Schraube kann .der die
Doppelzahnstange io tragende Rahmen so verstellt werden, daß der Zeiger 6 auf Null
zeigt, nachdem der Behälter, der den zu wiegenden Stoff aufnehmen soll, auf die
Lastschale gelegt ist. Es können aber auch andere Mittel vorgesehen sein, um das
Taragewicht zu berücksichtigen.
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Wie bereits ausgeführt, können die Skalenabschnitte in beliebig geeigneter
Weise unterteilt werden, und es können auch mehr als zwei länge Teilstrecken oder
Skalenabschnitte vorgesehen sein. Es kann aber auch Beispielstveise nur ein einziger
langer Skalenteil vorhanden sein. Statt beide Zahnstangen 8 und 9 an der gleichen
Stange io auszubilden, wie beschrieben, kann jede Zahnstange getrennt hergestellt
werden, und diese Stangen können so nebeneinander angebracht sein, daß die Zähne
der einen Stange über denen der anderen liegen. Diese Einzelstangen sind miteinander
oder
mit dem Rahmen oder sonstigem die Gewichtsschale tragenden Teil beliebig verbunden.
Es können auch die Zähne der beiden Stangen an dem Rand eines Einzelstafies gebildet
sein, der so gekröpft ist, daß die beiden Zahnstangenabschnitte in Parallelebenen
liegen.
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Schließlich kann der Zeiger auch zunächst durch das Rad größeren Durchmessers
angetrieben werden, während seine Schlußbewegung durch das Zahnrad kleineren Durchmessers
bewirkt wird. Es können auch mehr als zwei Zahnstangen vorgesehen sein, natürlich
mit einer entsprechenden Anzahl von Zahnrädern verschiedenen Durchmessers und einer
entsprechend eingeteilten Skala.