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Rechenwaage mit gegeneinander verschiebbaren, logarithmisch geteilten
Skalen Die Erfindung betrifft eine Rechenwaage mit gegeneinander verschiebbaren
logarithmisch geteilten Skalen, von denen die eine von Hand, die andere von der
Lastausgleichvorrichtung verstellt wird.
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Bei den bekannten Einrichtungen dieser Art arbeiten mehrere auf logarithmischer
Grundlage entstandene Skalen und Kurven zusammen, woraus sich einmal eine schwierige
Herstellung der Einrichtung ergibt und zum anderen die rasche Ablesung des Ergebnisses
erschwert wird. Demgegenüber bezweckt die Erfindung sowohl eine Vereinfachung in
der Herstellung der Einrichtung selbst als auch die Erleichterung der Ablesung.
Dieses angestrebte Ziel wird dadurch erreicht, daß ein seine logarithmisch angeordneten
Anzeigen in üblicher Weise in einer geraden Reihe tragender und in seiner Längsrichtung
von Hand einstellbarer Skalenträger mit einer auf logarithmischer Grundlage entstandenen
und auf einem unter der Einwirkung einer Meßgröße quer zu jenem Skalenträger beweglichen
Anzei geglied angeordneten zusammenhängenden Kurve derart zusammenwirkt, daß sich
der Schnittpunkt dieser Kurve mit der Kante jenes Skalenträgers bei Bewegungen des
die Kurve tragenden Anzeigegliedes logarithmisch längs der Kante des Skalenträgers
verschiebt.
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Besonders zweckmäßig ist es dabei, die auf logarithmischer Grundlage
entstandene Kurve auf der üblichen zylindrischen Anzeigetrommel unterzubringen.
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Bei reinen Rechenvorrichtungen ist es an sich bekannt, eine nach
logarithmischen Grundsätzen hergestellte Kurve quer gegen feste, logarithmisch geteilte
Skalen zu verschieben und gegebenenfalls dabei die Kurve auf einem drehbaren Zylinder
anzuordnen. Die Anwendung dieser bekannten Einzelheiten auf eine Rechenwaage ergibt
eine besonders vorteilhafte und einfache Anzeige des Preises der abgewogenen Ware.
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Ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes ist in den Zeichnungen
dargestellt.
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Es zeigen: Fig. I die Vorderansicht einer selbstanzeigenden Zylinderwaage
mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung, wobei einzelne Teile weggebrochen dargestellt
sind, Fig. II eine vergrößerte Teilansicht mit einem Teil der logarithmisch eingeteilten,
mit einem feststehenden Zeiger zusammenarbeitenden
verschiebbaren
Skala und der Abwicklung der Zylinderoberfläche, auf die eine logarithmische Kurve
und außerdem eine Skala eingezeichnet ist, die das Gewicht in Pfunden und Teilen
hiervon anzeigt, Fig. III und IV ebenfalls in vergrößerter Ansicht andere Bereiche
der logarithmisch eingeteilten Verschiebeskala, Fig. V eine verkleinerte Ansicht
der gesamten Abwicklung der Zylinderoberfläche, auf der die logarithmische Kurve
und die Gewichtsskala zu sehen ist, Fig. VI eine vergrößerte Schnittansicht nach
der Linie VI-VI der Fig. I, die eine federbetätigte Rolle zum Aufwickeln des einen
Endes des die logarithmisch geteilte Skala tragenden Stahlbandes erkennen läßt,
Fig. VII eine ähnliche vergrößerte Schnittansicht (im Schnitt nach der Linie VIl-VIl
der Fig. VIII), die eine handbetätigte Rolle zum Aufwickeln des anderen Endes des
die logarithmisch geteilte Skala tragenden Stahlbandes zeigt, Fig. VIII eine Draufsicht
von oben auf einen nach der Linie VIII-VIII der Fig. VII geführten Schnitt durch
die handhetätigte Rolle, Fig. IX eine Seitenansicht, teilweise im Schnitt nach der
Linie IX-IX der Fig. I, die die gegenseitige Lage der Anzeigevorrichtung, der Beleuchtungsvorrichtung,
des Ablesefensters und der Linsen zeigt, und Fig. X eine Teilansicht einer anderen
Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung, wobei das Ablesefenster und die
Linsen entfernt sind.
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Die dargestellte Waage besitzt ein Fußgestell I, auf dem ein aufrecht
stehendes Gehäuse 2 angeordnet ist. An letzteres schließt sich ein Gehäuse 3 an.
Auf dem Grundgestell I ist ein Stützträger 4 angeordnet, der Lagers chnei den 5
und 6 trägt, die an dem Wiegehebel 7 befestigt sind. Von dem Wiegehebel 7 wird ein
Schalenspreizgestell 8 mit der Lastschale g getragen. Die Lage des Schalenspreizgestelles
wird durch eine nach unten ragende Spreizgestellstange 10 mit einer nicht gezeigten
Lenkervorrichtung aufrecht erhalten. Das Gewicht des Schalenspreizgestelles und
der Schale wird durch ein an dem Hebel 7 befestigtes Gegengewicht ii ausgeglichen.
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Der Wiegehebel 7 ist mit einer selbsttätigen Lastausgleichvorrichtung
(Neigungshebel oder Feder) und mit der Anzeigetrommel I2 verbunden.
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Auf die Oberfläche der Anzeigetrommel I2 ist eine iogarithmische
Kurve 13 eingezeichnet (Fig. V), außerdem kann auch eine gleichmäßig geteilte Gewichtsskala
I5 der üblichen Art vorgesehen werden.
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An dem einen Ende des Gehäuses 3 ist ein Arm I6 angeordnet, in. dem
in einem Kugellager 17 das untere Ende einer aufrecht stehenden Welle I8 gelagert
ist. Ihr oberes Ende ist in dem an dem Arm I6 befestigten Rahmen 19 gelagert. Mit
der Welle 18 ist eine Rolle 20 fest verbunden, und auf die Welle und die Rolle wirkt
eine Spiralfeder2I, deren eines Ende an der Welle Ig befestigt ist, während ihr
anderes Ende mit dem Rahmen Ig in Verbindung steht. Auf die Rolle 20 ist das eine
Ende eines biegsamen Metallbandes 22 gewickelt, das nahe vor der Anzeigetrommel
12 durch das Gehäuse 3 hindurchgeht, ohne die Zylinderoberfläche zu berühren.
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Auf der anderen Seite des Gehäuses 3 ist ein ähnlicher Arm 23 befestigt,
in dem eine mit einem Einstellknopf 25 ausgerüstete Achse 24 gelagert ist. Das obere
Ende dieser Achse 24 erstreckt sich durch einen Rahmen 26 und trägt einen Bund 27
mit einem aufrecht stehenden Bolzen 28, der in die Kerben einer Malteserkreuzanschlagscheibe
29 eingreift, die zwecks Teildrehung auf einem an dem Rahmen 26 befestigten Bolzen
30 augeordnet ist. Infolge ihrer Ausbildung (Fig. VIII) kann diese Anschlagscheibe
29 keine vollständige Umdrehung ausführen und gestattet daher der Achse 24 nur eine
beschränkte Zahl von Umdrehungen. In der gezeigten Ausführungsform kann diese Achse
nur fünf Drehungen in jeder Richtung ausführen. Auf der Achse 24 ist eine Rolle
3I befestigt, auf welcher das andere Ende des biegsamen Metallbandes 22 gewickelt
ist. Eine vierfach gegabelte Feder 32 drückt gegen die obere Seite der Rolle 3I
und hält so durch Reibung die Rolle 3I in jeder Lage fest, in die sie durch den
Knopf 25 gedreht wird (Fig. VII).
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Das biegsame Metallband 22 ist längs seiner oberen Kante mit logarithmischen
Teilungen versehen, die sich vom Bruchteil einer Einheit bis zu irgendeiner höheren
Zahl, beispielsweise bis zu 10 000, erstrecken. Diese Teilungen entsprechen dem
Aufbau der Anzeigekurve 13 auf dem Auzeigezylinder.
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Wenn eine Last auf die Schale g aufgelegt wird, dreht sich die Anzeigetrommel
in eine dem Gewicht der Last entsprechende Stellung, und die Kurve 13 schneidet
die obere Kante des Bandes 22 in einem Punkt, der nach seiner Lage dem Logarithmus
des Gewichtes der Last entspricht. Hierzu ist jedoch vor der Benutzung eine gewisse
Einstellung je nach Art der verwendeten Gewichtseinheit erforderlich. Soll z. B.
in Pfund gewogen werden, so wird vorher ein Pfund auf die Lastschale 9 gelegt. Dabei
nimmt die Kurve 13 die in der Fig. II gezeigte Lage ein. Durch Drehen des Knopfes
25 muß nun das Band 22 so weit verschoben werden, bis der Schnittpunkt der
Kurve
I3 mit der Oberkante des Skalenbandes 22 bei der mit I bezeichneten Stelle der logarithmischen
Teilung liegt. Befindet sich das Band 22 in dieser Stellung, so bewirkt ein Gewicht
von It/4 Pfund auf der Schale 9, daß die Kurve I3 die Oberkante des Bandes 22 bei
der mit 11/4 bezeichneten Stelle der Teilung schneidet usw.
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Befindet sich das Band 22 also einmal in der in Fig. II gezeigten
Stellung, so werden alle Lastgewichte auf der Schale unmittelbar in Pfund und Bruchteilen
hiervon angezeigt.
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Als Richtlinie für das Einstellen des Bandes in die in Fig. II gezeigte
Stellung ohne Auflegen eines Pfundgewichtes auf die Schale g der Waage ist ein Zeiger
34 vorgesehen; dieser Zeiger ist im Gehäuse 3 mittels eines Armes 35 angebracht,
und zwar dort, wo die Kurve I3 die Oberkante des Bandes 22 schneidet, wenn eine
Last von einem Pfund auf die Schale g aufgelegt wird.
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Soll in irgendwelchen anderen Gewichtseinheiten gewogen werden, so
wird ein der jeweiligen Gewichtseinheit entsprechendes Gewicht auf die Schale 9
gelegt und durch Drehen des Knopfes 25 das Skalenband 22 verschoben, bis die mit
I bezeichnete Stelle seiner Teilung an die Stelle gelangt, an der die Kurve I3 die
Oberkante des Bandes 22 schneidet. Wenn sich das Band 22 einmal in dieser Stellung
befindet, so wird das Gewicht irgendeiner auf die Schale aufgelegten Ware unmittelbar
in der jeweiligen Gewichtseinheit angezeigt.
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Um das Gewicht von Behältern auszugleichen, ist die Waage in bekannter
Weise mit einem Taragewicht 36 ausgerüstet. Ist das Gewicht eines Behälters durch
das Taragewicht 36 ausgeglichen, so kann z. B. eine Pinte Flüssigkeit in den Behälter
gebracht, das Band so verschoben werden, daß die mit I bezeichnete Teilung sich
im Schnittpunkt der Kurve I3 und der Oberkante des Bandes 22 befindet. Die Waage
ist damit zur Anzeige in Pinten eingestellt.
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In ähnlicher Weise kann die Waage auch zur Anzeige von beliebigen
anderen Volumeneinheiten eingestellt werden.
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Die Waage gemäß der Erfindung eignet sich auch gut zur Bestimmung
der Yardzahl von Tuchstücken. Soll die Waage für diesen Zweck benutzt werden, so
wird zunächst mit tels des Taragewichts 36 das Gewicht des etwa vorhandenen Brettes
ausgeglichen, auf dem das Tuch aufgewickelt ist. Das Skalenband 22 wird dann verschoben,
bis die der Yardzahl der Ware je Pfund entsprechende Teilung des Skalenbandes 22
mit dem Zeiger 34 zusammenfällt. Wird nun das Tuchstück auf die Schale 9 gelegt,
so schneidet die Kurve I3 die Oberkante des Skalenhandes 22 an der Stelle, die der
im Tuchstück enthaltenen Yardzahl entspricht. In ähnlicher Weise kann die Waage
zur Anzeige in anderen Maßeinheiten benutzt werden, wie zur Anzeige von Längenmaßen
(Zoll), Flächenmaßen (Quadratfuß) und Raummaßen (Kubikzentimeter).
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Auch zum Bestimmen der spezifischen Gewichte von Flüssigkeiten oder
von festen Körpern kann die Waage benutzt werden, und zwar folgendermaßen: Um das
spezifische Gewicht einer Flüssigkeit zu bestimmen, werden zunächst ein Behälter
mit Wasser und ein Behälter mit der zu prüfenden Flüssigkeit auf die Schale 9 gebracht
und die Behälter und Flüssigkeiten durch das Taragewicht 36 ausgeglichen. Dann wird
ein fester Körper zunächst im Wasser aufgehängt und das Band 22 S0 lange verschoben,
bis die mit I bezeichnete Teilung sich an dem Schnittpunkt der Kurve 13 mit der
Oberkante des Bandes 22 befindet.
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Schließlich wird derselbe Körper in der zu prüfenden Flüssigkeit aufgehängt,
worauf das spezifische Gewicht der zu prüfenden Flüssigkeit auf dem Skalenband 22
an dem Schnittpunkt seiner Oberkante mit der Kurve I3 angezeigt wird.
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Um das spezifische Gewicht eines festen Körpers zu bestimmen, der
schwerer als Wasser ist, wird ein Gefäß mit Wasser auf die Schale g gebracht und
durch das Taragewicht 36 ausgeglichen. Dann wird dieser Körper mittels eines Fadens
o. dgl. in das Wasser gehängt und das Band verschoben, bis die mit 1 bezeichnete
Teilung sich am Schnittpunkt der Kurve I3 mit der Oberkante des Bandes befin det.
Auschliellend wird der Körper heruntergelassen, bis er auf dem Boden des Gefäßes
liegt; der neue Schnittpunkt der Kurve I3 mit der Oberkante des Bandes 22 entspricht
dann dem spezifischen Gewicht des Körpers.
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Auch für andere Zwecke kann die Waage verwendet werden. Sollen z.
B. gleiche Stücke, wie Schrauben oder Kugeln, gezählt werden, so werden so viel
Stücke auf die Schale gelegt, daß sich das linke Ende der Kurve I3 über die Oberkante
des Bandes 22 hebt (Fig.II). Werden beispielsweise 12 Stücke auf die Schale gelegt,
um die Kurve I3 in eine geeignete Anfangsstellung zu bringen, so wird dann das Band
22 so weit verschoben, bis die mit 12 bezeichnete Stelle der Teilung zum Schnittpunkt
der Kurve I3 mit der Oberkante des Bandes gebracht ist. Werden dann die restlichen
zu zählenden Stücke auf die Schale g gelegt, so wird die Stückzahl ohne weiteres
unmittelbar auf dem Band 22 an der Stelle angezeigt, wo dessen Oberkante durch die
Kurve I3 geschnitten wird.
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Wird weiterhin ein zu bearbeitender Gegenstand oder Stoff auf die
Lastschale g gelegt
und das Band 22 verschoben, bis die mit 100
bezeichnete Stelle der Teilung sich am Schnittpunkt der Kurve 13 mit der Oberkante
des Bandes befindet, und wird anschließend der Gegenstand oder Stoff nach der Bearbeitung
wieder auf die Lastschale bei gleicher Stellung des Bandes 22 gelegt, so kann das
Gewicht nach der Bearbeitung in Prozenten des ursprünglichen Gewichtes auf dem Band
am Schnittpunkt der Kurve 13 mit seiner Oberkante abgelesen werden.
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Soll eine Stoffmenge in beispielsweise 37 gleiche Teile geteilt werden,
so wird der Stoff auf die Lastschale gelegt und das Band so weit verschoben, bis
die mit 37 bezeichnete Stelle der Teilung sich am Schnittpunkt der Oberkante -des
Bandes mit der Kurve 13 befindet.
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Ist das Band 22 in dieser Stellung, so können Teile des Wiegegutes
weggenommen werden, um den Schnittpunkt nacheinander auf die mit 36, 35, 34 usw.
bezeichneten Stellen der Teilung des Bandes 22 zu bringen. Auf diese Weise wird
der Stoff ohne Verlust und ohne Rückstand in die gewünschte Anzahl gleicher Teile
geteilt.
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Viele andere Bestimmungen von Werten, bei denen ein Faktor durch
ein Gewicht, eine Kraft oder eine Bewegung gemessen werden kann, können leicht und
schnell vorgenommen werden. Im allgemeinen zeigt die Vorrichtung selbsttätig jeden
Wert an, der in der Weise ermittelt werden kann, daß zuerst eine Wägung oder eine
andere Messung vorgenommen und dann eine Rechenschieberrechnung durchgeführt wird,
bei welcher das Ergebnis der Wägung oder der Messung als Faktor benutzt wird.
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Um die Ablesung der Anzeigen zu erleichtern, werden die zylindrische
Oberfläche und das mit Teilungen versehene Band 22 durch eine Lampe 37 beleuchtet,
die im Gehäuse 3 hinter dem Rahmen 38 eines durchsichtigen Fensters 39 angebracht
ist. Eine Vergrößerungslinse 40 ist so auf Stangen 4I und 42 angeordnet, daß sie
in die jeweilig gewünschte Lage verschoben werden kann, um die Anzeigen zu vergrößern.
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Fig. X zeigt eine weitere Verbesserung, und zwar ist der früher nur
für eine bestimmte Gewichtseinheit gültige ortsfeste Zeiger 34 durch einen verschiebbaren
Zeiger 34a ersetzt, der in jede beliebige Stellung vor der Bandskala 22 gebracht
werden kann. Die Vorrichtung ist mit einer feststehenden Skala 43a ausgerüstet,
deren Teilungen als feste Bezugspunkte benutzt werden können, nach welchen der Zeiger
34a eingestellt werden kann. Diese Anordnung ist z. B. dann vorteilhaft, wenn die
Kenntnis des Geldwerter eines unbekannten Postens von Schrauben zu 27 4t je Gros
erwünscht ist. Der Bedienungsmann zählt dann zuerst auf die Lastschale soviel Schrauben,
um die Kurve I3a in die Anfangsanzeigestellung zu bringen. Hierzu werden beispielsweise
20 Schrauben benötigt. Anschließend wird dann das Band 22a verschoben, bis die mit
20 bezeichnete Stelle der Teilung im Schnittpunkt der Linie I3a mit der Oberkante
des Bandes 22a sich befindet, und der Zeiger 34a wird in Übereinstimmung mit der
Stelle der Teilung auf dem Bande 22a gebracht, die einen Wert von I44 zeigt. Dann
wird wiederum das Band 22a bewegt, bis die einem Wert von 27 entsprechende Stelle
seiner Teilung sich in Übereinstimmung mit dem Zeiger 34a befindet. Wird dann der
unbekannte Posten von Schrauben auf die Lastschale gebracht, so bewegt sich die
Kurve I3a in eine Lage, in welcher der Geldwert dieses Postens (ZU 27 « X je Gros)
durch die Anzeige auf dem Band 22a im Schnittpunkt der Kurve I3a mit der Oberkante
des Bandes angezeigt wird.
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Bei der in den Fig. I, II und III gezeigten Ausführungsform des Bandes
sind die weniger als einer Einheit entsprechenden Teilungen nach Halben, Vierteln
und Achteln verteilt.
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Die weniger als der Einheit entsprechenden Teilungen könnten natürlich
auch nach der Dezimalteilung unterteilt werden, wie dies bei dem Band 43a der Fig.
X gezeigt ist.
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Bei der in den Fig. I, II und V gezeigten Ausführungsform beginnt
die Kurve I3 in einem Punkt am linken Ende des Zylinders, der 1/ion der Umfangsentfernung
von der Nulllinie 14 zu der Linie 33 beträgt; die Teilungen auf dem Metallband 22
sind derart bemessen, daß bei der Verschiebung des Bandes durch den Knopf 25 die
mit I bezeichnete Stelle der Teilung an dem linken Ende des Zylinders sich befindet,
wenn sich die mit 100 bezeichnete Stelle der Teilung sich an dem rechten Ende des
Zylinders befindet.
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Wenn es erwünscht ist, daß die Teilung längs des Bandes 22 weiter
auseinandergezogen ist, so kann die Kurve I3 so angeordnet werden, daß sie in größerem
Abstande von der Nullinie 14 beginnt, beispielsweise in 1/50 der Entfernung der
Nullinie 14 von der Linie 33. Die Teilungen längs des Bandes 22 können so weit auseinandergezogen
sein, daß die mit 50 bezeichnete Stelle der Teilung am rechten Ende des Zylinders
ist, wenn die mit I bezeichnete Stelle der Teilung sich am linken Ende des Zylinders
befindet. In diesem Falle wird die Kurve 13 allerdings erst dann in Anzeigestellung
an der Oberkante des Bandes 22 gebracht, wenn eine Last auf die Schale g gelegt
ist, die zumindest t/50 des Wiegebereiches der Waage beträgt.
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Wird die übliche Gewichtskala 15 von dem Anzeigezylinder weggelassen,
so kann die mit der Kurve I3 versehene Oberfläche des Zylinders
mit
dem Band 22 ohne Änderung für Waagen mit verschiedenen Wiegebereichen benutzt werden,
d. h. die in den Fig. I bis V gezeigte KurveI3 und d Band 22 können nicht nur bei
einer Waage mit : einem Bereich von 24 Pfund, sondern auch bei Waagen mit Bereichen
von 50, IOO, IOOO und mehr Pfund benutzt werden.
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In der gezeigten Ausführungsform besteht die die Kurve I3 tragende
Fläche aus einem Zylinder. Selbstverständlich können aber auch drehbare konische
Flächen, geradlinig bewegliche ebene Flächen oder winklig bewegliche ebene Flächen
verwendet werden.