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Waage Die Erfindung betrifft eine Waage mit einer Vorrichtung zum
Anzeigen oder Re gistrieren der Gewichtsabweichungen von Gegen ständen oder Grtippen
von Gegenständen von einem im voraus feststehenden Sollgewicht und mit einem dem
Einfluß einer zum völligen Lastausgleich dienenden und mittels einer Spannvorrichtung
hierbei zu spannenden Feder unterworfenen Waagebalken, der bei seinem durch die
bei der Spannbewegung der Feder zunehmende Federkraft bewirkten Ausschlag bei Erreichen
der Gleichgewichtslage dem bis dahin zurückgelegten Spannweg entsprechend die während
der Spannbewegung erfolgende Einstellung der Anzeige- oder Regi striervorrichtung
begrenzt.
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Bei den bekannten Waagen dieser Art ist die Anzeige- oder Registriervorrichtung
zwangläufig mit der die Feder spannenden Vorrichtung verbunden, so daß beim Einspielen
des Waagebalkens in die Gleichgewichtslage nicht nur die Bewegung der Anzeige- oder
Registriervorrichtung, sondern auch die der Spannvorrichtung nebst Antrieb und der
Feder selbst begrenzt werden muß. Diese be kannte Steuerung der Anzeige- und Registriervorrichtung
über die Spannvorrichtung, die durch einen Elektromotor oder Elektromagne ten angetrieben
wird, besitzt jedoch den Nachteil, daß infolge der Notwendigkeit, die Be; wegungsenergie
größerer Massen bis zum Erreichen der Einspiellage abzubremsen, die Begrenzung der
Einstellbewegung der Anzeige-oder Registriervorrichtung durch diese größeren Massen
in ihrer Genauigkeit beeinträchtigt wird.
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Dieser Nachteil wird gemäß der Erfindung bei einer Waage der eingangs
genannten Art dadurch beseitigt, daß die auf den Waagebalken wirkende und zum Lastausgleich
zu spannende Feder bei jeder Wägung unabhängig von dem auszugleichenden Gewicht
durch eine zwischen einer konstanten Anfangslage und einer konstanten Endlage bewegbare
Spannvorrichtung
im gleichen Maße gespannt und wieder entspannt
wird und daß das die Gewichtsabweichungen von dem Sollgewicht anzeigende oder registrierende
Glied mit einem Glied der Spannvorichtung derart zusammenwirkt, daß es diesem Glied
bei dessen Spannbewegung unter seinem Gewicht o. dgl. bis zu seiner durch den Ausschlag
bei Überschreitung des Gleichgewichts verursachenden Verriegelung folgt und bei
Rückkehr des Spanngliedes in seine Entspannungslage von diesem in Ausgangslage mitgenommen
wird.
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Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
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Auf der Zeichnung ist in Abb. 1 eine für die Waage bestimmte Sperrvorrichtung
mit elektrischer Steuerung veranschaulicht. Die Abb. 2 zeigt die mechanische Steuerung
für die Sperrvorrichtung nach Abb. 1. Die Abb. 3 veranschaulicht die in Abb. 1 gezeichnete
Vorrichtung im entsicherten Zustand nach der ausgeführten Wägung, und die Abb. 4
zeigt die Schreibvorrichtung, welche in Abhängigkeit vom Gewichte des Gegenstandes
arbeitet. Die Abb. 5 ist eine einzelheit der Schreibvorrichtung.
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Es sei vorausgesetzt, daß die in der Zeichnung veranschaulichte Vorrichtung
zur Überprüfung des Gewichtes der Gegenstände 1 bestimmt ist, die auf die Waagschale
2 des Waagebalkens 3 aufgelegt werden und daß das Gewicht dieser Gegenstände 3 g
mit den zulässigen Abweichungen # 0,02 g betragen soll, d. h. es kann das kleinste
zulässige Gewicht der Gegenständer 2,98 g und das höchstzulässige Gewicht 3,02 g
sein. Zur Lösung dieser Aufgabe soll der linke Arm des im ständer @ gelagerten Waagebalkens
3 mit einem Gegengewicht 5 und einer Feder 6 versehen werden, die z. B. bei der
beschriebenen Ausführung ein solches Gesamtgewicht aufweisen, daß der linke Arm
(Abb. 1) des Waagebalkens 3 um etwas weniger belastet ist als der rechte Arm, wenn
auf diesen ein Gegenstand des geringsten zulässigen Gewichtes, d.i. 2,98 g, wirkt.
Die Ausschläge des Waagebalkens 3 nach einer Seite, z. B. nach der rechten (Abb.
1), verhindert eine Stütze 7. Nach der anderen Seite kann der Waagebalken nur nach
der Lösung des Sperrelements 8 ausschlagen, welches den Waagebalken in der waagerechten
Lage hält und Ausschläge desselben nur dann gestattet, wenn das Sperrorgan 8 nach
unten geschoben wird (Abb. 3).
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Wenn also der rechte Arm des Waagebalkens 3 mit einem Gegenstand
vom Gewicht 2,98 g belastet wird, so bleibt im Augenblicke des Entsicherns des Sperrelements
8 im beschriebenen Falle der Waagebalken auf der Stütze 7 liegen, weil entsprechend
der vorherigen Beschreibung der gemeinsame Gewichtswert des Gewichtes 5 und der
Feder 6 kleiner ist als 2,98 g. Es wird vorausgesetzt, daß im beschriebenen Beispiel
im Augenblicke des Entsicherns des Waagebalkens die Feder 6 lose eingehängt ist
und keiner Beanspruchung unterworfen wird.
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Das Entsichern und das Sperren mittels des Sperrelements 8 wird durch
eine Reihe von weiteren Gliedern verwirklicht, wie nachstehend beschrieben ist.
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Mittels der Kurbel 9, die sich beim gesperrten Waagebalken gegen
den Anschlag 10 stützt, kann das Zahnrad 11 in Richtung des Pfeiles a (Abb. 1) z.B.
um eine halbe Umdrehung gedreht werden, bis die Kurbel sich gegen den Anschlag 12
stützt (Abb. 3). Bei dieser Drehung des Rades 11 wird der mit der Zahnstange 14
ein Stück bildende Tisch 13 infolge des Eingriffes der Zahnstange in das Zahnrad
11 aus der oberen Lage A-B (Abb. 1) in die untere Lage C-D (Abb. 3) bewegt.
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Hierbei sinkt z. B. infolge des Eigengewichts das Sperrelement 8 aus
der oberen Lage (Abb. 1) in die untere (Abb. 3), so daß der Waagebalken 3 zu einem
etwaigen kleinen Ausschlag frei wird. Im Falle dieses Ausschlages wird die Berührung
des Waagebalkens 3 mit der Stütze 7 aufgehoben, und es tritt umgekehrt die Berührung
des Waagebalkens mit der Kontaktschraube 15 ein, so daß der elektrische Stromkreis
der Stromquelle 16 und des Elektromagneten 17 (Abb. 3) geschlossen wird. Es ist
selbstverständlich, daß das Einschalten des elektrischen Stromkreises des Elektromagneten
17 auch in einer anderen Weise, z.B. durch Benutzung einer photoelektrischen Zelle,
erreicht werden kann, durch welche bekanntlich ein noch so geringer Ausschlag des
Waagebalkens festgestellt werden kann.
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Die Bewegung der Stange 14 kann statt von Hand aus auch durch eine
maschinelle Bewegung ersetzt werden.
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Bei der Bewegung des Tisches I3 nach unten wird unabhängig vom Waagebalken
und vom Gewichte des Gegenstandes selbsttätig die Feder 6 bis zu einem im voraus
bestimmten Höchstwert gespannt, wie in Abb. 3 angedeutet ist, nach welcher der Tisch
13 den Weg aus der Lage A-B in die Lage C-D bereits zurückgelegt hat. Außer den
angeführten Elementen @ und 8 wirkt auf den Tisch 13 infolge ihres Eigengewichtes
beispielsweise noch die Registrierstange 18, welche in den Führungen 18a und 18b
lose geführt ist und bei der Bewegung des Tisches 13 aus der oberen in die untere
Lage um einen bestimmten Wert sinkt, wie nachstehend beschrieben ist.
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Es sei weiter vorausgesetzt, daß auf die Waagschale 2 ein Gegenstand
1 von dem Sollgewicht, d.h. einem Gewicht von 3 g, gelegt
wird und
die Feder so bemessen ist, daß sie durch die Einwirliung eines Gewichtes von 0,01
g sich um eine Länge ausdehnen kann, die genau einem Teilstrich auf der Teilung
19 entspricht. Bei der Bewegung des Tisches 13 nach unten sinkt mit diesem die Registrierstange
x8 so lange, bis der eleltrische Kontakt I5 des Stromkreises des Elektromagneten
I7 geschlossen wird, der beim Erregen den Anliter 20 aus der in Abb. I veranschaulichten
Lage in die Lage nach Abb. 3 anzieht, wobei der Zahn 2I des Ankers 20 in die vor
ihm befindliche Lücke der Registrierstange i8 einfällt, wodurch die Bewegung dieser
nach unten unterbrochen wird.
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Wenn das Gewicht des zu wiegenden Gegenstandes dem Sollgewicht entspricht,
so legt die mit einem Zeiger 22 versehene Registrierstange I8 einen Weg aus der
oberen Lage, in welcher der Zeiger 22 gegenüber der oberen Marke, die an der Skala
19 mit einem Minuszeichen (-) versehen ist, in die Lage zurück, in welcher der Zeiger
22 gegenüber dem Strich zu stehen kommt, der auf der Skala 19 mit Null (o) gekennzeichnet
ist (Abb. 3), und der Waagebalken bewegt sich von der Stütze 7 zur Sontaktschraube
I5, So daß ein Kontakt zwischen dem Waagebalken und der Kontaktschraube entsteht.
Wie aus der Abb. 3 ersichtlich ist, tritt dieser Kontakt im Augenblicke des Herabsinkens
des Tisches I3- in die Lage E-F ein; aus dieser Lage bewegt sich der Tisch 13 selbsttätig
.in die Lage C-D weiter, wogegen die Registrierstange infolge des Eingriffes der
Klinke 21 in den entsprechenden Zahn der Stange in der Lage E-F bleibt. Aus dieser
Lage wird die Registrierstange 18 in die ursprüngliche Lage bei der Rückbewegung
des Tisches I3 aus der Lage C-D in die Lage A-B zurückgestellt.
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Entsprechend dem Sollgewichte des Gegenstandes kann die Richtigkeit
der Regelung des Waagebalkens und die Richtigkeit der Wirkung der Feder geprüft
werden. Wenn diese Feder richtig bemessen ist, so müssen. Gegenstände, die ein Gewicht
von 3-0,01 g aufweisen, die Registrierstange I8 mit dem Zeiger 22 gegenüber der
Teilungo,oI iiber dem .Nullstrich festhalten. Gegenstände eines Gewichtes von 3-0,02
g stellen den Zeiger 22 gegenüber der Teilung 0,02 über dem Nullstrich. Gegenstände
eines kleineren Gewichtes als 3-0,03 g werden auf die Registrierstange IS iiberhaupt
nicht wirken, weil nach der Entsicherung der Sperrvorrichtung der mit einem derartig
leichten Gegenstand beschwerte Arm mit der Schraube 15 sofort in Berührung kommt,
weil der Registrierstange I8 infolge des Zahnes 21 des Ankers 20 die Möglichkeit
genommen ist, dem Tisch zu folgen.
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Es ist selbstverständlich, daß der Ausschlag des Waagebalkens 3 aus
der Lage, in der er sich gegen die Stütze 7 abstützt, in die Lage, in der er mit
dem Kontakt 15 in Berührung kommt, klein sein soll.
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Wenn Gegenstände ein Gewicht über 3 g aufweisen, z. B. 3,01 g, 3,02
g, so bleibt die Registrierstange mit dem Zeiger 22 gegenüber der Teilung 0,01,
0,02 unter dem EIsTullstrich stehen. Wenn der Gegenstand 3 + 0,03 g oder mehr wiegt,
so bleibt die Registrierstange mit dem Zeiger 22 gegenüber dem unteren Teilstrich
stehen, der mit dem Pluszeichen (+) bezeichnet ist. Bei so schweren Gegenständen
wird sich die Registrierstange 18 mit dem Tisch I3 über die unterste Lage hinausbewegen,
ohne daß eine Kontaktgabe erfolgt.
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Aus dem Beschriebenen ist ersichtlich, daß bei einem jeden Gegenstand
eines zulässigen Gewichtes die Registrierstange 18 mit dem Zeiger 22 in den Grenzen
der oberen Teilung 0,02 bis zu 0,02 der unteren Teilung stehenbleibt. Bei Gegenständen
eines unzulässig leichten Gewichtes bleibt der Zeiger 22 über der oberen Teilung
0,02 und bei unzulässig schweren Gegenständen unter der unteren Teilmig 0,02 stehen.
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Je langsamer der Tisch I3 aus der oberen in die untere I,age sinken
wird und je feiner die Verzahnung der Registrierstange I8 ist, um so genauer kann
das Gewicht des Gegenstandes festgestellt werden.
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Anstatt elektrisch kann die Stange IS auch mechanisch gesteuert werden,
wie z. B. die Abb. 2 veranschaulicht. Der Hebel 23 hat beim Ausschlag des Waagebalkens
dieselbe Aufgabe zu erfüllen, wie der vom Elektromagneten I7 gesteuerte Hebel 20,
2I bei der Ausführung nach Abb. 1 und 3, d. h. er unterbricht im Augenblicke des
Ausschlages des Waagebalkens die Bewegung der Registrierstange 18 nach unten. Wie
aus der Abb. 2 zu ersehen ist, stößt der Waagebalken 3 selbst im Falle einer Bewegung
mittels seines Endes 3a an den Arm 23t, des Hebels 23 an, so daß sich dieser nach
rechts dreht und mit einer Spitze 23, in eine Lücke zwischen den Zähnen 23 des Rades
24 eingreift, wodurch die weitere Bewegung der Registrierstange 18 nach unten verhindert
wird.
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Die Abb. 4 und 5 veranschaulichen ein Beispiel der Wirkung der Registrierstange
IS, die mit einer Schreibvorrichtung25 versehen ist und die Ausschläge der Registrierstange
I8 bei jeder Bewegung auf einem Papierstreifen 26 einer Registriertrommel 27 verzeichnet.
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Die Trommel 27 dreht sich am besten während der Zeit, in der der
Waagebalken entsperrt ist. Diese Drehung erfolgt z. B. mittels eines Uhrwerlres
oder eines ähnlichen Werkes, wie es bei den bekannten Vorrichtungen der
Fall
ist. Der Papierstreifen 26 (Abb. 4, 5) kann wie die Skala 19 (Abb. 1 und 3) im oberen
Teil mit dem Minuszeichen (-), im unteren Teil mit dem Pluszeichen (t) und mit waagerechten
Teilstrichen und Ziffern versehen werden, welche der Größe der Gewichtsabweichungen
entsprechen.
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Es ist selbstverständlich, daß, wenn der Schreibarm 25 bei jeder
Wägung einen Ausschlag nach unten und zurück nach oben ausführen und die Trommel
27 mit dem Papierstreifen 26 sich drehen wird, er auf dem Papierstreifen eine Kurve
zeichnen wird, wie die Abb. 4 zeigt. Dieser Kurve entsprechend kann der Ausschlag
der Registrierstange 18 bei jeder Wägung bzw. das Gewicht des gewogeneu Gegenstandes
festgestellt werden. Aus der Kurve in Abb. 4 kann festgestellt werden, daß bei einer
Wägung, bei der der Schreibstift unter den Punkt c gesunken ist, ein Gegenstand
eines unzulässig großen Gewichtes gewogen wurde. Wenn der Stift in den Punkt d gelangte,
so ist zu ersehen, daß der gewogene Gegenstand ein unzulässig leichtes Gewicht hatte.
Die Kurve im Punkt e zeigt, daß ein Gegenstand eines zulässigen Gewichtes sich auf
der Waagschale befand. Ausschläge des Sdreibstiftes. die mit dem Punkt f zusammenfallen,
zeigen, daß der Gegenstand, welcher gewogen wurde, das Sollgewicht hatte.