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Personenfederwaage Die Erfindung betrifft eine Personenfederwaage
mit zwei sich auf der Auswägefeder abstützenden und eine Lastplattform tragenden
Lasthebeln, deren lastabhängige Bewegungen auf eine mit einer Anzeigescheibe verbundene
Welle übertragbar sind, wobei den lastabhängig verstellten Bauelementen Anschläge
zugeordnet sind.
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Derartige Personenfederwaagen sind allgemein bekannt. Bei ihnen werden
die lastabhängigen Bewegungen mittels eines an den Lasthebeln angelenkten Winkelhebels
über eine Zahnstange auf die ein Ritzel aufweisende Welle übertragen. Die verwendeten
Anschläge sind Sicherheitsanschläge, damit Zahnstange und Ritzel stets im Eingriff
bleiben. Hierbei liegen die Anschläge im Abstand hinter der Nullstellung, um Einpendelbewegungen
auf den Nullpunkt zu ermöglichen, wenn die Last entfernt wird und die Waage in das
Ruhegleichgewicht kommen soll.
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Bei den bekannten Personenfederwaagen kann der Benutzer eine Einjustierung
durch Verdrehen einer Einstellscheibe vornehmen, wenn die Waage unbelastet ist und
der Benutzer sie in der Hand hält.
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Diese sogenannte Nullpunkteinstellung ist jedoch ungenau, da die Auswägefeder
und die Justierfeder nie derartig fein eingestellt werden können, daß die Anzeigevorrichtung
stets in die Nullpunktstellung zurückkehrt. Es ergibt sich daher, daß die Anzeige
der Waage ohne Belastung entweder unterhalb des Nullpunktes oder oberhalb des Nullpunktes
liegt.
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Auf Grund einer derart falschen Nullpunkteinstellung sind aber auch
die angezeigten Werte nach dem Aufbringen eines Gewichtes ungenau.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Waage der eingangs
genannten Art zu schaffen, deren Anzeigevorrichtung während der Montage der Waage
endgültig eingestellt und überprüft wird, ohne daß der spätere Benutzer gezwungen
oder in der Lage ist, eine Korrektur der Einstellung vorzunehmen. Diese Aufgabe
wird dadurch gelöst, daß erfindungsgemäß die Anschläge de Rückstellbewegung der
lastabhängig verstellten Bauelemente schon vor Erreichen der durch die Auswägefeder
vorgegebenen Nullstellung begrenzen, derart, daß letztere um ein vorbestimmtes,
für den Anzeigebereich unerhebliches Gewicht oberhalb des unbegrenzten Gleichgewichtszustandes
zur Anlage kommen. Es werden also die zueinander beweglichen Teile durch einen Anschlag
begrenzt, der oberhalb des Nullpunktes oder des unbegrenzten Gleichgewichtszustandes
angeordnet ist, so daß das Ruhegleichgewicht bei einer derartigen Waage nicht erreicht
wird und die zueinander beweglichen Teile stets mit
einer vorbestimmten Kraft gegen
den Anschlag gedrückt werden. Ein Nachstellen des Nullpunktes ist somit nicht möglich,
die Waage verbleibt in der bei der Montage eingestellten Lage, und mit den Verstellungen
verbundene Ungenauigkeiten sind ausgeschaltet.
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Es ist zwar eine Badezimmerwaage bekanntgeworden, bei der die von
außen zugängliche Nullpunktjustierung der bekannten Waagen vermieden wird.
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Bei dieser bekannten Waage ist jedoch auch eine Korrektur der Anzeigevorrichtung
möglich, wenn die Waage den Nullpunkt ungenau anzeigt; diese Waage soll aber mit
derartig geringer Reibung arbeiten, daß man diese vernachlässigen kann. Dagegen
ist bei der Waage nach der Erfindung keine von außen zugängliche Nullpunkteinstellung
möglich. Es wird somit auch nicht versucht, die Reibung zu vermindern, sondern es
wird die Rückstellbewegung durch einen Anschlag derart begrenzt, daß die Teile der
Waage nicht in das eigentliche Ruhegleichgewicht gelangen können. Bei dieser Begrenzung
wird auf der Anzeigevorrichtung der Waage selbstverständlich der Wert Null angezeigt,
um den Benutzer nicht zu verwirren. Die Tatsache, daß durch die Verwendung der Anschläge
ein Wägebereich, der etwa von 0 bis 1 kg reicht, nicht benutzt werden kann, fällt
nicht ins Gewicht, da Waagen der hier unter Betracht stehenden Art für derartig
kleine Gewichte nicht verwendet werden.
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Die Erfindung ist an Hand der Zeichnungen an Ausführungsbeispielen
näher erläutert. Es stellt dar F i g. 1 eine perspektivische Ansicht einer Waage,
Fig. 2 eine Draufsicht auf die Waage, wobei die Trittplatte entfernt wurde und auch
die Skalenscheibe
nur teilweise dargestellt ist, um darunterliegende
Konstruktionsteile zu veranschaulichen, F i g. 3 einen Längsschnitt durch die Waage,
Fig. 4 einen Schnitt gemäß der Linie 4-4 in Fig. 3, F i g. 5 einen Schnitt durch
eine Ausführungsform mit einer Lasthebelbegrenzung, F i g. 6 einen ähnlichen Schnitt
mit einer Begrenzung für den zweiten Lasthebel, F i g. 7 einen Schnitt durch den
Schaft der Zahnwelle für eine Begrenzung der Drehbewegung, F i g. 8 eine Draufsicht
auf einen Teil der Skalenscheibe für deren Begrenzung, Fig.9 einen Schnitt entsprechend
den F i g. 5 und 6 mit einer abgeänderten Ausbildung eines Anschlags, F i g. 10
die Ansicht eines Anschlags für die Zahnstange der Waage, Fig. 11 einen Teilschnitt
durch einen Teil der Hebel und Einstelleinrichtung der Waage.
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Gemäß F i g. 1 und 4 ist auf einer Grundplatte 20 eine Lastplattform
21 gelagert. Die Lastplattform 21 besitzt eine Öffnung 22, durch die die Anzeigevorrichtung
ablesbar ist. Zweckmäßigerweise ist der Teil der Lastplattform21, in dem die Öffnung22
vorgesehen ist, nach oben aus der Ebene der Lastplattform 21 herausgewölbt, wie
dies mit der Ziffer 23 in F i g. 1 angedeutet ist.
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Mit der Ziffer24 ist weiterhin ein kurzer Lasthebel bezeichnet, der
gegen einen langen Lasthebel 25 drückt, an dem ein Nasenstück26 befestigt ist, das
sich nach unten erstreckt. Wie bei den bekannten Ausführungen sind der lange und
der kurze Hebel jeweils an einem Ende durch Lagerböcke abgestützt, die sich von
den Ecken der Grundplatte 20 nach oben erstrecken. Somit wird der lange Lasthebel
25 durch zwei Halter 20' (von denen nur einer in der F i g. 3 zu sehen ist) an seinen
Ecken und der kurze Lasthebel 24 an seinen Ecken durch zwei Halter getragen, die
nicht zu sehen sind und von denen je einer an jeder Ecke angeordnet ist. Die Lastplattform
21 wird ebenfalls durch vier nach unten weisende Halter 21' getragen, die an der
Lastplattform 21 befestigt sind und in Kipphebeln 21" ruhen, die wiederum in Langlöchern
24a und 25a gehalten sind. Diese sind in den Lasthebeln vorgesehen. Zwischen der
Grundplatte 20 und der Lastplattform 21 sind in der üblichen Weise Federn angeordnet,
die in der Zeichnung nicht dargestellt sind und die die Grundplatte 20 und Trittplatte
21 federnd zusammenhalten.
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Das äußere Ende des Nasenstückes 26 ist mit dem unteren Ende einer
Feder 27 verbunden. Ein Bolzen mit einem Kopf ist in einer geeigneten Art mit den
Windungen der Feder 27 an deren oberem Ende verbunden und besitzt einen nach oben
herausragenden Gewindeschaft 28. Das äußere Ende dieses Schaftes ist mit einem Schlitz
29 versehen oder besitzt eine entsprechende Ausbildung, so daß der Bolzen 28 durch
einen Schraubenzieher oder ein ähnliches Werkzeug gedreht werden kann und dadurch
die Lage seines Kopfes in bezug auf die Windungen der Feder 27 verändert.
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Eine Auflage 30 ist als feststehender Teil der Waage ausgebildet
und besitzt eine Öffnung, durch die der Gewindebolzen 28 hindurchragt. Auf das Gewinde
des Bolzens 28 ist eine Einstellscheibe31' geschraubt, die an der Auflage 30 anliegt.
Das die
Einstelischeibe 31' umgebende Gehäuse weist eine Öffnung 31 auf, die anfangs
nicht verdeckt ist, abe später durch eine Platte 32 verschlossen wird, z. B durch
Verschweißen. Die Waage besitzt also zwe verschiedene Einstellmöglichkeiten. Bei
der erster wird der Gewindebolzen 28 bezüglich der Windungen der Feder 27 verstellt,
um damit ein Ansteiger oder Absinken der Gegenkraft zu bewirken, die dei Bewegung
der Lastplattform in Richtung auf die Grundplatte entgegengesetzt ist. Die zweite
Einstellmöglichkeit durch das Drehen der Einstellscheibe 31 auf dem Gewindebolzen
28 ergibt eine VerschiebunE der Feder, der Hebel und der mit diesen verbun denen
Teile. Diese Einstellmöglichkeit mußte bisher bei den bekannten Waagen durch den
Benutzer betätigt werden, um die gegeneinander beweglicher Teile der Waage auf den
Nullpunkt einzustellen wenn die Lastplattform unbelastet war.
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Wie bei den bekannten Vorrichtungen ist ein Winkelhebel 32' durch
einen Stift 33 an einem feststehenden, nach oben ragenden Teil der Grundplatte 20
schwingbar gelagert. Eine Verlängerung34 des Nasenstückes 26 berührt einen Stift
35, der in derr einen Arm des Winkelhebels 32' angeordnet ist. De zweite Arm des
Winkelhebels ist am Gelenk 36 mil einer Stange 37 gelenkig verbunden, die an einem
Ende als Zahnstange 38 ausgebildet ist. Die Zähne dieser Zahnstange 38 kämmen mit
den Zähnen eines Ritzels 39, dessen Achse senkrecht liegt und welches eine Skalenscheibe
40 trägt, deren Teilstriche mii einem Zeiger 41 zusammenwirken.
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Der Winkelhebel 32' ist mittels des Stiftes 33 schwingbar gelagert,
wobei der Stift 35 an der Verlängerung 34 des Nasenstückes 26 anliegt. Eine Feder
42 bewirkt für die Stange 37 eine Vorspannung nach links in F i g. 3 und 4, ist
jedoch nicht in der Lage, die Vorrichtung ohne eine die Lastplattform 21 nach unten
drückende Last nach links zu ziehen, da der Stift 35 auf der Verlängerung 34 des
Nasenstückes 26 aufliegt. Beim Aufbringen einer Last auf die Lastplattform 21 wird
jedoch das Nasenstück 26 nach unten bewegt, wodurch die Feder 42 die Zahnstange
38 nach links ziehen kann und dementsprechend das Ritzel 39 und damit auch die Skalenscheibe
gemäß dem Gewicht verdreht. Natürlich können an Stelle einer flachen Skalenscheibe,
die bezüglich eines feststehenden Zeigers 41 verdreht wird, wobei die Bewegung in
der waagerechten Ebene erfolgt, entsprechend andersartig ausgebildete Anzeigevorrichtungen
verschiedener Form verwendet werden, wie diese bei bereits bekannten Waagen angewandt
werden.
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Bei derartigen Waagen, wie sie bislang hergestellt worden sind, ist
es bekannt, daß nach dem Zusammenbau der Einzelteile der Monteur die Waage einer
Anzahl von Belastungsproben unterwirft, ob diese die im Bereich der auf der Anzeigeskala
enthaltenen Gewichte liegende Belastung genau angibt.
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Diese Belastungsproben schließen das Aufbringen verschiedener Drücke
auf die Lastplattform 21 oder auf die diese tragenden Teile ein sowie das Einstellen
des Gewindebolzens 28 bezüglich der Feder 27, bis das gewünschte Ergebnis erreicht
ist. Durch ein Verdrehen der Einstellscheibe 31' kann eine weitere Einjustierung
erreicht werden.
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Bisher war es üblich, daß der Benutzer eine Einjustierung der Waage
durch Verdrehen der Einstellscheibe 31' vornahm, wenn die Lastplattform 21 frei
von
einer Belastung war und der Benutzer die Waage in der Hand hielt. Hierbei wurde
dann die Anzeige der Skalenscheibe 40 mit dem Zeiger 41 auf einen Nullpunkt eingestellt.
Eine derartige Nullpunkt-Einstellung ist üblicherweise jedoch sehr ungenau, da die
Federn 27 und 42 beim Rückkehren der Waagevorrichtung in die Nullpunkt-Stellung
die einzelnen Teile entweder über den Nullpunkt hinaus oder nur bis kurz vor den
Nullpunkt verschieben.
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In beiden Fällen wird aber die Anzeigevorrichtung aus diesem Grunde
eine ungenaue Anzeige ergeben, wenn ein Gewicht auf die Lastplattform aufgebracht
wird, da ein Wert angezeigt werden wird, der entweder über oder unter dem tatsächlichen
Wert liegt.
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Nach dem Entfernen der Belastung von der Lastplattform werden die
Federn der Waage die Teile der Waagevorrichtung wieder zum Nullpunkt hin zurückbringen.
Obwohl eine Anzeige des Nullpunktes in diesem Fall erfolgen kann, wird der angezeigte
Wert des Gewichtes infolge des soeben geschehenen Irrtums ungenau sein. Andererseits
kann durch weiteres Verstellen der Einstellscheibe 31' eine Veränderung vorgenommen
werden, die in vielen Fällen die Abweichung der absoluten Anzeige vergrößern wird,
die ohne die letzte Verstellung geschehen wäre.
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Um diese Schwierigkeiten zu vermeiden, wird die Endlage der Waage
durch eine Einstellung der Einstellscheibe 31' erreicht, die die Gewichtsanzeige
der Anzeigevorrichtung auf einen Nullpunkt bewirkt. Bei dieser Stellung hat jedoch
die Feder 27 noch eine vorbestimmte Zugkraft, die etwa in der Größe von 1 oder 2
Pfund liegt, die durch die Anzeigevorrichtung angezeigt wird. Die Tatsache, daß
die Anzeigevorrichtung trotzdem auf Null justierbar ist, hat nicht viel zu bedeuten,
da die Waagen dieser Art einen Anzeigebereich von beispielsweise 0 bis 260 Pfund
besitzen. Wenn Gewichte von weniger als 20 Pfund angezeigt werden sollen, werden
Waagen einer anderen Art verwendet. Auch beim Wiegen von Kindern wird das Gewicht
meist größer als 30 Pfund sein. Demgemäß ist es unschädlich, daß die Einteilung
der Anzeigevorrichtung, die bei Null beginnt, eine Abweichung von 2 Pfund beim Nullpunkt
aufweist, die innerhalb der ersten 25 Pfund der Anzeige ausgeglichen wird, um eine
korrekte Anzeige von 25 Pfund aufwärts zu ergeben. Zu diesem Zweck wird ein Anschlag
vorgesehen, der die in der Feder gespeicherte, die Lastplattform nach oben zu drücken
versuchende Kraft begrenzt, so daß dieser Anschlag trotz der gespeicherten Kraft
eine Nullpunkt-Anzeige bewirkt und damit vermeidet, daß der Benutzer durch eine
Nullanzeige oberhalb oder unterhalb des Nullpunktes verwirrt wird und aus diesem
Grunde versuchen würde, die Waage auf den Nullpunkt einzuregulieren.
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Es können zu diesem Zweck Anschläge verschiedener Art verwendet werden.
Gemäß F i g. 5 ist der lange Lasthebel 25 mit einer Öffnung43 versehen, unterhalb
der die Grundplatte 20 einen Ansatz 44 aufweist, der mit einer Gewindebohrung ausgestattet
ist. Der Zapfen eines Gewindebolzens 45 ist in diesen Ansatz 44 eingeschraubt, dessen
Kopf sich oberhalb des Lasthebels 25 befindet. Eine Platte 46, deren Durchmesser
größer ist als der der Öffnung 43, wird durch den Gewindebolzen 45 gehalten und
liegt über dem Lasthebel 25, wodurch die Bewegung des Lasthebels 25 nach oben begrenzt
wird. Entspre-
chend der Einstellung des Gewindebolzens bezüglich der Grundplatte
bewirkt diese Begrenzung eine Belastung der Lastplattform von 2 Pfund, obwohl die
Anzeigevorrichtung Null anzeigt. Das gleiche Ergebnis kann erzielt werden, indem
in dem kurzen Lasthebel 24 eine entsprechende Öffnung 47 vorgesehen wird, durch
die sich der Schaft eines mit einem Kopf versehenen Gewindebolzens 48'erstreckt.
Oberhalb des Lasthebels 24 liegt dann die Platte 49. Wie in Fig. 6 dargestellt ist,
ist dieser Gewindebolzen 48' in eine mit Gewinde versehene Bohrung eingeschraubt,
die sich in einem Ansatz 50 befindet, der an der Grundplatte 20 angeordnet ist und
sich senkrecht nach oben erstreckt.
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Gemäß Fig. 7 erstreckt sich die Welle 51 des Ritzels 39 nach oben
durch einen Halter 52, wobei an der Welle 51 ein mit ihr verbundener Arm 53 befestigt
ist. Ein Anschlag in der Form eines Stiftes 54 wird von dem Halter 52 getragen.
Wenn diese beiden Teile anliegen, wird eine Weiterbewegung des Ritzels 39, der Zahnstange
38, des Winkelhebels 32', der Federn 27 und 42 und der Lasthebel 24 und 25 verhindert.
Mit diesem Anschlag, der die Bewegung in der Nullstellung der Anzeigevorrichtung
begrenzt und eine vorbestimmte Spannung in den Federn verbleiben läßt, wodurch auch
die anderen lastabhängig bewegbaren Teile der Waage eine Vorspannung erhalten, ist
somit der obengenannte Fehler ausgeschaltet, wobei dieser Anschlag auch nicht verfälschend
auf den nachfolgenden Wägevorgang einwirkt.
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An Stelle dieser Ausbildung kann gemäß F i g. 8 der Halter 52 mit
einem Stift 55 versehen sein. Dieser erstreckt sich durch eine kreisringförmige
Öffnung 56 in der Skalenscheibe 40. Die Begrenzung der Bewegung wird bei dieser
Ausführung durch das Anliegen des Stiftes 55 am Ende der kreisringförmigen Öffnung
56 erzielt. Dementsprechend wird die Bewegung der Waage an einem Punkt begrenzt,
der kurz vor dem Zustand liegt, an dem die Spannung der Federn keine Bewegung der
Teile mehr erzielen würde.
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Wenn nicht unbedingt ein Anschlag vorgesehen, sondern eine Begrenzung
der Bewegung an einem vorbestimmten Punkt durch Reibung erzielt werden soll, kann
der Lasthebel 25 mit einem Anschlag 57 aus Gummi oder entsprechendem Material versehen
werden, der sich oberhalb desselben erstreckt. Die Unterseite der Skalenscheibe
40 befindet sich berührungsfrei oberhalb dieses Anschlages, wenn die Lasthebel der
Waage durch ein aufgebrachtes Gewicht nach unten gedrückt werden. Wenn jedoch der
Lasthebel 25 durch das Entfernen der Belastung nach oben verschwenkt wird, berührt
dieser Anschlag 57 die Unterseite der Skalenscheibe 40. Diese ist an dem Ritzel
39 starr befestigt, so daß sie in bezug auf diese nicht verschoben werden kann.
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Hierdurch wirkt die Skalenscheibe 40 als Bremsfläche, wenn sie durch
den Anschlag 57 berührt wird.
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Auch mit dieser Ausbildung wird eine Begrenzung der Bewegung der einzelnen
Teile vor deren Erreichen der Nullpunkt-Lage erzielt, die sich durch die Kraft der
Federn ergeben würde.
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Weiterhin kann die Bewegung der Zahnstange 38 gemäß F i g. 10 durch
einen Anschlag in Form eines Stiftes 58 begrenzt werden. Auch mit dieser Ausbildung
werden die Bewegungen der einzelnen Teile an einem Punkt unterbrochen, der kurz
vor dem
Punkt liegt, an dem die in den Federn gespeicherte Kraft
allmählich zu Null würde und die Lastplattform in die Nullpunkt-Lage brächte.
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Das gleiche trifft auch auf die Ausbildung gemäß Fig. 11 zu, bei
der ein Anschlagstift 59 die Bewegung des Winkelhebels 32' in einer Stellung begrenzt,
in der die Federn noch unter Spannung stehen.
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Somit wird durch diese Ausbildung der Anschläge eine Begrenzung für
die Relativbewegung von lastabhängig bewegten Bauelementen der Waage vorgegeben,
wenn diese Teile eine große Bewegung in Bezug aufeinander ausführen. Damit sind
also die Ausbildungen gemäß Fig. 7, 8, 10 und 11 weniger schwierig, jedoch wirkungsvoller
als die gemäß Fig. 5 und 6. Demgegenüber stellt der in Fig.3 veranschaulichte Anschlag
in Form eines mit der Skalenscheibe 40 verbundenen Armes 60 eine besonders günstige
Begrenzung dar.
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Dieser Arm 60 ist federnd, wobei er gegen einen Teil 62 des Wiegefedernträgers
anschlägt, um die Skalenscheibe kurz vor dem wahren Nullpunkt festzuhalten. Dieser
Arm wird also entweder mit der Skalenscheibe oder - falls diese feststehend ausgebildet
sein sollte - mit dem Zeiger bewegt. In keinem Fall wird dieser Anschlag einer Bewegung
der ihn tragenden Teile im Wege sein, außer bei einer Drehung, die über 3600 hinausgehen
würde.
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In jedem Fall wird ein feststehender Teil der Waage, wie z. B. die
mit der Auflage 30 verbundenen Teile 62, als Anschlag dienen, um die Bewegung zu
begrenzen, wenn das Gewicht von der Trittplatte der Waage entfernt wird und wenn
die Anzeigevorrichtung den Wert Null anzeigt. Daraus geht deutlich hervor, daß damit
eine Begrenzung der maximalen Bewegung der einzelnen Teile zueinander erzielt wird
und sich deshalb ein Stillstand der Bewegung genau an dem gewünschten Punkt ergibt.
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Ohne Rücksicht auf den venvendeten Anschlag wird eine Einstellung
am Ende des Fließbandes, wenn dieses zum Zusammenbau der Waage benutzt wird, vorgenommen.
An dieser Einstellstation des Fließbandes werden, wie bereits gesagt, durch ein
Verstellen des Gewindebolzens 28 bezüglich der Feder 27 die Gewichtsanzeigen der
Vorrichtung genau mit dem Gewicht der auf die Trittplatte aufgebrachten Last abgestimmt.
Eine Feineinstellung kann durch Verdrehen der Einstellscheibe 31' bezüglich des
Bolzens 28 vorgenommen werden. Nach der Einjustierung über den gesamten Bereich
der Waage, so daß eine gute Genauigkeit von beispielsweise 30 bis 260 Pfund sichergestellt
wird, wird der Einstellmechanismus festgestellt und für den Benutzer der Waage unzugänglich
gemacht.
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Die Trittplatte deckt, wie bei den bekannten Ausführungen üblich,
die Hebel mit ihren verschiedenen dazugehörigen Teilen und die Grundplatte ab und
ist derart befestigt, daß sie nicht unabsichtlich abgenommen werden kann. Dementsprechend
wird auch der Gewindebolzen 28 überdeckt und für den Benutzer der Waage unerreichbar.
Auch der Zugang zur Einstellscheibe 31'durch die Öffnung 31 wird verschlossen, und
zwar durch eine Platte 32, die gegen ein Entfernen gesichert ist. Hierdurch ist
es dem Benutzer der Waage nicht möglich, die Einstell-und Justiervorrichtungen zu
erreichen.