Federwaage.
Zum Messen von Kräften aller Art, spe ziell von Federkräften, werden Federwaagen mit eingebauten Zug-, Druck-oder Blattfedern verwendet.
In solchen Federwaagen wird z. B. die auf den Tasthebel ausgeiibte Kraft auf eine Skala iibertragen, von welcher ihre Grolle direkt abgelesen werden kann. Bei andern Federwaagen liegt der Tasthebel an einem Anschlag und die zu messende Kraft wird zum voraus an Hand einer Skala eingestellt. Die festzustellende bezw. die zu messende Kraft ist dann vorhanden, wenn sich der unter dem Einfluss dieser Kraft stehende Tasthebel vom Anschlag abzuheben beginnt. Federwaagen dieser Art haben den Nachteil, dass für eine Einstellung nur eine Kraft gemessen werden kann. Bei der Einstellung von Federn, z. B. Relaisfedern, kommt es oft vor, dass für die einzustellende Feder nicht ein absoluter Wert der Federkraft, des sog.
Federoder Kontaktdruckes, vorgeschrieben wird, sondern ein Maximal-und ein Minimalwert, zwischen denen die einzustellende Kraft liegen muB, so dass zwei Messungen vorzunehmen sind. Dies bedingt bei der zuletzt er- wähnten Art von Federwaagen eine zweimalige Einstellung. Liegen die vorgeschrie- benen lVlaximal-und Minimalwerte nahe beieinander, so kann eine mehrmalige Einstellung der Federwaage auf diese Werte not wendig werden, bis die einzustellende Feder den gewünschten Federdruck aufweist bezw. bis sich dieser innerhalb der vorgeschriebenen Grenzen befindet.
Bei der zuerst erwähnten Art von Federwaagen, bei denen die auf den Tasthebel ausgeiibte Kraft auf eine Skala übertragen wird, ist insofern ein Nachteil vorhanden, als jede Messung eine Ablesung erfordert, der Blick also von der Tasthebelspitze auf die Skala gelenkt werden muss. Da nun die Ablesung in dem Moment zu erfolgen hat, in welchem die einzustellende Feder unter dem Druck des Tasthebels der Federwaage nachzugeben be ginnt, ergeben sich dadurch Schwierigkeiten, indem die Tasthebelspitze und die Skala nicht gleichzeitig überblickt werden können. so da. gewöhnlich eine mehrmalige Kontrolle jeder Messung zu erfolgen hat.
Die erwähnten Nachteile lassen sich mit der erfindungsgemässen F'ederwaage vermeiden.
Diese mit einem T'asthebel versehene Federwaage ist gekennzeichnet durch Mittel zum Einstellen von zwei gewünschten, auf den Tasthebel einwirkenden Federkräften und durch ein weiteres Mittel, durch dessen Betätigung der Einfluss einer der beiden Fe- derkräfte auf den Tasthebel aufgehoben wird.
Die Mittel zum Einstellen der Federkräfte können aus zwei unabhängigen Spannvorrichtungen bestehen, mit deren Hilfe zwei Federn, welche die auf den Tasthebel wirkenden Federkräfte erzeugen, gespannt werden.
Nachstehend ist ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemässen Federwaage, das auf der beiliegenden Zeichnung schematisch dargestellt ist, näher beschrieben.
Mit 1 ist der Tasthebel bezeichnet, welcher mit dem Hebel 2 starr verbunden und im Punkte A drehbar gelagert ist. Zwei Zugfedern 3 und 4, die einzeln gespannt werden können, wirken über die Bügel 5 und 6 in den Lagern B und C auf den Hebel 2. Zur Verringerung der Reibung in den Lagern B und C sind die Bügel schneidenförmig ausgebildet. Die letzten paar Gänge der den Bü- geln 5 und 6 abgekehrten Enden der Federn 3 und 4 umfassen je eine Buchse 7 bezw. 8, deren Aussendurchmesser ungefähr gleich dem Innendurchmesser der Federn ist und deren den Bügeln zugekehrte Enden nach aussen gewölbt sind und auf diese Weise einen Sitz für die letzten paar Gänge jeder Feder ergeben.
Die Buchsen 7 und 8 ruhen je a. uf einer Gewindebuchse 9 und 10, deren den Bügeln zugekehrte Enden ebenfalls er weitert sind, um einen Sitz für die Buchsen 7 und 8 zu ergeben. Die Buchsen 7 und 8 sind um ihre Axe drehbar auf den Gewinde- buchsen 9 und 10 gelagert. Eine Verdrehung der Federn 3 und 4 wird auf diese Weise zwischen den Buchsen 7 und 9 bezw. 8 und 10 ausgeglichen und bewirkt daher keine Torsionsbeanspruchung der Federn, noch wird sie auf den Hebel 2 übertragen, wo sie in den Lagern A, B und C eine zusätzliche Reibung verursachen würde. Die Gewindebuchsen 9 und 10 ruhen auf den Gewindestangen 11 und 12, die mit den gordelschrauben 13 und 14, z.
B. in der gezeigten Weise mit Stiften. fest verbunden sind. Durch Drehen der Kor- delschrauben können die beiden Federn mehr oder weniger gespannt werden. Die Gewinde- buchsen 9 und 10 sind durch nicht gezeigte Mittel gegen Verdrehen geschützt. Mit den Gewindebuchsen 9 und 10 sind die Zeiger 15 und 16 verbunden, welche auf den Skalen 17 und 18 ein Mass für die gewünschten und eingestellten Federkräfte anzeigen. Welche Kräfte auf den Skalen tatsächlich angezeigt werden, wird weiter unten noch erläutert.
Die lose auf den Gewindestangen sitzenden $or- delschrauben 19 und 20 dienen in Zusammen- arbeit mit den fest auf den Gewindestangen sitzenden Gegenmuttern 21 und 22 zur Blockierung der Drehbewegung der Gewinde- stangen.
Mit 23 ist ein drehbar gelagerter Winkel- hebel bezeichnet, dessen durch Drücken des Druckknopfes 24 bewirkte Drehung im Uhr zeigersinn durch den Anschlagstift 25 begrenzt wird. Die Feder 26 dient der Rückstellung des Hebels bei entlastetem Druckknopf.
In der gezeichneten Lage des Hebels 23, das heisst bei gedrücktem Druckknopf, wird der Bügel 6 durch den Hebel 23 so unterstützt, dass der Hebel 2 von der im Punkt C angreifenden Kraft der Feder 4 entlastet wird.
Das Gehäuse 27 weist zwei nicht gezeigte Schlitze auf, in welchen sich die beiden Zeiger bewegen. Die Skalen 17 und 18 sind auf der Aussenseite des Gehäuses angebracht, z. B. eingraviert. Am Gehäuse starr befestigt ist der Anschlag 28, der so ausgebildet ist, dass der Tasthebel l in der Nähe seiner Spitze am Anschlag anliegt, bezw. dass die Tasthebelspitze in das Blickfeld der Anschlagstelle zu liegen kommt. Dadurch wird genaues Messen gewährleistet.
Die Arbeitsweise der Federwaage ist folgende : iFür eine einzustellende Feder seien der Maximal-und Minimaldruck, innerhalb welcher der gewünschte Federdruck liegen soll, gegeben. In der dargestellten Waage wird an Hand der Skala 17 der Maximaldruck eingestellt. An Hand der Skala 18 wird die Differenz zwischen Maximal-und Minimaldruck, also die Toleranz, eingestellt. Die Skalenangaben entsprechen dabei nicht etwa den tatsächlichen Zugkräften der Federn 3 und 4, sondern den auf den Eebelarm des Tast- hebels reduzierten Kräften, das heisst den Eräf- ten, die für die Einstellung der Feder tatschlich von Belang sind. Für eine Relaisfederwaage mögen die Zahlen auf den Skalen Gramm bedeuten.
Der Zeiger 15 sei z. B. wie gezeigt auf die Marke 30 (= 30 Gramm) eingestellt. Der Zeiger 16 sei auf die Marke 10 (= 10 Gramm) eingestellt. Der Maximaldruck beträgt für diesen Fall also 30 Gramm, der Differenz- druck 10 Gramm, der Minimaldruck also 20 Gramm. Für diese Einstellung herrscht Gleichgewicht, wenn bei nicht gedrücktem Knopf 24 an der Tasthebelspitze senkrecht zur T'asthebelachse in der Pfeilrichtung eine Kraft von 3010 = 20 Gramm (Minimaldruck) angreift. Bei gedrücktem Enopf 24 herrscht Gleichgewicht, wenn an der Tast hebelspitze eine Kraft von 30 Gramm (Maximaldruck) angreift.
Weist die einzustellende Feder einen solchen Druck auf, dass beim Messen mit nicht gedrücktem Enopf der Tasthebel vom Anschlag abgehoben wird, dagegen bei gedrücktem Knopf nicht abgehoben wird, so liegt der Federdruck zwischen den gewünschten Grenzen.
Es ist klar, dass die erfindungsgemässe Federwaage nicht auf das dargestellte Aus führungsbeispiel beschränkt ist.
Die Federwaage könnte so ausgebildet sein, dass die beiden Federkräfte bezüglich des Drehpunktes A auf der gleichen Seite des Hebels 2 angreifen. In diesem Falle wären an Hand der Skalen nicht der Maximal-und der Differenzdruck einzustellen, sondern der llTinimal-und der Differenzdruck. Die Messung bei nicht gedrücktem Enopf würde dann die Summe von Minimal-und Differenzdruck, also den Maximaldruck ergeben. Durch BetÏtigung des Druckknopfes würde der Einfluss des Differenzdruckes aufgehoben und diese Messung würde den Minimaldruck ergeben.
An Stelle von Zugfedern können auch Druckfedern oder eine Zug-und eine Druckfeder verwendet werden.
Je nach dem gewünschten Verwendungszweck und Messbereich können stärkere oder schwächere Federn und längere oder kürzere Skalen verwendet werden. Auch das Verhält- nis der Teilung der beiden ! Skalen kann ver ändert werden. Dieses ist von der Federkonstanten der gewählten Federn und dem Verhältnis der Hebelarme des Hebels 2 abhängig.
Im Falle von gleicher Skalenteilung können z. B. die zwei Skalen durch eine einzige Skala ersetzt werden.