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Aus einem Hebelsystem bestehender Schweremesser.
Für die Ausführung von Schweremessungen und insbesondere solchen, die zur Untersuchung des Untergrundes bestimmt sind, bedarf es der Ausbildung von Messgeräten höchster Empfindlichkeit.
Bestehen diese Schweremesser beispielsweise aus einem auf einer Schneide ruhenden Hebelsystem, an dessen einem Ende eine Masse befestigt ist und dessen anderes Ende mit einer Schraubenfeder verbunden ist, so ist es notwendig, die Vorrichtung bei jeder Messung auf das genaueste zu justieren.
Andernfalls würden schon sehr geringe Änderungen in der Neigung des Balkens das Messergebnis fälschen.
Es ist vorgeschlagen worden, den durch ungenaue Einstellung der Neigung hervorgerufenen Fehler auszugleichen, indem zwei gleichartige Messgeräte, um 1800 versetzt, auf einer gemeinsamen Unterlage befestigt wurden. Ein kombiniertes Gerät dieser Art ist gegen Neigungsänderungen verhältnismässig unempfindlich, da die Änderung sich auf die einzelnen Geräte in entgegengesetzter Richtung auswirkt.
Gegenstand der Erfindung ist ein Schweremesser, in welchem die Massen so abgeglichen sind, dass geringe Neigungsänderungen keine der Kompensation bedürftige Störung des Messergebnisses hervorrufen. Gemäss der Erfindung werden bei Schweremessern, welche aus einer Feder, einem einoder mehrarmigen Hebelsystem und einem der Schwerkraft unterliegenden Körper bestehen, alle mit dem Hebelsystem fest oder beweglich verbundenen Masseelemente so angeordnet, dass der Angriffspunkt der resultierenden Schwerkraft (vgl. Planck, Allgemeine Mechanik, 1916, S. 111) ungefähr in Höhe des Drehpunktes des Hebelsystems liegt. Sind alle Massenelemente mit dem Hebelsystem starr verbunden, so fällt der Angriffspunkt der resultierenden Schwerkraft mit dem Schwerpunkt zusammen.
Greifen an dem Hebelsystem auch bewegliche Körper (z. B. über ein Gelenk) an, so kann man sich die beweglichen Massen in ihrem Angriffspunkt (Aufhängepunkt oder Befestigungspunkt) am starren Hebelsystem verlegt denken und dann den Schwerpunkt dieser Massenanordnung in bekannter Weise bestimmen.
Die erfindungsgemässe Einrichtung besitzt die Eigenschaft, ihr Drehmoment bei geringen Neigungen praktisch nicht zu verändern.
Eine einfache Ausführungsform der Erfindung stellt Fig. 1 dar.
Der starre zweiarmige Hebel H trägt an einem Ende bei Q die Feder F und an dem andern Ende die Masse M. Das System schwingt um die Schneide S, die auf dem Lager L ruht, welches mit dem Gehäuse G fest verbunden ist. Der Schwerpunkt eines solchen Systems liegt offenbar höher als der Drehpunkt (Schneidenkante der Schneide S). Um nun die erfindungsgemässe Bedingung, nach der der Schwerpunkt in Höhe des Drehpunktes liegen soll, erfüllen zu können, sind die mit Schraubengewinde versehenen Stangen Al und A2 an dem Hebel H befestigt. Die als Mutter ausgebildeten und mit der Gegenmutter C verbundenen Ausgleichsmassen Bi und B, liegen tiefer als der Drehpunkt und dienen dazu, um durch Verstellung ihrer Höhe den Schwerpunkt in dieselbe Höhe wie den Drehpunkt zu verlagern. Die richtige Einstellung ist leicht durch Neigen des Gerätes mit den Fussschrauben T, z.
B. mit Hilfe einer Libelle, zu prüfen. Die Ablesung der Einstellung des Gerätes kann beispielsweise erfolgen, indem die Skala P über den am Hebelsystem H befestigten Spiegel R durch das Okular 0 beobachtet wird.
Die Fig. 2 zeigt, eine Ausführungsform, bei der die Masse M beweglich mit dem zweiarmigen Hebel H verbunden ist und über eine elastische Verbindung, z. B. einen Haardraht N an dem
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Punkte D angreift. Die Schneide S und der Hebel H sind durch die Fassung K miteinander verbunden. Die Wirkung der höher als der Drehpunkt liegenden Massen der Schneide, der Fassung und des Hebels wird dadurch kompensiert, dass die Masse M über den Haardraht N bei D unterhalb der durch den Drehpunkt gelegten Horizontalebene an dem Hebel H angreift. Der Angriffspunkt der resultierenden Schwerkraft liegt daher ungefähr in gleicher Höhe wie der Drehpunkt des ganzen Systems. Zum Zwecke der Feineinstellung ist am HebelH das Justiergewicht J angebracht worden.
Auch hier werden, wie bei Fig. 1, am Gehäuse Fussschrauben und Libelle zur Prüfung angebracht.
Bei dieser Ausführungsform tritt durch die Anordnung des Angriffspunktes E der Feder oberhalb des Drehpunktes dadurch eine Empfindlichkeitssteigerung ein, dass bei Zunahme der Schwerebeschleunigung der Hebelarm der Feder kleiner wird und infolgedessen eine Vergrösserung des Ausschlages erfolgt. Es besteht jedoch grundsätzlich die Möglichkeit, auch hier auf diese Art der Empfind- liehkeitserhohung zu verzichten und für eine ausreichende Empfindlichkeit mit andern Mitteln, z. B. durch den Ausbau des optischen Systems, Sorge zu tragen.
Bei der Ausführung eines Scliweremessers gemäss der Erfindung besteht die Möglichkeit, den Einfluss der bei der Aufstellung des Messgerätes im Gelände nicht zu vermeidenden Neigungsfehler praktisch unwirksam zu machen und daher die Messgenauigkeit erheblich zu steigern.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Aus einem Hebelsystem, an welchem der Gravitationswirkung unterliegende Massen und eine oder mehrere Federn angreifen, bestehender Schweremesser, dadurch gekennzeichnet, dass alle Massen so angeordnet sind, dass der Angriffspunkt der resultierenden Schwerkraft annähernd in der durch den Drehpunkt gelegten Horizontalebene liegt.