DE1805056C - Niveauausgleichsvorrichtung fur Pra zisions und Feinwaagen - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft eine Niveauausgleichsvor- Spiegel oder das Prisma um einen größeren Winkel richtung für Präzisions- und Feinwaagen mit einer schwenkt als die Waage geschwenkt wurde. Diese ortsfesten Projektionsvorrichtung, durch welche ein Wirkung ist erforderlich, um das Lichtbündel des Teil einer am Waagebalken befestigten Mikroskale Projektionssystems zum Ausgleich des Horizontierüber Umlenkspiegel auf eine Mattscheibe abbildbar 5 fehlere ausreichend weit abzulenken,

ist, wobei ein Umlenkspiegel an einem Pendel mit Die obigen Erörterungen gelten für Schwenk-

einem Gegengewicht raumfest gelagert und die orts- bewegungen der Waage um eine Achse, die parallel

feste Stützachse des Pendels parallel zur Stützschneide zur Waagebalken- und Pendelstützachse verläuft,

des Waagebalkens angeordnet ist. sowie für Schwenkbewegungen, von denen minde-

Der Begriff »Umlenkspiegel« soll auch die spie- io stens eine Komponente eine derartige Drehachse hat.

gelnde Fläche eines Prismas einschließen. Bei den kleinen, hier in Betracht kommenden Hori-

Bei einer bekannten derartigen Waage (USA.- zontierfehlern genügt es, wenn Verschwenkungen

Patentschrift 3 150 730) ist am Unterende eines nur bis zu etwa 1° selbsttätig ausgeglichen werden,

dem Schwerkrafteinfluß ausgesetzten Pendels ein Schwenkbewegungen dieser Größenordnung, die um

Spiegel angeordnet, der zur Ablenkung des Projek- 15 eine waagerechte, aber zur Balkenachse senkrechten

tionslichtbündels entsprechend einer Schiefstellung Achse erfolgen, können unberücksichtigt bleiben,

der Waage dient. Die auf diese Weise, erzielbare Die Erfindung wird im folgenden an Hand der

Neigung des Spiegels ist aber so gering, daß man Zeichnungen an einem Ausführungsbeispiel näher

einen sehr langen Lichtweg hinter dem Spiegel be- erläutert. Es stellt dar

nötigt, um die Ablenkung für die Anzeige wirksam ao F i g. 1 eine Seitenansicht einer Niveauausgleichs-

zu machen. Da normalerweise in einem Waagen- vorrichtung,

gehäuse für einen ausreichend langen Lichtweg nicht F i g. 2 und 3 schematisch die Wirkungsweise beim

genügend Platz vorhanden ist, sind weitere Umlenk- Verkippen der Waage.

Spiegel erforderlich. Die Anordnung wird umstand- In Fig. 1 ist das Pendel als Ganzes mit 2 bezeich-

lich und teuer. as net. Es weist eine Platte 4 auf, die nach rechts ab-

Bei einer Ausführungsform der bekannten Waage gewinkelt ist und eine Stützschneide 6 trägt. Die ist am Spiege .,wendel ein Gewicht vorgesehen, das Schneide ruht in einer am Waagengestell befestigten aber nicht verstellbar ist. Bei einer anderen Ausfüh- Pfanne 8. Die Stützachse 9 dieses Lagers veriäuft rungsform dieser Waage sind verstellbare Gegen- parallel zur Stützachse des nicht dargestellten Waagegewichte jedoch an einem besonderen Balken ange- 30 balkens.
ordnet, der ein Projektionsobjektiv trägt. Der abgewinkelte Teil der Platte 4 läuft rechts in

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine einen Arm 10 aus, an dessen äußerem Ende die Niveauausgleichsvorrichtung zu schaffen, die ein- Feder 12 angebracht ist. Das andere Ende der Feder fächer im Aufbau ist und bei der der Spiegel bei ist mit Hilfe einer Stellschraube 14 an der Grundeiner Schiefstellung der Waage um größere Winkel 35 platte 16 der Waage einstellbar befestigt,
verkippt wird, so daß man anschließend mit einem An den oberen Teil der Platte 4 ist der Spiegel 18 kürzeren Lichtweg auskommt. angeklebt. An Scelle des Spiegels könnte auch ein

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß trfin- Prisma angeklebt sein. Neben dem Spiegel (in F i g. 1 dungsgemäß das Pendel, dessen oberhalb seiner orts- hinter dem Spiegel) ist an der Platte 4 eine Stellfesten Stützachse gelegener Schwerpunkt mittels des 40 schraube 20 befestigt, auf die ein Gegengewicht 22 verstellbaren Gegengewichts justiert ist, durch eine aufgeschraubt ist.

am Pendel außerhalb der Stützachse angreifende Die oben schon angedeutete Wirkungsweise sei und mit ihrem anderen Ende am Waagengestell be- hier ausführlicher an Hand der F i g. 2 und 3 erfestigte Feder stabilisiert ist. läutert. Man erkennt dort die Stützachse 9 des Pen-

Während bei der vorbekannten Vorrichtung der 45 dels und die Feder 12. An Stelle des Armes Kl ist

Schwerpunkt des den Spiegel bzw. die Projektions- eine Verbindungsgerade 10' von der Stützachse zum

einrichtung tragenden Pendels jeweils unterhalb der Angriffspunkt der Feder 12 eingezeichnet. Die Ver-

Pcndelstützachse liegt, liegt bei der Vorrichtung nach bindungsgerade 10' schließt bei horizontierter Waage

der Erfindung der Pendelschwerpunkt bei allen hier (F i g. 2) einen Winkel // mit einer festen Ebene E

in Betracht kommenden Stellungen der Waage stets 5° ein, die parallel zur Grundplatte verläuft. Die Masse

oberhalb der Stützachse. In dieser Lage wird der des Pendels wird durch den Schwerpunkt 5 darge-

Pendelschwerpunkt durch die Feder gehalten. stellt, der von der Stützachse 9 einen Abstand a hat.

Wird nun die Waage um einen kleinen Winkel Die Schwerkraft P wirkt lotrecht auf den Schwerverkippt, wie es z.B. dann der Fall ist, wenn die punktS. Die Kraftrichtung der Schwerkraft P hat Tischplatte sich durch Auflegen von Lasten neben 55 von einer lotrechten Ebene L durch die Stützachse 9 der Waage etwas durchbiegt oder wenn sich der einen Abstandb (Fig.2).

Boden, auf dem der Tisch steht, durchbiegt, so wird Wird nun das Waagengestell von seiner Unterlage

mit dem Waagengestell die Pendelstützachse gegen· um einen Winkeln entgegen dem Uhrzeigersinn in

über dem festen Angriffspunkt der Feder ver- die Lage nach Fig. 3 verkippt, so schwenken sich

schwenkt, und auch das Pendel selbst nimmt eine ^βο dabei die Orundptatte 16 und die Ebene E gernein·

andere Lage ein. Erfolgte die Schwenkbewegung in sam. Damit kippt der Schwerpunkt.? um die S'ütz-

der Richtung, daß der Pendelschwerpunkt nun einen achse 9 abwärts. Der Abstand b vergrößert sich zu

größeren waagerechten Abstund von der Pendel· b'. Damit erhöht sich das um die Stützachse 9 wir·

stützachs«! hat, so Übt das Pendel ein größeres Dreh· kende Drehmoment von P - b auf P · b'. Auif die

moment aus, und die Feder wird starker gespannt ⁶S Feder 12 wirkt damit eine größere Kraft ein, so daß

als vorher. Für die umgekehrte Schwcnkrichtung gilt die Feder etwas gedehnt wird. Dadurch aber ver-

das timgekehrte. In jedem Falle hat diese Anordnung größen sich die Winkelstellung des Pendels gegen-

dic Wirkung, daß sich das Pendel und dnmit der über dem Waagengestell. So hat sich der Winkel β

von F ί g, 2 auf β' in F t g, 3 vergrößert. Der Gesamtschwenkwinkel des Pendels ist ,-»+/i'-^, also größer als λ.

Der Spiegel macht somit eine größere Schwenkbewegung als das Waagengestell, was erforderlich ist, wenn man den Niveauausgleich durch Verschwenken eines einzigen strahlversetzenden Organs erzielen will.

Das gleiche gilt für eine Schwenkbewegung in der Gegenrichtung, was man sofort erkennt, wenn man F i g. 3 als Ausgangsstellung betrachtet. Wird nämlich das Waagengestell im Uhrzeigersinn um den Winkel λ verschwenkt, so schwenkt sich der Spiegel mit dem Pendel wieder um den Winkel \+ft' — /i, also um mehr als λ.

Die richtige Ausgangsstellung des Spiegels läßt sich durch Betätigung der Stellschraube 14 einjustieren. Zum Justieren der gewünschten Schwenkwinkel kann man die Lage des Schwerpunkts S gegenüber der Stützachse 9 durch Betätigung des Gegengewichts 22 ändern.

Die reflektierende Ebene des Spiegels oder Prismas wird so nahe an der Schneidenlinie angeordnet, daß das einfallende Lichtbündel auch nach der höchstzulässigen Schwenkbewegung noch auf die reflektierende Fläche fällt. Zu diesem Zweck braucht die reflektierende Fläche nicht unbedingt durch die Schneidenlinie zu verlaufen. Es genügt vielmehr, wenn zwischen beiden ein kleiner Abstand vorhanden ist, was den Aufbau der Vorrichtung vereinfacht.

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Niveauausgleichsvorrichtung für Präzisionsund Feinwaagen mit einer ortsfesten Projektionsvorrichtung, durch welche ein Teil einer am

to Waagebalken befestigten Mikroskale über Umlenkspiegel auf eine Mattscheibe abbildbur ist, wobei ein Umlenkspiegel an einem Pendel mit einem Gegengewicht raumfest gelagert und die ortsfeste Stützachse des Pendels parallel zur

Stützschneide des Waagebalkens angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Pendel (2), dessen oberhalb seiner ortsfesten Stützachse gelegener Schwerpunkt (S) mittels des verstellbaren Gegengewicnts (22) justiert ist, durch

eine am Pendel (2) außerhalb der Stützachse (9) angreifende und mit ihrem anderen Ende am Waagengestell befestigte Feder (12) stabilisiert ist.

2. Niveauausgleichsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das am

Waagengestell befestigte Ende der Feder (12) in Federlängsrichtung einstellbar ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen