DE1986802U - Präzisionswaage - Google Patents

Description

Präzisionswaagen haben üblicherweise einen unsymmetrisch ausgebildeten Waagebalken, der am Waagengestell schwenkbar gelagert ist. Um die durch die jeweilige Neigung des Waagebalkens gegebenen Gewichtsdezimalen ablesen zu können, ist vorzugsweise am längeren Waagebalkenarm eine mit Zahlen und Teilstrichen beschriftete Messplatte befestigt. Ferner ist in der Regel eine Projektionseinrichtung vorgesehen, deren Objektiv das jeweils im optischen Strahlengang befindliche Teilstück der Messplatte auf einem im Waagengestell angebrachten Bildschirm optisch vergrößert abbildet.

Je nach der Beschaffenheit der Unterlage, wie zum Beispiel eines Tisches oder einer Konsole, auf welcher die betreffende Präzisionswaage steht, ergeben sich beim praktischen Gebrauch mehr oder weniger ausgeprägte Horizontierfehler des

Waagengestells gegenüber der Horizontalen, die oft in nicht voraussehbarer Weise zeitlichen Schwankungen unterworfen sein können. Haben diese Horizontierfehler veränderliche Neigungen des Waagengestells in der Längsrichtung des Waagebalkens zur Folge, so ergeben sich wandernde Nullpunkte und damit Ablesefehler hinsichtlich der letzten Gewichtsdezimale.

In Präzisionswaagen der vermerkten Bauart hat man nun eine zusätzliche Vorrichtung eingebaut, mittels welcher die vorerwähnten durch Horizontierfehler des Waagengestells verursachten Wanderungen des Nullpunktes selbsttätig kompensiert werden können. Hierzu ist im Waagengestell ein besonderes Pendel aufgehängt, das sich unabhängig vom Waagebalken bewegen kann und dessen Schwenkachse gleichachsig zur Schwenkachse des Waagebalkens angeordnet ist. An einem seitlich auskragenden Arm des Pendels ist das Objektiv der Projektionseinrichtung angebracht und bei richtiger Bemessung der ganzen Anordnung bleibt dann der am Bildschirm ersichtliche Nullpunkt auch bei zeitlich schwankender Neigung des Waagengestells konstant.

Aber auch diese zuletzt genannte Vorrichtung bietet noch keine Gewähr für fehlerfreie Gewichtsbestimmungen. Wird nämlich der Horizontierfehler des Waagengestelles zu groß, so kann zwar der Nullpunkt konstant gehalten werden, es ändert sich jedoch die Empfindlichkeit des Waagebalkens in erheblicher Weise.

Diese Abhängigkeit der Empfindlichkeit vom jeweiligen Horizontierfehler kann nun automatisch nicht kompensiert werden. Vor jeder Ablesung sollte daher die Horizontierung des Waagengestells überprüft werden und zu diesem Zweck ist am letzteren in der Regel eine hinreichend empfindliche Libelle angebracht. Erfahrungsgemäß wird jedoch besonders bei Präzisionswaagen, die mit der oben genannten Vorrichtung zur selbsttätigen Nullpunktskorrektur versehen sind, diese Libelle zu wenig beachtet, es werden häufig Ablesungen vorgenommen, obwohl der zulässige Horizonierfehler des Waagengestells schon weit überschritten worden ist.

Die vorliegende Neuerung befasst sich dementsprechend mit einer Präzisionswaage mit einem Waagebalken, dessen einer Arm eine Messplatte aufweist; mit einer Projektionsvorrichtung, deren Objektiv das jeweils im optischen Strahlengang befindliche Teilstück der Messplatte optisch vergrößert auf einen Bildschirm abbildet; und mit einem am Waagengestell angebrachten Neigungsmesser, der die Horizontierung des Waagengestells insbesondere in der Längsrichtung des Waagebalkens überprüft. Die oben kurz erwähnten Mängel werden nun neuerungsgemäß dadurch behoben, dass der Neigungsmesser ein mechanischer Neigungsmesser ist, dessen bewegliches Anzeigeglied mit einer in den optischen Strahlengang derart eintauchenden Fahne versehen ist, dass bei ungenügender Horizontierung des Waagengestells das auf dem Bildschirm sichtbare Abbild des genannten Teilstückes der Messplatte gegenüber demjenigen bei genügender Horizontierung verändert ist. Diese Veränderung kann darin bestehen, dass bei ungenügender Horizontierung das genannte Abbild in einer auffälligen Farbe erscheint, während es bei genügender Horizontierung weiß ist. Noch besser ist es jedoch, wenn bei ungenügender Horizontierung das Abbild stark verdunkelt oder selbst völlig ausgelöscht wird, sodass man eine bequeme Ablesung eines hellen Abbildes überhaupt nur bei genügender Horizontierung erhält.

Ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Neuerung ist in der Zeichnung unter Weglassung aller für das Verständnis der Neuerung nicht unmittelbar notwendigen Einzelheiten in perspektivischer Darstellung veranschaulicht.

Das Waagengestell ist nur teilweise durch seinen nach oben ragenden Arm 1 veranschaulicht, auf dessen abgewinkeltem Stirnteil ein Neigungsmesser von im Prinzip an sich bekannter Bauart befestigt ist. Vom Waagebalken ist lediglich dessen längerer Arm 2 in der Zeichnung angedeutet, wobei am Ende dieses Waagebalkenarmes die Messplatte 3 befestigt ist. Längs des Kreisbogenstückes 4 weist die Messplatte die übliche Strichteilung sowie die zugeordnete Bezifferung auf. Die Projektionseinrichtung besteht wie üblich aus der Lampe 5, der Beleuchtungsoptik

6, dem Objektiv 7, dem Umlenkspiegel 8 und dem Bildschirm 9. Die ganze Projektionseinrichtung ist dabei höchstens mit Ausnahme des Objektivs 7 am nicht näher gezeigten Waagengestell befestigt. Der optische Strahlengang dieser Projektionseinrichtung ist in der Zeichnung gestrichelt wiedergegeben und mit 10 bezeichnet.

Hat die Präzisionswaage keine automatisch wirkende Nullpunktsverstellung, so ist das Objektiv 7 ebenfalls an einem Teil des Waagengestells befestigt. Ist hingegen eine automatische Nullpunktsverstellung in der Waage eingebaut, so ist das Objektiv 7 am seitlich auskragenden Arm 11 eines zusätzlichen Pendels befestigt. Die Drehachse eines solchen Pendels verläuft dann parallel zur Richtung der Mittelschneide des Waagebalkens und das Pendel ist am Waagengestell so aufgehängt, dass es sich unabhängig vom Waagebalken gemäß der jeweiligen Neigung des Waagengestells gegenüber der Horizontalen einstellen kann. Von diesem Pendel ist in der Zeichnung nur dessen seitlich auskragender Arm 11 gezeigt, der sich normalerweise parallel zur Längsrichtung des benachbarten Waagebalkenarmes 2 erstreckt.

Der auf dem abgewinkelten Stirnteil des Armes 1 des Waagengestells befestigte Neigungsmesser ist nun derart ausgebildet und angeordnet, dass er vorwiegend die Horizontierung des Waagengestells in einer Richtung prüft, die parallel ist zur

Längsrichtung des Waagebalkens, wenn dieser die in der Zeichnung angedeutete Mittellage einnimmt. Von den an sich bekannten mechanischen Neigungsmessern hat sich für die vorliegenden Zwecke die in der Zeichnung wiedergegebene Bauart als besonders vorteilhaft erwiesen. Danach weist der feststehende Teil des Neigungsmessers eine Fußplatte 12 auf, die mit einem nach oben ragenden Bügel 13 versehen ist. Zwischen zwei Lagern, die in der Fußplatte 12 und im Kopfstück des Bügels 13 übereinander angebracht sind, ist das bewegliche Anzeigeglied des Neigungsmessers drehbar gelagert, wobei vorzugsweise Spitzenlager Verwendung finden. Das bewegliche Anzeigeglied stellt im Prinzip ein Pendel dar, dessen Welle 14 nicht ganz lotrecht verläuft und dessen Pendelgewicht 15 von der Welle 14 aus gesehen im Wesentlichen seitlich absteht. Das Pendelgewicht 15 wird durch die sektorförmige Kupferplatte gebildet, die vermittels einer Strebe 16 an der Welle 14 starr befestigt ist. An der Stelle des sonst üblichen Zeigers zur Anzeige der jeweiligen Neigung weist das bewegliche Anzeigeglied einen mehrfach abgewinkelten Arm 17 auf, an dessen Ende eine mit einer Öffnung 18 versehene Abdeckfahne 19 befestigt ist. Die Anordnung ist dabei derart getroffen, dass die Abdeckfahne 19 in den optischen Strahlengang 10 der Projektionseinrichtung eingreift. Zur Dämpfung der Pendelschwingungen des beweglichen Anzeigegliedes ist schließlich auf der Fußplatte 12 noch ein Permanentmagnet 20 befestigt, der zusammen mit der sektorförmigen Kupferplatte 15 eine elektromagnetische Wirbelstrombremse bildet.

Der erläuterte mechanische Neigungsmesser ist nun auf dem abgewinkelten Stirnteil des Armes 1 des Waagengestells in leicht justierbarer Weise befestigt. Zu diesem Zweck ist die Fußplatte 12 des Neigungsmessers unter Zwischenlage einer Federscheibe 21 vermittels drei Schrauben 22 am Stirnteil des Armes 1 gehalten. Durch entsprechende Drehung der Schrauben 22 wird bei genau horizontiertem Waagengestell die Justierung des Neigungsmessers vorgenommen und zwar derart, dass erstens dessen Welle 14 gegenüber der Vertikalen um einen kleinen Winkel von beispielsweise 1,5 Winkelgrad geneigt ist, und dass zweitens diese Neigung sich in einer Ebene vollzieht, die wenigstens näherungsweise senkrecht auf der oben erwähnten Längsrichtung des Waagebalkens steht. Der optische Strahlengang 10 soll hernach durch die Mitte der Öffnung 18 der Fahne 19 verlaufen.

Wird nun das Waagengestell in der Längsrichtung des Waagebalkens und aus seiner horizontierten Stellung heraus etwas geneigt, so verschwenkt sich das Pendel des Neigungsmessers dementsprechend, bis gegebenenfalls der optische Strahlengang 10 nicht mehr durch die Öffnung 18 verlaufen kann und dann die Abdeckfahne 19 trifft. Dadurch wird anfänglich lediglich das auf dem Bildschirm sichtbare Abbild des im optischen Strahlengang

10 befindlichen Teilstückes der Messplatte 3 verdunkelt, um bei stärkerem Ausschlag des Neigungsmessers völlig ausgelöscht zu werden. Dabei ist angenommen, dass die Fahne 19 optisch undurchlässig ist. Wird anderseits eine optisch durchlässige und dann aber farbige Abdeckfahne 19 benützt, so wird mit fortschreitender Neigung des Waagengestells das auf dem Bildschirm 9 sichtbare Abbild seine Farbe verändern, wobei dieser Farbänderung eine gewisse Verminderung der Bildhelligkeit parallel geht. Die Empfindlichkeit des Neigungsmessers kann nun leicht derart eingestellt werden, dass nur innerhalb der zulässigen Horizontierfehler des Waagengestells das normale helle Abbild des betreffenden Teilstückes der Messplatte 3 auf dem Bildschirm erscheint, während bei ungenügender Horizontierung das erwähnte Abbildung in der oben erläuterten Weise verändert wird und dadurch die ungenügende Horizontierung sofort kenntlich macht. Bei der beschriebenen Waage genügt es daher, lediglich den Bildschirm zu betrachten um jederzeit feststellen zu können, ob das Waagengestell noch hinreichend genau horizontiert ist. Der Beobachter wird daher auf etwaige Horizonierfehler aufmerksam gemacht, bevor er überhaupt eine Ablesung der auf dem Bildschirm erscheinenden Gewichtsdezimalen vornimmt.

Claims (6)

1. Präzisionswaage mit einem Waagebalken, dessen einer Arm eine Messplatte aufweist; mit einer Projektionseinrichtung, deren Objektiv das jeweils im optischen Strahlengang befindliche Teilstück der Messplatte optisch vergrößert auf einen Bildschirm abbildet; und mit einem am Waagengestell angebrachten Neigungsmesser, der die Horizontierung des Waagengestells insbesondere bezüglich der Längsrichtung des Waagebalkens prüft, dadurch gekennzeichnet, dass der Neigungsmesser ein mechanischer Neigungsmesser (12 bis 17) ist, dessen bewegliches Anzeigeglied (14 bis 17) mit einer in den optischen Strahlengang (10) derart eintauchenden Fahne (19) versehen ist, dass bei ungenügender Horizontierung des Waagengestells (1) das auf dem Bildschirm (9) sichtbare Abbild des genannten Teilstückes der Messplatte (3) gegenüber demjenigen bei genügender Horizontierung verändert ist.

2. Präzisionswaage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Fahne (19) eine Öffnung (18) aufweist, durch welche bei genügender Horizontierung des Waagengestells (1) der optische Strahlengang (10) unverändert hindurchtritt, während bei ungenügender Horizontierung des Waagengestells (1) der optische Strahlengang (10) auf die Fahne (19) trifft.

3. Präzisionswaage nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die die Öffnung (18) umgebenden Teile der Fahne (19) entweder optisch undurchlässig oder optisch durchlässig und dann aber farbig sind.

4. Präzisionswaage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der mechanische Neigungsmesser (12 bis 17) auf einem Teil (1) des Waagengestells in justierbarer Weise und unter Verwendung eines Federgliedes (21) in Dreipunktlagerung (22) befestigt ist.

5. Präzisionswaage nach Anspruch 1 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Neigungsmesser in an sich bekannter Weise aus einem Pendel (15, 16) besteht, dessen Drehwelle (14) gegenüber der Vertikalen schwach geneigt ist, und dass diese Neigung sich in einer Ebene erstreckt, die wenigstens näherungsweise senkrecht zur Längsrichtung des Waagebalkens verläuft.

6. Präzisionswaage nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Pendel (15, 16) unter dem Einfluss einer elektromagnetischen Wirbelstrombremse steht.