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Drehwaage zur Messung der Schwerkraft. Gegenstand des Hauptpatentes,
ist eine Drehwaage zur Messung der Schwerkraft, bei welcher von den beiden Belastungsgewichten
des Waagebalkens der Schwerpunkt des einen derart oberhalb der horizontalen Mittelebene
des Waagebalkens sich befindet, während der des anderen in an sich bekannter Weise
unterhalb liegt, so daß der Schwerpunkt des ganzen Gehänges in oder nahezu in jene
horizontale Ebene fällt. Der Vorteil dieser Einrichtung liegt darin, daß die Höhe
des Stativs verringert werden kann. Die Anordnung hat aber den Nachteil, daß man
zur einwandsfreien Einstellung des Balkens, nicht nur darauf achten muß, daß er
genau wagerecht hängt, sondern auch darauf, daß die beiden senkrechten, nach oben
und nach unten gehenden Stangen, welche die beiden Belastungsgewichte tragen, .nicht
etwa um die Längsachse des wagerechten Balkens kippen und sich gegen die sie umhüllenden
Schutzgehäuse legen.
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Die vorliegende Erfindung betrifft nun Mittel, durch welche ein Drehen
des Waagebalkens um seine eigene Achse im Sinne eines Kippens der senkrechten Stangen
nach der einen oder anderen Seite verhindert werden soll.
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Die Zeichnung zeigt eine Anzahl verschiedener Ausführungsformen von
Einrichtungen,, die gemäß der Erfindung wirksam sind, und zwar ist
Abb.
i eine schematische Darstellung des Waagebalkens selbst, einschließlich seiner Aufhängung,
während die Abb. z bis 13 acht verschiedene Ausführungsformen einer Einrichtung
gemäß der Erfindung zeigen, und zwar die Abb. z und 3, q. und 5, 6 und 7, 8 und
9 je eine Ausführungsform in zwei rechtwinklig zueinander liegenden Ansichten und
die Abb. io bis 13 in einem Aufriß, teilweise geschnitten.
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Die in der Zeichnung dargestellten Ausführungsformen kann man in zwei
verschiedene Gruppen einteilen, nämlich in solche, bei welche. eine Drehung des
ganzen Gehänges um die Balkenachse erfolgt (Abb. z, 3), und in solche, bei denen
eine Massenverlagerung vorgenommen wird (Abb. ¢ bis 13).
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In Abb. i ist a der eigentliche Waagebalken, welcher an dem Faden
b aufgehängt ist. An den beiden Enden des Waagebalkens sind die Träger f und g für
die Belastungsgewichte h angeschlossen. Der Träger f geht nach unten und
der Träger g nach oben. Zwischen dem Waagebalken a und dem Faden b ist das Spiegelgestänge
S eingeschaltet, welches im wesentlichen aus einer Vorrichtung zum Festklemmen des
Fadens besteht, die an einer den Spiegel tragenden, mit dem Waagebalken verbundenen
Stange angeordnet #st.
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Bei der Ausführungsform der Erfindung gemäß Abb.2 und 3 wird der oberhalb
des Spiegels liegende Teil s des Spiegelgestänges in einer Gabel z, um einen Zapfen
3 drehbar gelagert. Der gabelförmige Teil ist an seinem unteren Ende mit Querstücken
versehen. In das eine dieser Querstücke ¢ ist eine Schraube 5 eingesetzt, welche
sich gegen die eine Seite des Kopfes der Stange s legt. In diesem Kopf ist eine
Bohrung vorgesehen, in welcher eine Feder 6 liegt, deren äußeres Ende sich gegen
das zweite Querstück 7 anlegt, so daß die Feder den Kopf in Anlage mit der Schraube
5 hält. Das gabelförmige Stück 2 selbst ist an eine Blattfeder 8 o. dgl. angeschraubt,
und letztere trägt an- ihrem oberen Ende zwei durch Schrauben gegeneinanderzuziehende
Backen 9 und io, zwischen denen der Aufhängefaden b -eingeklemmt ist. Bei dieser
Ausführungsform der Erfindung ist es zur genauen Einstellung nur notwendig, die
Schraube 5 mehr oder weniger anzuziehen. Man dreht dadurch das ganze - Gehäuse um
die Balkenachse, bis die Stangenfund g in eine genaue senkrechte Lage eingestellt
sind.
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Bei den Ausführungsformen gemäß Abb. ¢ bis 13 erfolgt die genaue Einstellung
dadurch, daß man durch das Gewicht des Balkens ein senkrechtes Hängen des Spiegelgestänges
S ;sicherstellt und dann, sobald dies erfolgt ist, die Stangen durch eine Massenverlagerung
um den Waagebalken dreht, bis sie senkrecht stehen. Die Sicherstellung des senkrechten
Hängens des Spiegelgestänges S erfolgt gemäß Abb. q. und 5 durch Zwischenschaltung
einer federnden Lamelle i i, die mit der einen Backe 12 der Befestigungsklemme verbunden
ist. Durch Festziehen einer in der Zeichnung nicht dargestellten, dem oberen Teil
der Backe 12 entsprechenden zweiten Backe gegen diese wird der Faden b angeklemmt.
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Bei der Ausführungsform gemäß Abb.6 und 7 ist die federnde Lamelle
i i des vorigen Ausführungsbeispieles durch ein Gelenk ersetzt. Der Teil s. trägt
hier an seinem oberen Teil Zapfen 13, deren Achse parallel zu der Achse des Waagebalkens
a liegt und die in .ein Gabelteil 14 eingreifen. Dieser Teil 14 trägt wiederum die
Klemmbacken, die zum Festklemmen des Fadens b dienen.
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Bei der Ausführungsform gemäß Abb.8 schließlich ist an dem Teil s
des Spiegelgestänges ein mit einer halbkugelförmigen Aussparung versehenes Lager
15 angeschlossen. Auf dieses Lager ist ein Deckel 15 nach Art einer überwurfmutter
aufgesetzt, und in die Teile 15 und 16 faßt eine Kugel 17 ein, die einen nach oben
ragenden Fortsatz 18 besitzt, der wiederum die Klemme zum Festklemmen des Fadens
darstellt.
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Infolge des eingeschalteten Gelenkes zwischen Spiegelgestänge und
Aufhängefaden wird sich das Spiegelgestänge zunächst unter der Wirkung der Schwere
des Waagebalkens genau senkrecht einstellen. Stehen dann die Träger f und g nicht
genau senkrecht, so muß eine Drehung in die senkrechte Lage durch eine Massenverlagerung
erfolgen, dies k= :in z. B. geschehen, indem man die Träger/
und g an den
Knien k, an denen sie an dem Waagebalken befestigt sind, um die Achse des letzteren
dreht, bis sie eine genau senkrechte Lage einnehmen. Man kann aber auch den ganzen
Waagebalken a um seine eigene Achse an der Befestigungsstelle des Spiegelgestänges
drehen, um dadurch die senkrechte Ausrichtung zu bewirken.
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" Bildet man die Teile u, f und g aus Aluminiumrohren, so kann
man beispielsweise an der Stelle k Kniestücke einsetzen, welche eine geringfügige
Drehung zulassen, oder an der Befestigungsstelle des Spiegelgestänges eine Muffe
einfügen, an welcher das Gestänge anfaßt und in welcher das Rohr ein wenig gedreht
werden kann.
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Eine andere Ausführungsform der Massenverlagerung (Abb. 9 bis 13)
ist die VeTschiebung des Schwerpunktes der Gewichte.
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hi Abb.9 und io ist dieses in der Weißei ausgeführt, daß das öbere
Belastungsgewicht zweiteilig ausgebildet ist. Es besteht aus dem
gabelförmigen
Teil i9 und einem in dem gabelförmigen Teil beweglichen zungenförmigen Teil 20.
Die beiden Teile sind durch einen Schraubenbolzen 21 miteinander verbunden. Man
kann noch eine Stellschraube 22 vorsehen, um sie in ,einer bestimmten Einstelllage
festzustellen. Will man den Schwerpunkt nach der einen oder anderen Lage verlegen,
so wird die Schraube 22 gelöst und die Zunge 2o mit dem Bolzen 21 nach der einen
oder anderen Seite gelegt, worauf alsdann die Schraube 22 wieder festgezogen wird.
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Bei der Ausführungsform gemäß Abb. i i ist das obere Belastungsgewicht
als ein Zylinder 23 mit Exzenterbohrung ausgebildet. Die exzentrische Bohrung liegt
auf einem Zapfen 2¢, der an seinem oberen Ende Gewinde trägt, auf welches eine Mutter
25 aufgesetzt ist. Durch Drehen des Zylinders 23 wird das Schwergewicht nach der
einen oder anderen Seite hin verlegt. Das Feststellen in der eingestellten Lage
erfolgt dann durch Festziehen der Mutter 25.
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Bei der Ausführungsform gemäß Abb. 12 sind an Stelle eines exzentrischen
Zylinders zwei derartige Zylinder 26 und 27 vorhanden, die man unabhängig voneinander
drehen kann, um eine genauere Einstellung zu ermöglichen. Auch hier erfolgt das
Festklemmen durch eine Mutter 28. Die beiden Teile 26 und 27 drehen sich um den
Bolzen 29.
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Schließlich ist in Abb. 13 noch eine Ausführungsform dargestellt,
bei welcher das, obere Belastungsgewicht mit Bohrungen 30, 31 versehen ist, die
mit kleinen Gewichten, z. B. Schrotkörnern 32, in verschiedener Höhe angefüllt werden
können.
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Natürlich lassen sich auch noch eine Reihe weiterer Ausführungsformen
finden, durch welche eine seitliche Verschiebung des. Schwerpunktes erfolgen kann.
Man kann auch an Stelle des oberen Belastungsgewichtes das untere oder beide mit
Mitteln der beschriebenen Art versehen. Auch kann man an anderen Stellen, z. B.
an dem Waagebalken a, verschiebbar Gewichte oder sonstige Einrichtungen vorsehen,
durch welche .eine seitliche Verlegung des Schwerpunktes vorgenommen werden kann.
Die Einschaltung eines Gelenkes in das Spiegelgestänge hat den Zweck, ein Knicken
des Aufhängefadens an der Klemmstelle zu vermeiden. Man kann daher das Gelenk in
gewissen Fällen, z. B. bei genau zentrischer Einspannung des Fadens am Spiegelgestänge,
auch fortlasssen.
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Die Einrichtung ist hauptsächlich für Drehwaagen mit Z-förmigen Balken
.gemäß Abb. i bestimmt. Man kann sie auch fürgewöhnliche Drehwaagenbalken verwenden,
um diese wagerecht auszurichten, d. h. uni eine etwaige Differenz der Belastungsgewichte
auszugleichen.