DE6803831U

DE6803831U - LEVEL ADJUSTMENT DEVICE FOR PRECISION AND FINE SCALES.

Info

Publication number: DE6803831U
Application number: DE19686803831
Authority: DE
Original assignee: Sartorius Werke GmbH
Current assignee: Sartorius Werke GmbH
Priority date: 1968-10-25
Filing date: 1968-10-25
Publication date: 1971-12-16

Description

PATENTANWÄLTEPATENT LAWYERS HELMUT SCHROETER KLAUS LEHMANNHELMUT SCHROETER KLAUS LEHMANN

DIPl.-PHYS. DIPL.-ING. β MÖNCHEN 25 · LlPOWSKYIiTR. IO DIPl.-PHYS. DIPL.-ING. β MÖNCHEN 25 · LlPOWSKYIiTR. IO

Gebrauchsmusteranmeldung G 68 03 83I.3 sar-36Utility model application G 68 03 83I.3 sar-36

Sartorius-Werke GmbH. L/Bi.Sartorius-Werke GmbH. L / Bi.

6.I0.7I6.I0.7I

Niveauausgleichsvorrichtung für Präzisions- und FeinwaagenLevel compensation device for precision and fine scales

Die Erfindung betrifft eine Niveauausgleichsvorrichtung für Präzisions- und Peinwaagen mit einer gegenüber dem Waagengehäuse festenPStoiBiCfeionsvorrichtung, durch welche ein Teil einer am Waagebalken befestigten Mikroskale über Umlenkspiegel auf eine Mattscheibe abbildbar ist, wobei ein Umlenkspiegel an einem mit einem Gegengewicht versehenen Pendel angeordnet und das Pendel an einer zur Stützschneide des Waagebalkens parallelen gehäusefesten Stützachse gelagert ist.The invention relates to a level compensation device for precision and compact scales with a device opposite the scale housing fixed PStoiBiCfeionvorrichtung, through which part of an am The microscale attached to the balance beam can be displayed on a focusing screen via deflection mirrors, with a deflection mirror on one arranged with a counterweight pendulum and the pendulum on a parallel to the supporting edge of the balance beam housing-fixed support axis is mounted.

Der Begriff "Umlenkspiegel" soll auch die spiegelnde Fläche eines Prismas einschließen.The term "deflection mirror" is also intended to mean the reflecting surface include a prism.

) Bei einer bekannten derartigen Waage (US-PS 3·15ο.73ο) ist am Unterende eines nur dem Schwerkrafteinfluß ausgesetzten Pendels ein Spiegel angeordnet, der zur Ablenkung des Projektionslichtbündeis entsprechend einer Schiefstellung der Waage dient. Die auf diese Weise erzielbare NeI= gung des Spiegels ist aber so gering, daß man einen sehr langen Lichtweg hinter dem Spiegel benötigt, um die Ablenkung für die Anzeige wirksam zu machen. Da normalerweise In einem Waagengehäuse für einen ausreichend langen Lichtweg nicht genügend Platz vorhanden ist, sind weitere Umlenkspiegel erforderlich. Die Anordnung wird umständlich und teuer,) With a known such scale (US-PS 3 · 15ο.73ο) a mirror is arranged at the lower end of a pendulum exposed only to the influence of gravity, which is used to deflect of the projection light bundle corresponding to a misalignment serves the scales. The inclination of the mirror that can be achieved in this way is, however, so small that one feels very much long light path behind the mirror is required to make the deflection effective for the display. Since usually If there is not enough space in a balance housing for a sufficiently long light path, there are more Deflecting mirror required. The arrangement becomes cumbersome and expensive,

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Bei einer Ausführungsform der bekannten Waage lsi; am Spiegelpendel ein Gewicht vorgesehen, das aber nicht verstellbar ist. Bei einer anderen Ausführungsform dieser Waage sind verstellbare Gegengewichte, jedoch an einem besonderen Balken, angeordnet, der ein Projektionsobjektiv trägt.In one embodiment of the known balance lsi; on the mirror pendulum a weight provided, but not adjustable. In another embodiment, these scales are adjustable Counterweights, however, arranged on a special beam that carries a projection lens.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Niveauausgleichsvorrichtung zu schaffen, die einfacher im Aufbau ist und bei der der Spiegel bei einer Schiefstellung der Waage um größere Winkel verkippt wird, so daß man anschließend mit einem kürzeren Lichtweg auskommt.The object of the present invention is to create a level compensation device which is of simpler construction and in which the mirror is tilted by larger angles if the balance is tilted so that a shorter light path can then be used.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Schwerpunkt des Pendels oberhalb dessen gehäusefester Stützachse liegt vtnd daß das Pendel durch eine an diesem außerhalb der Stützachse angreifende und mit ihrem anderen Ende am Waagengestell befestigte Feder stabilisiert ist.According to the invention, this object is achieved in that the center of gravity of the pendulum is above its supporting axis fixed to the housing lies vtnd that the pendulum by one on this outside of the support axis attacking and with its other end on The spring attached to the balance frame is stabilized.

Während bei der vorbekannten Vorrichtung der Schwerpunkt des den Spiegel tragenden Pendels jeweils unterhalb der Pendelstützitchse liegt, liegt bei der Vorrichtung nach der Erfindung der Pendelschwerpunkt bei allen hier in Betracht kommenden Stellungen der Waage stets oberhalb der Stützachse. In dieser Lage wird der Pende!schwerpunkt durch die Feder gehalten.While in the previously known device, the center of gravity of the pendulum carrying the mirror is below the pendulum support pitch is, in the device according to the invention, the center of gravity of the pendulum is considered here for all coming positions of the balance always above the support axis. In this position, the center of gravity is the spring held.

Wird nun die Waage um einen kleinen Winkel verkippt, wie es z.B. dann der Fall ist, wenn die Tischplatte sich durch Auf legen von Lasten neben der Waage etwas durchbiegt oder wenn sich der Boden, auf den der Tisch steht, durchbiegt, so wird ■it dea Waagengestell die Pendelstützachse gegenüber If the scales are now tilted by a small angle, as is the case, for example, when the table top bends slightly when loads are placed next to the scales or when the floor on which the table stands bends, then ■ it dea balance frame opposite the pendulum support axis

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dem festen Angriffspunkt der Feder verschwenkt, und auch das Pendel selbst nimmt eine andere Lage ein. Erfolgte die Schwenkbewegung in der Richtung, daß der Pendelschwerpunkt nun einen größeren waagerechten Abstand von der Pendelstützachse hat, so übt das Pendel ein größeres Drehmoment aus, und die Feder wird stärker gespannt als vorher. Für die umgekehrte Schwenkrichtung gilt das Umgekehrte. In jedem Falle hat diese Anordnung die Wirkung, daß sich das Pendel und damit der Spiegel oder das Prisma um einen größeren Winkel schwenkt als die Waage geschwenkt wurde. Diese Wirkung ist erforderlich, um das Lichtbündel des Projektionssystems zum Ausgleich des Horizontierfehlers ausreichend weit abzulenken.pivoted to the fixed point of application of the spring, and the pendulum itself assumes a different position. If the pivoting movement took place in the direction that the center of gravity of the pendulum is now at a greater horizontal distance from the pendulum support axis, the pendulum exerts a greater torque and the spring is tensioned more than before. The reverse applies to the reverse pivoting direction. In any case, this arrangement has the effect that the pendulum and thus the mirror or the prism swivels through a larger angle than the balance was swiveled. This effect is necessary in order to sufficiently deflect the light beam of the projection system to compensate for the leveling error.

Die obigen Erörterungen gelten für Schwenkbewegungen der Waage um eine Achse, die parallel zur Waagebalken- und Pendelstützachse verläuft, sowie für Schwenkbewegungen, von denen mindestens eine Komponente eine derartige Drehachse hat. Bei den kleinen, hier in Betracht kommenden Horizontierfehlern genügt es, wenn Verschwenkungen bis zu etwa 1° selbsttätig ausgeglichen werden. Schwenkbewegungen dieser Größenordnung, die um eine waagerechte, aber zur Balkenachse senkrechte Achse erfolgen, können unberücksichtigt bleiben.The above discussions apply to pivoting movements of the balance about an axis that is parallel to the balance beam and Pendulum support axis runs, as well as for pivoting movements, of which at least one component has such an axis of rotation Has. In the case of the small leveling errors that are considered here, it is sufficient if pivoting of up to about 1 ° are automatically compensated. Pivoting movements of this magnitude around a horizontal but to the beam axis vertical axis can be ignored.

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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnung beschrieben.
Es stellen dar:An embodiment of the invention is described below with reference to the drawing.
They represent:

Fig. 1 eine Seitenansicht einer Niveauausgleichsvorrichtung, Fig. 2 und 3 schematisch die Wirkungsweise beim Verkippen der Waage.1 shows a side view of a level compensating device, FIGS. 2 and 3 schematically the mode of operation when tilting the scales.

In Fig. 1 ist das Pendel als Ganzes mit 2 bezeichnet. Es weist eine Platte 4 auf, die nach rechts abgewinkelt ist und eine Stützschneide 6 trägt. Die Schneide ruht in einer am Waagengestell befestigten Pfanne 8. Die Stützachse 9 dieses Lagers verläuft parallel zur Stützachse des nicht dargestellten Waagebalkens.In Fig. 1, the pendulum is designated as a whole with 2. It has a plate 4 which is angled to the right and a Support cutting edge 6 carries. The cutting edge rests in a pan 8 attached to the balance frame. The support axis 9 of this bearing runs parallel to the support axis of the balance beam, not shown.

Der abgewinkelte Teil der Platte 4 läuft rechts in einen Arm Io aus, an dessen äußerem Ende die Feder 12 angebracht ist. Das andere Ende der Feder ist mit Hilfe einer Stellschraube 14 an der Grundplatte l6 der Waage einstellbar befestigt.The angled part of the plate 4 runs right into an arm Io, at the outer end of which the spring 12 is attached. The other end of the spring is with the help of a set screw 14 attached to the base plate l6 of the balance so as to be adjustable.

An den oberen Teil der Platte 4 ist der Spiegel l8 angeklebt. Anstelle des Spiegels könnte auch ein Prisma angeklebt sein. Neben dem Spiegel (in Fig. 1 hinter dem Spiegel) ist an der Platte 4 eine Stellschraube 2o befestigt, auf die ein Gegengewicht 22 aufgeschraubt ist.The mirror 18 is glued to the upper part of the plate 4. Instead of the mirror, a prism could also be glued on. In addition to the mirror (in Fig. 1 behind the mirror) an adjusting screw 2o is attached to the plate 4, on which a Counterweight 22 is screwed on.

Die oben schon angedeutete Wirkungsweise sei hier ausführlicher anhand der Fig. 2 und 3 erläutert. Man erkennt dort die Stützachse 9 des Pendels und die Feder 12. Anstelle des Armes Io ist eine Verbindungsgerade Io'von der Stützachse zum Angriffspunkt der Feder 12 eingezeichnet. Die Verbindungsgerade Io' schließt bei horizontierter Waage (Fig.2) einen Winkel β mit einer festen Ebene E ein, die parallel zur Grundplatte verläuft. Die Masse des Pendels wird durch den Schwer-The mode of operation already indicated above will be explained in more detail here with reference to FIGS. 2 and 3. You can see them there Support axis 9 of the pendulum and the spring 12. Instead of the arm Io there is a straight connecting line Io 'from the support axis drawn in at the point of application of the spring 12. The straight connecting line Io 'closes one when the scales are leveled (Fig. 2) Angle β with a fixed plane E that is parallel to the base plate runs. The mass of the pendulum is

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punkt S dargestellt, der von der Stützachse 9 einen Abstand a hat.point S shown, which is a distance from the support axis 9 a has.

Die Schwerkraft P wirkt lotrecht auf den Schwerpunkt S. Die Kraftrichtung der Schwerkraft P hat von einer lotrechten Ebene L durch die Stützachse 9 einen Abstand b (Fig.2).The force of gravity P acts perpendicular to the center of gravity S. The direction of force of the force of gravity P has a perpendicular plane L through the support axis 9 a distance b (Figure 2).

Wird nun das Waagengestell von seiner Unterlage um einen Winkel oC entgegen dem Uhrzeigersinne in die Lage nach Pig. J
verkippt, so schwenken sich dabei die Grundplatte 16 und die Ebene E gemeinsam. Damit kippt der Schwerpunkt S um die
Stützachse 9 abwärts. Der Abstand b vergrößert sich zu b'.
Damit erhöht sich das um die Stützachse 9 wirkende Drehmoment von P*D auf P*b'. Auf die Feder 12 wirkt damit eine größere Kraft ein, so daß die Feder etwas gedehnt wird. Dadurch aber vergrößert sich die Winkelstellung des Pendels gegenüber dem Waagengestell'. So hat sich der Winkel ß von Fig. 2 auf ß¹
in Fig. 3 vergrößert. Der Gesamtschwenkwinkel des Pendel
ist oC +ß'-ß, also größer als oC .If the balance frame is now moved from its base at an angle oC counterclockwise into the position according to Pig. J
tilted, the base plate 16 and the plane E pivot together. Thus the center of gravity S tilts around the
Support axis 9 downwards. The distance b increases to b '.
This increases the torque acting about the support axis 9 from P * D to P * b '. A greater force thus acts on the spring 12, so that the spring is stretched somewhat. This increases the angular position of the pendulum in relation to the balance frame. The angle β from FIG. 2 has thus changed to β ¹
in Fig. 3 enlarged. The total swivel angle of the pendulum
is oC + ß'-ß, i.e. greater than oC.

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»The mirror thus makes a greater pivoting movement than the balance frame, which is necessary when you are adjusting the level want to achieve by pivoting a single beam-displacing organ »

Das gleiche gilt für eine Schwenkbewegung in der Gegenrichtung, was man sofort erkennt, wenn man Fig. 3 als Ausgangsstellung betrachtet. Wird nämlich das Waagengestell im Uhrzeigersinne um den Winkel oC verschwenkt, so schwenkt sich der Spiegel mit dem Pendel wieder um den Winkel oC +ß'-ß_# also uun mehr als oC »The same applies to a pivoting movement in the opposite direction, which can be seen immediately when one looks at FIG. 3 as the starting position. If the balance frame is swiveled clockwise by the angle oC, the mirror with the pendulum swivels again by the angle oC + ß'-ß _# that is uun more than oC »

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Die richtige Ausgangsstellving 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.The correct output position of the mirror can be adjusted by actuating the adjusting screw 14. For adjustment the desired pivot angle can be the position of the center of gravity S relative to the support axis 9 by actuating the Change counterweight 22.

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.The reflecting plane of the mirror or prism is arranged so close to the cutting line that the incident Even after the maximum permissible pivoting movement, the light beam still falls on the reflecting surface. To this end the reflective surface does not necessarily have to run through the cutting line. Rather, it is sufficient if between there is a small distance between the two, which simplifies the construction of the device.

Claims

PROTECTION CLAIMS

1. Level compensation device for precision and compact scales with a fixed projection device with respect to the balance housing, through which a part of an am Balance bars attached microscales via deflection mirrors can be displayed on a ground glass, with a deflecting mirror on one provided with a counterweight Arranged pendulum and the pendulum fixed to the housing on a parallel to the support edge of the balance beam Support axle is mounted, characterized in that that the center of gravity (S) of the pendulum (2) is above its support axis (9) fixed to the housing and that the Pendulum (2) by a pendulum acting on this outside of the support axis (9) and at its other end on the scale frame (16) attached spring (12) is stabilized.

2. Level compensation device according to claim 1, characterized characterized in that the counterweight (22) is adjustable for adjusting the center of gravity (S) of the pendulum (2).

3. Level compensation device according to claim 1 or 2, characterized in that between one end of the spring (12) and its point of application one in the longitudinal direction of the spring effective adjusting device (14) is arranged.

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