Titel: Bockholtz's sehr genaue Waage.
Autor: Anonymus
Fundstelle: 1834, Band 52, Nr. XLVIII. (S. 241–245)
URL: http://dingler.culture.hu-berlin.de/article/pj052/ar052048

XLVIII. Beschreibung einer von Hrn. Bockholtz erfundenen sehr genauen Waage, bei welcher die Belastung und Empfindlichkeit constant bleiben.43)

Aus dem Bulletin de la Société d'encouragement. October 1833, S. 334.

Mit Abbildungen auf Tab. IV.

Die feinen Waagen, welche die Chemiker gegenwärtig in ihren Laboratorien anwenden, sind solche mit gleicharmigem Waagebalken: eine solche Waage mag übrigens mit noch so großer Sorgfalt verfertigt worden seyn, so ist es unmöglich, daß sie genau bleibt. Der Temperaturwechsel verursacht Ausdehnungen, welche bei den Armen des Waagebalkens ungleich seyn müssen, weil man sich kein vollkommen gleichartiges Material verschaffen kann: sobald aber die Arme des Waagebalkens ungleich geworden sind, kann man das Gewicht eines Körpers auf keine andere Art mehr genau finden, als durch die Methode des doppelten Wagens, welche bekanntlich darin besteht, daß man in die Schale zur Rechten den zu wiegenden Körper und in die zur Linken ein ihm das Gleichgewicht haltendes Gewicht bringt, worauf man den Körper aus der Waagschale nimmt und an Statt seiner geeichte Gewichte hineinlegt, bis das Gleichgewicht wieder hergestellt ist: die in der Schale zur Rechten befindlichen geeichten Gewichte geben dann das Gewicht des Körpers. Die gleiche Länge der Waagebalkenarme kann aber nicht nur durch ihre Ausdehnung in Folge eines Wechsels der Temperatur eine Veränderung erleiden, sondern auch durch die Zerstörung des Waagebalkens, welcher durch die im Laboratorium verbreiteten sauren Dämpfe ungleichförmig angegriffen werden kann, ungeachtet aller Vorsichtsmaßregeln die Waage ihrem nachtheiligen Einflusse zu entziehen.

Um das doppelte Wägen zu vermeiden, hat man mehrere Systeme ersonnen, wodurch sich die Länge der beiden Waagarme ausgleichen läßt. Gahn brachte die Stüze der Schneide des mittelsten Waagepunktes auf einen kleinen Wagen, den er zur Rechten oder zur Linken bewegte, um einen der Waagarme zu verlängern oder zu verkürzen.44) Wollaston brachte am Ende der Waagebalkenarme |242| Nußschrauben an, um mittelst derselben die Suspensionspunkte der Waagschalen der Schneide zu nähern oder von ihr zu entfernen. Bei jedem dieser beiden Systeme überzeugte man sich von der Genauigkeit der Waage, indem man geeichte und gleiche Gewichte in die Schalen legte und dann den Mechanismus spielen ließ, bis das Gleichgewicht hergestellt war.

Eine solche Waage muß man aber wenigstens ein Mal täglich justiren, man muß sie ferner in einem Zimmer aufstellen, wo die Temperatur während der ganzen Dauer der Operationen sich gleich bleibt und endlich muß man sie gut gegen die Dämpfe des Laboratoriums und gegen Feuchtigkeit verwahren.

Außer dem doppelten Wägen oder der täglichen Justirung der Waage findet bei chemischen Versuchen aber auch noch ein anderer Uebelstand Statt; die Quantitäten der zu wägenden Körper sind sehr wandelbar und bei jeder Operation verschieden; die Belastung der Waage ändert sich daher häufig und mit derselben auch ihre Empfindlichkeit; wenn man daher von einer und derselben Substanz die Analyse mit verschiedenen Quantitäten öfters wiederholt, was sehr oft vorkommt, so geschieht nicht mehr jede Wägung unter dem Einfluß derselben Empfindlichkeit der Waage. Mit einem Worte, da bei den Waagen mit gleicharmigem Balken die Belastung auf der Schneide sich nicht gleich bleibt, so kann auch ihre Empfindlichkeit nicht gleich bleiben.

Dazu kommt noch, daß der Waagebalken so eingerichtet wird, daß er sich unter einem gegebenen Gewichte nicht biegt; die Angaben der Waage sind also nicht mehr genau, sobald man dieses Gewicht überschreitet; bei den Waagen mit gleicharmigem Balken verhindert uns aber nichts, einen so nachtheiligen Fehler zu begehen.

Hr. Bockholtz suchte alle diese Uebelstände zu vermeiden. Es gelang ihm seiner Waage alle wünschbare Genauigkeit zu geben und durch eine glükliche Combination das doppelte Wägen unnüz zu machen; die Belastung, folglich auch die Empfindlichkeit, bleibt sich gleich; endlich ist es unmöglich auf dieser Waage einen Körper zu wiegen, dessen Gewicht das größte darauf wägbare überschreiten würde; die Bockholtz'sche Waage liefert also niemals fehlerhafte Angaben: dazu kommt noch, daß sie bei weitem nicht so hoch zu stehen kommt, wie die jezt in den Laboratorien gebräuchlichen feinen Waagen und daß sie leichter als diese zu verfertigen ist.

Die Waage des Hrn. Bockholtz hat folgende Einrichtung:

Ein ungleicharmiger Balken R Fig. 10 liegt durch eine Schneide b, |243| auf einer Scheibe von polirtem Stahl oder Agat c; am Ende K des größten Armes hängt eine Stange d, die mit zwei Schalen i und h versehen ist; auf die obere Schale i legt man ein geeichtes Gewicht, zum Beispiel einen Gramm und alle Unterabtheilungen des Gramms, im Ganzen 2 Gramme (wenn man nicht einen Körper wägen will, dessen Gewicht 2 Gramme überschreitet). Am Ende m des kleinsten Armes ist ein cylindrischer Körper o angeschraubt, welcher das Gleichgewicht herstellen muß.

Man kann diesen cylindrischen Körper auf der Drehebank leicht allmählich so weit abdrehen, daß er das erforderliche Gewicht hat, um die Waage ins Gleichgewicht zu sezen; wenn er aber auch mehr wiegen würde, so kann man durch eine kleine auf die Schale gelegte Tara immer leicht das Gleichgewicht herstellen.

Der Mittelpunkt n des cylindrischen Körpers, die Schneide b und der Suspensionspunkt K der doppelten Schale müssen, so gut sich dieses bewerkstelligen läßt, in einer geraden Linie liegen. Vermittelst der doppelten Schraube a, deren Erfindung Hrn. Berzelius angehört45), kann man den Schwerpunkt des Systems, der Schneide b oder dem Aufhangepunkt nähern oder davon entfernen, |244| und dadurch die Schwingungen des Ballens schneller oder langsamer machen.

Die Waage muß auch in Ruhe gebracht werden können, damit die Schneide b nicht zu sehr angestrengt wird und ihre untere Kante sich nicht zu bald abstumpft.

Deßhalb hat Hr. Bockholtz eine Stüze P angebracht, die auf den Fuß Q der Waage geschraubt wird und an ihrem Ende mit einer kegelförmigen Spize p versehen ist, welche in ein kegelförmiges Loch im cylindrischen Körper o paßt; so daß, wenn man auf den Knopf g drükt, der Hebel f, e in Wirksamkeit gesezt wird, der bis zur stählernen oder agatenen Scheibe c hinaufreicht, welche die Schneide b und folglich das ganze Zugehör des Waagebalkens hinauftreibt und in dieser Lage drükt die Waage dann nur noch auf die Schneide b und ist zum Wiegen hergerichtet.

Sobald man nicht mehr auf den Knopf g drükt, sinkt die Scheibe c herab, der Waagebalken ebenfalls und das Gegengewicht o legt sich wieder auf die Spize p; unter diesen Umständen drükt die Schneide b nicht mehr auf die Scheibe p und kann sich daher nicht mehr abnüzen.

Die Erhebung der Scheibe c ist sehr klein, damit kein Stoß gegen die Schneide b Statt findet.

Wenn die Waage zum Wägen hergerichtet ist, legt man den zu wiegenden Körper in die Schale h und nimmt von der Schale i so viele Gewichte weg als die Wiederherstellung des Gleichgewichts erfordert. Daß sich das Gleichgewicht wieder hergestellt hat, erkennt man wie bei allen feinen Waagen an dem Gange der Schwingungen der Zunge K in Bezug auf die Null am senkrechten Index oder Zeiger.

Offenbar müssen die Gewichte, welche man von der Schale i wegnahm, das genaue Gewicht des in die Schale h gelegten Körpers angeben.

Es ist auch klar, daß wenn die obere Schale i nur mit 2 Grammen belastet ist, es unmöglich seyn wird, in der unteren Schale h einen Körper zu wiegen, dessen Gewicht über 2 Gramme beträgt, und man sieht auch, daß die Belastung auf der Schneide b sich immer gleich bleibt, wie viel auch das Gewicht des zu wiegenden Körpers betragen mag.

Da der cylindrische Körper o an das Ende m des kleinen Waagebalkenarms R angeschraubt ist, so kann man leicht Gegengewichte von verschiedener Schwere anwenden, welche die Waage ins Gleichgewicht sezen, je nachdem das höchste auf ihr abzuwägende Gewicht 10 oder 20, oder 50 oder 100 Gramme betragen soll, und |245| man kann daher dieselbe Waage durch bloße Veränderung des Gegengewichtes o für verschiedene Maximumgewichte einrichten: es ist dieses vortheilhaft, weil die Schneide dann nicht unnöthiger Weise angestrengt wird; beträgt z.B. bei einer Reihe von Versuchen das höchste abzuwägende Gewicht nicht über 10 Gramme, so richtet man die Waage für dieses Gewicht ein; muß bei einer anderen Reihe von Versuchen das höchste Gewicht bis 30 Gramme betragen, so richtet man die Waage für dieses Gewicht her, dann ist doch im Verlauf der ersten Versuche die Schneide b mit einem geringeren Gewicht und folglich nicht unnöthiger Weise schwer belastet worden.

Die drei Punkte n, b und k müssen so genau als möglich in einer geraden Linie liegen, weil der Schwerpunkt des Gegengewichtes o immer auf der Achse n liegt, die mit der Schneide b parallel ist; wegen dieses Umstandes kann man auch leicht die Genauigkeit erreichen, ohne so langwieriges Probiren als es die Form der gleicharmigen Waagebalken erfordert.

Fig. 10 ist ein Seitenaufriß der Waage in ihrem gläsernen Gehäuse; bei r ist ein Schiebefenster, damit man den zu wiegenden Körper in die Schale h legen kann.

Außer dem Raum xx, yy, welcher mit der Luft des Laboratoriums in Berührung kommt, wenn das Schiebefenster r aufgezogen wurde, ist das ganze Gehäuse geschlossen, daher die beiden Schalen h und i die einzigen Theile der Waage sind, die während des Wagens mit den Dämpfen des Laboratoriums in Berührung kommen können.

Die ganze Waage besteht aus Messing, nur die Schneide b und der Suspensionspunkt K der Schalen aus Stahl und der obere Theil der die Schalen tragenden Stange aus geschmiedetem Eisen.

Fig. 11 ist eine Seitenansicht der Waage.

Fig. 12 zeigt den Suspensionspunkt K im Detail.46)

T. Olivier.

Wir haben bereits im polytechn. Journal Bd. XLIX. S. 233 die Chemiker auf die Bockholtz'sche Waage aufmerksam gemacht. A. d. R.

|241|

Die Gahn'sche Waage mit ihren neuesten Verbesserungen findet man |242| ausführlich beschrieben in Berzelius Lehrbuch der Chemie, Dresden 1831, Bd. IV. S. 1052. A. d. R.

|243|

„Eine sichere, wiewohl etwas kostspielige Art, ohne vieles Probiren die Länge der beiden Waagarme zu justiren, sagt Berzelius, besteht darin, daß man die beiden Endstüke beweglich macht, indem man sie in Hülsen einsezt, die mittelst Schrauben vor- und rükwärts beweglich sind. Wenn die Fläche einer solchen Hülse auf der geraden Linie des Waagebalkens ruht, welcher nur einen so langen Einschnitt hat, als die Schneiden bewegbar seyn sollen, so ist dieß leicht zu bewerkstelligen, ohne daß die Schneiden bei der Fortbewegung von dieser geraden Linie abweichen. Schrauben mit 50 Gängen auf einen Zoll sind für eine solche Fortrükung noch hinreichend dik und stark darstellbar. – Würde man nur eine solche Schraube an dem einen Ende der Waage gebrauchen, so würde die Fortbewegung um jede einzelne Umdrehung der Schraube einen Gewichtsunterschied von nicht weniger als 2/10 Loth ausmachen, wenn die Waage mit 60 Loth belastet und jeder Arm 6 Zoll lang wäre; wodurch sich also die Unbrauchbarkeit dieser Einrichtung ausweist, darum müssen die Endschneiden zu gleicher Zeit fortgerükt werden, und die Schraube der einen auf del. Zoll einen Gang weniger haben, als die andere. Hat die eine Schraube auf einen Zoll 50 Gange, und die andere 51, und werden beide gleich viel gegen einander gedreht, so daß beide Schneiden zugleich um eine Schraubenwindung vor oder zurük bewegt werden, so bewirkt diese Fortrükung nur 1/2550 Zoll Unterschied in der Länge der beiden Arme. Und wenn folglich durch Stellung der einen oder der beiden Schrauben die Waage so weit wie möglich justirt ist, und man genau beobachtet hat, um wie viel der eine Arm mehr zieht als der andere, so ist leicht durch Berechnung zu bestimmen, um wie viel ganze oder halbe, oder noch weniger Umdrehungen beide Schrauben gedreht werden müssen, um die Justirung vollkommen zu haben, und stets hat man die Befriedigung, den Ausschlag genau damit übereinstimmend zu finden. – Diese Methode, zwei Schrauben zu gebrauchen, die auf eine gleiche Länge eine ungleiche Anzahl von Gängen haben, ist überhaupt oft von großem Vortheil, wo eine kleine Bewegung mit Sicherheit bewirkt, oder große Wirkung durch geringe Kraft hervorgebracht werden soll, und ist auf mannigfaltige Weise als ein sehr mächtiges Hebewerkzeug anwendbar.“ A. d. R.

|245|

Man kann die Bockholtz'sche Waage so einrichten, daß sie mehr oder weniger empfindlich ist und entweder bis auf einen halben Gramm oder bis auf einen halben Milligramm das Gewicht genau angibt, daher diese Waage in jedem Fall die in den Laboratorien gebräuchlichen Waagen mit gleicharmigem Balken ersezen kann; was sie aber vor jeder anderen auszeichnet, ist dieses, daß der Verkäufer den Käufer nicht täuschen kann. Es ist unmöglich mit dieser Waage falsch zu wiegen, während bei der gleicharmigen Waage der Käufer, wenn er sich von dem Gewicht der Waare überzeugen will, die Schalen umhängen oder das Gewicht und die gewogene Waare in den Schalen verwechseln muß. Im Handel und in den Gewerben würde die Einführung der Bockholtz'schen Waage sich gewiß als vortheilhaft erweisen. T. O.

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