Projektionseinrichtung an Waagen, insbesondere Feinwaagen
Die Erfindung betrifft eine Projektionseinrichtung an Waagen, insbesondere Feinwaagen, bei denen eine Skale von einem Objektiv über n-fache Lichtbrechung gegen eine Fläche projiziert wird. Um sehr genaue Wägungen durchführen zu können, sind einfache Feinwaagen, deren in Massewerten proportional gesetzte Balkenneigung mit Hilfe einfacher Mittel - wie mechanischer Zeiger und Ab leseskale - angezeigt wird, nicht mehr ausreichend.
Die an die Feinwaage gestellten Anforderungen sind grösser geworden. Sie beziehen sich hauptsächlich auf grössere Wägegenauigkeit bei gleichzeitig grösserer Konstanz.
Es ist bekanntgeworden, die Massewertbestrm- mung durch Balkenneigungsmessung mittels Projek tionseinrichtung zu gestalten, wobei der Zeiger aus- schlag optisch vergrössert wird. Hierbei ist das Ende eines zum Balken zugehörigen Zeigers mit einer aus durchsichtigem Material bestehenden Skale ausgerüstet, die einerseits von einer Lichtquelle mittels Kondensor verstärkt beleuchtet wird und anderseits entsprechend der jeweiligen Balkenneigung ein Teil ihrer Länge auf eine Bildfläche projiziert.
Jedoch wird mittels dieser bekannten Einrichtung noch nicht eine ausreichende geringe Balkenneigung erreicht, da auch Ider Feinheit der Skalenteilung aus fertigungstechnischen wie aus Gründen der Freigestaltung der Waage, leine Grenze gesetzt ist.
Eine weitere bekannte Projektionseinrichtung verzichtet auf den am Waagebalken befestigten Zeiger, indem an demselben ein Reflexionskörper ange- bracht ist, welcher ebenfalls von einer Lichtquelle vermittels eines Kondensors verstärkt beleuchtet wird, unter Zwischenschaltung einer mit einer geätzten Markierung versehenen durchsichtigen Platte und eines Objektivs, wodurch entsprechend der Balkenneigung der Lichtstrahl eine bestimmte Ablenkung erfährt und über weitere Spiegel auf eine Skale projiziert wird. Dieser ; sogenannte Lichtzeiger kann durch die genannte Spiegel anordnung verhältnismä ssig lang gestaltet werden.
Der Länge des Licht- zeigers ist jedoch, entsprechend dem Verhältnis aus Hebel-und Zeigerlänge, eine Grenze gesetzt, welche mit der Gesetzmässigkeit der Abnahme der Lichtstärke mit dem Quadrat der Entfernung begrenzt ist. Anderseits ist es aber auf Grund der schädlichen Temperaturstrahlung ohne weiteres möglich, die Lichtquelle zu verstärken. Eine Verwendung von Kaltlicht zur Projektion in Feinwaagen erlaubt der heutige Stand der Technik ebenfalls noch nicht.
Ferner ist versucht worden, durch n-fache Auslenkung des Lichtweges einer Projektionseinrichtung mittels eines am Balken mitschwingenden und eines zweiten starr angeordneten Refiexionskörpers Ableseskalen bei kleiner Balkenneigung lang zu gestalten. Es sind bereits 8fache Vergrösserungen des Balkenneigungswinkels erreicht worden; da jedoch jede einzelne Reflexion mindestens 12 % der Lichtintensität vermindert, ferner konstruktionsbedingt weitere Reflexionskörper verwendet werden müssen, welche ebenfalls die Lichtintensität herabmindern, kann die Ausleuchtung der Ableseskale nicht mehr in ausreichendem Masse gestaltet werden.
Der gegenwärtige Stand aller Industrien, welche Waagen, so auch Feinwaagen, betreiben, erwartet für solche Erzeugnisse mindestens vier Dekaden der Massewerthestimmung durch die Balkenneigung, wovon eine Dekade durch Nonius oder andere Hilfsmittel geschätzt werden darf. Das entspricht mindestens einer Anzahl von 1000 Skalenteilen, die auch als Teilbild projiziert werden dürfen. Eine solche Projektionseinrichtung ist mit bisher an Waagen bekannten Mitteln nicht zu erreichen.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, bei Verwendung leiner relativ kleinen Lichtquelle und Aufwendung einer sehr kleinen Neigung des Balkens, die Ableseskale sehr lang zu gestalten.
Erfindungsgemäss wird die Aufgabe dadurch gelöst, dass an dem schwingenden System der Waage Brechungskörper angeordnet sind, über die ein Ob jektiv ein auslenkbares Bild einer Skale in einer Zwischenbildebene erzeugt. Vor der Zwischenbildebene ist eine Sammellinse angebracht, und das Zwischenbild wird durch ein zweites Objektiv vergrössert über Umienkkörper auf einer am Waagengehäuse befindlichen Bildebene abgebildet.
Um eine volle Ausleuchtung der zu projdzieren- den Skale zu erhalten, kann vor der Lichtquelle ein Kondensor angeordnet sein.
Die erfindungsgemässe Lösung hat den Vorteil, dass sich eine grössere Wägegenauigkeit bei gleichzeitig grösserer Konstanz erreichen lässt.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert.
Der Glühkörper einer Lichtquelle 1 wind durch einen Kondensor 2 etwa in der Hälfte der Wegestrecke (bei la) zwischen den Brechungskörpern 5 und 7 abgebildet, wobei eine zu projizierende Skale 3 voll ausgeleuchtet ist. Diese Notwendigkeit ist vorhanden, da anderenfalls die Gefahr besteht, dass nur eine Teilstrecke der Skale 3 durch die Brechungskörper 5 und 7 geleitet werden kann. Ein Objektiv 4 bildet die Skale 3 in einer Luftbildebene bei 8 vergrössert ab. Die Abbildung in der Luftbildebene bei 8 kann bei Drehung eines Balkens 6, an welchem mitdrehende Brechungskörper 5 (zwei Stück gezeichnet) befestigt sind, über die gesamte Abbil dungslänge der bereits vergrösserten Skale 3 ausgelenkt werden. In der Luftbildebene 8 ist eine Sammellinse 9 angeordnet.
Diese hat die Aufgabe, ein Maximum an Lichtstrahlen aus der Projektion des Objektivs 4 in die Hauptebene eines weiteren Objektivs 10 zu leiten. Die Luftbildebene bei 8 der Skale 3 wird dabei durch die Sammellinse 9 nicht zerstört. Das Objektiv 10 entnimmt alsdann aus dem Wirkungsbereich der Sammellinsle 9 ein jeweiliges luftprojiziertes Teilbild je nach der Auslenkung durch den gedrehten Balken 6 und seiner an ihm befestigten Brechungskörper 5 und zeichnet, nochmals vergrössert, das gesamte Teilbild, oder nur einen Teil des von ihm aufgenommenen Teilbildes über jeweils der Konstruktion der Waage entsprechenden Umlenkkörper 11 in die Richtung auf eine Bildebene 12.