DE1016944B

DE1016944B - Split scale, preferably precision pitch circle

Info

Publication number: DE1016944B
Application number: DEA26966A
Authority: DE
Inventors: Dr Friedrich Werner
Original assignee: Askania Werke AG
Current assignee: Askania Werke AG
Priority date: 1957-04-13
Filing date: 1957-04-13
Publication date: 1957-10-03

Description

Geteilter Maßstab, vorzugsweise Präzisionsteilkreis Neuere Untersuchungen über das Verhalten gläserner Präzisionsteilungen zeigen, daß die an sie gestellten Erwartungen offenbar nicht vollauf erfüllt werden. Die Nachprüfung älterer gläserner Präzisionskreisteilungen gab Anlaß zu der Frage, ob der Werkstoff Glas tatsächlich ein andauernd spannungsfreies Verhalten aufweist. Alle Messungen deuten nun darauf hin, daß dieses nicht der Fall ist, wobei es als besonders bedenklich erscheinen muß, daß die Verschlechterung der Teilungen sehr wahrscheinlich nicht allein auf Veränderungen der Geometrie des Teilungsträgers zurückgeführt werden können. Vielmehr muß unterstellt werden, daß sich innerhalb gewisser Teilbereiche der Teilungsträger Veränderungen abgespielt haben, die zur gegenseitigen Verschiebung der Teilstriche in mitunter zusammenhängenden Bereichen des Maßstabes führten. Mögliche Glasspannungen und ungeklärte Strukturänderungen geben also Anlaß zu zeitlichen Variationen des gläsernen Teilungsträgers, so daß die Teilung - abweichend von den älteren Vorstellungen -, die einmal für gut befunden worden ist, nicht für alle ferneren Zeiten die gleichen Eigenschaften aufweisen muß.Split scale, preferably precision pitch circle. Recent studies on the behavior of glass precision graduations show that the Apparently expectations are not fully met. The review of older glass Precision circular graduations gave rise to the question of whether the material glass was actually used exhibits a permanently tension-free behavior. All measurements now indicate this point out that this is not the case, although it appears to be particularly questionable That the deterioration of the divisions must very likely not be solely due to that Changes in the geometry of the graduation carrier can be traced back. Much more must be assumed that within certain sub-areas of the division carrier Changes have played out that cause the tick marks to shift from one another led in sometimes connected areas of the scale. Possible glass tensions and unexplained structural changes give rise to temporal variations of the glass graduation carrier, so that the graduation - deviating from the older ideas - which was once found to be good, not the same for all subsequent times Must have properties.

Ähnliche Erscheinungen wurden früher an aus Bronze hergestellten Längenormalen beobachtet, so daß diese später aus Platin gefertigt wurden. Dieses -wurde darauf seiner mangelnden Härte wegen durch Platin-Iridium-Legierungen ersetzt, während sich für Teilkreise Silber als Teilungsträger einbürgerte. Seine leichte Korrosionsfähigkeit und die geringe Schlagfestigkeit des Silbers führten jedoch zu seinem Ersatz durch. Legierungen von Platin und Palladium (Monellmetall).Similar phenomena used to be seen on length standards made of bronze observed, so that these were later made of platinum. This - was on it Replaced by platinum-iridium alloys because of its lack of hardness, while naturalized silver as a graduation carrier for partial circles. Its easy corrosion ability and the poor impact resistance of silver, however, led to its replacement. Alloys of platinum and palladium (monell metal).

Diese Teilungsträger wurden jedoch sehr bald durch das Glas ersetzt, das vorzügliche fertigungstechnische Eigenschaften mit einer zunächst befriedigenden Korrosionsbeständigkeit verbindet. Die Nachprüfung älterer Glaskreise zeigt heute, daß ihre Fehler fast in jedem Falle größer geworden sind, so daß es sich also unabhängig von der Erklärung dieser Erscheinungen empfiehlt, nach neuen Werkstoffen zu suchen, von denen erwartet werden darf, daß ihre Veränderungen geringer sind als die des Glases. Obschon sich das günstige Verhalten von Quarz mit den Vorteilen des Werkstoffes Glas verbinden läßt, scheidet doch der Einsatz von Quarz infolge seines hohen Preises aus.However, these graduation carriers were very soon replaced by glass, the excellent manufacturing properties with an initially satisfactory Corrosion resistance connects. The examination of older glass circles shows today, that their faults have increased in almost every case, so that it becomes independent from the explanation of these phenomena recommends looking for new materials, of whom it can be expected that their changes are less than those of the Glass. Although the favorable behavior of quartz is combined with the advantages of the material Can connect glass, the use of quartz is different due to its high price the end.

Der vorliegenden Erfindung entsprechend wird nun ein geteilter Maßstab, vorzugsweise ein Präzisionsteilkreis, vorgeschlagen, der sich dadurch kennzeichnet, daß sein Teilungsträger aus keramischen Werlirstoffen gefertigt ist. Zahlreiche der keramischen Werkstoffe eignen sich - wie Untersuchungen zeigten - vorzüglich für die Herstellung von Präzisionsteilungen, wobei sich Massen, die unter der Sammelbezeichnung Steatit bekannt sind, als vorteilhaft erwiesen. Unter »Steatit« soll hier nicht nur das aus feinstgemahlenem Magnesiumsilikat unter Zusatz von Flußmitteln durch Brennen bis zur Sinterung hergestellte Material verstanden werden, sondern auch dessen porzellanähnlichen Sonderausbildungen, die in der Technik beispielsweise für Isolationszwecke Verbreitung gefunden haben. Weiterhin wird auch der Naturspeckstein zu den keramischen Massen gezählt, obwohl dieses Material nicht im strengen Sinne einem keramischen Herstellungsverfahren unterworfen wird.According to the present invention, a split scale is now preferably a precision pitch circle, suggested, which is characterized by that its graduation carrier is made of ceramic Werlirstoffen. Numerous of the ceramic materials are - as studies have shown - excellently suited for the production of precision graduations, with masses falling under the collective name Steatite are known to be beneficial. Under "steatite" should not be used here only the one made of finely ground magnesium silicate with the addition of flux Firing up to sintering produced material can be understood, but also its porcelain-like special training, for example in technology have found widespread use for insulation purposes. Natural soapstone is also used counted among the ceramic masses, although this material is not in the strict sense is subjected to a ceramic manufacturing process.

Die hohe Formbeständigkeit der untersuchten keramischen Massen und ihre von der des Glases in extremer Weise abweichende physikalische Struktur verhindern jene Spannungen, die beim Glas zu den unerwünschten Teilungsänderungen geführt haben.The high dimensional stability of the investigated ceramic masses and prevent their physical structure, which is extremely different from that of glass those tensions which led to the undesired changes in pitch in the glass.

Darüber hinaus empfiehlt sich jedoch die Verwendung von Porzellan in mancherlei Hinsicht. Zunächst lassen sich die vielen keramischen Stoffen eigenen Transparenzeigenschaften mit ähnlichen Vorteilen wie beim Glas zur Ablesung der Maßstäbe heranziehen. Darüber hinaus jedoch weist Porzellan nicht oder nur in bedeutend geringerem Umfang die plastischen Verformungseigenschaften des Glases auf, die beispielsweise an einer Glasplatte beobachtet werden können, die nur an zwei Stellen ihrer Fläche unterstützt wird. Auch macht es sich rein fertigungstechnisch vorteilhaft bemerkbar, daß das Auslegen der Teilstriche beim Porzellan weitaus weniger mühevoll ist als beim Glas, wo ja bekanntlich besondere Schwierigkeiten beim Einbringen eines Kontrastmittels in geätzte Teilungsmarkierungen eintreten. Die äußerst geringe Porosität und Löslichkeit dieser Werkstoffe führt zu einer gegenüber dem Glas erhöhten Korrosionsbeständigkeit. Auch bilden sich an ihrer Oberfläche nicht die bekannten dünnen alkalischen Schichten, die bei Glaskreisen, die der feuchten Luft ausgesetzt sind, auftreten und die in Verbindung mit Staubteilchen das Bild des Kreises schmierig erscheinen lassen. Weiterhin wird die Erscheinung der Blasenbildung an der Oberfläche des Teilungsträgers, die häufig bei älteren Teilkreisen eintritt, nicht beobachtet.In addition, however, the use of porcelain is recommended in some ways. First of all, the many ceramic materials can be customized Transparency properties with advantages similar to those of glass for reading the Use standards. In addition, however, porcelain has no or only a significant amount to a lesser extent the plastic deformation properties of the glass, for example can be observed on a glass plate, which is only in two places on its surface is supported. It is also noticeable from a purely manufacturing point of view, that laying out the graduation marks in porcelain is far less laborious than in the case of glass, where, as is well known, there are particular difficulties in introducing a contrast medium step into etched graduation marks. The extremely low porosity and solubility these materials lead to an increased corrosion resistance compared to the glass. Also form not the well-known thin ones on their surface alkaline layers that occur in glass circles exposed to humid air, occur and which in connection with dust particles smear the image of the circle appear. Furthermore, there will be the appearance of surface blistering of the graduation carrier, which often occurs with older graduated circles, is not observed.

Das Porzellan weist bei ähnlichen Bearbeitungseigenschaften und der erhöhten Korrosionsbeständigkeit mechanische Eigenschaften (Gewicht, thermischer Ausdehnungskoeffizient u. dgl.) auf, die - abgesehen von der erwähnten Formbeständigkeit - nicht wesentlich von der des Glases verschieden sind.The porcelain has similar processing properties and the increased corrosion resistance mechanical properties (weight, thermal Coefficient of expansion and the like), which - apart from the dimensional stability mentioned - are not significantly different from that of the glass.

In weiterer Ausbildung der vorliegenden Erfindung werden vorzugsweise solche keramischen Massen zur Herstellung des Maßstabes verwendet, die eine genügend hohe Transparenz aufweisen; dieses ist vornehmlich bei Porzellanen geeigneter Zusammensetzung der Fall. Man ist also entweder durch Auswahl der keramischen Massen oder durch entsprechende Formgebung des Teilungsträgers in der Lage, die Teilungsmarkierungen im -durchscheinenden Licht zu beobachten, ohne daß die bisher verwendeten Ab eseeinrichtungen durch neue ersetzt werden müssen.In a further embodiment of the present invention are preferred such ceramic masses are used for the production of the scale, which is a sufficient have high transparency; this is primarily in the case of porcelains with a suitable composition the case. So one is either through the selection of the ceramic masses or through Corresponding shaping of the graduation carrier capable of the graduation markings to be observed in the translucent light without the previously used Ab eseeinrichtungen need to be replaced by new ones.

In den Darstellungen der Fig. 1 bis 3 sind als Ausführungsbeispiele dem Erfindungsvorschlag entsprechende Teilkreis,- im Schnitt wiedergegeben, wobei die Fig. 1 den keramischen Grundkörper 1 eines Teilkreises größeren Durchmessers zeigt. Die Flächen 2, die die Teilung aufnehmen, sind zu Planflächen ausgebildet, wobei die Annäherung der Flächen 2 an eine Planfläche unter Verwendung geeiigneter Hilfsmittel durch Anschleifen und nachfolgendes Polieren vorgenommen «-erden kann. Der Teilungsträger ist an den Stellen 3 mit Aussparungen versehen, die das Material des Teilungsträgers auf eine solche Stärke reduzieren, daß die Teilung im durchscheinenden Licht betrachtet werden kann. 4 bezeichnet Versteifungen, die dazu dienen, dem Teilungsträger eine erhöhte Haltbarkeit zu geben.In the representations of FIGS. 1 to 3 are exemplary embodiments the proposed invention corresponding pitch circle - reproduced in section, where Fig. 1 shows the ceramic base body 1 of a pitch circle of larger diameter shows. The surfaces 2, which take up the division, are formed into plane surfaces, the approximation of the surfaces 2 to a flat surface using suitable Aids can be made by grinding and subsequent polishing. The graduation carrier is provided at the points 3 with recesses that the material Reduce the graduation support to such a thickness that the division in the translucent Light can be viewed. 4 denotes stiffeners that serve to support the dividing beam to give an increased shelf life.

Die Fig. 3 gibt einen Teilungsträger 5 wieder, der den heute verwendeten gläsernen Teilungsträgern entspricht. Die Außenflächen, insbesondere die Fläche 6, die die Teilung trägt, ist wieder geschliffen und poliert und der gesamte Teilungskörper mit der Öffnung 7 versehen, die die übliche Justierung des Kreises zuläßt.Fig. 3 shows a graduation carrier 5 again, which is used today corresponds to glass graduation carriers. The outer surfaces, especially the surface 6, which carries the graduation, is ground and polished again and the entire graduation body provided with the opening 7, which allows the usual adjustment of the circle.

In der Fig. 3 ist ein Teilungsträger 8 dargestellt, bei dem angenommen wird, daß er aus keramischen Massen geringerer Transparenz besteht. Zur Erhöhung der Transparenz ist die Fläche 9, die die Teilung aufnimmt, wieder in ihren Abmessungen so reduziert, daß eine Beleuchtung des Maßstabes von seiner Rückseite her vorgenommen werden kann. Für den Erfindungsvorschlag ist es an sich belanglos, ob die Teilungsträger nach Art der bekannten Teilkreise oder als lineare Maßstäbe ausgebildet werden. In linearer Ausbildung lassen sich solche keramischen 'Tassen beispielsweise als. Abstandsnormale an Basislatten u. dgl. verwenden.In Fig. 3, a graduation carrier 8 is shown in which assumed is that it consists of ceramic masses of lower transparency. To increase the transparency is the surface 9, which takes up the division, again in its dimensions so reduced that the scale is illuminated from its rear side can be. For the invention proposal, it is irrelevant whether the graduation carrier be designed according to the type of known pitch circles or as linear scales. In a linear design, such ceramic cups can be used, for example. Use distance standards on base battens and the like.

Die dein Erfindungsvorschlag entsprechenden Teilungsträger lassen sich in allen Verfahren verwenden, die heute der Herstellung von Präzisionsteilungen dienen. Bevorzugt finden sie in solchen Verfahren Anwendung, bei denen die Teilungsmarkierungen durch auf die Oberfläche des Maßstabes aufgebrachte Materialien gebildet werden. Dieses kann insbesondere nach bekannten fotochemischen oder fotomechanischen Verfahren erfolgen.Leave the graduation carriers corresponding to your invention proposal can be used in all processes that are used today in the manufacture of precision graduations to serve. They are preferably used in processes in which the graduation markings formed by materials applied to the surface of the scale. This can be done in particular by known photochemical or photomechanical methods take place.

Claims

PATENT CLAIMS: 1. Split scale, preferably precision pitch circle, characterized by a graduation carrier made of ceramic materials.

2. Split scale according to claim 1, characterized in that the graduation carrier is made of fine ceramic materials like porcelain.

3. Shared Scale according to claim 2, characterized by the use of transparent ceramic Crowds.

4. Split scale according to claim 1, characterized in that the graduation carrier consists of natural soapstone.

5. Split scale according to one of claims 1 to d, characterized in that the graduation markings are preferably made of materials which are applied to the graduation carrier are formed.

6. Split 'scale according to one of claims 1 to 5, characterized in that the graduation carrier preferably at the points that carry the division, so reduced in strength is that the division can be seen in transmitted light.

7. Split scale according to one of claims 1 to 6, characterized in that at least the surfaces of the graduation carrier that accommodate the graduation are plane surfaces. B.

Shared scale according to one of claims 1 to 7, characterized in that the scale as a length scale is trained.

9. length scale according to claim 8, characterized in that the Scale is designed according to the type of final scales. 'q. Scale according to claim 8 or 9, characterized by the use as a standard spacing on base slats and the like.