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Able sevorricfrt;ung für Prctilinstrumente Die Erfindung betrifft
eine Ablesevorrichtung zur Vermeidung bzw. Verringerung des Parallaxenfehlers bei
Profilinstrumenten und zur Streckung des bogenförmigen Skalenbildes.
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Profilinstrumente, die vorzugsweise zur ßchalttafelanzeige dienen)
haben auf Grund ihrer bogenförmigen Skalenscheiben den Nachteil, daß sie nur sehr
schwer ohne Parallaxenfehler abgelesen werden können und dieser Fehler gerade im
wichtigen Meßbereichsanfang und -ende besonders groß wird. Bei sehr kleinen Profilinstrumenten
mit kurzem Bogenradius der Skalenscheibe, wie sie heute häufig benutzt werden, gehen
die Ableseschwierigkeiten so weit, daB sogar die Beschriftung der Skalen im Anfangs-
und Endbereich nur schwer erkennbar ist. Ein genaues parallaxenfreies Ablesen ist
nur durch standiges Wenden und Bewegen des Kopfes in unmittelbarer Nähe des Instrumentes
möglich, da sich das Auge des Beobach-ters immer in der durch den Zeiger und seine
Drehachse gebildeten Ebene befinden muß. Gerade aber bei Schalttafelinstrumenten,
die üblicherweise aus größerer Entfernung beobachtet werden, ist es im allgemeinen
g nicht möglich, den Meßwert parallaxenfrei abzulesen.
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Außerdem erscheint die Skale durch ihre Bogenform im Anfangs-und Endbereich
stark gedrängt, was den Eindruck einer unlinea-.
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ren Skalencharakteristik entstehen läßt und das Ablesen weiter erschwert.
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Man hat versucht, diese Nachteile durch mechanische Hilfsmittel, welche
die kreisförmige Bewegung des Zeigers in eine geradlinige Bewegung übersetzen, zu
überwinden. So werden Ellipsen- und Lemniskatenlenker verwendet oder der Zeiger
über ein endloses Band bewegt. Diese mechanischen Lösungen sind jedoch aufwendig
und außerdem störanfällig.
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Es sind auch optische Ablesevorrichtungen bekannt geworden, die Linsen
benutzen, um einen Teilbereich der Skale oder die ganze Skale zu vergrößern. Diese
SinrichLlngen -soweit sie überhaupt bei Profilinstrumenten zur Anwendung kamen-
ermöglichen jedoch weder parallaxenfreies Ablesen des Meßwertes noch eine Linearisierung
der scheinbar gedrängten Skalenbereiche am Skalenanfang und -ende. Eine andere bekannte
Anordnung sorgt dafür, daß ebene Kreisskalen mit radialen Teilstrichen, wie sie
bei üblichen Vielfach-Meßgeräten verwendet werden, dem Beobachter gestreckt erscheinen,
wenn er in einen entsprechend angeordneten und geformten Hohlspiegel sieht.
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Diese Lösung ist jedoch bei Profilinstrumenten nicht verwertbar und
läßt auch keinen Hinweis auf die erfindungsgemäße Lösung erkennen.
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Aufgabe der Erfindung ist es, eine Ablesevorrichtung zu schaffen,
die auch bei sehr kleinen Profilinstrumenten ein genaues Ablesen des Meßwertes unter
vollkommener oder weitgehender Vermeidung des Parallaxenfehlers ermöglicht und durch
die eine Streckung der gekrümmten Skale erzielt wird.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Skalenscheibe
anstatt eines planen Abdeckglases eine Zylinderlinse vorgesetzt ist, die in Richtung
des Skalenverlaufs eine konvexe Krümmung besitzt und deren Brechkraft so gewählt
ist, daß sie bei senkrechter Blickrichtung auf die Frontseite des Profilinstrumentes
die Sicht strahlen zur Drehachse des Neßwerkzeigers hinlenkt, so daß die über die
Skalenscheibe hinaus verlangerten Sichtstrahlen sich direkt in der Drehachse des
Meßwerkzelgers oder dahinter schneiden.
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Weitere zweckmäßige Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen näher
gekennzeichnet.
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Die Vorteile der Erfindung liegen insbesondere darin, daß mit einfachsten
Mitteln, nämlich mit einer als billiges Spritzteil aus glasklarem Kunststoff hergestellten
Linse, eine erstaunliche Verbesserung der Ablesegenauigkeit erreicht wird.
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Ein Ausfuhr iuigsbei spiel ist in der Zeichnung dargestellt und wird
im folgenden näher beschrieben.
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Die Zeichnung zeigt ein Profilinstrument 1 von oben mit durchsichtigem
Gehäuse 2. In das Gehäuse 2 ist eine Zylinderlinse 3 eingesetzt, hinter der eine
Skalenscheibe 4 angeordnet ist.
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Der Meßwert wird von dem Zeiger 5 des Meßwerks 6 durch eine nach unten
weisende dreieckige Zeigerspitze 5a, die sich am Ende des Zeigerarms 5b befindet,angezeigt.
Dem Beobachter bietet sich bei ausreichendem Abstand vom Prof ilinstrument, also
bei parallel einfallenden. Sichtstrahlen 7,8, ein virtuelles Bild 9 der Skalenscheibe
4. Je nach dem, welche Brechkraft die Zylinderlinse 3 besitzt, werden die Sichtstrahlen
stark oder.weniger stark in Richtung auf die Drehachse 10 des Meßwerkzeigers 5 hingelenkt.
So haben auf der rechten Seite der Zeigerlinse 3 dargestellte Sichtstrahlen 7 einen
Verlauf, der sie lotrecht auf die Skalenscheibe 4 fallen läßt und damit ein Parallaxenfehler
beim Ablesen vermieden wird. Der auf der linken Seite der Zylinderlinse 3 dargestellte
Verlauf der Sichtstrahlen 8 erfordert eine Brechkraft, welche die durch die bogenförmige
Skalenscheibe scheinbar erzeugte Verzerrung der Skalenteilung gerade wieder aufhebt.
Dadurch hat der Beobachter aus entsprechender Entfernung den Eindruck einer in gerader
Ebene liegenden Skale mit linearer Teilung.
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Wie die Zeichnung erkennen läßt, bedeutet die Ablenkung der Sicht
strahlen 7 in Vergleich mit den Sicht strahlen 8 quasi eine tiberkompensation des
Linearitätsfehlers. So ist es natürlich auch möglich, durch entsprechende Linsenkrümmungen
bestimmte Skalencharakteristiken zu erzeugen, um zum Beispiel eine Unlinearitt des
Meßwerk oder des Meßobjekts auszugleichen.