DES0036076MA - - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

Tag der Anmeldung: 29. Oktober 1953 Bekanntgemacht am 26. April 1956

DEUTSCHES PATENTAMT

Die Entwicklung im Feinwaagenbau geht in die Richtung der bequemen, sicheren und schnelleren Handhabung von Präzisions- und Analysenwaagen. Ein Mittel hierzu ist unter anderem der Fortfall des Aufsetzens der Gewichte von Hand aus einem besonderen Gewichtssatz mit der leicht zu Fehlern führenden- Addition der aufgelegten verschieden großen Gewichte, insbesondere der kleinen Bruchgrammgewichte. Die verschiedenen Gewichtsauflagevorrichtungen, die bei geschlossenem Gehäuse von außen zu bedienen sind, haben immer noch den Mangel, eine gewisse Einstellarbeit zu verlangen. Diesem Mangel helfen die automatischen Anzeigevorrichtungen ab, bei denen eine am Zeiger befestigte, als Diapositiv ausgebildete Mikroskala über ein optisches Linsensystem, das in der Hauptsache aus der Lichtquelle, dem Kondensor und einem Objektiv besteht, vergrößert auf eine Mattscheibe abgebildet wird und so die Ausschläge des Zeigers sichtbar macht. Diese Mikroskala ist bei der doppelschaligen Analysen- und Feinwaage meist vom Nullpunkt aus nach rechts und links in je 100 Teile und bei den einschaligen Analysenbzw. Feinwaagen von dem am Ende der Skala befindlichen Nullpunkt aus in 100 Teile geteilt. Bei ~ den üblichen Analysenwaagen mit 200 g Höchstlast

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umfaßt die Skala somit entweder einen Bereich von ο bis io mg mit Vio-mg-Teilung oder von ο bis ioo mg mit i-mg-Teilung. Unter Zuhilfenahme einer Noniusablesung bei der Waage, deren Skala bis ioo mg reicht, kann so von o,i zu o,i mg ohne .Gewichtsauf lage automatisch bis zu io bzw. ioo mg gewogen und abgelesen werden. Die automatische Anzeige läßt also eine Ablesung von drei Dezimalen zu.

Ein Ziel der Erfindung ist es nun, diesen automatischen Wägebereich durch Verfeinerung der . Ablesung des Zeigerausschlags um eine Dezimale zu erweitern, so daß er vier Dezimalen umfaßt. Es läßt sich dann beispielsweise von ¹Ao mg bis 999,9 mg automatisch ohne Verwendung von Gewichten wiegen. Es brauchen dadurch erst ab ι g Gewichte benutzt zu werden, die entweder von Hand oder durch Auflagevorrichtungen aufgebracht werden können, \vodurch eine wesentliche Verein-

ao fachung der Handhabung der Waage erreicht ist.

Das Naheliegendste wäre, zu diesem Zweck die

Skala zu vergrößern, demgemäß mit einem größe-

; ren Neigungswinkel zu arbeiten und auf der Mikroskala vom Nullstrich aus je iooo Einheiten unterzubringen. Dieser Weg ist aber nicht gangbar, weil bei größeren Winkelausschlägen der Fehler der Anzeige ein Mehrfaches der kleinsten Teilungseinheit beträgt, so daß zu seinem Ausgleich eine ungleichmäßig geteilte Skala erforderlich wird. Dies macht aber das Arbeiten mit einem Nonius'unmöglich. Außerdem können Analysen- und Feinstwaagen mit ihren notwendig ebenen Lagerstellen keine großen Winkelausschläge vertragen, soll die Genauigkeit und Beständigkeit der Anzeige nicht leiden.

Eine Verringerung der Teilungsabstände ist ebenfalls nicht möglich. Die Länge der heute verwendeten Mikroskalen beträgt nämlich etwa 7 bis 10 mm für je 100 Skalenteile. Wenn sich auch auf solch kleiner Skalenlänge trotz gewisser Schwierigkeiten noch 1000 Skalenteile unterbringen lassen, so muß doch in Kauf genommen werden, daß die Striche und Zählen unscharfe Ränder aufweisen, leicht durch Mikrostaub unsauber' erscheinen und somit ein schlechtes Bild auf der Mattscheibe ergeben. Überdies genügt es nicht, die bisherige Skalenlänge beizubehalten, sofern' die Zeigerlänge nicht vergrößert werden kann, denn der Winkelfehler tritt zwar bei der bisherigen verhältnismäßig groben Teilung in 100 Skalenteile nicht in Erscheinung, wird aber bei einer Einteilung in 1000 Teile mehrere Skalenteile betragen. Es ist also notwendig, die bisher schon verhältnismäßig kleinen Winkelausschläge der Waage unter den bisher übliehen Wert zu reduzieren, wenn der Winkelfehler nicht mehr als ein Drittel bis ein Viertel eines Skalenteiles bei 10 000 Skaleneinheiten betragen soll.

Die aufgezeigten Schwierigkeiten lassen sich erfindungsgemäß dadurch vermeiden, daß bei an sich bekannter Verwendung eines auf der Mattscheibe angeordneten Transversalmaßstabes dieser zur Erhöhung des automatischen Wägebereiches auf vier Dezimalen als aus zehn Einzelmaßstäben mit um je Vio Teilungsintervall gegeneinander versetzter Teilungen bestehender hundertteiliger Vergleichsmaßstab ausgebildet ist, den jeweils nur ein Teilstrich der Mikroskala bestreicht. Bei Meßgeräten allgemeiner Art mit projizierten Skalen sind zwar Transversalmaß stäbe auf der Mattscheibe bekannt. Diese sind jedoch nur zehnteilig.

Der zu der notwendigen und durch die Erfindung ermöglichten Ausschaltung des Winkelfehlers erforderliche kleinere Ausschlag des Waagebalkens wirkt sich sehr vorteilhaft aus. Es ist hierdurch möglich, den Schwerpunkt tiefer als üblich zu legen, wodurch die Waage schneller einspielt und beständiger in der Anzeige wird, so daß damit eine größere Wägegenauigkeit erzielt werden kann. ' Außerdem tritt durch die kleinere Winkelbewegung eine geringere Abnutzung der Schneiden ein, so daß die Waage geschont wird und ihre hohe Anfangsgenauigkeit langer als üblich beibehält.

Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung eines Ausführungsbeispiels an Hand der Zeichnung. In der Zeichnung ist

Fig. ι eine schematische Darstellung des Strahlenganges in einer Analysen- oder Feinwaage gemäß der Erfindung,

Fig. 2 ein stark vergrößerter Ausschnitt aus der Mikroskala, .

Fig. 3 ein Ausschnitt aus der Mattscheibe, der den iooteiligen Vergleichsmaßstab zeigt,

Fig. 4 und 5 zwei Ausführungsbeispiele für die Mattscheibe einer Analysen- bzw. Feinwaage,

Fig. 6 und 7 vergrößerte Ausschnitte aus der Mattscheibe.

Fig. ι zeigt den an sich bekannten Strahlengang in der Projektionseinrichtung einer Analysen- oder io< Feinwaage gemäß der Erfindung. Die iooteilige Mikroskala 1, von der ein Ausschnitt in Fig. 2 abgebildet ist, wird über ein optisches System mit Lichtquelle 2, Kondensor 3, Objektiv 4 und Umlenkspiegel bzw. Prisma 5 und 6 in entsprechender 10; Vergrößerung auf die in Fig. 1 im Ausschnitt dargestellte, besonders ausgebildete Mattscheibe 7 projiziert. Diese trägt den ortsfesten Vergleichsmaßstab 8 nach Art eines Transversalmaßstabes, der aus zehn um je ¹Ao Teilintervall in senkrechter m Richtung gegeneinander versetzten senkrechten Einzelmaßstäben besteht. Der erste dieser Maßstäbe besitzt zehn Teilintervalle, die übrigen je neun, die alle einander gleich sind. Die Teilstriche des ersten Einzelmaß Stabes und die nebeneinander- ii_; liegenden Einzelmaßstäbe sind in senkrechter und waagerechter Richtung mit den Ziffern ο bis 9 beschriftet. Diese Ziffern sind beispielsweise ebenso wie die Teilstriche transparent ausgeführt, während die übrigen Teile der Mattscheibe mit Ausnahme eines vertikalen Fensters 9 links neben dem Maßstab (Fig. 4 und 5) schwarz abgedeckt sind.

Durch die dargestellte Spiegelanordnung läßt sich erreichen, daß die horizontal·schwingende, am Zeiger befestigte Mikroskala 1 um 90⁰ gedreht auf die Mattscheibe 7 projiziert wird. Der jeweils in

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den Bereich des Vergleichsmaßstabes fallende Teilstrich io der Mikroskala ι wandert so mit zunehmendem Gewicht auf der Mattscheibe von oben nach unten, so daß sein Zusammenfallen mit dem entsprechenden Teilstrich des von den Einzelmaßstäben gebildeten iooteiligen Vergleichsmaßstabes festgestellt werden kann (s. Fig. 4 und 5).

Durch eine einfache Einrichtung läßt sich die Ablesung des Leuchtbildes mit der Milligrammanzeige auf der Mattscheibe sowie gleichfalls einer mechanischen Gewichtsauflagevorrichtung vereinigen. Zu diesem Zweck ist jeder Teilstrich 10 der Mikroskala 1 mit einer durchsichtig ausgeführten Zahl 11 versehen (Fig. 2), welche die entsprechenden Milligrammzehner und -hunderter angibt. Diese Zahlen erscheinen in dem vertikalen Ausschnitt 9 der Mattscheibe 7 (Fig. 4 und 5) und wandern mit dem Teilstrich nach unten. Damit nun nicht alle Ziffern der vertikalen, die Milligrammeiner angebenden Ziffernreihe des Vergleichsmaßstabes gleichzeitig erscheinen, ist die Mikroskala 1 mit rechteckigen, transparenten Aussparungen 12 versehen (Fig. 2). Jedem Teilstrich 10 ist eine solche Aussparung 12 zugeordnet. Ihre Länge ist so gewählt, daß nur die jeweils geltende Ziffer der senkrechten Ziffernreihe auf der Mattscheibe ganz sichtbar wird (s. Fig. 4, 5, 6 und 7). Dadurch wird erreicht, daß in den Grenzstellungen der ersten Dezimale bei der Stellung Null die neue untere Ziffer schon voll sichtbar wird (Fig. 6), während die alte obere Ziffer bereits teilweise verschwunden ist, und daß bei den Grenzstellungen, bei denen die vierte Dezimale den Wert 9 hat, die alte obere Ziffer noch voll sichtbar ist, während die neue untere Ziffer schon teilweise abgedeckt wird (Fig. 7). Auf diese Weise werden Mißverständnisse in der Gewichtsablesung vermieden. So liest man z. B. in Fig. 6 93 mg ab, während in Fig. 7 die Gewichtsangabe 93,9 mg beträgt.

Neben der ortsfesten Mattscheibenskala 8 kann noch ein weiteres nicht mattiertes Fenster 13 (Fig. 4) vorgesehen werden, in dem die von Hand aufgelegten Gewichtswerte erscheinen.

Dieselbe Einrichtung ist auch auf einfache Präzisionswaagen mit einem Wägebereich von 10 bis 100 g anwendbar. Es lassen sich dann bei einer Skaleneinteilung von 10 mg alle Wägungen von 10 bis ioo g vollautomatisch ohne Verwendung eines einzigen Auflagegewichtes ausführen.

Claims (4)

PATENTANSPRÜCHE:

1. Analysen- oder Präzisionswaage mit auf eine Mattscheibe projizierter, am Zeiger befestigter Mikroskala, dadurch gekennzeichnet, daß bei an sich bekannter Verwendung eines auf der Mattscheibe (7) angeordneten Transversalmaßstabes dieser zur Erhöhung des automatischen Wägebereiches auf vier Dezimalen als aus zehn Einzelmaßstäben mit um je ¹Ao Teilungsintervall gegeneinander versetzten Teilungen bestehender hundertteiliger Vergleichsmaßstab (8) ausgebildet ist, den jeweils nur ein Teilstrich (10) der Mikroskala (1) bestreicht.

2. Analysen- oder Präzisionswaage nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß durch eine Spiegel- oder Prismenanordnung (5, 6) die Bewegung der horizontal schwingenden Mikroskala (1) in bekannter Weise in vertikaler Riehtung verlaufend auf den senkrecht angeordneten Vergleichsmaßstab (8) der Mattscheibe projiziert wird.

3. Analysen- oder Präzisionswaage nach Anspruch ι oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Schwerpunkt des Wiegesystems so tief gelegt ist und damit der Ausschlagwinkel so klein wird, daß der maximale Winkelfehler kleiner als ein Bruchteil eines Teilintervalls des ortsfesten Vergleichsmaßstabes (8) wird.

4. Analysen- oder Präzisionswaage nach Anspruch ι bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß auf dem die Mikroskala (1) tragenden Diapositiv jedem Teilstrich (10) entsprechend eine Aussparung (12) angeordnet und die Länge dieser Aussparung so bemessen ist, daß jeweils nur eine Ziffer der vertikalen feststehenden Ziffernreihe der Mattscheibe (7) voll sichtbar ist.

Angezogene Druckschriften:

Deutsche Patentschriften Nr. 667 323, 877 675; USA.-Patentschrift Nr. 2583690;
Zeitschrift »Feinwerktechnik«, Jahrgang 55, Heft 11 vom Nov. 1951, S. 279, 280.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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