DE1947540B2 - Mit optischer Anzeigevorrichtung versehene Waage mit beweglicher Skala - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Waage mit optischer Ziffernanzeige, mit einem in Abhängigkeit vom Wiegeergebnis bewegbaren Skalenträger mit transparenter Zahlenreihe, einer Beleuchtungseinrichtung und einem Projektionsobjektiv zum Abbilden der bewegbaren Skala auf einem Schirm, sowie einem stehenden Skalenträger mit transparenter Zahlrenreihe neben diesem Schirm.

Derartige Waagen sind aus der Praxis allgemein bekannt Unabhängig davon ist aus der DE-AS 40 675 eine Vorrichtung bekannt, bei der zwei bewegbare Skalen vorhanden sind. Das Ableseverfahren ist relativ kompliziert, weil zunächst eine Ausrichtung oder Hauptskala und anschließend eine Interpolation mit der zweiten Skala vorgenommen werden muß.

Bei den modernen Waagen besteht aber das Bestreben, die gemessenen Werte, bzw. die gewogenen Gewichte nicht mittels einer Schätzung von Skalenteilungen, sondern völlig durch das Ablesen von Ziffernzeichen festzustellen. Bei einer bekannten, nach einem optischen Prinzip arbeitenden Waage, bewegen sich an einem Bildschirm immer die Bilder von zwei numerierten und 12 unnumerierten Teilstrichen neben einer stehenden Ziffernskala. Hierbei hat man bei dem Abesen von der Lage der numerierten und unnumerierten Teilstriche abhängig, von den beiden sich bewegenden Ziffernzeichen das eine, und von den 20 Ziffernzeichen der mhenden Skala zwei, zu wählen, wobei die letzteren häufig voneinander weit entfernt und außerdem nicht einmal in derselben Zeile liegen.

Diese Lösung hat den großen Nachteil, daß wenn

zahlreiche Gewichtsbestimmungen durchzuführen sind, die Handhabung der Waage mühsam ist, weil das

Zusammenstellen der gemessenen Werte aus den

zerstreut liegenden Ziffern sowie das Auswählen der gültigen drei Ziffern aus den beständig sichtbaren

Ziffern eine große Aufmerksamkeit erfordert Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine

Waage zu schaffen, bei welcher statt des optischen Ablesens der Skala der Waage, ohne der Notwendigkeit von Additionsoperationen und Schätzungen, der festgestellte: Gewichtswert völlig durch Ziffernzeichen angezeigt wird, wobei die Genauigkeit des Ablesens mit derjenigen der bisher bekannten Waagen mindestens übereinstimmt bzw. noch günstiger ist

Gelöst wird diese Aufgabe erfindungsgemäß dadurch, daß auf dem bewegbaren Skalenträger bei jeder Zahl, neben der Ziffer mit dem geringsten Stellenwert ein lichtdurchlässiger Spalt angebracht ist und daß diese lichtdurchlässigen Spalten so im Strahlengang des Projektionsobjektivs liegen, daß sie auf dem stehenden Skalenträger abgebildet werden, wobei die Höhe des Spaltbildes nicht größer ist als der Abstand der Mittellinien zweier Zahlen der stehenden Skala, und daß der Schirm so bemessen ist daß jeweils nur eine der Zahlen des bewegbaren Skalenträgers zur Gänze abgebildet wird. Weitere Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Ein Vorteil der erfindungsgemäßen Ausbildung liegt darin, daß mittels optischen Elementen am Bildschirm immer nur die Ziffernzeichen eines ganzen Ablesewertes sichtbar sind, die sich in einer Reihe ordnen, und einander leserichtig von links nach rechts, mit abnehmenden Ortswerten folgen. Mit dieser Ausbildung wird die Notwendigkeit von Additionen und Schätzungen ausgeschaltet, so daß bei der Ablesung der Meßresultate das Auftreten von Fehlern praktisch ausgeschlossen ist. Es ergibt sich dadurch eine rasche, nicht ermüdende Handhabung der Waage.

Die Erfindung wird anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert. Dabei zeigt
F i g. 1 den optischen Aufbau der Waage,
F i g. 2 einen Teil der beweglichen Ziffernskala,

F i g. 3 den Bildschirm der Waage sowie die daneben angeordnete stehende Skala,

F i g. 4 den optischen Aufbau einer weiteren Ausführung,
Fig.5 den dazugehörigen Bildschirm und die stehende Ziffernskala, und

Fig.6 das zur Beleuchtung der Ziffern mit einer größeren Lichtstärke dienende Biprisma und den dazugehörigen Lichtstrahlengang.
Aus der Lichtquelle 1 austretendes Licht fällt durch die Kondensorlinse 2 auf die bewegliche Skala 3 der Waage, die mittels des Armes 4 um die Achse 5 drehbar gelagert ist An der beweglichen Skala 3 sind Ziffern 6 vorgesehen, die beim Messen die Hauptablesung liefern. Außer den Ziffern ist neben der Ziffer mit dem geringsten Stellenwert ein lichtdurchlässiger Spalt 7 vorgesehen. Das Projektionsobjektiv 8 projiziert das Bild der Ziffernreihe 6 auf den Bildschirm 9 und das Bild des lichtdurchlässigen Spaltes 7 auf die stehende Ziffernskala 10.

In Fig.3 ist der Bildschirm 9 und die stehende Ziffernskala 10 der Waage dargestellt. Es ist ersichtlich, daß am Bildschirm 9 nur eine einzige dreistellige Zahl 6' der Ziffernreihe 6 voll sichtbar ist, während das Bild 11

der benachbarten Ziffernreihe 11 nur teilweise erscheint In einer Linie mit dem auf dem Bildschirm sichtbar werdenden vergrößerten Bild 6' der Ziffernreihe e erscheint auf der stehenden Skala 10 neben dem Bildschirm 9 die Teilablesung des gemessenen Ergebnisses, da das Bild T des lichtdurchlässigen Spaltes 7 irgendeine Ziffer der stehenden Skala 10 beleuchtet Es sei betont, daß das Bild 7' des lichtdurchlässigen Spaltes 7 weder am Bildschirm 9 noch an der stehenden Skala 10 sichtbar ist und nur die zweistellige, die Teilablesung bedeutende Ziffer durchleuchtet und somit gut. sichtbar erscheinen läßt Im Falle des anhand von Fig.3 dargestellten Ausführungsbeispiels folgen an der stehenden Skala 10 von 00 auf 80 in Intervallen pro 20, in wachsender Reihe aufeinander die, die Teilablesung ergebenden zweistelligen Ziffern. Diese sind an einem dunklen Hintergrund durchsichtig oder durchscheinend ausgebildet Das Bild T des lichtdurchlässigen Spaltes 7 ist so breit daß es an der stehenden Skala 10 eine Ziffernreihe in vollem Umfang beleuchtet In Halbstellung beleuchtet das Bild T des lichtdurchlässigen Spaltes 7 zwei benachbarte Ziffernreihen in halber Höhe, und die Genauigkeit des Wagens ist so festgestellt daß in einem solchen Fall von den beiden benachbarten, halb beleuchteten Teilablesungen irgendwelche gewählt werden können, ohne daß hierdurch ein größerer als zulässiger Ablesefehler bzw. Ungenauigkeit eintreten würde.

Fig.4 veranschaulicht eine weitere Alternative der Erfindung, wo im Interesse der Erhöhung der Genauigkeit des Messens die stehende Ziffernskala mit einer sich von 00 bis 90 erstreckenden, untereinander angeordneten, mit nach je zehn Einheiten umfassender Unterteilung versehen ist Soll das Höhenmaß der Ziffernzeichen nicht verringert werden, wird sich die Höhe der sich auf diese Weise ergebenden stehenden Skala größer als die Höhe des Bildschirmes 9 ergeben. Wenn aber das Maß der stehenden Ziffernskala auch weiter der Höhe des Bildschirmes entsprechen soll, wird zufolge des dichteren Auflösens das Maß der Teilablesung herabgesetzt werden. Wünscht man aber das Maß der Ziffernzeichen nicht zu verkleinern, so kann man zwischen dem Projektionsobjektiv 8 und der stehenden Ziffernskala 14 eine Zerstreuungslinse 12 einsetzen, die die Vergrößerung des Bildes T des an der beweglichen Skala vorgesehenen Spaltes 7 bewirkt.

Fig. 5 veranschaulicht eine dann erscheinende Anzeige. Bei dieser Ausführung würde die Lichtstärke des auf die stehende Ziffernskala abgebildeten Spaltbildes T infolge der durch die Linse 12 erzeugten Vergrößerung kleiner sein. Vorzugsweise ist dahe/ zwischen der Linse 12 und der stehenden Skala ein das Licht verdichtendes Biprisma 13 angeordnet Der Strahlengang des letzteren wird in der F i g. 6 gezeigt Das Biprisma 13 ergibt aber nicht nur eine stärkere Beleuchtung der Ziffernzeichen der Teilablesung, sondern vergrößert zugleich auch den Abieseraumwinkel. Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig.6 hat das Biprisma als Querschnitt ein gleichschenkeliges Trapez, wobei aber mit gleicher Wirkung auch zwei, mit ihren Basen einander zugekehrte, dreieckigen Querschnitt aufweisende Prismen verwendet werden können, zwischen denen die planparallele Platte eine Luftschicht bildet Durch das Biprisma 13 werden die zwischen den Geraden 15 und 17, sowie 16 und 18 verlaufenden Lichtstrahlen gegen die Mitte der stehenden Ziffemska-Ia 14 gerichtet wodurch die Länge des Spaltbildes T verringert wird, während die Breite desselben unverändert bleibt Dadurch erhöht sich die Lichtstärke des

Spaltbildes 7'.

Die erfindungsgemäße, mit optischer Ziffernanzeigereinrichtung versehene Waage ist im weiten Bereiche überall verwendbar, wo durch Ablesung viele Gewichtsmessungen durchzuführen sind, und dabei ein präzises Ablesen der Gewichtswerte erwünscht ist Ein weiterer Vorteil ergibt sich dadurch, daß die Anzeige am Bildschirm und an der stehenden Ziffernskala selbsttätig erscheint, ohne daß von der ablesenden Person irgendeine Regulierung notwendig ist.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Waage mit optischer Ziffernanzeige, mit einem in Abhängigkeit von dem Wiegeergebnis bewegbaren Skalenträger mit transparenter Zahlenreihe, einer Beleuchtungseinrichtung und einem Projektionsobjektiv zum Abbilden der bewegbaren Skala auf einem Schirm, sowie einem stehenden Skalenträger mit transparenter Zahlenreihe neben diesem Schirm, dadurch gekennzeichnet, daß auf dem bewegbaren Skalenträger (3) bei jeder Zahl, neben der Ziffer mit dem geringsten Stellenwert ein lichtdurchlässiger Spalt (7) angebracht ist, und daß diese lichtdurchlässigen Spalten (7) so im Strahlengang des Frojektionsobjektivs (8) liegen, daß sie auf dem stehenden Skalenträger (10, 14) abgebildet werden, wobei die Höhe des Spaltbildes nicht größer ist als der Abstand der Mittellinien zweier Zahlen der stehenden Skala (10,14) und daß der Schirm (9) so bemessen ist, daß jeweils nur eine der Zahlen des beweglichen Skalenträgers (3) zur Gänze abgebildet wird.

2. Waage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im Strahlengang zwischen dem Projektionsobjektiv (8) und dem stehenden Skalenträger (14) eine Zerstreuungslinse (12) angeordnet wird.

3. Waage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im Strahlengang zwischen Projektionsobjektiv (8) und stehenden Skalenträger (10) bzw. Zerstreuungslinse (12) und stehendem Skalenträger (14) ein Biprisnna (13) angeordnet ist, dessen Querschnitt ein gleichschenkeliges Trapez ist oder aus zwei, mit ihren Basen einander zugekehrten, einen Dreieckquerschnitt aufweisenden separaten Prismen besteht