DE913829C - Halbautomatische Analysenwaage - Google Patents

Description

Analysenwaagen wurden bisher zur Erleichterung und Verbesserung des Ablesens vielfach mit einem Mikroskop oder einer Projektionseinrichtung versehen. So wurde beispielsweise an der Waagenzunge (Zeiger) üblicher Länge eine Glasskala befestigt, deren vergrößertes Bild auf eine mit Nonius versehene Mattscheibe projiziert wird. Die Ablesung erfolgt bei einer solchen Einrichtung in der Weise, daß die groben Bruchgramme an der Zeiger- bzw. Zungenskala und die feinen Bruchgramme auf der Mattscheibe erkannt werden. Durch die Bewegung der Skala wird die Ablesung jedoch erschwert. Für die notwendige Addition der beiden Ergebnisse ist fernerhin das Ablesen an zwei Stellen, abgesehen von den auf der Waagschale liegenden Gewichten, störend, und es können dadurch Fehler verursacht werden. Außerdem behindert die nach vorn gezogene Projektionseinrichtung das Bedienen der Waage, und das kleine Blickfeld der Mattscheibe gibt keine Übersicht. Unbequem ist auch, daß man möglichst senkrecht zur Mattscheibe ablesen muß, um ein deutliches Bild zu haben. Dasselbe gilt auch für Benutzung eines Ablesemikroskops.

Zur Bestimmung der Bruchgramme ist das Verschieben des Reitergewichtes notwendig. Abgesehen von dem dabei entstehenden Zeitverlust ist ein einwandfreier Sitz der Reiter nicht immer gewährleistet, was die Genauigkeit der Wägung herabsetzt.

Oft werden die Analysenwaagen auch mit einer mechanischen Bruchgrammauflage versehen. Ihre Bedienung erfolgt durch einen oben seitlich am Schutzkasten angebrachten Drehknopf. In seiner unmittelbaren Nähe werden die damit aufgelegten Gewichte abgelesen. Durch diese ungünstige An

Ordnung können beim Auflegen Erschütterungen entstehen. Vor allem aber sind beim Summieren durch die Ablesung des Wiegeergebnisses an verschiedenen, weit auseinanderliegenden Stellen Additions- und Stellenfehler nicht ausgeschlossen. Um eine Feinwägung durchzuführen, wird häufig so verfahren, daß zunächst auf einer weniger empfindlichen Waage, einer sogenannten Vorwaage, die Gramme und größeren Bruchgramme festgestellt to werden. Dann wird auf einer Analysenwaage bis zu den feinsten Bruchgrammen abgeglichen. Nachteilig ist dabei, daß das Wiegegut von einer Waage zur anderen gebracht und der größere Teil der Gewichte zweimal aufgelegt werden muß. Es ist schließlich eine Analysenwaage bekannt, bei der in unmittelbarer Nähe der Waage und fest mit ihr verbunden eine mit einer Skala versehene Projektionsebene angeordnet ist, auf der der Waagenausschlag mittels einer von einem über Reflexionsspiegel geleiteten Lichtstrahl erzeugten Lichtmarke sichtbar gemacht werden kann. Bei dieser Waage sind die den Projektionslichtstrahl weiterreflektierenden Spiegel und die Skala durchweg innerhalb des Waagengehäuses angebracht. Dadurch kann der Lichtstrahl schon aus räumlichen Gründen nur eine ungenügende Verlängerung erfahren. Außerdem sind die Spiegel und die Skala einer schnellen Verschmutzung ausgesetzt und gegen Beschädigungen ungeschützt. Schließlich wird die Ablesung der horizontal liegenden Skala durch von der Projektionslampe auffallendes bzw. von den Projektionslichtstrahlen kommendes Streulicht sehr erschwert, und es ist bei längerer Benutzung der Waage auch mit einer beträchtlichen Temperaturerhöhung innerhalb des Waagengehäuses zu rechnen.

Die Erfindung betrifft nun eine Analysenwaage der vorstehend geschilderten Art, bei der alle aufgeführten Nachteile dadurch vermieden sind, daß zwei leicht divergierende, den die Lichtmarke erzeugenden Lichtstrahl zwischen sich mehrfach zickzackförmig weiterreflektierende und ihn schließlich auf die Skala werfende Spiegel vorgesehen und zusammen mit der Skala in einem Rahmen, Kasten od. dgl. unterhalb, oberhalb oder seitlich der Waage untergebracht sind.

Die Projektionsebene kann dabei mit einer z. B. den ganzen Bereich der kleinsten aufzulegenden Reitergewichte bzw. Bruchgrammgewichte umfassenden Skala oder auch mit mehreren von dem Lichtstrahl bestrichenen Skalen versehen sein, die verschiedenen, z. B. durch Aufsetzen besonderer Reiter eingestellten Empfindlichkeiten der Waage entsprechen.

Eine beispielsweise Ausführungsform der Erfindung zeigt die Zeichnung, und zwar ist

Fig. ι eine schaubildliche, teilweise schematische Darstellung einer Analysenwaage gemäß der Erfindung bei abgenommenem unterem Schutzkasten und Skalenrahmen und

Fig. 2 eine Ansicht der Skala und des Zählwerkes für die aufgelegten Gewichte in vergrößertem Maßstabe.

Die Waage ist in üblicher Weise auf einer Schiefer- oder Glasplatte 1 montiert. An der Unterseite der Platte 1 ist der Spiegelrahmen 2 befestigt, der vorn eine Projektionsebene 3 und ihr gegenüber an der Rückseite einen Projektor mit Lichtquelle 4 trägt. Die Mittelschneide 5 des Waagebalkens 6 ist gemäß Fig. 1 nach hinten verlängert. An dieser VeT-längerung 7 ist ein kleiner Spiegel 8 in Richtung der Drehachse verstellbar angebracht. Das durch das Objektiv (Projektor) auf der Blende erzeugte Bild wird durch die Fernrohrlinse 9 auf den kleinen Spiegel 8 geworfen, der es wieder auf den Schrägspiegel 10 reflektiert. Von ihm gelangt der Lichtstrahl 11 unter mehrmaliger Reflektierung durch die Spiegel 12, 13 auf die Rückseite der Projektionsebene 3. Der in Fig. 1 gezeigte zickzackförmige Verlauf des Strahlesir zwischen den Spiegeln 12 und 13 ergibt sich einerseits daraus, daß die beiden Spiegel nicht genau parallel verlaufen und andererseits aus der Schrägstellung des Spiegels 10 und dem damit erreichten Einfallswinkel des Lichtstrahles. Wenn der Waagebalken 6 und mit ihm der kleine Drehspiegel 8 schwingt, so bewegt sich auch der Lichtstrahl 11 entsprechend, und die damit erzeugte Lichtmarke spielt auf der in der Projektionsebene 3 liegenden Skala 14.

Gegebenenfalls können die den Lichtstrahl verlängernden Reflexionsspiegel in einem Rahmen, Kasten od. dgl. auch seitlich der Grundplatte oder über der Waage angeordnet sein.

Da die Ablesung von vorn erfolgen muß, wird, um eine gute Sicht aus allen Richtungen zu erreichen, als Projektionsebene keine Mattscheibe, sondern eine Glasplatte benutzt, die mit einem lichtabsorbierenden, aber doch gut durchscheinenden Anstrich oder Stoff, z. B. mit stark mit Kreide aufgefülltem Papier, belegt ist. Man kann aber auch die Glasplatte oder eine aus anderem Stoff hergestellte Projektionsebene mit einem Medium versehen, bei dem die vom Licht getroffenen Stellen aufleuchten.

Die durch die mehrmalige Reflexion des Licht-Strahles trotz der kleinen baulichen Abmessungen der Waage erzeugte große Länge des Lichtstrahles und die durch das Reflexionsgesetz entstehende Vervielfachung des Waagenausschlagwinkels bewirken, daß der Waagenausschlag auf der Projektionsebene 3 wesentlich vergrößert dargestellt wird. Die Anordnung hat noch den Vorteil, einen laufenden Zeiger zu haben, dessen Ablesung wesentlich leichter ist als die Ablesung einer bewegten Skala an einem feststehenden Zeiger. Vorteilhaft ist fernerhin, daß der Raum vor der Waage vollkommen frei ist.

Der Nullpunkt der Skala liegt in der Mitte, ihre Einteilung ist nach rechts und links gleich, so daß je nach Waagen- bzw. Zeigerausschlag auf der einen oder anderen Seite abgelesen werden kann. Durch die weit auseinandergezogene Skala, deren Endwert z. B. mit 10 mg dem kleinsten aufzulegenden Gewicht von 10 mg entspricht, können alle Zwischenwerte nach dem Stand der Lichtmarke auf der Skala j abgelesen werden, ohne daß Zwischengewichte auf-

gelegt werden müssen oder daß man Reiter zu verschieben braucht.

Damit ist es auch möglich, jederzeit auf einfachste Weise die Empfindlichkeit der Waage genau nachzukontrollieren. Legt man beispielsweise ein io-mg-Ringgewicht auf, so muß die Lichtmarke auf der Skala bei genau io mg stehen. Wird als Kontrolle ein Reitergewicht verwendet, so wird auf der entsprechenden Stelle des Waagebalkens zweckmäßig eine besondere ausgebildete Kerbe vorgesehen, die den einwandfreien Sitz des Reitergewichtes gewährleistet.

Man kann auch die Blende so ausbilden, daß der Lichtzeiger mehrere z.B. übereinander angeordnete, im Endwert verschiedene und verschieden geteilte Skalen bestreicht. Diesen ist dann die Empfindlichkeit der Waage bzw. der Waagenausschlag durch Aufsetzen oder Abnehmen besonders ausgebildeter Reiter anzupassen. Man kann also auf derselben

ao Waage auch mit verschiedenen Empfindlichkeiten wiegen.

Unter Anwendung dieses Prinzips kann man mit der Analysenwaage gemäß der Erfindung auch Vorwägungen ausführen.

Setzt man z. B. die Empfindlichkeit der Waage durch Aufsetzen eines Gewichtes auf die Zeigerspitze so weit herab, daß 1 g den größtmöglichen Zeigerausschlag verursacht, und teilt man die ihm entsprechende Skala in Zehnerteilung, so zeigt die auf ihr spielende Lichtmarke die zur Weiterwägung aufzulegenden Ringgewichte oder Bruchgramme an. Die vollen Grammgewichte verbleiben auf der Waagschale. Wird nun das Zusatzgewicht abgenommen, so kann die Wägung ohne Unterbrechung als Feinstwägung fortgesetzt werden.

Gemäß Fig. 1 ist der Arretierungsknopf 15 ganz nach links, und zwar besser in den Handbereich gerückt, so daß man beim Arbeiten nicht vor den Körper zu greifen braucht. Die Drehung des Knopfes 15 wird durch die mit Kegelrädern versehenen Achsen 18, 17, 16 oder auch durch Seilzug übertragen.

Ebenso handlich sind die Einstellknöpfe 19, 20 für die mechanischen Gewichtsauflagen 21 unten rechts angebracht. Mit Hilfe der beiden ineinander geführten Wellen 22 bzw. 23 wird die Drehbewegung der Einstellknöpfe auf die Gewichtsauf lage 21 übertragen, während die beiden ebenfalls ineinander geführten, durch Kegelräder angeschlossenen Wellen 24 bzw. 25 die Zifferntrommeln 26, 27 zur Anzeige der aufgelegten Gewichte verstellen. Die Ziffern dieser Anzeigevorrichtung sind durch über der auf der Projektionsebene 3 (Fig. 2) befindlichen Skala 14 angeordnete Fenster 52 sichtbar. Damit ist auch die Anzeige der aufgelegten Bruchgramme ganz ins Blickfeld gerückt. In Fig. 2 ist die entsprechende Anordnung der Fenster 52 und solcher 53 mit besonderen Markierungen, z. B. Pfeilen, der durch die auf der Skala angezeigten und das Ergebnis ergänzenden Stellen dargestellt. Der Zusammenhang der beiden Ablesestellen ist so immer deutlich vor Augen, und Additionsfehler sind nicht mehr zu befürchten.

Claims (10)

1. Patentansprüche:

   ι. Analysenwaage, bei der in unmittelbarer Nähe der Waage und fest mit ihr verbunden eine mit einer Skala versehene Projektionsebene angeordnet ist, auf der der Waagenausschlag mittels einer von einem über Reflexionsspiegel geleiteten Lichtstrahl erzeugten Lichtmarke sichtbar gemacht werden kann, dadurch gekennzeichnet, daß zwei leicht divergierende, den die Lichtmarke erzeugenden Lichtstrahl zwischen sich mehrfach zickzackförmig weiterreflektierende und ihn schließlich auf die Skala werfende Spiegel vorgesehen und zusammen mit der Skala in einem Rahmen, Kasten od. dgl. unterhalb, oberhalb oder seitlich der Waage untergebracht sind.
2. 2. Analysenwaage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Spiegel so gegeneinander angestellt sind, daß sie den Lichtstrahl sowohl in waagerechter als auch in senkrechter Richtung zickzackförmig weiterreflektieren.
3. 3. Analysenwaage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Skala so bemessen und geteilt ist, daß sie den ganzen Bereich der kleinsten aufzulegenden Reitergewichte bzw. Bruchgrammgewichte umfaßt.
4. 4. Analysenwaage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Skalenwert einem aufzulegenden Gewicht entspricht, so dafi die Empfindlichkeit bzw. Genauigkeit der Waage kontrolliert werden kann.
5. 5. Analysenwaage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Projektionsebene mit mehreren von dem Lichtstrahl bestrichenen Skalen versehen ist, die verschiedenen, z. B. durch Aufsetzen besonderer Reiter eingestellten Empfindlichkeiten der Waage entsprechen.
6. 6. Analysenwaage nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Empfindlichkeit der Waage durch ein aufgelegtes Reitergewicht so weit herabzusetzen ist, daß die Waage als Vorwaage benutzt werden kann und Gramm- oder Bruchgrammwerte auf einer besonderen Skala der Projektionsebene anzeigt.
7. 7. Analysenwaage nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß eine besondere Skala so an- no geordnet und geteilt ist, daß auf ihr die aufzulegen'denBruchgrammgewichteaiigezeigtwierden.
8. 8. Analysenwaage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Projektionsebene aus einem das Licht stark streuenden bzw. absorbierenden Stoff besteht oder mit einer entsprechenden Auflage versehen ist.
9. 9. Analysenwaage nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß als das Licht streuender bzw. absorbierender Stoff stark gekreidetes Papier Verwendung findet.
10. 10. Analysenwaage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Projektionsebene aus einem bei auftreffendem Licht aufleuchtenden Stoff besteht oder mit einem entsprechenden Auftrag versehen ist.

    II. Analysenwaage nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß in oder in unmittelbarer Nähe der Projektionsebene Fenster angeordnet sind, hinter denen die Größe der mechanisch aufgelegten Gewichte angezeigt wird.

    Angezogene Druckschriften:
    Archiv für technisches Messen, Juli 1933, ίο Blatt J 015, Bild 3;

    Prospekt »Lampen und Skalenvorrichtung« von Leeds & Northrup, 1546;

    Müller-Pouillet, Lehrbuch der Physik, Braunschweig 1929, Bd. L S. 167;

    Journal of Scientific Instruments 17, 1940, S.125;

    Review of Scientific Instruments 19, Oktober 1948,

    s. 730;

    USA.-Patentschrift Nr. 1 562936; deutsche Patentschrift Nr. 628 102.

    Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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