AT244074B - Einrichtung zur Messung der Verschiebungsgröße eines beweglichen Teiles - Google Patents

Description

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  Einrichtung zur Messung der Verschiebungsgrösse eines beweglichen Teiles 
Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zur Messung der Verschiebungsgrösse eines beweglichenTeiles, bei der über ein System ebener Spiegel   einmarkenträger,   insbesondere ein Gitter, auf einen gegebenenfalls mit demMarkenträger   identischenAuffangschirm   in eine die Messgrösse charakterisierende Lage abgebildet wird. Gemäss einem nicht zum Stande der Technik gehörenden Vorschlag ist bei einer solchen Einrichtung eine Vielzahl mit dem verschiebbaren Teil verbundener Spiegelflächen vorgesehen, von denen wenigstens eine   im Abbildungsstrahlengang erscheint   und die Lage des Bildes des Markenträgers bzw. des Gitters beeinflusst.

   Bei diesem Gerät wird die Bewegung des verschiebbaren Teiles optisch in eine schnellere Bewegung des Bildes des Markenträgers übersetzt, so dass man mit dieser Einrichtung sehr fein unterteilte Messergebnisse erhält bzw. wenn solche fein unterteilten Ergebnisse nicht gebraucht werden, mit einem relativ grobgeteilten Gitter auskommt. 



   Die Einrichtung gemäss dem nicht zum Stande der Technik gehörenden Vorschlag war für photoelektriche Zwecke gedacht. Selbstverständlich ergibt sich derselbe Vorteil, wenn man die Einrichtung für eine visuelle Ablesung ausbildet. Gemäss der Erfindung wird hiezu das Spiegelsystem von einer Vielzahl von mit dem verschiebbaren Teil verbundenen Spiegelflächen gebildet, von denen wenigstens eine im Abbildungsstrahlengang erscheint und die Lage des Bildes des   Markenträgers   beeinflusst, und als Auffangschirm zur visuellen Betrachtung des Bildes des   Markenträgers   ist eine Mattscheibe   od. dgl.   vorgesehen, welche einen Index   od.   dgl. trägt, und es sind Mittel vorgesehen, die das Bild des Markenträgers um messbare Beträge versetzen.

   Der Bildversatz wird soweit durchgeführt, bis der Index   z. B.   einen Strich des Markenträgers einfängt, und die hiezu notwendige Verschiebung bestimmt den Feinmesswert. 



   Vorteilhaft ist zur Projektion des   Markenträgers   auf die Mattscheibe od. dgl. ein zweiteiliges Objektiv vorgesehen, dessen erster Teil im Abstand seiner Brennweite vom Ausgangsgitter entfernt angeordnet ist und durch eine   MeBschraube,   relativ zum zweiten Teil, parallel zum Massstab verschiebbar ist. Der Markenträger wird hiebei durch einen im Abbildungsstrahlengang angeordneten Teilerspiegel auf die mit dem verschiebbaren Teil verbundenen Spiegelflächen abgebildet. Der Knotenpunkt des verschiebbaren Objektivteiles wird in seine   Führungsebene   gelegt, so dass nach einem bekannten Prinzip der Optik Kippungen des verschiebbaren Objektivteiles infolge eines Führungsfehlers keine Auswanderung der Gitterstriche im Ablesefenster nach sich ziehen. 



   Als zweckmässig hat es sich erwiesen, die abbildenden optischen Elemente so anzuordnen. dass der   Ab-   bildungsstrahlengang bei eingefangenem Gitterstrich über die Mitte einer der verschiebbaren Spiegelflächen läuft. 



   Diese Ausbildung hat folgenden Vorteil :
Sind die Spiegelflächen gemäss der eingangs erwähnten, nicht zum Stande der Technik gehörenden Einrichtung derart angeordnet, dass je zwei Spiegelflächen einen Winkelspiegel bilden, dann kann sich beim Einfangen eines Striches des Ausgangsgitters die Kante zwischen zwei Spiegelflächen störend bemerkbar machen. 



   Dies vermeidet die erfindungsgemässe Ausbildung, weil die Prismenkante jetzt nicht auf der Mattscheibe erscheint. 

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   In einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung sind zwei Winkelspiegelketten vorgesehen, und es ist die zweite Kette gegen die erste etwa um den viertel Kantenabstand versetzt. Diese Ausbildung gestattet es, das Ablesefenster kleiner als bisher auszubilden, weil jetzt die Striche der Marke in kürzerer Folge auf das Auffanggitter abgebildet werden, und eine Auswanderung der Strichbilder nicht zu befürchten ist. 



   Vorteilhaft werden in weiterer Ausgestaltung der Erfindung durch Prismen   od. dgl.   mit teildurchlässiger Siegelschicht die von den beiden Winkelspiegeln kommenden Lichtstrahlen überlagert. 



   Da die verschiebbaren Spiegel stets dieselben Striche des Markenträgers in die Mattscheibe abbilden, ist es bei dieser Ausbildung nicht möglich, die die   Massstabstriche     verkörpernden   Striche des Markenträ gers geeignet zu beziffern. Mit Vorteil ist deshalb in weiterer Ausgestaltung der Erfindung eine Projektionseinrichtung vorgesehen, welche entsprechend   der Verschiebungsgrösse der Spiegelflächen Ziffern   neben die im Ablesefenster erscheinenden Striche des Markenträgers bzw. Gitters setzt. Diese Ausbildung hat gegen die üblichen Massstabablesungen den Vorteil, dass im Projektor in jeder beliebigen Stellung des verschiebbarenTeiles   der Ziffernwert"Null"eingestellt   werden kann, so dass von dieser Stelle aus eine neue Messung erfolgen kann. 



   Sind die Winkelspiegel wie bei der eingangs erwähnten, nicht zum Stande der Technik gehörenden Einrichtung durch   rechtwinkelige Prismen gebildet. welche auf einer Glasplatte als Träger angeordnet sind,   dann kann man in weiterer Ausgestaltung der Erfindung die Bezifferung auf die Glasplatte projizieren. Es ist jedoch auch möglich, die Bezifferung direkt auf die die Prismen tragende Glasplatte aufzubringen. 



   Vorteilhaftweisen diePrismenkanten voneinander einen Abstand von 10 mm auf. Da diese Einrichtung 
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2Fig. 4. 



   Gemäss Fig. 1 wird ein Gitter 1 beispielsweise mit einer Millimeterteilung über ein zweiteiliges Objektiv 2, 3 in die Kanten einer Prismenkette 4 abgebildet. Die Prismen 4 sind auf einer Glasplatte 5 angeordnet.   welche in Richtung des Pfeiles'6 verschiebbar ist. Zwischen den Linsen   2 und 3 ist ein Prisma 7   mit teildurchlässigerSpiegelschicht   8 vorgesehen, so dass die in den Prismen 4 reflektierten Lichtstrahlen mit Hilfe einer weiteren Linse 9 in ein Ablesefenster 10 abgebildet werden. Zwischen den Linsen 2 und 3 sowie 3 und 9 herrscht paralleler Strahlengang. Die Linse 3 ist mit Hilfe einer Mikrometerschraube 11 in Richtung des Pfeiles 12 verschiebbar. 



   Die Wirkungsweise der Vorrichtung ist folgende : Durch die beschriebene Abbildungsoptik wird ein Ausschnitt der Millimeterteilung 1 in das Ablesefenster 10 abgebildet. Verschiebt man die Prismenkette 6, dann wandert das Bild der Millimeterteilung 1 im Ablesefenster 10. Das Ablesefenster 10 trägt einen Index 12'. Dieser wird nach Beendigung der Verschiebung der Prismenkette 4 im allgemeinen keinen Strich der Millimeterteilung einfangen. Um dies zu erreichen, wird die Linse 3 mit Hilfe des Mikrometers 11 verschoben.   Die Grösse der Verschiebung gibt den Feinmess-   wert an. 



   Die Prismenkette 4 ist zur Abbildungseinrichtung derart justiert, dass im eingefangenen Zustand   eines Millimeterstriches die Abbildungsstrahlen über   eine Spiegelfläche des Prismas 4 laufen und nicht über eine Kante, weil sich die Kante beim Einfangen des Millimeterstriches störend bemerkbar machen würde. 



   Um entsprechend der Bewegungsgrösse der Prismenkette 4 Zahlenwerte angezeigt zu erhalten, ist   eineBezifferungseinrichtung   13 vorgesehen. Diese besteht aus einer Ziffemtrommel 14. Die Trommel steht über Zahnräder mit einer Zahnstange 15 in Eingriff. Die Zahnstange 15 ist mit der Prismenkette 4 verbunden. Verschiebt man die Prismenkette 5, dann dreht sich die Trommel 14 entsprechend und der hinter einer Öffnung 16 erscheinende Ziffernwert wird über einen teildurchlässigen Spiegel 17 und die Linsen 3 und 9 in das Ablesefenster abgebildet. 



   Bei dem Ausführungsbeispiel der Fig. 2 ist zwischen den Objektiven 2 und 3 ein Pentaprisma 7' vorgesehen. Das Prisma 7'sowie der Objektivteil 3 sind in Richtung des Pfeiles 12 durch eine nicht dargestellte Feinmessschraube verschiebbar. Der positive Knotenpunkt des Objektives 3 liegt hiebei in der   Führungsebene   des Objektives 3, so dass Kippungen dieses Teiles infolge von Führungfehlern keine Auswanderung der Gitterstriche im Ablesefenster 10 verursachen. 



   Gemäss den Fig. 3, 4 und 5 trägt die Glasplatte 5   zwei Prismenketten 4'und 4". Die Prismen-     ketten sind um den viertel Kantenabstandgegeneinanderversetzt. Vor der Glasplatte   5   isteinPrisma   20 

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 mit teildurchlässiger Siegelschicht 21 angeordnet, welches die von den Prismen   4'und 4" kom-   menden Lichtstrahlen überlagert. Die von dem Gitter 1 ausgehenden Lichtstrahlen werden mit Hilfe eines rechtwinkeligen Prismas 22 in ein telezentrisches Abbildungsobjektiv 23 eingeblendet. Das
Objektiv 23 bildet das Gitter 1   in die Kanten der Prismen 4'und 4"ab. Ein zweites telezentri-   sches Abbildungsobjektiv 24 bildet das Gitter über ein rechtwinkeliges Prisma 25 in das Ablesefen- ster 26 ab.

   Zur Ermittlung des Feinmesswertes ist.   das Ausgangsgitter   1 in Richtung des Pfeiles 27 messbar verschiebbar. Die Bezifferungseinrichtung der Fig. 1 ist bei diesem Ausführungsbeispiel nicht dar- gestellt. 



   PATENT ANSPRÜCHE : 
1. Einrichtung zur Messung der Verschiebungsgrösse eines beweglichen Teiles, bei der über ein Sy- 'stem ebener   Spiegel ein Markenträger,   insbesondere ein Gitter, auf einen gegebenenfalls mit dem Mar- 
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 scheint und die Lage des Bildes des Markenträgers beeinflusst, und dass als Auffangschirm zur visuellenBetrachtung des Bildes des Markenträgers eine Mattscheibe   od. dgl.   vorgesehen ist, welche einen Index   od. dgl. trägt,   und Mittel vorgesehen sind, die das Bild des Markenträgers um messbare Beträge versetzen.

Claims (1)

1. 2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zur Projektion des Markenträgers auf die Mattscheibe od. dgl. ein zweiteiliges Objektiv vorgesehen ist, dessen erster Teil im Abstand seiner Brennweite vom Massstab entfernt angeordnet ist und durch eine Messschraube, relativ zum zweiten Teil, parallel zum Massstab verschiebbar ist und dass der Knotenpunkt des verschiebbaren Objektivteiles in der Ebene seiner Führung liegt.

   3. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die abbildenden optischen Elemente nur einen Ausschnitt des Markenträgers bzw. des Gitters auf die Mattscheibe abbilden.

   4. EinrichtungnachAnspruch2, dadurch gekennzeichnet, dassder Abbildungsstrahlengang bei eingefangenem Gitterstrich über die Mitte einer der verschiebbaren Spiegelflächen läuft.

   5. Einrichtung nach Anspruch 1, bei der die Spiegelflächen eine fortlaufende Kette von Winkelspie- geln bilden, deren Kanten quer zur Verschiebungsrichtung des Messstabes liegen. gekennzeichnet durch einezweiteWinkelspiegelkette, welchegegendieersteetwaumdenviertelKantenabstandver- setzt ist.

   6. Einrichtung nach Anspruch 5, gekennzeichnet durch ein Prisma od. dgl. mit teildurch- lässiger Siegelschicht zur Überlagerung der von den beiden Winkelspiegelketten kommenden Lichtstrahlen.

   7. Einrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen Projektor, welcher entsprechend der Verschiebungsgrösse der Spiegel Ziffern neben die im Ablesefenster erscheinenden Striche des Markenträgers bzw. Gitters projiziert.

   8. Einrichtung nach Anspruch 1, bei der die Winkelspiegel durch Prismen gebildet sind, welche auf einer Glasplatte als Träger angeordnet sind, d ad urch g e kenn ze i chn et, dass die Bezifferung auf die Glasplatte projiziert ist.

   9. Einrichtung nach Anspruch 1, bei der die Winkelspiegel durch Prismen gebildet sind, welche auf EMI3.2 eine Bezifferung angebracht ist.

   10. Einrichtung nach Anspruch 1, bei der die Winkelspiegel durch Prismen gebildet sind, dadurch EMI3.3