Winkelmessinstruinent. Gegenstand vorliegender Erfindung ist ein Winkelmessinstrument, bei dem am Teil kreis zwei an verschiedenen Stellen befind liche Kreisteilungen angeordnet sind, vor: denen eine Kreisstelle der einen Teilung durch ein Abbildungssystem bei einer am an dern Ende des Durchmessers liegenden Kreis stelle der andern Teilung abgebildet wird, so dass beide Teilungen in einem gemeinsamen Mikroskop abzulesen sind, und wegen ihrer ,getrennten Lage bezüglich Intervallgrösse und Bezifferung unabhängig voneinander ge staltet werden können.
Bei den Winkelmessinstrumenten ist es im Interesse einer bequemeren Handhabung ge bräuchlich geworden, zwei gegenüberliegende Kreisstellen in einem gemeinsamen Mikro skop abzulesen und im gleichen Gesichtsfeld eventuell auch noch zwei Kreisstellen des zweiten Kreises (Höhenkreis) sichtbar zu machen. Bei dieser Einrichtung ist es wich tig, die einzelnen Teilkreisbilder so übersicht lich wie nur möglich zu gestalten, da gegen über den früher verwendeten Instrumenten zwei- oder sogar viermal so viele Kreisstellen zur Abbildung gelangen.
Die vorliegende Erfindung ermöglicht eine weitgehende Vereinfachung der Teil- lreisbilder, indem an zwei verschiedenen Stellen des Teilkreises zwei besondere Tei lungen angebracht werden, die unter sich nicht gleich zu sein brauchen, und zwar so wohl in bezug auf die Intervallgrösse, wie auch der Bezifferung. Von jeder dieser Tei lungen wird je eine der andern gegenüber liegende Kreisstelle zur Abbildung gebracht, so dass die Ablesung bezüglich Fehlerelimina- tion und Genauigkeit derjenigen gleichwertig wird, bei der von der nämlichen Teilung zwei gegenüberliegende Kreisstellen abgebildet werden.
Nach der vorliegenden Erfindung wird die eine der erwähnten Kreisstellen durch ein Abbildungssystem bei der andern Kreis stelle und in der Ebene derselben abgebildet, wobei das eine Kreisbild nach Bedarf in das andere hineingeschoben erscheinen kann.
Wird die Abbildung der einen Kreisstelle auf die andere in der Weise vorgesehen, dass bei gleichlaufenden Kreisbildern die Striche der einen Teilung nahe neben den Strichen der andern Teilung erscheinen, so kann im gemeinsamen Mikroskop diese Doppelteilung wie eine einfache Teilung abgelesen werden, zum Beispiel durch ein Mikrometer mit Strich- oder Bildverschiebung, wobei aber das Resultat gleich dem arithmetischen Mittel der beiden Kreisstellen entspricht. Bei dieser Art der Abbildung ist es besonders wichtig, dass die eine der beiden Teilungen keine Be zifferung aufweist, weil sonst sowohl auf rechte, wie auch verkehrte Zahlen an der selben Stelle erscheinen würden.
Bei der zweiten Art der Abbildung der einen Kreisstelle auf der andern erfolgt in der Richtung der Teilung keine Umkehrung, so dass die beiden Kreisbilder gegenläufig und nur teilweise ineinandergeschoben er scheinen, ähnlich der bekannten Koinzidenz ablesung, aber ohne Trennungslinie.
Wird in diesem Falle das Intervall der einen Kreisteilung gleich einem Mehrfachen des Intervalles der andern Teilung gemacht, so zeigt sich gegeniil)er der gebräuchlichen Koinzidenzablesung ein viel einfacheres Ab lesungsbild, ohne dass die Ablesungsfeinheit vermindert wird.
Die Genauigkeit der Ablesung kann auch in diesem Falle, wie es bei der gewöhnlichen Koinzidenzablesung üblich geworden ist, da durch wesentlich gesteigert werden, dass ein optisches Mikrometer vorgesehen -,vird, nur muss dieses Mikrometer innerhalb des Strah lenganges des Abbildungssy stemes angeord net werden.
Bei einem Teilkreis aus Glas kann vor teilhafterweise die zweite Teilung auf der Rückseite angebracht werden. In diesem Falle können beide Teilungen den nämlichen Teilungsdurchmesser erhalten, da die Dicke des Glaskreises eine Störung des einen Bildes durch das andere ausschliesst.
Sollen die zwei Teilungen in derselben Aufspannung des Kreises, das heisst auf der gleichen Fläche aufgebracht werden, so kann die eine Teilung einen etwas andern Tei- lungsdurchmesser erhalten, als die andere. In diesem Falle wird die Differenz in der Intervallgrösse durch passende Wahl des Abbildungsmassstabes im Abbildungssystem ausgeglichen.
Für die erstmalige Einstellung der rich tigen gegenseitigen Lage der beiden Teil bilder und besonders für deren dauernde Er haltung ist es am besten, wenn das Abbil dungssystem aus einem Minimum von opti schen Teilen besteht. Dieses Minimum ergibt sich bei zwei Prismen und einem Mikroskop objektiv, die in einer Geraden angeordnet sind.
Bei der Koinzidenzablesung muss bei die ser Anordnung das eine der beiden Prismen mit einem Dach versehen werden, das mit Berücksichtigung der ausserordentlichen Fein heit der Teilstriche normaler Weise mit sehr grosser Genauigkeit ausgeführt werden müsste. Wird aber das Ablesungssystem etwas exzentrisch angeordnet und dafür ge sorgt, dass jede Dachfläche für sich das volle Abbildungsbüschel aufnehmen kann, so kön nen zwei um 180 auseinander liegende Striche aufeinander abgebildet werden, ohne dass das Dach das Büschel halbieren muss.
Vom Erfindungsgegenstand ist ein Aus führungsbeispiel dargestellt: Fig. 1 stellt einen Vertikalschnitt durch den Horizontalkreis eines ZVinkelmessinstru- mentes dar; Fig. 2 zeigt das Ablesungsbild bei der Ablesung mittels Strichmikrometer;
Fig. 3 ist ein Ablesungsbild für Koinzi- denzablesung mit verschiedenen Teilungs intervallen, und Fig. 4 zeigt eine schematische Draufsicht auf eine Variante des Abbildungssystemes mit exzentrischer Anordnung; Fig. 5 ist ein Aufriss des Dachprismas der Ausführungsform gemäss Fi<I>tz</I>-. 4 mit ein gezeichnetem Hauptstrahl.
In Fig. 1 ist a, a ein als Teilkreis die nender Glasring mit den beiden auf verschie denen Seiten desselben liegenden, sich über den ganzen Umfang erstreckenden Kreistei lungen il und i=. b1 und b- sind die beiden Prismen und 01 das Mikroskopobjektiv eines Abbildungssystemes. t' und t2 sollen auch gleichzeitig die betrachteten Kreisstellen be deuten.
Das Prisma c' führt die Beleuchtung für beide Kreisstellen t', t2 herbei. Prisma c2 und Mikroskopobjektiv o2 stellen das ge meinsame Ablesemikroskop dar; das von die sem entworfene, reelle Bild B ist der Okular betrachtung zugänglich.
Auf der mit dem Dreifuss verbundenen Achsenbüchse d ist einerseits die Kreis achse e montiert und anderseits die Ver tikalachse f drehbar gelagert. In fester Verbindung mit der Vertikalachse f ist die Lagerstütze g angeordnet, die in einer Aus sparung das - Abbildungssystem b', b2, 01 enthält und die auch Träger für das Mikro skop c=, o\, sowie für das Beleuchtungsprisma c' ist.
Das Abbildungssystem erzeugt von der Kreisstelle t' bei Kreisstelle t' ein gleich grosses, reelles Bild, so dass beide Kreisstel len durch das gemeinsame i4likroskop c\, o' abgelesen werden können.
Die zweite Kreisteilung t' kann auch auf der gleichen Fläche wie t' aufgetragen wer den, wenn der Teilungsradius einige Zehntel millimeter verschieden vom Teilungsradius für t' gewählt wird.
Im Ablesungsbild Fig. 2 entsprechen die Striche t', t' der Kreisstelle t' und die Striche t=, t= der Kreisstelle t2. Der im reellen Bild<I>B</I> (Fit-. 1) angeordnete Mikrometerstrich in dient zur Feinablesung, indem er auf geeig nete Weise in die Mitte eines Strichpaares eingestellt wird.
Im Ablesungsbild Fig. 3 entsprechen die Striche<I>t', t'</I> der Kreisstelle t' mit einem Intervall von 20 Minuten und die Striche t=, <I>t=</I><B>...</B> der Kreisstelle<I>t=</I> mit einem Intervall von vier Minuten. Die beiden Teilungen sind gegenläufig. Der im gemeinsamen Mikroskop bei B (Fig. 1) angeordnete feste Indexstrich i zeigt die ganzen Grade und die Zehner minuten, im vorliegenden Falle 5'40'. Ein beliebiger Strich der untern Teilung t' kann benützt werden, um die ganzen Minuten ab zulesen und deren Zehntel zu schätzen.
Hier- bei ist ein 4'-Intervall der obern Teilung als zwei Minuten zu zählen, so dass die ganze Ablesung lautet: 5 40' + 2,8 Minuten, also 5 42,8'. Es ist ohne weiteres ersichtlich, dass durch das Wegfallen der vier Minutenstriche in der untern Teilung die Übersichtlichkeit stark zugenommen hat, ohne dass die Ab lesungsfeinheit vermindert worden ist. Wer den die 2,8 Minuten durch ein im besonderen Abbildungssystem angeordnetes optisches Mikrometer in der Weise gemessen, dass die untern Striche mit den obern zur Koinzidenz gebracht werden, so kann eine wesentlich grössere Ablesegenauigkeit erreicht werden.
Im Gegensatz zu der bisherigen Koinzidenz ablesung sind im Ablesungsbild Fig. 3 die beiden Teilungen nicht durch eine Tren nungslinie abgeschnitten, so dass direkt die Strichanfänge mit den bekannten Anlauf spitzen gebraucht werden können.
In der Draufsicht nach Fig. 4 ist das Abbildungssystem mit den Prismen b', b= und dem Objektiv o' dargestellt. Die auf einer durch das Kreiszentrum K gehenden Linie liegenden Kreisstellen p' der Teilung <I>t'</I> und<I>p=</I> der Teilung<I>t=</I> werden durch das Prisma b', das Objektiv o' und das Prisma b= aufeinander abgebildet. Das Prisma b' ist verbreitert und mit einem Dach versehen. Die beiden Bildachsen sind in diesem Prisma symmetrisch zur Dachkante h versetzt. Jede Dachseite kann die ganze Breite des Abbil dungsbüschels aufnehmen.
Das ganze Ab bildungssystem wird gegen die Kreismitte K um die halbe Achsenversetzung verschoben. so dass die symmetrische Übertragung ge wahrt bleibt.