Nessgerät mit Lichtzeiger. Die Erfindung bezieht sich auf ein M ess- gerät mit Lichtzeigern. Es ist Aufgabe :der vorliegenden Erfindung, bei solchen Geräten in vorteilhafter Weise eine Verdoppelung der Messgenauigkeit zu erzielen.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss dadurch .gelöst, dass von mindestens, einem Messglied, das einen Messpunkt und mindestens, eine quer zu eeiner Bewegungsrichtung verlaufende Anzeige linie aufweist, ein erstes, vergrössertes Schat tenbild durch einen Spiegel und ein zweites, vergrössertes Schattenbild durch zwei im gleiehen - Sinn ablenkend wirkende Spiegel auf eine Bildfläche geworfen werden"s,
o dass bei einer Ortsveränderung ,des Messgliedes die beiden Schattenbilder auf der Bildfläche sich gleichzeitig in entgegengesetzten Richtungen bewegen.
In der Zeichnung sind Ausführungs- beisp:iel:e der Erfindung schematisch dar- gekedlt, und, zwar zeigen: Fig. 1 ein Dickenmessgerät mit zwei An zeigelinien auf einem Messglied, Fig. 2 ein Messgerä.t ähnlicher Bauart, bei welchem auf der Bildfläche ein Lichtband wechselnder Breite erzeugt wird,
Fig. 3 verschiedene Ausbildungsmöglich- keiten von Einzelteilen eines Messgerätes, Fig. 4 bis 6 Messgeräte mit mehreren Tastern, die zugleich auf der Bildfläche ab gebildet werden.
Bei dem AusführungsbeiGpiel nach Fig. 1 isst ein :durchsichtiger Taster 10 in einer orts festen Führung 12 axial venehiebbar so an geordnet, .dass er mit seiner den Messpunkt bildenden Spitze die OberflKche eines auf einer Unterlage 14 aufgesetzten Prüfstückes. 16 berühren kann.
Der Taster 10 ist mit zwei die Anzeigelinien bildenden Strichmarken 18 und 19 versehen; in etwa gleicher Höbe mit, diesen 3Ia@rken ist eine Lichtquelle 20 mit einer Blende 21 angeordnet.
In geeigneter Entfernung hiervon befinden :sich, ,drei Spie gel 22, 24, 26, während etwa oberhalb der Tasteinrichtung eine Bildfläche 28 ange bracht isst. Wie sieh aus der Abbildung leicht erkennen lässt, wird durch die den Blenden spalt durchdringenden Strahlen der Lieht- quelle 20 das Schattenbild der obern Strich marke 18 auf den Spiegel 22 und von dort unmittelbar auf die Bildfläche 28 geworfen, während das.
Schattenbild der untern Strichmarke 19 über die beiden Spiegel 24 und 26 zur Bildfläche gelangt. Da der Taster durchsichtig ist, werfen nur die Strich marken einen Schatten.
Durch diese Anordnung der Spiegel wird erreicht, dass z.B.beieiner Aufwärt:=bewegitng dies Tasters 10 ,las stark vergrösserte Bild der obern Strichmarke 18 auf der Bildfläche 28 nach aufwärts, das der unternMarke19 dage gen infolge der doppelten Spiegelung nach ab- wä.rts wandert,
so dass also die beiden Strich bilder auf der Fläche 28 sich stets gegen läufig von einer Mittelpinie weg bezw. zu ihr hin bewegen und in einem Fall sich sogar decken, wie die Fig. la bis 1e zeigen.
Bei- spielisiveise kann diese Deckung der beiden Marken zur Anzeige eines bestimmten Soll wertes der Tasterstellung dienen, wobei die Möglichkeit besteht, durch Feinverstehen der Lichtquelle zusammen mit der Blende in einer Führung 30 diese besondere Lage der Marken auf der Bildfläche verschiedenen Stellungen des Tasters zuzuordnen.
Um scharfe Bilder der Anzeigelinien zu erzielen, kann natürlich vor bezw. hinter dem Taster ein Linsensystem angeordnet. werden; in Fig. 1 ist es,der besseren Übersichtlichkeit halber zunächst weggelassen. Die Spiegel 22, 24, 26 sind ortsfest eingebaut und zweck mässig als Oberflächenspiegel' ausgebildet, ivodurch sie frei von Abbildungsfehlern wer den.
Ein weiterer Vorzug dieses Messgerätes ist, dass der Ta.sterdruck nahezu beliebig ver kleinert werden kann, so. dass auch druck empfindliche Gegenstände mit. grosser Ge nauigkeit gemessen werden können. Statt einer Strichmark e könnte auch ein Spalt. in einem undurchsichtigen Träger als Anzeige- linie verwendet -werden.
In Fig. 2 ist eine ähnliche Einrichtim- wie in Fig. 1 gezeigt, nur ist hier als An zeigelinie die obere Kante 32 eines Tasters 34 benützt, dessen Schattenbild von der Lichtquelle 20 auf zwei Spiegel 22 und 24 geworfen wird, die etwa in gleicher Höhe neben- und zugleich hintereinander angeord net sind und von denen der erste das Schattenbild unmittelbar auf die Bildfläche 28 -wirft, während es von dem zweiten auf dein Umweg über einen einen dritten Spiegel 26 auf :
die Bildfläche gelangt. Dadurch ent steht auf der Bildfläche ein von Scbatten- fläehen begrenztes: Lichtband, dessen Breite infolge der auch hier entgegengesetzt gericli- tei-en Bewegungen der beiden Teilbilder mit der Höhenlage des Tasters sich verändert, wie die Fig. 2a bis 2e erkennen lassen.
Hier kann, ähnlich -wie bei dem vorstehend ge nannten Beispiel, die geringste Breite oder das -#l,enchwinden des Lichtbandes zur An zeige einer besonderen Taterstellung benützt erden.
Bei den Geräten gemäss Fig. 3, 4, 5 und 6 ist der einfacheren Darstellung wegen jeweils nur einer der drei Spiegel dargestellt, und dementsprechend ist auch auf den Bild- fläehen jeweils nur der eine Teil des Ge- aintsehattenbildes eingezeichnet.
In Fig. 3 ist gezeigt, wie bei einem Mess- gerät (bei -welchem die drei Spiegel in bleicher Weise wie die Spiegel 22, 24, 26 in Fig. 2 a.ng-eord'net werden) durch. Anwen dung des bereits. erwähnten Linsensystems noch besondere Vorteile erzielt werden können. Dort sind z.
B. zwei Linsen 42 und 44 angeordnet, die das Bild der die Anzeige linie bildenden Kante 32 des Tasters 34 bezw. die reelle Bildebene der vorhergehen den Linse reell abbilden. Die Linse 42 sitzt. dabei auf einem weiteren Taster 48, während die Linse 44 auf einer Höhenver3tellvorrich- tung 46 angeordnet ist, um die Schatten bilder der Anzeigelinie auf bestimmte Stellen der Bildfläche 28, die zweckmässig einen Massstab trägt, einstellen zu können.
Mit ,diesem Mess-erät lässt sich eine unmittelbare Bestimmung des Unterschiedes von Massen verschiedener Teile bezw. von verschiedenen lllassen des gleichen Teils oder der Summe mehrerer Tasterbewegungen, also eine Ket- tenmassprüfung, in nachstehender Weise durchführen.
Wird z. B. bei der in Fig. 3 gezeigten Anordnung der Taster 34 um einen bestimm ten Betrag (entsprechen & des einen Masses dies Prüfstückes, 16) .gehoben, so. wandert das über den Spiegel 22 zur Bildfläche 28 gelei tete Teilbild seiner gante 32 infolge der zweimaligen Umkehrwirkung durch die Linsen 42 und 44 auf der Bildfläche eben falls um einen Betrag nach oben (der über die nicht .dargestellten Spiegel 24 und 26 ge leitete Teil des Bildes,
bewegt sich aus den bereits im Zusammenhang mit Fig. 2 erläu terten Gründen auf -der Bildfläche 28 um den gleichen Betrag in entgegengesetzter Richtung, also nach abwärts).
Wird nun. der die Linse 42 tragende Taster 48 :auf das zweite, in diesem Fall grössere Mass des Pirüfs.tückes 16 eingestellt, so ergibt sich beim Anheben der Linse 42 (unter Berücksichtigung er umkehrenden Wirkung der feststehenden Linse 44) eine Abwärtsbewegung des über den Spiegel 36 auf die Fläche 28 geworfenen, bei der ersten Messung nach oben verschobenen Teilbildes; das über die nichtdargestellten Spiegelent worfene Bild bewegt sich dabei wieder ent- b eg engesetzt.
Aus dem Vorstehenden ergibt sich somit. dass bei der beschriebenen Anordnung der auf der Bildfläche 28 durch die Endstellung der beiden Schattenbilder festgelegte Wert die Differenz aus den beiden Massen des Prüfstückes, 16 darstellt.
Soll die Summe aus mehreren Massen an gezeigt werden, so ist bei der Konstruktion gemäss Fig. 3 die während der Messung orts- f ste Linse 44 zwischen dem Taster 32, 34 und dem Taster 42, 48 in Aden Strahlengang einzuschalten. Die einzelnen Tasterhübe be wirken dann gleichgerichtete Bildverschie bungen, die zusammen die Summe der Ein zelmasse ergeben.
In Fig. 4 ist ein Gerät gezeigt, bei wel chem drei Taster 90 bis 92 nebeneinander vor der Lichtquelle 20 angeordnet sind, deren Oberkanten idia Anzeigelinien bilden. Die Schattenbilder derselben werden über den Spiegel 22 und die beiden andern, nicht dar gestellten Spiegel 24 und 26 auf eine Bild fläche 98 .geworfen. Die Anordnung der Spiegel ist @dabei ähnlich wie bei dem Gerät nach Fig. 2.
Zur Erzeugung der zwei Bilder jeder einzelnen Tasterkante ist es jedoch zweckmässig, den Spiegel 22 als halbdurch lässigen Spiegel auszubilden und vor dem Spiegel 24 anzuordnen. Auf der Bildfläche 98 sind zweckmässig eine,der Zahl der Taster entsprechende Zahl von Massstäben 100 bis 102 angebracht, wobei die Nullinien 104 derselben besonders hervorgehoben sind. Dieses Gerät ist besonders zweckmässig beim Prüfen von Massenteilen, z.
B. abgesetzten Bolzen 106, -die auf einer Unterlage 108 auf gelegt werden; dabei sind die zweckmässig auswechselbaren Taster so ausgebildet, dass sie jeweils@ bestimmte Stellen des Prüflings messen. Bei Durchführung einer Messung emcheint auf der Bildfläche 98 ausser des in Fig. 4 eingezeichneten einen Bildes jeder Tasterkante noch ein zweites,
entgegengesetzt bewegtes, Bild jeder gante, so dass ein ähn liches Gesamtbild; zustandekommt, wie es in Fig. 2a bis, 2e, allerdings, für drei aufein- anderfolgende Messungen, dargestellt ist. Die beiden Schattenkauten eines. Tasters können durch Verstellen des Halters 110 .der Licht quelle und der Blende 21 z.
B. einander so lange genähert werden, bis sie beim Zu sammentreffen. verschwinden (dies geschieht entsprechend, der gonAruktion des Gerätes auf der Linie 104); hierauf kann der gegen seitige Abstand bezw. das Mass der Über deckung der andern Schattenkanten z. B. auf den Massstäben 101 und 102 abgelesen wer den. Hierzu wird bemerkt, dass auch hei Überdeckung von Schattenbildern infolge der tieferen Schwärzung der sieh über deckenden Teile eine einwandfreie Ablesung des Messergebnisses möglich ist.
Fig. 5 zeigt eine besondere Ausführungs form des -eben beschriebenen Geräteaa die zum Messen :desi Neigungswinkels an keilartigen Gegenständen geeignet ist. Hier sind vor der Lichtquelle 20 zwei Taster 11.2, 113 angeord- net, deren Spitzen einen genau bestimmten aeitlichen Abstand voneinander haben.
Wenn diese Taster mit einem keilförmigen Prüf körper 114, der auf der Unterlage 108 liegt, in Berührung gebraT.ht werden, stellen sie sich verschieden hoch ein; dieser Unterschied kann auf der Bildfläche 98. die hier eine nach Winkelgraden geteilte Skala.<B>116</B> trägt, vergrössert abgelesen werden. Für die Anord nung der drei Spiegel 22, 24, 26 sowie für die Abbildung der Tasterkanten auf der Bildfläche 98 gelten auch hier die im Zusam menhang mit der Konstruktion nach Fig. 4 gemachten Ausführungen.
Auch in vorlie gendem Fall" insbesondere wenn es sich um die Messung kleiner Winkel handelt, bringt die Anordnung der drei Spiegel wesentliche Vorteile bei der Ablesung der jeweiligen ,#Iessergebnisse mit sich.
Ausserdem ist es auch hier in der bereits für Fig. 4 beschriebenen Weise möglich, die beiden Schattenkanten einesTasters zumVer- schwinden zu bringen und durch Messen des Abstandes der beiden andern Kanten den i''eigungswinkel auf der Skala 116 abzulesen.
Bei dem Gerät nach Fig. 6 sind gegen über der Lichtquelle 20 vier Sammellinsen 122, 124, 125, 126 ortsfest und hintereinan- derstehend angeordnet. In den reellen.
Bild ebenen 128 und 130 der Linsen 122 und 125 ,sind Taster 132 und 134 axial beweglich ge lagert, deren obere, die Anzeigekanten auf weisende Teile seitlich gegeneinander ver setzt sind, so dass die Tasterkanten in gleicher Weise wie bei der Ausführung gemäss Fig. 5 zu liegen kommen. Mittels. der Taster können die Abmes:.sungen z.
B. eines abgesetzten Teils 136 abgetastet werden, wobei die Schat tenbilder der obern Tasterkanten in der für die vorhergehenden Beispiele bereits beschrie benen )reise über den Spiegel 36 und die beiden nicht dargestellten Spiegel 38, 40 auf .die mit entsprechenden Massteilungen ver sehene Bildfläche 98 geworfen werden.
Die beschriebene Art der Erhöhung der Messgenauigkeit mittels ebener Spiegel'. ist. z. B. gegenüber der Verwendung von stark vergrössernden Linsen vorteilhaft, weil die optischen Abbildungsfehler der letzteren ver mieden werden.