Projektionsapparat.
Diese Erfindung bezieht sich auf einen rrojektionsappara.tzurEM'eugungeines Schattenri¯bildes eines Gegenstandes auf einen Schirm. Beispielsweise um die Genauigkeit der Herstellung zu pr fen.
Bekannte Apparate dieser Art enthalten Mittet zum Vergleich. des Schattenrissbildes mit einer Zeichnung, die die geforderte Um riminiedesTeileszeigt.
Gemϯ der gegenwÏrtigen Erfindung wird ! ein ProjeMionsappamt vorgeschlagen mit. Mitteln zur Erzeugung zweier Schattenri¯bilder eines Gegenstandes auf einem Schirm, wobei eines, bezüglich des. anderen umgekehrt ist, und mit Mitteln zur Erzeu- gung. relativer Bewegungen der zwei Bilder, um zum Bleui, die benachbarten Kanten der zwei Bilder in Gegen berstellung bringen zu. konnem, wodurch die Genauigkeit eines, eines Werkst ckes, wie zum Beispiel eines Schrau'ben'gewindes, geprüft werden kann.
Vorzugsweise sind Mikrometereinstellmittel vorgesehen, um die zwei Bilder bereinander projizieren zu k¯nnen, wodurch Messungen gewisssetr Teile gemacht werden k¯nnen.
Vorzugsweise gehen auch die zwei Strahlenb ndel, welche die zwei Schattenri¯bilder erzeugen, durch verschiedene Farbfrlter (zuan Beispiel ein rotes und ein gr nes), so da¯ die zwei Bilder voneinander unterschieden werden können, wenn sie sich'teilweise über decken und die genaue Überdecküng'mit Genauigkeit, bestimmt werden kann,
Ein Ausführunge'beis'piel) weisst vorzugs- weise auch einen konkaven Spiegel mit einer Öffnung a, uf, der schwenkb'ar ist, um.
das Licht gegen den Gegenstand reflektieren zu können, wodurch der Apparat auch als Episkop verwendet werden kann, weiterhin k¯nnen Mikrometer-Fokussierungsmittel vorgesehen sein, damit Messungen der Tiefe der Eindr cke in einem Gegenstand mit Genauigkeit ausgef hrt werden k¯nnen.
In der folgenden Beschreibung wird ein Ausf hrungsbeispiel der Erfindung an Hand der Zeichnung erlÏutert.
Fig. l isst eine Ansicht mit weggeschnittenen Teilen.
Fig. 2 eine Seitenansicht das Projektions- afpparates.
Fig. 3-7 sind projizierte Bilder, um die Wirkungsweise des Apparates zu erklÏren.
Wie in den ZerohnungenersM'.MUc'h,wird durez eine Disse 15 ein Sohattenrissbild eines Gegenstandes 5 gebildet (Fig. 2). Das Strahlenb ndel von der Linse 15 wird mit tels eines, Piismas 210 (Fig. 1) geteilt, das der Linse zugekehrt ist und dessen) Flächen versilbert sind. Die zwei so gebildeten Strahlenb ndel gehen durch unterschiedliche Farbfilter 48, 49 und werden durch Spiegel 2N1, 22 auf einen Spiegel 17 reflektiert, durch den die Strahlen nach vorm auf die Rückseite eines geneigtem, durchscheinenden Glasschirmes 19 reflektiert werden. Eines der sich ergebenden Bilder ist bez glich des anderen umgekehrt, da sein Strahlenb ndel durch ein Umkehrprisma, 50 geht.
Die Spiegel 21, 22 sind durch eine Mikrometerschraube 36 drehbar, um die Bilder auf dem Schirm gegeneinandeT bewegen zu'Tonnen.
Betrachten wir jetzt die Konstouktion des Apparates in Einzelheiten. Die verschiedenen Teile werden von einer Grundplatte getragen. Der Gegenstand 5 ist hier eine & ewimd)eB' & braiibeTind.wiTdzwischen den Spitzen einer Gabel 6 getragen, die parallel zu dem Schirm 19 in einem Semait- ben 4 mittels einer Mikrometerschraube 7 'verschobenwerden'k'aiL'n.D'erScMitten4 ist auf einem Block 2 befestigt und kann in dem Block 2 in einer Richtung gegen den Schirm zu oder von ihm weg mittels einer Mikrometerschraube 8 verschoben werden.
Der Block 2 kann auf einer TragsÏule mittels einer Mikrometerschraube 3 gehoben und ge we-rclien.
Eine Lampe e 9 und ein Kondensor 10 auf dssr'linken Seite des Apparates erzeugen einen Lichtstrahl, der durch den Spiegel 11 gegen den Gegenstand 5 gerichtet wird. Der Spie'geL l'l wird von einem Arm 12 getragen, der an einem horizontalen Bolzen 13 befestigt ist. Der Bolzen 13 ist in einem bogenf¯rmigen Schlitz M festgeklemmt, der in einr verti- kalen Stange 15 gebildet ist, die von der Grundplatte getragen wird. Der Schlitz 14 ist ein kreisf¯rmiger Bogen, der den Mittelpunkt der Linse 15 als Mittelpunkt hat; die vertikale Stange 15 ist in ihrer H¯he ber der Grundplatte einstellbar.
Die Linse 15'wird in'einer Stütze ge- tragen, die auf der Grundplatte befestigt ist.
Das Prisma. 20, die Farbfilter 48 und 49 und das Umkehrprisma 50 sind auf einer MittelsÏule 51 befestigt, die von der Grundplatte getragen wird und das Prisma 20 ist in einem nichtgezeigtenRahmenanderSaTfle5)1'ange- ordnet,.sodassesvoal.seinem'Träger'entfernt werdenkamn,wenngewunsohtwird,den Apparat als Episkop zu verwenden.
Der Spiegel 17 wird von einem Saulen- paar 18 getragen. Der Schirm 19 ist ion-einem Rahmen 41 befestigt, der drehbar in einem Ring 43 L-f¯rmigen Querschnittes sitzt. Der Ring 43 wird durch einen Balken 38 getragen, der an den Stangen 38 befestigt ist, die von der Grundplatte getragen werden.
Platten) 3'9 auf Stiitzen 23 und 24, die auf derGrundplatte'befestigtsind,stutzenden Rahmen 41. Die St tze 23 trÏgt auch den Spie egel 21 und die St tze 24 den Spiegel 22.
Jeder'der Stpiegel 21 und 2'2. ist in einem Lager befestigt, das um eine zentrale vertikale Linie drehbar ist. Der Spieged 22 wird direkt durch die Mikrometerschraube 36 ge 'direh'tTind!derSpiegel2'1wird'dniTond)i.e Rotation des Spiegels 22 mittels eines durch eine Feder abgespannten Bandes 29, das um Rollen 28 und 30 auf den TrÏgern der ent sprechenden Spiegel'gehit, gedtceh.'t. Der Spiegel 22 ist auf der abgeflachten Seite eim. halbrunden Metalilstückesl 215 ibefestigt, das mit Drehlagerzapfen 26 aus einem St ck gebildet ist. Die Drehlagerzapfen 26 werden 'durch;dieSa-ule24'vertika)!inEii.geHger2'7 gef hrt.
Ein unterer Teil trÏgt die Rolle 28 unfd auich einen Arm 31. Das Ende des Armes 31 trÏgt eine Rolle 32, die in einem Schlitz 33 in einem Block 34 gef hrt ist. Der Block 34 ist gleitbar auf einem Bett 35 befestigt. Die Mikrometerschraube 36 ist drehbar in einer festen St tze 37 befestigt und eine Umdrehung des Kopfes 36 verschiebt den Block 34 auf dem Bett 35. Die Rolie 32 wird so entlang dem Schlitz bewegt und der Spiegelwird!demzufolgegedreht..Mitteits'der RoMe 28, des Bandes 29 und der Rolle 30 wird. der'Spiegel 21'um einen gleichen Win- kell im entgegengesetzten Sinn gedreht, so da¯ die zwei Bilder auf dem Schirm gegeneinander oder von dem Mittelpunkt des Schirmes weg gleichzeitig bewegt werden.
Der Schlitz bildet einen kleinen Teil einer Sinuskurve, damit die Bewegung der Bilder proportional mit der Bewegung des Blockes 34 und mit der Bewegung der Mikrometerschraube 36 erfolgt, die zur Drehung der Spiegel 2'1'imd 2. 2 ! dient.
Dier Ba) hm ! em 41','andemderSchirm 19 befestigt ist, ist an seinem Umfang mit KegelradzÏhnen 42 versehen und diese ZÏhne greifen in ein Kegelrad 46 ein, das von einer Spindel getragen wird, die'mit einem Dreh- knopf45versebenistundd'rehba/r in einer St tze 47 gelagert ist, die auf dem Ring 43 befestigt'ist.EineSkala,ista.ufeinem Teil der vordern Fläche des'Rahmens 41 eingraviert und ein Nonius 44 wird von dem Ring 43 neben dieser Skala gehalten, so da¯ die Drehung, die dem Schirm : 19 erteilt wird, gemessen werden kann.
Der Halter für die Linse 15 trÏgt eine Stütze 53, auf der ein'konk. a. ver Spiegel 52 mit einer'Öffnungdrehbar'befestigt ist. Der Spiegel 52 kann aus dem Strahlengang in die in Fig. 2'gezeigte Stellung gedreht werden oder er kann in die Lage zwischen den Gegenstand 5 und die Linse 15 gedreht werden, damit der Apparat a'Ja Episkop ver- wendet werden kann.
Der Apparat kann für verschiedene Zwecke verwendet werden.
Er kann verwendet werden, um die Form einesGegenstandes,wie,z'umBeispiel ein Kegelrad, einen Gewindeteil oder ahnliches, 7. prüfen, entweder durch das Zusammen- bringen der zwei Bilder oder durch das Zusammenbringen der Bilder eines Gegen standes mit dem) Bild eines Musterteiles oder durch direkten Vergleich eines Bildes mit einer Karte. Abmessungen, wie zum Beispiel den gr¯¯ten, kleinsten und wirksamen Durch- messer, die Gewindesteigung und die Tiefe des Gewindes oder des Zahnes von Gewindeteilen k¯nnen mit Schnelligkeit gemessen werden. Fdliler im Steigungsma¯ eines Gewindeteiles k¯nnen durch Vergleich mit einem Muster gemessen werden.
Die Tiefe von Ein- drücken in die Oberfläche eines Gegenstandes oder die Hohe von Naben auf derselben k¯n nen gemesseni werden.
Formen gewisser KegelrÏder k¯nnen gepr ft werden, indem die zwei Bilder, eines direkt : und eines-umgekehrt, zusammen- gebracht werden, so da¯ sie miteinander im Eingriff stehen. Wenn die zwei Bilder im Falle eines Kegelrades zusammen in Eingriff gebracht worden sind, wird die Rotation des zu prüfenden Rades eine Drehung der zwei Bilder verursachen, so da¯ die Genauigkeit des Eingriffes'eines Kegelrades'mit einem andern Rad gleicher Form gepr ft werden kaon.
Eine Pr fung der Form eines mit Schraub gewinde versehenen Teiles kann durch Ver- gleich. eines Bildes mit. dem umgekehTten Bilde'gemac'ht'werden,wenin. die zwei zu- sammen in Eingriff gebracht sind. Ein Gegenstände wie zum Beispiel ein mit Schraubgewinde versehener Teil, kann auch mfib einer E'a. rte verglichen werden, wobei eines der Schattenri¯bilder f r diesen Zweck verwendet werden kann. F r eine gr¯¯ere Genauigkeitjedoch'isteswünasshenswert, den Gegenstand mit einem Muster zu vergleichen.
Um dies zu tun, wird das Muster auf der Seite des Gegenstandes befestigt und der Schlitten 6 ist f r diesen Fall mit einer dop pelten.Ga.belversehen,umdasMusteru-nd den Gegenstand im Gesichtsfeld der Linse zu halten. Es sind also f r das Muster beson dere Härtemittel vorgesehen. Die zwei Bild- sÏtze werden dann, wie in Fig. 3 gezeigt, auf dem Schirm erscheinen. A ist das Bild des Musters, B das Bild des Gegenstandes, C das rrnngebehrteBiM!d'es.M'usterslindD.dasTim- ge'I:ehrt!eBilddes'Gegenistafndes. Die zwei Bild'sätze werden gegen einen verschieden farbigen Hintergrund gesehen, rot im Falle von A und B und gr n im Falle von C und D.
Die Spiegel 21 und 22 werden dann gegen eiTia-nderdurch'd!ieMi.krometers'ohcpa.u'be36 geneigt und die zwei BildsÏtze gegeneinander gebracht. Dies wird so lange fortgesetzt, bis entweder A in Gegenübersteiltifung mit D oder B in Gegen berstellung mit C kommt.
Durch BetÏtigung der Mikrometerschraube 3 bewegt sich ein Bildsatz auf dem Schirm aufwÏrts und der andere abwÏrts. Auf diese Weise k¯nnen durch BetÏtigung der Mikro metersohrauben 3 und 36 die zwei zu ver gleichenden Bilder in die in Fig. 4 gezeigte Lage gebracht werden. Die zwei ! hier gezeig- ten Btilder sind angenommenerweise B umd C, die anderen sind der Klarheit wegen weg- gelassen. Das Bi'ldf B wird jetzt mit der Hin tergrundfarbe von. D, zum. Beispiel grün, berzogen und das Bild C mit der Hintergrundfarbe von B, zum Beispiel rot.
Ein Teil des Hintergrundes ersoheint Tot, ein Teil grün und ein'Teil'braun, erzeugt durch die IJber- laigerung von rot un) d grün. Die zwei Bilder Tonnen mit Leichtigkeit genau in Eingriff gebracht werden, da die ihnen gemeinsame Linie intensiv schwarz erscheint und in Kon trast. mit den Farben in den brigbleibenden Teilen des Gesichtsfeldes steht. Die Bilder k¯nnen von der in Fig. 4 gezeigten Lage vertikal verschoben werden, bis sie ber ihre LÏnge in Gegen berstellung sind, und die Form des Gegenstandes wird so direkt mit der des Musters gepr ft.
Es soll hier darauf aufmerksam gemacht werden,dass,ume-inBiiit.doderBiMer von mit Schraubgewinde versehenen GegenstÏnden zu erhalten, der Spiegel 11 durch Bewegung des Bolzens in den Schlitz 14 bewegt werden solHe,'bis.dervom.Spiegel'.reflektieTteStrahl die gleiche Neigung hat wie die Schrauben linie. Auf diese Weise wird ein scharfes Bild erhalten.IndenmeistenFaMenistder Stei- gungs'winikel genügend klein, so'dass'nach Einstellung der reflektierte Strahl noch in die die Íffnung der Linse 15 fÏllt, aber wenn der Steigungswinkel gro¯ ist, kann es notwendig sein, die H¯he der St tze 14, die den ! Spiegel l'l ! trägt, ein'zustel'len.
Fig. 5 ist ein vergrössertes ; Diagramm, das'zrwei. Schrauben ; in vollkommener PaiS- sung zeigt. Wenn jedoch ein Steigungswinkel fermer vorhnoien ist,'kann. dieser wie folgt 'gemessen'werden : Das Bild einer der Schrau- benwindungen des Gegenstandes wird so angeordnet, da¯ es mit dem Bild des Musters in Deckung steht, dieser Schraubengang sei am Ende des Bildes gewÏhlt. Ein kumulativer Fehler wird sichtbar werden'durch das Nichtmehr bereinstimmen der SchraubengÏnge an irgendeiner gewählten Stelle.
Eine verg¯¯erte Ansicht davon ist in Fig 6 gezeigt, wo ein kumulativer Fehler durch die vergrösserten, sich schwarz überlappenden Flächengezeigtist.DieserFehlerkannan irgendeiner gewähltenStelledurchdie Bewegung der Mikrometerschraube 3 g , messen !werden,.dieverwendet'wird!,um dem Gewindega-ng"an'dieser Stelle in-voll- kommene ¯bereinstimmung zu bringen.
Durch Zä'Men der Anzahl Gewindegänge zwischen dem Punkt, wo die Gewindegänge des'Mus'terbildes und dies Gegenstandbildes urspr nglich in vonkommenfer Deckung waren, umd dem. Punkt, wo. sie durch Bewe- 'gung der Mikrometerschraube in vo'llkom- mene Deckung gebracht wurden, wird der Steigungswinkelfehler pro Umgang leicht ermittelt. Die Mikrometerschraube 3 ist vor zugsweise so geeicht, dass die Bewegung, die mit ihr ausgef hrt wird, wenn auf dem Schirm vertiMe Entfernungen direkt ge- messen werden, ve'rdop'pelt angezeigt wird.
Die Durchmesser von Gewindeteilen k¯n 'nen leicht gemessen) werden. Für Mess'zwecke wird.da'NMTlsterentfem't'unddie.aufrechten un, mmgekehrten Bilder des Gegenstandes selbst werden zu diesem Zweck verwendet Um den gr¯¯ten Durchmesser zu messsen, wer- den die aufrechten und umgekehrten Bilder so angeordnet, dass. sie einander ibena. chbart sind, so da¯ die Scheitel der SchraubengÏnge eines Bildes geradie im siehtbaren : Sontakt mit den Scheiteln der SchraubengÏnge des andern Bildes stehen. Die Mikrometer aohraTibe S6 wird dann eingestellt, bis die Profile sieh überdecken, wie in Fig. 7 gezeigt ist.
Der Betrag der'Verschieb-ung,. der an der Mikrometersdhraube6'abgelesenwird,etellt dann mi' Hau ptdurchmesser dar. Der kleinere Durchmesser wird in Ïhnlicher Weise gemessen, aber in diesem Fal werden. die Bilder zuerst so anjgeordnet, wie in Fig. 4 gezeigt ist, so da¯ die Scheitel der Schrauben g'ange. eines. Bildes vollständig mit. den unter- sten Stellen der Einkerbungen der SchraubengÏnge im andern Bild bereinstimmen.
Die B¯lder werden dann mittels der Mikrometerschraube 36 verschoben bis die Scheitel der SchraubengÏnge eines Bildes in Kontakt mit den untersten Teilen der Einkerbungen der SchraubengÏnge auf der entfernten Seite des an) dem Bildes in Kontakt kommen. Der Betrag der Bewegung, wie er durch die Mikrometerschraube 36 gemessen wird, ist dann der kleine Durchmesser. Der wirksame Durchmesser wird gemessen dureh den Betrag, der n¯tig ist, um die Bilder von der Stellung in F¯g. 4 nach der in. Fig. 7 zu verschieben.
Es wird. darauf aufmeirksa gemacht, dass''die gemessenen Dimensionen zweimal so gross sind wie'die Bewegung,'die durch die Mikrometerschraube gegeben, ist ; aberdieseSchrambekannsogeeichtsein.,dass die Messungen direkt abgelesen werd'en kön- nen.
Um die Tiefe eines Sohrau'benganges zu messen,werdenzweiBilderindieLage gebracht, die in Fig. 4 gezeigt ist. Sie werden dann vertikal um den Betrag eines Schraubenganges verschoben und dann horizontal verschoben, um die Scheitel 1 der Schraubengerade in Kontakt zu bringen, und die Tiefe des Sohraubengamges kann von der Mikrom'ete'rschraube 86 abgelesen werden.
Der StirnflÏchenwinkel eines Ganges kan. n gemessen werden durch Drehung des Schirmes 19'mittels'des Knopfes 45'. Zu die semZweckisteineLinie auf dem Schirm eingeÏtzt, und diese wird so bezüglich des oder der Bilder darauf horizontal eingestellt, da¯ sie durch den Scheitelpunkt eines Gan gle3 geht.
Der Schirm 19 wird dann gedreht, bis die Linie entlang der Flankenlinie des Schraubengewindes zu liegen'kommt ; der Grad der Umdrehung wird von der Skala auf den Rahmen 41 und dem Nonius 44 ab Der Der Steigungswinkel'kann aus Messungen der Gangh¯he und des Durchmessers erhalten werden, a-ber eine ungefähre yachp'rüfungkanndurchMessung'des'Win- li, erhalten werden, unter dem der Spiegel 11 angeordnet werden mu¯, um ein scharfes B ld : zu geben.
Um das Instrument als Episkop zu verwenden, wird das Prisma 20 entfernt und der Spiegel 5Q gedreht, bis die Íffnung desselben mit der Öffnung der Linse 15 bereinstimmt.
Die OberflÏche eines Gegenstandes wird auf den Schirm scharf eingestellt und damn die Mikrometerschraube 8 bewegt, um das untere Ende eines Eindruckes oder die Oberfläche t'mes Vorsprunges in den Brennpunkt zu bringen. Dadurch können mittels der Mikro- meterschraube 8 Messungen der Tiefe von Eindrücken un. d der Höhe von Vorspr ngen ausgeführt werden.
Der Apparat kann auch verwendet werden, um das Bild eines Gegenstandes mit einer Karte zu vergleichen', die auf djem Schirm 19 angeordnet ist. Zu diesem ; Zweck kann das. Prisma, 20 entfernt sein oder es kann eines der farbigen Bilder verwendet werden.
Es wirddaraufaufmerksam'gemacht, da. ss durch Anordnung der Lampe 9 und des Kondensors 10 auf einer Seite und durch Verwendung des Spiegels 11, um ein Strahlen bien, l gegen den Schirm zu reflektieren, die Stellung des Gegenstandes näher an deni Benutzer herangebracht werden kann und die Betätigung der verschiedenen Mikrometer- schrauben sehr erleichtert ist. Darüber hinaus ist die NeigungdesSpiegele.11,um. ein scharfesBildzuerzeugend,einfacheralseine ähnliche Bewegung einer L'ampe und. der Visiervomohtung.
Der Apparat kann auch zur Prüfung und Messung anderer Gegenstandsformen als Schrauben verwendet werden.
Projection apparatus.
This invention relates to a projection apparatus for projecting a silhouette of an object onto a screen. For example, to check the accuracy of manufacture.
Known devices of this type contain means for comparison. of the silhouette image with a drawing that shows the required extent of the part.
According to the present invention, will! a ProjeMionsappamt proposed with. Means for generating two shadow images of an object on a screen, one being reversed with respect to the other, and with means for generating. relative movements of the two images in order to bring the adjacent edges of the two images into opposition to the Bleui. by means of which the accuracy of a workpiece such as a screw thread can be checked.
Preferably, micrometer adjustment means are provided in order to be able to project the two images one above the other, whereby measurements of certain parts can be made.
The two bundles of rays that generate the two silhouette images also preferably go through different color filters (for example a red and a green one), so that the two images can be distinguished from one another if they partially overlap and the exact coverage can be determined with accuracy,
An example embodiment) preferably also has a concave mirror with an opening a, uf, which can be swiveled.
To be able to reflect the light against the object, whereby the apparatus can also be used as an episcope, furthermore micrometer focusing means can be provided so that measurements of the depth of the impressions in an object can be carried out with accuracy.
In the following description, an exemplary embodiment of the invention is explained with reference to the drawing.
Fig. 1 is a view with parts cut away.
2 shows a side view of the projection apparatus.
Fig. 3-7 are projected images to explain the operation of the apparatus.
As in the ZerohnungenersM'.MUc'h, a dissolve 15 is formed as a contour image of an object 5 (Fig. 2). The bundle of rays from the lens 15 is divided by means of a Piismas 210 (Fig. 1), which faces the lens and whose) surfaces are silvered. The two bundles of rays formed in this way pass through different color filters 48, 49 and are reflected by mirrors 2N1, 22 onto a mirror 17, through which the rays are reflected towards the rear of an inclined, translucent glass screen 19. One of the resulting images is reversed with respect to the other, since its bundle of rays passes through an erecting prism 50.
The mirrors 21, 22 can be rotated by a micrometer screw 36 in order to move the images on the screen towards one another to a barrel.
Let us now consider the construction of the apparatus in detail. The different parts are supported by a base plate. The object 5 is here a & ewimd) eB '& braiibeTind.wiTd carried between the tips of a fork 6, which is displaced parallel to the screen 19 in a semitub 4 by means of a micrometer screw 7' k'aiL'n.D'erScMitten4 is attached to a block 2 and can be moved in the block 2 in a direction towards the screen or away from it by means of a micrometer screw 8.
The block 2 can be lifted and removed on a support column by means of a micrometer screw 3.
A lamp 9 and a condenser 10 on the left side of the apparatus generate a light beam which is directed towards the object 5 by the mirror 11. The mirror is carried by an arm 12 which is fastened to a horizontal bolt 13. The bolt 13 is clamped in an arcuate slot M formed in a vertical rod 15 carried by the base plate. The slot 14 is a circular arc which has the center of the lens 15 as its center; the height of the vertical rod 15 is adjustable above the base plate.
The lens 15 'is carried in a support which is attached to the base plate.
The prism. 20, the color filters 48 and 49 and the erecting prism 50 are attached to a central column 51 which is carried by the base plate and the prism 20 is arranged in a frame (not shown) on the other side, so that its 'carrier' can be removed if it is desired to use the apparatus as an episcope.
The mirror 17 is supported by a pair of columns 18. The screen 19 is attached to a frame 41 which is rotatably seated in a ring 43 with an L-shaped cross section. The ring 43 is carried by a beam 38 which is attached to the rods 38 carried by the base.
Plates) 3'9 on supports 23 and 24, which are attached to the base plate ', supporting frame 41. The support 23 also supports the mirror 21 and the support 24 the mirror 22.
Each of the mirrors 21 and 2'2. is mounted in a bearing that is rotatable about a central vertical line. The mirror 22 is directed directly by the micrometer screw 36. derSpiegel2'1wird'dniTond) The rotation of the mirror 22 by means of a belt 29 tensioned by a spring, which is held around rollers 28 and 30 on the supports of the corresponding mirror , gedtceh.'t. The mirror 22 is on the flattened side. semicircular metal piecesl 215 ibefestigt, which is formed with pivot pin 26 from one piece. The pivot journals 26 are guided through; dieSa-ule24'vertika)! InEii.geHger2'7.
A lower part carries the roller 28 and also an arm 31. The end of the arm 31 carries a roller 32 which is guided in a slot 33 in a block 34. The block 34 is slidably mounted on a bed 35. The micrometer screw 36 is rotatably mounted in a fixed support 37 and one turn of the head 36 moves the block 34 on the bed 35. The roller 32 is thus moved along the slot and the mirror is accordingly rotated. In the middle of the RoMe 28, the Belt 29 and the roll 30 is. the 'mirror 21' rotated by the same angle in the opposite direction, so that the two images on the screen are moved towards each other or away from the center of the screen at the same time.
The slot forms a small part of a sine curve so that the movement of the images occurs proportionally with the movement of the block 34 and with the movement of the micrometer screw 36, which is used to rotate the mirrors 2'1'imd 2. 2! serves.
The ba) hm! em 41 ', to which the screen 19 is attached, is provided on its circumference with bevel gear teeth 42 and these teeth engage in a bevel gear 46 which is carried by a spindle which is rotated with a rotary knob 45 and rotates in a support 47, which is mounted on the ring 43. A scale is engraved on a part of the front surface of the frame 41 and a vernier 44 is held by the ring 43 next to this scale, so that the rotation that the screen : 19 is granted, can be measured.
The holder for the lens 15 carries a support 53 on which a'konk. a. ver mirror 52 is fastened with an 'opening rotatable'. The mirror 52 can be rotated out of the beam path into the position shown in FIG. 2 'or it can be rotated into the position between the object 5 and the lens 15 so that the apparatus can be used as an episcope.
The apparatus can be used for various purposes.
It can be used to check the shape of an object, such as a bevel gear, a threaded part or the like, 7. either by bringing the two images together or by combining the images of an object with the image of one Sample part or by direct comparison of an image with a card. Dimensions, such as the largest, smallest and effective diameter, the thread pitch and the depth of the thread or the tooth of threaded parts can be measured quickly. Fillers in the pitch of a thread part can be measured by comparison with a sample.
The depth of indentations in the surface of an object or the height of hubs on the same can be measured.
Shapes of certain bevel gears can be checked by bringing the two images, one directly: and one vice versa, together so that they mesh with one another. If, in the case of a bevel gear, the two images have been brought into mesh together, the rotation of the wheel to be tested will cause the two images to rotate, so that the accuracy of the engagement of "a bevel gear" with another wheel of the same shape can be checked .
The shape of a part provided with a screw thread can be checked by comparison. of an image with. to be 'made' to the upside down image, if the two are engaged together. An item such as a screw-threaded part can also be mfib an E'a. rte can be compared, one of the shadow images can be used for this purpose. However, for greater accuracy, it is desirable to compare the object with a sample.
In order to do this, the pattern is attached to the side of the object and the carriage 6 is for this case provided with a double gate to keep the pattern and the object in the field of view of the lens. So there are special hardeners provided for the pattern. The two image sets will then appear on the screen as shown in FIG. A is the image of the pattern, B the image of the object, C the desiredBiM! D'es. The two picture sets are seen against a different colored background, red in the case of A and B and green in the case of C and D.
The mirrors 21 and 22 are then inclined towards the other through the Mi.krometers'ohcpa.u'be36 and the two sets of images are brought against one another. This is continued until either A is opposed to D or B is opposed to C.
By operating the micrometer screw 3, one set of images moves up on the screen and the other moves down. In this way, the two images to be compared can be brought into the position shown in FIG. 4 by operating the micrometer eyelets 3 and 36. The two ! The images shown here are assumed to be B and C, the others are omitted for clarity. The picture B will now have the background color of. D, for. Example green, coated and picture C with the background color of B, for example red.
Part of the background appears dead, part green and part brown, created by the omission of red and green. The two images can be brought into precise engagement with ease, since the common line appears intensely black and in contrast. with the colors in the remaining parts of the field of vision. The images can be shifted vertically from the position shown in Fig. 4 until they are in opposition over their length, and the shape of the object is checked directly with that of the pattern.
Attention should be drawn here to the fact that in order to obtain bits and pieces from objects provided with screw threads, the mirror 11 should be moved into the slot 14 by moving the bolt, so that the beam reflects the same inclination 'up to the mirror' has like the screw line. In this way a sharp image is obtained. In most cases the angle of inclination is sufficiently small so that after adjustment the reflected beam still falls into the opening of lens 15, but if the angle of inclination is larger, it may be necessary to the height of the post 14, the! Mirror l'l! wears to adjust.
Fig. 5 is an enlarged; Diagram, the 'two. Screws; shows in perfect match. However, if a pitch angle is further provided, 'can. This can be 'measured' as follows: The image of one of the screw turns of the object is arranged in such a way that it is congruent with the image of the pattern, this screw thread is selected at the end of the image. A cumulative error will become visible when the screw threads no longer match at any selected point.
An enlarged view of this is shown in Fig. 6, where a cumulative error is shown by the enlarged, black overlapping areas. This error can be measured at any chosen location by the movement of the micrometer screw 3g, which is used to adjust the thread pitch "to bring them into perfect agreement at this point.
By counting the number of thread turns between the point where the thread turns of the pattern image and this object image were originally in perfect congruence to the. Point where. if they have been brought into perfect congruence by moving the micrometer screw, the pitch angle error is easily determined for each turn. The micrometer screw 3 is preferably calibrated in such a way that the movement that is carried out with it when vertical distances are measured directly on the screen is displayed doubled.
The diameters of threaded parts can easily be measured. For measuring purposes, the upright and inverted images of the object itself are used for this purpose. To measure the largest diameter, the upright and inverted images are arranged so that. they ibena each other. are bearded, so that the vertices of the screw threads of one picture are just as visible in the visible: are in contact with the vertices of the screw threads of the other picture. The micrometer aohraTibe S6 is then adjusted until the profiles overlap as shown in FIG.
The amount of 'displacement ,. which is read on the micrometer tube 6 'then represents the main diameter. The smaller diameter is measured in a similar way, but in this case it is measured. the pictures first arranged as shown in Fig. 4, so that the vertices of the screws go. one. Image completely with. match the lowest points of the notches of the screw threads in the other picture.
The pictures are then shifted by means of the micrometer screw 36 until the vertices of the screw threads of an image come into contact with the lowermost parts of the notches of the screw threads on the far side of the image. The amount of movement as measured by micrometer screw 36 is then the small diameter. The effective diameter is measured by the amount necessary to cover the pictures of the position in Fig. 4 to move to that in.
It will. made sure that '' the measured dimensions are twice as large as 'the movement' given by the micrometer screw; but this piece of paper can be calibrated so that the measurements can be read directly.
To measure the depth of a Sohrau'bengang, two images are brought into the position shown in FIG. They are then shifted vertically by the amount of a screw thread and then shifted horizontally in order to bring the vertex 1 of the screw line into contact, and the depth of the screw thread can be read from the micrometer screw 86.
The face angle of a corridor can be measured by turning the screen 19 'by means of the button 45'. For this purpose, a line on the screen is used, and this is set horizontally with respect to the image or images on it so that it goes through the apex of a Gan gle3.
The screen 19 is then rotated until the line comes to lie along the flank line of the screw thread; the degree of rotation is indicated by the scale on the frame 41 and the vernier scale 44. The angle of inclination can be obtained from measurements of the pitch and the diameter, but can be obtained from an approximate test by measuring the angle under which the mirror 11 must be arranged in order to give a sharp image.
In order to use the instrument as an episcope, the prism 20 is removed and the mirror 5Q rotated until its opening coincides with the opening of the lens 15.
The surface of an object is focused on the screen and then the micrometer screw 8 is moved in order to bring the lower end of an impression or the surface of the projection into focus. As a result, the micrometer screw 8 can be used to measure the depth of impressions and d the height of protrusions are executed.
The apparatus can also be used to compare the image of an object with a map placed on the screen 19. To this; Purpose, the prism, 20 can be removed or one of the colored images can be used.
Attention is drawn because. By placing the lamp 9 and the condenser 10 on one side and using the mirror 11 to reflect a beam against the screen, the position of the object can be brought closer to the user and the operation of the various micrometer screwing is very easy. In addition, the inclination of the mirror is 11 to. to produce a sharp image, more simply as a similar movement of a l'ampe and. the visor authorization.
The apparatus can also be used to test and measure shapes of objects other than screws.