CH396425A - Gerät zum Bestimmen des Durchmessers von Werkstücken - Google Patents

Description

  
 



  Gerät zum Bestimmen des Durchmessers von Werkstücken
Zur Bestimmung des Durchmessers von Werkstücken ist es bekannt, die Durchmesserendpunkte durch Marken oder dergleichen zu kennzeichnen und in einer gemeinsamen Führung zwei Zielfernrohre oder dergleichen zu verschieben, derart, dass mit jedem der Fernrohre einer der Endpunkte angezielt wird. Aus dem Abstand der   Zieifernrohre    voneinander kann dann auf die Grösse des Durchmessers geschlossen werden. Bei diesem Gerät muss darauf geachtet werden, dass die Ziellinien der Zielfernrohre stets parallel zueinander liegen, weil sonst die Messung verfälscht wird. Zur Kontrolle der Parallelität der Ziellinie wurde bereits vorgeschlagen, eine Kollimationseinrichtung zu verwenden. Diese ist in optischer Hinsicht recht aufwendig.



   Aufgabe der Erfindung ist es, ein einfacheres Gerät anzugeben.



   Das erfindungsgemässe Gerät zum Bestimmen des Durchmessers von Werkstücken   zeichnet    sich durch Mittel zur Kennzeichnung der Durchmesserendpunkte aus sowie durch zwei zweiteilige Objektive zur Abbildung der Durchmesserendpunkte in eine gemeinsame Bildebene, wobei je zwischen den Objektivteilen paralleler Strahlengang herrscht und der dem jeweiligen Durchmesserendpunkt zugewandte Teil in einer Führung verschiebbar ist, ferner durch optische Umlenkmittel zur virtuellen Abbildung des positiven Knotenpunktes dieser Objektivteile in die Ebene ihrer Führung.



   Dieses Gerät ist invariant gegen Verkippungen, weil Messfehler bewirkende Verkippungen der   abbil-    denden Teile nur um eine in der Führungsebene liegende Achse erfolgen können und nach einem bekannten Prinzip der Optik derartige Systeme dann invariant gegen Verkippungen sind, wenn ihr positiver Knotenpunkt in dieser Führungsebene liegt. Bei dem vorliegenden Gerät ist der positive Knotenpunkt der verschiebbaren Objektivteile virtuell in die Führungsebene gelegt worden, wodurch derselbe Zweck erreicht wird.



   Zweckmässig sind den verschiebbaren Objektivteilen Pentaprismen vorgeschaltet. In besonderer Ausgestaltung der Erfindung sind die verschiebbaren Objektivteile und die ihnen zugeordneten Pentaprismen jeweils in einer durch eine Messspindel mit Rechtsund Linksgewinde verschiebbaren Mutter gelagert.



  Hier bildet die Messspindel gleichzeitig die Führung für die verschiebbaren Objektivteile; ihre positiven Knotenpunkte müssen deshalb durch die Prismen in die Achse der Messspindel abgebildet werden. Diese letzte Ausbildung lässt sich mit besonderem Vorteil dort anwenden, wo es auf die Bestimmung nicht zu grosser Durchmesser   ankommt.   



   Die Mittel zur Kennzeichnung der Durchmesserendpunkte bestehen in weiterer Ausgestaltung der Erfindung zweckmässig aus zwei Projektionseinrichtungen, welche in die Durchmesserendpunkte in Richtung des Durchmessers Lichtbänder projizieren.



   In einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung sind die verschiebbaren Objektivteile als Teleobjektive mit in ihrer Führungsebene liegenden positiven Knotenpunkten gebildet. Bei dieser Ausbildung brauchen zwischen den verschiebbaren Objek  tivteilen    und den Durchmesserendpunkten keine Spiegel zur virtuellen Abbildung der positiven Knotenpunkte vorgesehen zu sein. Diese Ausbildung hat darüber hinaus den Vorteil, dass die Strahlenvereinigung zur Überlagerung der Abbildungsstrahlengänge unmittelbar hinter den verschiebbaren Objektivteilen erfolgen kann. Zweckmässig sind hierfür hinter diesen Objektivteilen angeordnete Pentaprismen vorgesehen, von denen eines eine teildurchlässige Aussenfläche hat, auf die vorteilhaft ein Keil zur Ergänzung zu einer planparallelen Platte gekittet ist.  



   Auf der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt, und zwar zeigen:
Fig. 1 ein erstes Ausführungsbeispiel,
Fig. 2 ein zweites Ausführungsbeispiel.



   Gemäss Fig. 1 ist das der Durchmesserbestimmung des Werkstückes 1 dienende Gerät 2 U-förmig ausgebildet und mit seinen Schenkeln um das Werkstück 1 herumgelegt. In den Durchmesserendpunkten A und B werden zur Kennzeichnung dieser Punkte Lichtbänder erzeugt. Das von einer gemeinsamen Lichtquelle 3 abgestrahlte Licht wird hierzu einerseits über ein Prisma 4 und ein Objektiv 5 in den Durchmesserendpunkt B gelenkt und anderseits über eine Linse 6, einen Spiegel 7, ein weiteres Prisma 8 und ein Objektiv 9 in den Durchmesserendpunkt A.



  Vor den Prismen 4 und 8 sind zwei Spaltblenden 10 und 11 angeordnet, welche durch die Objektive 5 und 9 in die Durchmesserendpunkte A und B abgebildet werden. Das Lichtband im Punkt A wird über ein Pentaprisma 12 und ein zweiteiliges Objektiv 13, 14 über einen teildurchlässigen Spiegel 15 und ein weiteres Prisma 16 in die Bildebene eines Okulares 17 abgebildet. Das im Punkt B erzeugte Lichtband wird über ein Pentaprisma 18, ein zweiteiliges Objektiv 19, 20 und ein Prisma 21 ebenfalls in die Bildebene des Okulares 17 abgebildet. Bei richtiger Einstellung des Gerätes überlagern sich die Bilder der   Lichtbänw    der.



   Unmittelbar hinter den Prismen 12 und 18 sind Farbfilter 30 und 31 in Komplementärfarben angeordnet, so dass die Überlagerung der in den Punkten A und B erzeugten Lichtbänder leichter beobachtbar ist. Zum Beispiel ist das Filter 30 grün und das Filter 31 rot.



   Zwischen den Objektivteilen 13, 14 und 19, 20 herrscht paralleler Strahlengang. Die Prismen 12 und 18 sind derart ausgebildet, dass sie die im Innern der Objektivteile 13 und 19 liegenden positiven Knotenpunkte Kr und K2 dieser Systeme virtuell in die Achse einer Messspindel 22 abbilden. Die Spindel 22 besteht aus einem Teilstück 23 mit Linksgewinde und einem Teilstück 24 mit Rechtsgewinde. Auf den Rechts- und Linksgewinden sitzt jeweils ein Mutterstück 25 und 26, wobei das   Mutterstück    25 das Prisma 12 und den Objektivteil 13 trägt und das Mutterstück 26 das Prisma 18 und den Objektivteil 19.



   Dreht man die Spindel 22, dann bewegen sich die Mutterteile 25 und 26 gegenläufig. Auf der Trommel 28 kann ein entsprechender Wert abgelesen werden.



  Man dreht die Spindel 22 so lange, bis sich die Bilder der in den Punkten A und B erzeugten Lichtbänder in der Bildebene des Okulars 17 decken.



   Die Muttern 25 und 26 sind zweiteilig ausgebildet und durch Federn 35 und 36 in axialer Richtung anstellbar, so dass sich ihre Gewindegänge stets in die der Spindel 22 pressen und jeglicher tote Gang vermieden wird.



   Gemäss Fig. 2 sind die Objektivteile 40, 41 als Tele-Objektive ausgebildet mit in der Achse ihrer Führung liegenden positiven Knotenpunkten K. Bei dieser Ausbildung sind die Pentaprismen 42, 43 hinter den verschiebbaren Objektivteilen 40, 41 angeordnet, weil eine virtuelle Verlagerung der Knotenpunkte nicht zu erfolgen braucht. Die Prismen 42, 43 dienen jetzt der Strahlenumlenkung und -überlagerung.



  Hierzu ist die Aussenfläche 44 des Prismas 43 teildurchlässig ausgebildet und durch einen Keil 45 zu einer planparallelen Platte für die vom Prisma 42 kommenden Lichtstrahlen ergänzt.   

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH Gerät zum Bestimmen des Durchmessers von Werkstücken, gekennzeichnet durch Mittel zur Kennzeichnung der Durchmesserendpunkte sowie durch zwei zweiteilige Objektive (13, 14; 19, 20) zur Abbildung der Durchmesserendpunkte in eine gemeinsame Bildebene, wobei je zwischen den Objektivteilen paralleler Strahlengang herrscht und der dem jeweiligen Durchmesserendpunkt zugewandte Teil in einer Führung verschiebbar ist, gekennzeichnet ferner durch optische Umlenkmittel (12, 18) zur virtuellen Abbildung des positiven Knotenpunktes dieser Ob jektivteile in die Ebene ihrer Führung.

   UNTERANSPRÜCHE 1. Gerät nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass jedem verschiebbaren Objektivteil ein Pentaprisma (12, 18) vorgeschaltet ist.

   2. Gerät nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die verschiebbaren Objektivteile (13; 19) und die zugeordneten Pentaprismen (12; 18) jeweils in einer durch eine Messspindel (22) mit Rechts-und Linksgewinde verschiebbaren Mutter (25; 26) gelagert sind.

   3. Gerät nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass zur Kennzeichnung der Durchmesserendpunkte zwei Projektionseinrichtungen (3, 4, 5; 3, 6, 7, 8, 9) vorgesehen sind, welche in die Durchmesserendpunkte in Richtung des Durchmessers Lichtbänder projizieren.

   4. Gerät nach Patentanspruch und Unteranspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtungen zur Erzeugung der Lichtbänder in den Durchmesserendpunkten von einer gemeinsamen Lichtquelle (3) gespeist sind und der Strahlengang dieser Einrichtung um den Strahlengang zur Abbildung der Durchmesserendpunkte herumgeführt ist.

   5. Gerät nach Patentanspruch, gekennzeichnet durch in den Abbildungsstrahlengängen angeordnete komplementäre Farbfilter (30, 31).

   6. Gerät nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die verschiebbaren Objektivteile als Teleobjektive, deren positiver Knotenpunkt in der Ebene ihrer Führung liegt, ausgebildet sind.

   7. Gerät nach Patentanspruch und Unteranspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass hinter jedem verschiebbaren Objektivteil ein Umlenkprisma, vorzugsweise ein Pentaprisma, vorgesehen ist und eines der Prismen zur Überlagerung der von den verschiebba ren Objektivteilen kommenden Lichtstrahlen ausgebildet ist.

   8. Gerät nach Patentanspruch und Unteranspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass eines der Pentaprismen eine teildurchlässige Aussenfläche aufweist, auf die zum Zweck der Ergänzung zu einer planparallelen Platte ein Keil gekittet ist.