Vorrichtung zur interferentiellen Messwertbildung für Mess- und Steuereinrichtungen und Verfahren zum Betrieb der Vorrichtung
Zur genauen Messung von Längen wird bekanntlich die Interferenzfähigkeit von Lichtwellen ausgenutzt, die von einer Lichtquelle ausgesandt werden.
Infolge der hierbei einzuhaltenden Kohärenzbedingungen, die im wesentlichen von der Natur der verwendeten Lichtquelle abhängen, ist diese Art der Längenmessung auf einen kleinen, einen Dezimeter kaum übersteigenden Bereich beschränkt. Es fehlt daher weder in der Vergangenheit noch in der Gegenwart an Versuchen, durch Anwendung geeignet erscheinender und zum Teil neuer Mittel und Methoden, den Messbereich zu erweitern.
Eine Möglichkeit zur Vergrösserung des Messbereiches besteht in der Wahl oder Entwicklung einer entsprechenden Lichtquelle. Beispielsweise sind Lichtquellen auf Isotopenbasis entwickelt worden, deren ausgesandte Wellenzüge über grössere Längen (etwa 10 dm) interferenzfähig sind. Abgesehen davon, dass dieser Bereich für verschiedene Zwecke noch nicht ausreicht, ist die industrielle Anwendung dieser Lichtquellen unwirtschaftlich, da sie zu ihrem Betrieb teure Zusatzeinrichtungen und Sonderkennt- nisse hinsichtlich der Bedienung erfordern.
Eine andere bekannte Möglichkeit zur Vergrö sserung des Messbereiches besteht in der Verviel fachung der Bezugsstrecke auf additivem oder multiplikativem Weg, wie er beispielsweise von Kösters oder Väisälä beschritten worden ist. Soll eine Strecke, die dem n-fachen Betrag der Kohirenz länge des verwendeten Lichtes entspricht, nach Kösters ausgemessen werden, so sind hierzu entweder n fest angeordnete Referenzebenen notwendig, oder aber es muss eine einzige Referenzebene (n-1) mal verschoben werden.
Abgesehen davon, dass der zur Messung benutzbaren Anzahl der Referenzebenen aus Intensitätsgründen sehr bald eine Grenze gesetzt ist, ist in beiden Fällen und ebenso nach Väisälä eine kontinuierliche interferentielle Längenmessung, wie sie beispielsweise bei der Steuerung von VVerkzeug- maschinen hoher und höchster Genauigkeit erforderlich ist, nicht durchführbar, weil beim Wechsel von einer Referenzebene zur anderen bzw. beim Nachsteilen der einzigen Referenzebene der Messungsvorgang eine Unterbrechung erfährt.
Ziel der vorliegenden Erfindung ist daher eine Vorrichtung zur kontinuierlichen interferentiellen Messwertbildung, die also ohne irgendwelche, auch nur vorübergehende Unterbrechungen, zu messen gestattet, und zur Durchführung von Messungen über einen Bereich, der weit über die oben angegebenen Messbereiche hinausgeht. Nach der Erfindung wird das angestrebte Ziel erreicht, wenn die Referenzebenen abwechselnd verschiebbar angeordnet sind, wobei es möglich ist, zur Messung die jeweils fest stehende Referenzebene zu benutzen, während die andere Referenzebene eine solche Verschiebung erfährt, dass die Längenänderung des entsprechenden Referenzstr.ahlenganges nicht grösser als die e zweifache Kohärenzlänge des verwendeten Lichts ist.
Vorteilhaft sind hierbei die Mess- und Referenzebenen als ablenkungsunempfindliche Umkehrprismen ausgebildet.
Damit stets nur die feststehende Referenzebene bei der Messung wirksam ist und die e Möglichkeit von Fehlmessungen ausgeschlossen wird, ist zweckmässig jeder Referenzebene eine Blende zugeordnet, die die Referenzebene während ihrer Verschiebung in die nächste Messlage abblendet.
Das Messen mit der erfindungsgemässen Vorrichtung gestaltet sich ähnlich wie mit den bekannten Interferenzkomparatoren zur Vermessung von Endmassen, bei denen visuell zwei Interferenzstreifen- systeme beobachtet werden. Jedoch besteht ! ein wesentlicher Unterschied im Messen darin, dass mit dem bekannten Interferenzkomparator die Messung einer bestimmten Länge erfolgt, wozu die Streifensystems zwar gegeneinander verschoben sind, sich aber in Ruhe befinden, während mit der erfindungsgemässen Vorrichtung sich kontinuierlich ändernde Längen messbar sind, wobei sich ein Interferenzstreifen system gegenüber einer Bezugsmarke verschiebt.
In diesem Fall müssen die an der Bezugsmarke vorbeiwandernden Interferenzstreifen gezählt und aus der auf diese Weise erhaltenen Anzahl von Interferenzstreifen die gesuchte Länge abgeleitet werden. Ein derartiges Vorgehen des subjektiven Auszähiens ist aber sowohl aus Gründen der Zuverlässigkeit und Genauigkeit als auch der Bequemlichkeit kaum vertretbar.
Um die an den Beobachter gebundenen nachteiligen Einflüsse auf die Messung auszuschalten, ist es daher von Vorteil, objektiv arbeitendie. optische sowie lichtelektrische und elektronische Mittel zur Zählung der Interferenzstreifen vorzusehen, die so beschaffen sind, dass sie ausser der Zählung der wandernden Interferenzstreifen auch die Bewegungsrichtung dieser Interferenzstreifen und damit die Art der Längenänderung (Verkürzung oder Verlängerung) angeben.
Beispielsweise wird hierzu das Lichtbündel am Ort des entstehenden Interferenzbildes in zwei Teilbündel zerlegt, in dem entweder das eine Lichtbündel durch Schwenken einer planparallelen Glasplatte eine Verschiebung und damit das vom einen Teillichtbündel erzeugte Interferenz streifensystem gegenüber dem vom anderen Teillicht- bündel erzeugten Interferenzstreifensystem eine Versetzung erfährt oder zwei Blendenschlitze parallel zueinander versetzt angeordnet sind, so dass von einem an den Blendenschlitzen vorbeiwandernden Interferenzstreifen zwei Impulse mit zeitlicher Differenz enstehen. Die so entstandenen optischen Impulse werden nach Umwandlung in elektrische Impulse in an sich bekannter Weise richtungsabhängig elektronisch gezählt.
Zu dem Zweck kann jedem optischen Impulsgeber eine Photozelle zugeordnet sein, in der Iden optischen Impulsen entsprechende Photoströme erzeugt werden, aus denen ein als sogenannter Diskriminator ausgebildetes Aggregat zunächst scharfe elektrische Impulse formt. Die von dem z. B. an den Blendenschlitzen vorbeiwandernden Interferenzstrei- fen erzeugten Impulse beeinflussen den Diskriminator sodann derart, dass der durch Belichtung der ersten Photozelle erzeugte Impuls die Richtung und der durch Belichtung der zweiten Photozelle erzeugte Impuls den Wert der Zählung angibt.
Zur Erhöhung der Lichtausbeute und Vermeidung komplizierter elektronischer Verstärker ist es von Vorteil, wenn jedem Referenzstrahlengang gesondert ein Messstrahlengang und ebenfalls gesondert Mittel zur richtungsabhängigen Zählung der wandernden Interferenzstreifen zugeordnet sind. Hierbei kann die optische Anordnung etwa so getroffen sein, Idass die von einer Lichtquelle ausgesandten Lichtstrahlen in zwei Strahlenbündel geteilt werden und jedes dieser Strahlenbündel physikalisch in ein Mess- und ein Referenzstrahlenbündel aufgeteilt wird, die dann nach Reflexion an der Mess- bzw.
Referenzebene physikalisch zu einem interferierenden Strahlenbündel vereinigt werden, oder dass das Messstrahlenbündel erst nach Reflexion an der Messebene kurz vor der Verreinigung mit den Referenzteilstrahlenbündeln physikalisch geteilt und die Messstrahlenteilbündel mit den entsprechenden Referenzteilstrahlenbündel physikalisch vereinigt werden. Dabei ist es vorteilhaft, zum Übergang von einer Referenzebene zur anderen und von einem richtungsabhängigen Zählmittel zum anderen einen elektronischen Schalter zu benutzen, dessen Schaltzeit kleiner ist als die zeitliche Auf änanderfolge der Impulse bei grösstmöglicher Geschwindigkeit des Messprismas.
Der elvktronische Schalter besteht im Prinzip aus zwei Torschaltungen, von denen immer eine auf Signaldurchlass und die andere auf Sperren geschaltet ist. Die auf Durchlass geschaltete Torschaltung verbindet denjenigen der beiden Impulssignalgeber, welcher von dem jeweils in Messwertbereitschaft befind lichwn Interferometer die richtungsdefinierten Zählimpulse liefert, mit dem elektronischen Vor- und Rückwärtszählwork. Die Umschaltung kann von Fiip- Flop-Kreisen gesteuert werden und wird erst dann ausgelöst, nachdem das nicht benutzte Interferometer M ssbereitschaft erlangt hat.
An Hand der Fig. 1-5 der Zeichnung ist die Ausbildung und die Wirkungsweise von Ausführungsbeispielen des Gegenstandes der Erfindung genauer dargelegt. Dabei zeigen die Fig. 1-3 schematisch drei Ausführungsbeispiele der erfindungsgemässen Messvorrichtung. Die Fig. 4 und 5 beinhalten die die Referenzebenen tragenden Teile der Vorrichtung in Draufsicht und im Querschnitt.
In den Fig. 1 und 2 ist mit 11 eine Lichtquelle bezeichnet, die mit Hilfe eines Kondensors 12 in die Ebene einer Blende 13 abgebildet wird, die mit der Brennebene eines Kollimatorobjaktives 14 zusammenfällt. Im parallelen Strahlengang 15 des Kollimatorobjektivs befindet sich ein Teilungswürfel 16, der das parallele Strahlenbündel in ein Messsirahlen bündel 17 und ein Referenzstrahlenbündel 18 teilt.
Der reflektierte Teil des Parallelstrahlenbünlels, das Messstrahlenbündel 17, ist zunächst rechtwinklig zur Kollimatorachse gerichtet, bis er von einem Spiegel 19 in eine Richtung parallel zur Kollimatorachse reflektiert wird und auf eine als rechtwinkliges Prisma 20 ausgebildete Messebene trifft. Das Prisma 20 bewirkt eine konstante Ablenkung des Messstrahlenbündels von 1800. Das auf diese Weise parallel zu sich selbst zurückgeworfene Strahlenbündel erfährt am Spiegel 21 eine Ablenkung in Richtung eines Teilungswürfels 22.
Der im Teilungswürfel 16 nicht reflektierte Teil des Parallelstrahlenbündels, das Referenzstrahlenbündel 18, wird in einem weiteren Teilungswürfel 23 in zwei Teilstrahlenbündel 18' und 18"zerlegt, von denen das eine direkt einer in Form eines rechtwinkligen Prismas 24 ausgebildeten Referenzebene und das andere über einen ebenen Spiegel 25 einer zweiten Referenzebene in Form eines rechtwinkligen Prismas 26 zugeleitet wird.
Von den Prismen 24 und 26, die zur Erzeugung von Interferenzen gleicher Neigung gegenüber dem Prisma 20 um einen geringen, zeichnerisch nicht darstellbaren Betrag um eine senkrecht zur Zeichenebene stehende Achse gedreht sind, werden die beiden Referenzstrahlenbündel 18' und 18" in gleicher Weise zurückgeworfen wie das Messstrahlenbündel 17 vom Prisma 20.
Die von den Prismen 24 und 26 kommenden Referenzstrahlenbündel 18' und 18" werden in Fig. 1 mit Hilfe eines Teilungswürfels 27 bzw. eines Spie geis 28 über einen Spiegel 29 dem Teilungswürfel 22 zugeleitet und vereinigen sich dort mit dem Messstrahlenbündel 17. Jedem Referenzstrahlenbündel ist eine Blende 30 bzw. 31 zugeordnet, die eine wahl- weise Ausschaltung des jeweiligen Prismas 24 bzw.
26 und damit des betreffenden Referenzstrahlenbün deis ermöglicht. Der durch die Stellung der Blenden 30 und 31 freigegebene Teil des Referenzstrah lenbündeis 18 und das Messstrahlenbündel 17 werden nach ihrer Vereinigung einer Sammellinse 32 zugeleitet, die infolge der Überlagerung der kohärenten Strahlenbündel 17 und 18 ein Interferenzstreifensystem in einer Ebene entstehen lässt, in deren Nähe eine Doppelschlitzblende 33 angeordnet ist. Beim Verschieben, des Prismas 20 bewegen sich die senkrecht zur Zeichenebene stehenden InterferenzstreiQ fen an den Schlitzen der Blende 33 vorbei.
Die dadurch entstehenden Lichtimpulse gelangen über ein Dachprisma 34 auf zwei Photozellen 35 und 36, die die Lichtimpulse in Stromimpulsle umwandeln, welche in einem Aggregat 37, das einen elektrischen Impulsformer, einen Diskriminator und ein Zählwerk enthält, weiter verarbeitet und ausgewertet werden.
Durch eine in Fig. 1 nicht dargestellte Antriebs vorrichtung erfährt das Prisma a 20, die Messebene, eine kontinuierliche Verschiebung in einer mit Hilfe des Pfeils angezeigten Richtung A, während das Prisma 24, die zugehörige wirksame Referenzebene, esne unveränderliche Lage einnimmt, die durch einen von der Kohärenzlänge des Lichtes bestimmten Verschiebungsbereich gegeben ist. Die von den Prismen 20 und 24 reflektierten kohärenten Strahlenbündel 17 und 18' gelangen nach ihrer Vereinigung mittels des Teilungswürfels 22 zur Interferenz, deren Bilder mit Hilfe der Sammellinse 32 in unmittelbarer Nähe der Doppelschlitzblende 33 erzeugt werden.
Die infolge der kontinuierlichen Verschiebung des Prismas 20 an der Doppelschlltzblende vorbeiwand emden Interferenzstreifen erzeugen Lichtimpulse, die über ein Dachprisma 34 einmal auf die Photozelle 35 und zum anderen danach auf die Photozelle 36 auftreffen. Aus dem zeitlichen AS stand der entsprechenden Photoströme lassen sich durch die im Aggregat 3 enthaltenen elektronischen Mittel die Verschiebungsrichtung der Messebene und die Grösse ihrer Verschiebung in Abhängigkeit von der Wellenlänge des verwendeten Lichtes bestimmen.
Während des Zusammenwirkens der beiden Prismen 20 und 24 erfährt das mit Hilfe der Blende 31 optisch unwirksam gemachte Prisma 26 eine Verschiebung, die nur wenig kleiner ist als die zweifache.
Kohärenzlänge des verwendeten Lichtes, in eine neue Lage 26', in der sie dann als Referenzebene dient, wenn der Abstand des Prismas 20 vom Prisma 24 so gross geworden ist, dass der Kontrast der durch die Strahlengänge 17 und 18' erzeugten Interferenz streifen und damit der Wechseistromanteil der Photoströme nicht mehr ausreicht, um eindeutige Messimpulse auszulösen. Das Prisma 26' wird automatisch festgehalten und, wenn Ider genannte Abstand der beiden Prismen 20 und 24 voneinander erreicht ist, durch Entfernen der Blende 31 aus dem Strahlengang 18"freigegeben und das Prisma 24 durch Einbringen der Blende 30 in den Strahlengang 18' unwirksam gemacht.
Anschliessend wird die Klemmung des Prismas 24 selbsttätig gelöst und das Prisma selbst um den gleichen Betrag verschoben wie vorher das Prisma 26. Dieser Vorgang kann sich beliebig oft wiederholen, wobei die Prismen 24 und 26 labwechselnd die wirksamen Referenzebenen darstellen.
Beim Wechsel von einer Referenzebene zur anderen sind für eine kurze Zeitspanne beide Referenzebenen wirksam, und es entstehen zwei sich überlagernde Interferenzstreifensysteme. Zum Zwecke emer einwandfreien Messung auch während des Wechsels ist daher die Verschiebung der Referenzebenen so zu steuern, dass (der Abstand der Messebene von der veriassenen Referenzebene, etwas grösser ist als der Abstand der Messebene von wider in Betrieb genommenen Referenzebene.
Dadurch ist der Kontrast des neu entstandenen Interferenzstreifensystems grösser als der des vorher benutzten Interferenzstreifensystems und es wird ein Photostrom erzeugt, der einen eirqdeutigen Messimpuls auslöst.
Die Messvorrichtung nach Fig. 2 unterscheidet sich von der nach Fig. 1 dadurch, dass an Stelle der Blende jedem Referenzteilstrahlenbündel ein Messteilstrahlenbündel und eine gesonderte Einrichtung zur Umformung der Lichtimpulse in elektrische Impulse zugeordnet ist. Im Teilungswürfel 22 wird das Messstrahlenbündel 17 in zwei Teilstrahlenbündel 17' und 17" geteilt,
von denen sich das Teilstrahlenbündel 17' in einem Teilungswürfel 38 mit dem vom Prisma 24 über zwei Spiegel 39 und 40 reflektierten Teilstrahlenbündel 18' des Referenzstralilenbündels und das Teilstrahlenbündel 17" nach Reflexion an einem Spiegel 41 in einem Teilungswürfel 42 mit dem vom Prisma 26 über zwei Spiegel 43 und 44 reflektierten Teilstrahlenbündel 18" des Referenz strahlenbündels vereinigt. Die miteinander inter ferierenden Teilstrahlenbündel 17' und 18' bzw. 17" und 18"passieren eine Sammellinse 45 bzw. 46, die ein Interferenzstreifensystem in die unmittelbare Nähe einer Doppelschlitzblende 47 bzw. 48 abbildet.
Das durch die Schlitze hindurchtretende Licht wird von den Flächen eines Dachprismas 49 bzw. 50 auf zwei Photozzllen 51 und 52 bzw. 53 und 54 geleitet, und die dort erzeugten Photoströme werden in einem als Diskriminator ausgebildeten Aggregat 55 bzw. 56 und einem gemeinsamen elektronischen Umschalter 57 weiter verarbeitet.
Beim Verschieben des Prismas 20 in Richtung A wandern die Interferenzstreifen so an den Doppelschlitzblenden 47 und 48 vorbei, dass über die Dachprismen 49 und 50 zuerst die Photozellen 51 und 53 und danach die Photozellen 52 und 54 belichtet werden. Der Wechsel von einer Referenzebene zur anderen erfolgt hinter den Aggregaten 55 und 56 dadurch, dass in ein nicht dargestelltes Zählwerk durch den elektronischen Umschalter 57 einmal die aus dem Aggregat 55 und einmal die ; aus dem Aggre- gat 56 austretenden elektrischen Impulse gegeben werden. Die Umschaltung erfolgt etwa zu dem gleichen Zeitpunkt wie bei der in Fig. 1 dargestellten Vorrichtung der Blendenwechsel. Dabei ist die Umschaltungszeit kleiner als die zeitliche Aufeinanderfolge der Impulse bei der grössten Verschiebungsgs- schwindigkeit des Messprismas 20.
In den Fig. 1 und 2 sind die Spiegel und Teilung würfel so angeordnet, dass die reflektierenden, teilenden oder vereinigenden Flächen parallel zueinander liegen und das Messstrahlenbündel zwischen die Referenzstrahlenbündel zu liegen kommt. Es ist aber auch möglich, durch geeignete Anordnung dieser Flächen das Messstrahlenbündel unter oder über Iden Referenzstrahlenbündeln zu führen, so dass beispielsweise die Referenzteilstrahlenbündel dicht nebeneinander und das Messstrahlenbündel dicht darüber oder darunter zu liegen kommt.
In Fig. 3 bedeuten 58 eine Lichtquelle, 59 einen Kondensor, 60 eine mit einer Öffnung versehene Blende und 61 ein Kollimatorobjektiv, das gross genug sein muss, um zwei in Lichtrichtung hinter ihm liegende Teilungswürfel 62 und 63 völlig auszu leuchten. Durch diese Teilungswürfel wird das ! das Kollimatorobjektiv verlassende Paralleistrahlenbündel 64 je in zwei Teile 65, 66 und 65' und 66'geteilt, von denen die Teilstrahlenbündel 65 und 65' die Messstrahlenbündel sowie 66 und 66' die Referenzstrahlen darstellen.
Jedes der Messstrahlenbündel 65 und 65' wird von einem die jeweilige Messebene darstellenden rechtwinkligen Prisma 67 bzw. 68 über einen ebenen Spiegel 69 bzw. 70 in Richtung eines Teilungswürfels 71 bzw. 72 abgelenkt, in dem sich das Messstrahlenbündel 65 bzw. 65' wieder mit dem an einem Spiegel 73 bzw. 74 und einem als Referenzebene dienenden rechtwinkligen Prisma 75 bzw. 76 reflektierten Referenzstrahlenbündel 66 bzw. 66' vereinigt. Die Prismen 67 und 68 sind starr miteinander verbunden und in Richtung eines Doppelpfeiles A verschiebbar. Das aus dem Teilungswürfel 71 bzw. 72 austretende vereinigte Strahlenbündel durchsetzt eine Sammellinse 77 bzw.
78, die ein Interferenzstreifensystem unmittelbar vor einer Doppelschlitzblende 79 bzw. 80 entstehen lässt. Die in den Blendenschlitzen erscheinenden Interferenzstreifen belichten über ein Dachprisma 81 bzw. 82 zwei Photozellen 83, 84 bzw. 85, 86, deren Impulse in einem Aggregat 87 bzw. 88 richtungsabhängig gezählt werden. Ein elektronischer U schalter 89 bewirkt, dass entweder die aus dem Aggregat 87 oder aus dem Aggregat 88 austretenden Impulse einem nicht dargestellten Zählwerk und einem Rechenwerk zugeführt werden, dass aus der Anzahl der Impulse die Strecke der Verschiebung zu ermitteln gestattet. Die Wirkungsweise dieser Messvorrichtung ist die gleiche wie die der nach den Fig. 1 und 2 beschriebenen.
Abweichend von Fig. 3 ist es auch möglich, die Teilungswürfel 62 und 63 übereinander anzuordnen und anstelle der beiden Prismen 67 und 68 nur ein entsprechend ausgebildetes Messprisma zu verwenden, wodurch eine erhebliche Vereinfachung im Aufbau der Messvorrichtung möglich ist.
Bisher ist angenommen worden, dass eine Verschiebung der Referenzebenen parallel zum Messstrahlengang ohne weiteres möglich ist. Es kommt aber auch vor, dass eine derart gerichtete Verschiebung der Referenzebenen infolge Raummangels nicht durchführbar ist. In solchen Fällen ist eine Anordnung vorteilhaft, wie sie Fig. 6 für eine Referenzebene darstellt. Zwischen zwei ebenen Spiegeln 126 und 127 mit zueinander parallelen spiegelnden Flächen ist ein rechtwinkliges Prisma 128 parallel zu den spiegelnden Flächen und zu deren gemeinsamer Hauptspiegelungsebene verschiebbar angeordnet. Der Verschiebungsbereich des Prismas 128 ist in meh rere e gleichgrosse Abschnitte unterteilt, von denen in Fig. 6 zwischen den gestrichelt gezeichneten Lagen a und b sowie der gestrichelt gezeichneten Lage b und der ausgezogen gezeichneten Lage c des, Prismas zwei gezeigt sind.
Die Verschiebung des Prismas 128 über einen Abschnitt, von a nach b oder von b nach c, ist so gross, dass dadurch die optische Weglänge eines von einem nicht dargestellten Teilungswürfel herkommenden Referenzstrahlenbündels 129 um einen Betrag verändert wird, der wegen des Kontrastes der Interferenzstreifen nicht grösser sein soll als die zweifache Kohärenzlänge des verwendeten Lichtes. In der Lage a wird das Referenzstrahlenbündel 129 durch das Prisma 128 lediglich um 1800 abgelenkt. Befindet sich das Prisma in einer anderen Lage, z. B. b oder c, so wird das Referenzstrahlenbündel 129 durch einoder mehrmalige Reflexionen an den Spiegeln 126 und 127 dem Prisma zugeführt und in diesem parallel zu sich selbst reflektiert.
An Hand der Fig. 4 und 5 soll die Steuerung der Bewegung der Referenzebenen in Abhängigkeit von der Bewegung der Messebene näher erläutert werden.
In diesen Figuren bedeutet 90 das Bett einer Maschine, beispielsweise einer Werkzeugmaschine, das mit einem Führungsprisma 91 und einer Gleitfläche 92 für einen Support 93, zwei Zahnstangen 94 und 95 sowie zwei im wesentlichen in einer Ebene parallel zum Support liegenden Trägern 96 und 97 für zwei im Grundriss winkelförmige Schlitten 98 und 99 ausgestattet ist. Mit jeder Zahnstange steht ein jedem Schlitten zugeordnetes Zahnrad 100 bzw.
101 in Eingriff, das an der Unterseite des Supports um eine in Fig. 2 senkrechte Achse X-X bzw. Y-Y drehbar gelagert und mit dem ein Arm 102 bzw. 103 fest verbunden ist, der an ! seiner dem Zahnrad abge- wandten Seite einen radial zur Drehachse X-X bzw.
Y-Y verschiebbaren und in jeder gewünschten Stellung klemmbaren Mitnehmer 104 bzw. 105 aufweist.
Diese Mitnehmer gleiten abwechselnd in Führungen 106 und 107, die auf den Schlitten 98 und 99 fest angebracht sind. Die Schlitten sind mit Hilfe von Laufrollen 108 und 109 (in der Zeichnung sind nur die vordersten Laufrollen des Schlittens 98 sichtbar) längs der Träger 96 und 97 in einer Ebene um einen Betrag verschiebbar, der durch die Entfernung der Mitnehmer 104 und 105 von den Drehachsen X-X und Y-Y gegeben ist.
Zur Klemmung der Schlitten 98 und 99 an den Trägern 96 und 97 dient eine, an ihrer Deckfläche mit einem Öffnungs- stutzen 110 und an ihrer Grundfläche mit einer Membran 111 versehene, mit Luft füllbare Druckkammer 112, die im Zusammenwirken mit einem Klemmteil 113, das mittels Schraubenfedern 114 und 115 mit dem betreffenden Schlitten in Verbindung steht und an seinen Enden Backen 116 und 117 aufweist, denen Backen 118 und 119 an diesem Schlitten gegenüber liegen. Zwisohen den Backen und den Trägern befinden sich im gelösten Zustand schmale Luftspalte.
Am Support 93 und an den Schlitten 98 und 99 sind in gleicher Höhe rechtwinklige optische Prismen 120 und 121, 122 in Fassungen 123 und 124, 125 so befestigt, dass ihre Hypotenusenflächen rechtwinklig oder zumindest lannähernd rechtwinklig zur Verschiebungsrichtung des Supports stehen. Das Prisma 120 ist mit Ider Messebene und die Prismen 121 und 122 sind mit den Referenzebenen identisch, die in der Beschreibung zu den Fig. 1 bis 3 genannt worden sind.
In den Fig. 4 und 5 steht der dem Zahnrad 100 über den Arm 102 zugeordnete Mitnehmer 104 in Eingriff mit der am Schlitten 98 befestigten Führ rung 106, während der mit (dem Zahnrad 101 über den Arm 103 verbundene Mitnehmer 105 sich nicht in der zugehörigen Führung 107 auf dem Schlitten 99 befindet; in Idieser Stellung sind die beiden Arme 102 und 103 parallel zueinander gerichtet. Beim Verschieben des Supports 93 rollen die Zahnräder 100 und 101 entlang der Zahnstangen 94 und 95 mit entgegengesetztem Drehsinn ab. Wird der Support 93 und damit das Prisma 120 in leiner durch einen Pfeil angedeuteten Richtung B verschoben, so drehen sich die Zahnräder 100 und 101 mit den durch Pfeile C und D angegebenen Drehsinnen um die Achse X-X bzw. Y-Y.
Dabei verschiebt der Mitnehmer 104 Iden Schlitten 98 mit dem Prisma 121 in Richtung B so lange, wie er in der Führung 106 gleitet. Verlässt der Mitnehmer 104 nach entsprechender Drehung des Zahnrades 100 die Führung 106, so hat das Zahnrad 101 eine gleichgrosse, aber entgegengesetzte Drehung erfahren und die den beiden Zahnrädern zugeordneten Arme 102 und 103 schliessen mit ihren Verlängerungen einen Winkel a ein, dessen Halbierende parallel zur Verschiebungsrichtung B ist. In dieser Stellung der Arme wind der Schlitten 98 in noch zu beschreibender Weise an die Träger 96 und 97 festgeklemmt lund die Klemmung des Schlittens 99 an den Träger 96 und 97 gelöst.
Während sich nun die Zahnräder 100 und 101 infolge der fortlaufenden Verschiebung, des Supports 93 um den eben genannten Winkel a drehen, dessen Gröl3e durch den Abstand der Drehachse jedes Zahnrades vom Anfang der zugehörigen Führung und der Lage eines jeden Mitnehmers auf dem ihn tragenden Arm bestimmt ist, verharren beide Schlitten in Ruhe.
Erst bei weiterer Drehung des Zahnrades 101 gelangt der Arm 103 mit seinem Mitnehmer 105 in die Führung 107 und bewirkt die Verschiebung des Schlittens 99 in Richtung B. Durch die winklige Form der Schlitten 98 Eund 99 wird der sich kontinuierlich verschiebende Support 93 trotz zeitweiligen Stillstandes Idieser Schlitten in seinem Bewegungsablauf in keiner Weise gehemmt. Die Anordnung der Prismen 120 und 121, 122 sowie der Schlitten in gleicher Höhe bedingt, dass die Prismen 121 und 122 sich nicht wie in den Fig. 1-3 angegeben überholen, sondern nur leinholen können und dabei einen Weg zurücklegen, der höchstens gleich der halben Kohärenzlänge des zur Messung verwendeten Lichtes ist.
Die Klemmung Ider Schlitten 98 und 99 an ihren Trägern gestaltet sich wie folgt:
Gleichzeitig mit dem Austritt eines Mitnehmers aus seiner Führung erfolgt die Klemmung des zugehörigen Schlittens und die Lösung des anderen Schlittens bezüglich der Träger. In wider Darstellung des vorliegenden Beispiels ist der Schlitten 99 an den Trägern 96 und 97 geklemmt und der Schlitten 98 von ihnen gelöst. Nach entsprechender Drehung der Zahnräder 100 und 101 wird durch der Einfachheit halber nicht dargestellte Mittel zur Regulierung des Luftdruckes in der Druckkammer im Augenblick des Austritts des Mitnehmers 104 zaus der Führung 106 die Klemmung zwischen dem Schlitten 99 und den Trägern gelöst und die Klemmung des Schlittens 98 an die Träger bewirkt.
Zur Klemmung des Schlit tens 98 wird Luft durch die Öffnungsstutzen 110 in die Druckkammer 112 gepresst, so dass sich die Membran 111 gegen den ihr benachbarten Teil des Klemmteiles 113 legt. Dadurch wird zunächst der Schlitten nach oben gedrückt, bis die Backen 118 und 119 zur Anlage an die Träger 96 und 97 kommen und die Rollen 108 und 109 zur Vermeidung von Zwangskräften von dies ebenfalls gegen die Träger gedrückt wenden. Damit ist der Vorgang der Klemmung des Schlittens 98 an die Träger 96 und 97 abgeschlossen. Diese Klemmung bleibt nun erhalten, bis mit dem entsprechenden Bewegungsablauf der Zahnräder 100 und 101 die Druckkammer 112 geöffnet wird, die komprimierte Luft ausströmen kann und die Klemmung des Schlittens 99 in der gleichen Weise erfolgt.