CH600299A5 - Angle measurement on three-dimensional surface - Google Patents

Angle measurement on three-dimensional surface

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CH600299A5
CH600299A5 CH959575A CH959575A CH600299A5 CH 600299 A5 CH600299 A5 CH 600299A5 CH 959575 A CH959575 A CH 959575A CH 959575 A CH959575 A CH 959575A CH 600299 A5 CH600299 A5 CH 600299A5
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measuring
measuring device
distance
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leg
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CH959575A
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Alfred Guedel
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Alfred Guedel
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    • G01MEASURING; TESTING
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    • G01B3/56Gauges for measuring angles or tapers, e.g. conical calipers
    • GPHYSICS
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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
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Abstract

Angle measurement on three-dimensional surface involves measurement between straight lines, each passing through two points on the surface

Description

  

  
 



   Die vorliegende Erfindung betrifft ein Messgerät zur Messung von wenigstens nahezu rechten Winkeln an Raumflächen.



   Das erfindungsgemässe Messgerät ist gekennzeichnet durch zwei wenigstens nahezu senkrecht zueinander verlaufende Schenkel, wobei einer der Schenkel als Referenzschenkel eine Ebene definierende Anlagemittel aufweist, welche sich wenigstens nahezu parallel zur Längsachse des Referenzschenkels erstreckt, und der zweite Schenkel als Messschen   kel    zwei Tastmittel zur Antastung der Raumfläche an mindestens zwei Punkten trägt, und wobei mindestens eines der Tastmittel bezüglich des Abstandes seines   Antastpunktes    zum Messschenkel verschiebbar ausgebildet ist.



   Die Erfindung wird anschliessend anhand von Figuren beispielsweise erläutert.



   Es zeigen:
Fig. 1 eine   Grundsatzsldzze    zur Erläuterung des Verfahrens zur Winkelmessung zweier windschiefer Geraden,
Fig. 2 eine   Grundsatzskizze    zur Erläuterung des Verfahrens zur Winkelmessung zweier sich schneidender Geraden,
Fig. 3 den schematischen Aufbau einer Vorrichtung zur Ausführung des Verfahrens an zwei sich schneidenden Geraden,
Fig. 4 eine Seitenansicht einer Vorrichtung zur Winkelmessung zweier sich schneidender Geraden zweier Ebenen.



   In Fig. 1 sind die Punkte P1 und   P    zwei Flächenpunkte einer   Raumfläche    F, die eine erste Gerade G1 bestimmen, wobei diese Gerade G1 im Extremfall nur die beiden Punkte P1 und P2 mit der Raumfläche   F    gemeinsam hat. Durch ein weiteres   Punktepaar    Pa und P4 der Raumfläche   F, wird    eine zweite Gerade G2 bestimmt, die ebenfalls im Extremfall nur besagtes Punktepaar mit der Raumfläche F gemeinsam hat.



  Im allgemeinen Fall, wie dies in Fig. 1 dargestellt ist, seien die beiden Geraden G1 und G2   windschief.    Eine Hilfsgerade h wird nun parallel zur Geraden G1 gelegt, dass sie die Gerade G2 schneidet, im Punkt S, so dass die durch die Hilfsgerade h und die Gerade G2 definierte Ebene   Fhg2    parallel zur ersten Geraden G1 verläuft. Werden nun die Abstände d3 und   d4    von der   Hilfsgeraden    h zu dem Punktepaar P3 und P4 abgegriffen und der Abstand a der beiden Abstandsaufpunkte A3, A4 auf der Hilfsgeraden h bestimmt, so kann der Winkel E zwischen der Geraden G2 und der   Hilfsgeraden    h bzw. der Geraden G1 mit Hilfe des Ausdruckes    d3-d4       tga    =   ¯¯¯¯¯¯    a bestimmt werden.



   In Fig. 2 ist ein Spezialfall dargestellt, bei dem der Winkel zweier Geraden G1 und G2 bestimmt wird, die, wiederum durch die   Punktepaare    P1 und P2, resp.,   P3    und P4 bestimmt, nicht windschief verlaufen, sondern sich im   Punlct    Q schneiden. Hier ist die Hilfsgerade h, die Gerade G1 gemäss den obgenannten Bedingungen selbst. Die Berechnung des Winkels zwischen der Geraden   Gl    und G2 erfolgt analog zum im Zusammenhang mit Fig. 1 erläuterten Vorgehen.



   In Fig. 3 ist der grundsätzliche Aufbau einer Vorrichtung zur Ausführung des beschriebenen   Messverfahrens,    für sich schneidende Geraden, aufgezeigt. Die erste Gerade G1 ist durch zwei Punkte   P1    und P2 der Raumfläche F gegeben, ebenso die   zweite    Gerade G2 durch zwei Flächenpunkte P3 und P4. Da beide Geraden G1 und G2 im allgemeinen Fall verschiedentlich die Raumfläche F durchstossen, weist die Messvorrichtung 1   ein Winkelelernent    3 auf, dessen ein Schenkel 5, als Bezugsschenkel, mit gleich langen Auflage.



  elementen 7 an den beiden Flächenpunkten   P1    und P2 abgestützt ist, und er mithin parallel zur durch die Punkte   P1    und 2 gelegten Geraden G1 verläuft Daraus ist ersichtlich, dass die beiden Auflageelemente 7, Auflagepunkte für die Raumfläche aufweisen, die gleichweit vom Bezugsschenkel 5 entfernt sind. Die   Hilfsgerade    h, wird durch einen zweiten Schenkel 9, dem Messschenkel, dargestellt, der bezüglich des   Bezugsschenkels 5 einen bestimmten Winkel einschliesst.   



  Der Messschenkel 9 weist wiederum zwei Auflageelemente 11 und 12 auf, die in den beiden Punkten P3 und P4 zur Auflage gebracht werden und eine Gerade G2 bestimmen. Es muss dabei offensichtlich mindestens eines der beiden Auflageelemente 11, 12 bezüglich seines vom Messschenkel 9 abstehenden Elementes variabel sein.



   Es kann dabei vorteilhaft sein, die beiden Auflageelemente 11, 12 entlang dem Messschenkel 9 verschiebbar auszubilden, um sie an den gewünschten Stellen zum Aufliegen zu bringen. Aus der Differenz der Höhe der Auflageelemente 11, 12, sowie ihrem Abstand auf dem Messschenkel 9, kann der Winkel zwischen dem Messschenkel 9 und der Geraden G2 bestimmt werden. Je nachdem, ob das Auflageelement 11, welches dem Bezugsschenkel 5 näher gelegen ist, bei der Auflage länger oder kürzer als das weiter vom Bezugsschenkel 5 gelegene Auflageelement 12 ist, wird die Längendifferenz der beiden Auflageelemente 11, 12 positives oder negatives Vorzeichen aufweisen. Dementsprechend wird bei der Tangensbildung der Winkel zwischen dem Messschenkel 9 und der Geraden G2, positiv oder negativ.

  Der Winkel   (9    zwischen den beiden Geraden G1 und G2 kann aus der Differenz des Winkels   z    zwischen den beiden Schenkeln 9 und 5, und dem Winkel   z    zwischen dem Schenkel 9 und der Geraden G2 bestimmt werden.



   In Fig. 3 ist die Raumfläche   F als    konvex gekrümmte Fläche dargestellt. Auch konkav gekrümmte Raumflächen, resp. die Winkel zwischen Geraden auf solchen Raumflächen können mit einer derartigen Vorrichtung bestimmt werden.



  Die Vorrichtung entsprechend Fig. 3 wird dann so geändert, dass die Auflageelemente 7, 11 und 12 bezüglich des Winkelelementes 3 nicht nach innen, sondern nach aussen gerichtet sind.



   In Fig. 4 ist eine Vorrichtung zur Messung des Winkels zweier sich schneidender Geraden einer Raumfläche dargestellt, welche Vorrichtung vor allem dazu geeignet ist, den Winkel zwischen zwei sich schneidenden Ebenen zu messen.



  Grundsätzlich wird der übergang von der Messung zweier sich schneidender Geraden zur Messung eines Winkels zwischen zwei Ebenen dadurch erreicht, dass an den Schenkeln des Winkelelementes die Auflageelemente nicht nur lediglich an je zwei Punkten aufliegen, sondern an je mindestens drei Punkten, das heisst, auf je einer Ebene. Es sind dies die beiden Ebenen, deren gegenseitiger Neigungswinkel zu messen ist.



   Dadurch. dass beide Schenkel flächenmässig auf den entsprechenden Ebenen abgestützt sind, wird sichergestellt, dass der Winkel zwischen zwei Fallgeraden in je einer der Ebenen gemessen wird. Diese Fallgeraden schliessen den Winkel der beiden Ebenen zueinander ein. Entsprechend Fig. 4 weist die Messvorrichtung ein Winkelelement 13 auf, mit einem Be   zugsschenlcel    15 und einem Messschenkel 19. Die beiden Schenkel 15 und 19 schliessen, normalerweise, einen rechten Winkel ein: Im Bereich des Zusammentreffens des Messschenkels 19 und des Bezugsschenkels 15 weist ersterer eine durchgehende Bohrung 21 parallel zum Bezugsschenkel 15 auf, in welcher, mittels einer Arretierschraube 23 befestigt, der Hals einer Messuhr 25 steckt. 

  Diese Messuhr 25 weist einen beweglichen Messfühler 27 auf, der auf bekannte Weise durch den Hals der Messuhr 25 und die Bohrung 21 nach aussen ragt. Dessen Höhenlage bzw. Stellung wird durch  einen Zeiger der Messuhr 25 längenproportional angezeigt, wie dies bei handelsüblichen Tiefenmassen bekannt ist. Der Messschenkel 19 weist ferner senkrecht zu einer ebenen Auflagefläche 29 des Bezugsschenkels 15, einen durchgehenden Längsschlitz 31 auf. Auf der, der Winkelinnenseite des Winkelelementes 13, zugekehrten Seite des Messschenkels 19, ist ein   Auflagepunktschieber    33 entlang dem Messschenkel 19 verschiebbar angeordnet, der vermittels einer Feststellschraube 35, welche durch den Schlitz 31 hindurchragt und im Eingriff mit einem Gegenstück 37 auf der Schenkeloberseite steht, arretiert werden kann.

  Auf der Seitenfläche des Messschenkels 19 ist eine metrische Skala 39 eingeäzt, so dass mit Hilfe einer Marke 40 auf dem Schieber 33 der Abstand von dessen zwei Auflagepunkten bezüglich dem Auflagepunkt des Messfühlers 27 der Messuhr 25 bestimmt werden kann. Der Messfühler 27 weist als Auflageelement eine Kugel 4'1 auf. Am Schieber 33 sind als Auflageelemente zwei parallel zur Ebene 29 angeordnete Kugeln 43 angebracht.



   Die Messuhr kann nun, beispielsweise mit   Hilfe    einer verschiebbaren Zahlenskala, wie dies bei handelsüblichen Tiefenrnassen vorgesehen ist, so geeicht werden, dass der Zeiger dann auf Null steht, wenn die Kugel   41    exakt gleichweit aus dem   Messschenkel    19 vorragt, wie die Auflagekugeln 43 von dessen Basisfläche entfernt sind. In diesem Fall liegen nämlich, wenn man die Vorrichtung mit der Fläche 29 des Bezugsschenkels 15 gegen eine Ebene anlegt, die Kugeln 43 und 41 auf einer zweiten Ebene auf. Wenn der Zeiger der Uhr 25 auf Null steht, liegt die zweite Ebene genau senkrecht zur ersten. Ist der Winkel zwischen den beiden Ebenen nicht   90 ,    so wird die Kugel 41 mehr oder weniger weit aus dem Messschenkel 19 herausragen.

  Infolge der oben erwähnten Eichung wird dann auf der Uhrenskala die Differenz zwischen den Abständen der Auflagekugeln 43 der Auflagekugel 41 von der Basisfläche 42 angezeigt. Aus dieser Ablesung und der Ablesung des Abstandes der Messfühlerachse des Messfühlers 27 von der Geraden durch die Mitten der zwei Auflagekugeln 43 kann der zu messende Winkel, den die beiden Ebenen einschliessen, resp. dessen Abweichung von   90"    berechnet werden. Es versteht sich von selbst, dass es ohne weiteres möglich ist, die Skala der Messuhr so zu skalieren, dass direkt ein   Fehlerwinkel resp.    die Abweichung des von zwei auszumessenden Ebenen eingeschlossenen Winkels, bezüglich eines beliebigen eingeeichten Winkels abgelesen werden kann.



   Durch Benutzung der Aussenfläche des   Bezugsschenlcels    15 als Auflagefläche und der Ummontierung des   Auflage-      punktschiebers    33 und des Gegenstückes 37 sowie des Messwerkes 25, 27, 41, so dass die Auflagepunktkugeln 43 und 41 bezüglich des Winkelelementes 13 nach aussen vorstehen, kann mit derselben Technik   unrd    der gleichen Vorrichtung der Innenwinkel zweier angrenzender Ebenen überprüft werden.



   Ist die Skala der Messuhr 25 längenproportional bezüglich der Ausfahrtstrecke des   Messfühlers    27 skaliert, so ergibt sich eine einfache Möglichkeit der Eichung. Zur   90 -Eichung    wird beispielsweise ein Körper verwendet, der u.a. durch vier nahezu senkrecht aufeinander stehende Flächen gebildet wird.



  Die Messuhr wird so eingestellt, dass bei der Winkelmessung zweier sich angrenzender Ebenen, der Zeiger ungefähr auf Null steht. Nun seien:    do:    der Abstand der Auflagekugeln 43 von der Basisfläche 42 des unteren Messschenkels 19,    d,:    das Mass des Herausragens der Auflagekugel 41 über diese Fläche 42 bei einem   Winkel,    a: die Distanz der Geraden durch die Auflagekugeln 43 und der Auflagekugel 41, und
K: eine noch unbekannte Abweichung des Skalennullpunktes von der Zeigerstellung bei exakt   90".   



   Der durch den Zeiger der Messuhr 25 angezeigte Wert für einen Winkel   sx    zwischen derjenigen der auszumessenden Ebenen, über welcher der Messschenkel 19 liegt und dem Messschenkel 19 selbst, ist gegeben durch den Ausdruck:
EMI2.1     

Da vorausgesetzt worden ist, dass die Winkel am Eichkörper wenig von   90"    abweichen sollen, wird der Winkel klein werden, so dass genau genug gilt:
EMI2.2     
 n    ( lin Bogenmass)   
Werden alle vier Winkel   sx    gemessen, so wird deren Summe:

  :
EMI2.3     

Da der Therm I den Fehlertherm darstellt und der Therm II die Sollwertsumme, ist ersichtlich, da die Winkelsumme der vier Winkel ungeachtet der einzelnen Werte der vier Winkel bzw. der Summanden   360"    beträgt, dass der Therm II gleich Null sein muss, wenn die Skala bei einem Winkel von   90"    Null anzeigt. Daraus folgt:
EMI2.4     

Aus der Summe der auf der Messuhr 25 abgelesenen Werte wird, da entsprechend dem Ausdruck
EMI2.5     
 der Abstand der Auflagekugeln 43 und der Auflagekugel 41, multipliziert mit der Summe der Fehlerwinkel viermal der linearen Fehleinstellung entspricht, diese dadurch ermittelt, dass man die Summe der Ablesungen durch vier teilt und den   Skalennullpunkt    um den so erhaltenen Wert korrigiert.

  Durch wiederholtes Ausführen dieses Verfahrens kann die Eichung noch präzisiert werden.



   Zur Null-Eichung eines   60 -Winkels    wird entsprechend ein Dreieck, zur Eichung von   1200    ein 6-Eck verwendet. Bei einer Winkelskalierung der Uhrenskala vereinfacht sich das Verfahren und wird zudem genauer.



   Mit der oben beschriebenen Messvorrichtung ist es möglich, sehr genau Winkel an   Werkstücken    zu überprüfen, wobei die Auflagepunkte, im Gegensatz zu herkömmlichen Winkel-Messverfahren definiert sind und eine Abweichung vom Sollwert quantitativ erfasst werden kann.

 

   Zur Ausführung des allgemeinen Verfahrens muss die Vorrichtung gemäss Fig. 4 dahingehend modifiziert werden,  dass die Basisfläche 42 des Messschenkels 19 senkrecht zur Mittelebene des   Winkeleiementes    13, beispielsweise auf einer Achse verschiebbar angeordnet und um die Schnittgerade der Ebenen 29 und 42 schwenkbar ist. Es muss ferner der Bezugsschenkel 15 beispielsweise ebenfalls mit zwei Auflagekugeln versehen sein und der Messschenkel 19 lediglich zwei Auflagekugeln 43 aufweisen, so dass beide Schenkel entlang von windschiefen Geraden zur Auflage gebracht werden können. Die Messuhr kann selbstverständlich durch andere   Messvorrichtungen,    wie z.B. Tiefenmasse mit direkter Anzeige auf dem   Messfühler,    ersetzt werden. 



  
 



   The present invention relates to a measuring device for measuring at least almost right angles on room surfaces.



   The measuring device according to the invention is characterized by two legs running at least almost perpendicular to one another, one of the legs having a plane defining a plane as a reference leg, which extends at least almost parallel to the longitudinal axis of the reference leg, and the second leg as a measuring leg two sensing means for probing the room surface carries at least two points, and wherein at least one of the sensing means is designed to be displaceable with respect to the distance of its contact point to the measuring arm.



   The invention is then explained, for example, with reference to figures.



   Show it:
1 shows a principle for explaining the method for measuring the angle of two skewed straight lines,
2 shows a basic sketch to explain the method for measuring the angle of two intersecting straight lines,
3 shows the schematic structure of a device for performing the method on two intersecting straight lines,
4 shows a side view of a device for measuring the angle of two intersecting straight lines in two planes.



   In FIG. 1, the points P1 and P are two surface points of a spatial area F which determine a first straight line G1, this straight line G1 only having the two points P1 and P2 with the spatial area F in common in the extreme case. A second straight line G2 is determined by a further pair of points Pa and P4 of the area F, which, in the extreme case, only has the said pair of points in common with the area F.



  In the general case, as shown in FIG. 1, let the two straight lines G1 and G2 be skewed. An auxiliary straight line h is now laid parallel to straight line G1 so that it intersects straight line G2 at point S, so that the plane Fhg2 defined by auxiliary straight line h and straight line G2 runs parallel to the first straight line G1. If the distances d3 and d4 from the auxiliary straight line h to the pair of points P3 and P4 are tapped and the distance a between the two distance reference points A3, A4 is determined on the auxiliary straight line h, the angle E between the straight line G2 and the auxiliary straight line h or the Straight line G1 can be determined using the expression d3-d4 tga = ¯¯¯¯¯¯ a.



   In Fig. 2 a special case is shown in which the angle of two straight lines G1 and G2 is determined, which, again determined by the point pairs P1 and P2, respectively, P3 and P4, do not run skewed, but intersect at point Q. Here the auxiliary straight line is h, the straight line G1 itself in accordance with the above-mentioned conditions. The calculation of the angle between the straight lines Gl and G2 is carried out analogously to the procedure explained in connection with FIG.



   In Fig. 3 the basic structure of a device for executing the described measuring method, for intersecting straight lines, is shown. The first straight line G1 is given by two points P1 and P2 of the spatial area F, as is the second straight line G2 by two area points P3 and P4. Since both straight lines G1 and G2 in the general case penetrate the spatial area F differently, the measuring device 1 has an angle element 3, one leg 5 of which, as a reference leg, has an equally long support.



  elements 7 is supported at the two surface points P1 and P2, and it therefore runs parallel to the straight line G1 laid through the points P1 and 2. It can be seen from this that the two support elements 7 have support points for the spatial surface that are equidistant from the reference leg 5 . The auxiliary straight line h is represented by a second leg 9, the measuring leg, which encloses a certain angle with respect to the reference leg 5.



  The measuring arm 9 in turn has two support elements 11 and 12, which are brought to rest in the two points P3 and P4 and determine a straight line G2. Obviously, at least one of the two support elements 11, 12 must be variable with regard to its element protruding from the measuring arm 9.



   It can be advantageous to design the two support elements 11, 12 to be displaceable along the measuring arm 9 in order to bring them to rest at the desired locations. The angle between the measuring arm 9 and the straight line G2 can be determined from the difference between the height of the support elements 11, 12 and their distance on the measuring arm 9. Depending on whether the support element 11, which is closer to the reference leg 5, is longer or shorter than the support element 12 located further from the reference leg 5, the difference in length of the two support elements 11, 12 will have a positive or negative sign. Accordingly, when the tangent is formed, the angle between the measuring arm 9 and the straight line G2 becomes positive or negative.

  The angle (9 between the two straight lines G1 and G2 can be determined from the difference in the angle z between the two legs 9 and 5 and the angle z between the leg 9 and the straight line G2.



   In Fig. 3, the area F is shown as a convex curved surface. Also concave curved room surfaces, respectively. the angles between straight lines on such spatial surfaces can be determined with such a device.



  The device according to FIG. 3 is then modified in such a way that the support elements 7, 11 and 12 are not directed inwards but outwards with respect to the angle element 3.



   4 shows a device for measuring the angle of two intersecting straight lines of a spatial surface, which device is particularly suitable for measuring the angle between two intersecting planes.



  Basically, the transition from measuring two intersecting straight lines to measuring an angle between two planes is achieved in that the support elements not only rest at two points each on the legs of the angle element, but at at least three points each, that is, on each one level. These are the two planes whose angle of inclination is to be measured.



   Thereby. that both legs are supported in terms of area on the corresponding planes, it is ensured that the angle between two straight lines is measured in one of the planes. These straight lines enclose the angle between the two planes. According to FIG. 4, the measuring device has an angle element 13, with a loading leg 15 and a measuring leg 19. The two legs 15 and 19 normally enclose a right angle: In the area where the measuring leg 19 and the reference leg 15 meet, the former has a through hole 21 parallel to the reference leg 15, in which, fastened by means of a locking screw 23, the neck of a dial gauge 25 is inserted.

  This dial gauge 25 has a movable measuring sensor 27 which protrudes in a known manner through the neck of the dial gauge 25 and the bore 21 to the outside. Its altitude or position is indicated by a pointer of the dial gauge 25 in proportion to its length, as is known from commercially available depth measures. The measuring arm 19 also has a continuous longitudinal slot 31 perpendicular to a flat support surface 29 of the reference arm 15. On the side of the measuring arm 19 facing the inside of the angle element 13, a support point slide 33 is arranged displaceably along the measuring arm 19, which by means of a locking screw 35 which protrudes through the slot 31 and engages with a counterpart 37 on the upper side of the arm, can be locked.

  A metric scale 39 is etched into the side surface of the measuring leg 19 so that the distance between its two support points with respect to the support point of the measuring sensor 27 of the dial gauge 25 can be determined with the aid of a mark 40 on the slide 33. The measuring sensor 27 has a ball 4'1 as a support element. On the slide 33, two balls 43 arranged parallel to the plane 29 are attached as support elements.



   The dial gauge can now be calibrated, for example with the help of a sliding numerical scale, as is provided in commercially available depths, so that the pointer is at zero when the ball 41 protrudes from the measuring leg 19 at exactly the same distance as the bearing balls 43 from it Base surface are removed. In this case, if the device is placed against a plane with the surface 29 of the reference leg 15, the balls 43 and 41 rest on a second plane. When the pointer of the clock 25 is at zero, the second plane is exactly perpendicular to the first. If the angle between the two planes is not 90, the ball 41 will protrude more or less far from the measuring arm 19.

  As a result of the above-mentioned calibration, the difference between the distances between the support balls 43 of the support ball 41 and the base surface 42 is then displayed on the clock scale. From this reading and the reading of the distance of the sensor axis of the sensor 27 from the straight line through the centers of the two support balls 43, the angle to be measured which the two planes enclose, respectively. its deviation of 90 "can be calculated. It goes without saying that it is easily possible to scale the dial gauge scale in such a way that an error angle or the deviation of the angle enclosed by two planes to be measured with respect to any calibrated angle can be read.



   By using the outer surface of the reference leg 15 as a support surface and remounting the support point slide 33 and the counterpart 37 as well as the measuring mechanism 25, 27, 41, so that the support point balls 43 and 41 protrude outward with respect to the angle element 13, the same technique can be used the same device can be used to check the interior angles of two adjacent planes.



   If the scale of the dial gauge 25 is scaled proportionally to the length of the exit path of the measuring sensor 27, a simple possibility of calibration results. For the 90 calibration, for example, a body is used which, among other things, is formed by four almost perpendicular surfaces.



  The dial indicator is set in such a way that the pointer is approximately at zero when measuring the angle of two adjacent planes. Now let: do: the distance of the support balls 43 from the base surface 42 of the lower measuring leg 19, d,: the extent of the protrusion of the support ball 41 over this surface 42 at an angle, a: the distance of the straight lines through the support balls 43 and the support ball 41, and
K: an as yet unknown deviation of the scale zero point from the pointer position at exactly 90 ".



   The value indicated by the pointer of the dial gauge 25 for an angle sx between that of the planes to be measured over which the measuring arm 19 lies and the measuring arm 19 itself is given by the expression:
EMI2.1

Since it was assumed that the angles on the calibration body should deviate little from 90 ", the angle will be small so that the following applies precisely enough:
EMI2.2
 n (lin radians)
If all four angles sx are measured, their sum is:

  :
EMI2.3

Since the Therm I represents the error therm and the Therm II the setpoint sum, it can be seen that the angle sum of the four angles is 360 "regardless of the individual values of the four angles or the summands, that the Therm II must be equal to zero when the scale indicates zero at an angle of 90 ". It follows:
EMI2.4

The sum of the values read off on the dial gauge 25 becomes, as in accordance with the expression
EMI2.5
 the distance between the support balls 43 and the support ball 41, multiplied by the sum of the error angles, corresponds to four times the linear misalignment, this is determined by dividing the sum of the readings by four and correcting the zero point of the scale by the value thus obtained.

  The calibration can be further refined by repeating this procedure.



   A triangle is used for the zero calibration of a 60 angle, and a hexagon is used for the calibration of 1200. With an angle scaling of the clock scale, the process is simplified and also becomes more precise.



   With the measuring device described above, it is possible to check angles on workpieces very precisely, the support points being defined, in contrast to conventional angle measuring methods, and a deviation from the target value being able to be recorded quantitatively.

 

   To carry out the general method, the device according to FIG. 4 must be modified in such a way that the base surface 42 of the measuring leg 19 is arranged perpendicular to the central plane of the angle element 13, for example on an axis, and is pivotable about the intersection of the planes 29 and 42. The reference leg 15 must also be provided, for example, with two support balls and the measuring leg 19 only have two support balls 43 so that both legs can be brought to rest along crooked straight lines. The dial indicator can of course be replaced by other measuring devices, e.g. Depth measurements with direct display on the probe.

 

Claims (1)

PATENTANSPRUCH PATENT CLAIM Messgerät zur Messung von wenigstens nahezu rechten Winkeln an Raumflächen, gekennzeichnet durch zwei wenigstens nahezu senkrecht zueinander verlaufende Schenkel (15, 19), wobei einer der Schenkel als Referenzschenkel eine Ebene definierende Anlagemittel (29) aufweist, welche sich wenigstens nahezu parallel zur Längsachse des Referenzschenkels (15) erstreckt, und der zweite Schenkel (19) als Messschenkel zwei Tastmittel zur Antastung der Raumfläche an mindestens zwei Punkten (P3,, P4) trägt, und wobei mindestens eines der Tastmittel (41) bezüglich des Abstandes seines Antastpunktes zum Messschenkel (19) verschiebbar ausgebildet ist. Measuring device for measuring at least almost right angles on spatial surfaces, characterized by two legs (15, 19) which run at least almost perpendicular to one another, one of the legs as a reference leg having contact means (29) which define a plane and which are at least almost parallel to the longitudinal axis of the reference leg (15) extends, and the second leg (19) as measuring leg carries two sensing means for probing the spatial surface at at least two points (P3 ,, P4), and at least one of the sensing means (41) with respect to the distance of its contact point to the measuring leg (19 ) is designed to be displaceable. UNTERANSPROCHE 1. Messgerät nach Patentanspruch. dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eines der Tastmittel (41, 43) mittels eines Schiebers (33) am Messschenkel (19) längsverschieblich in Richtung der Messschenkellängsachse angeordnet ist. SUBSCRIBED 1. Measuring device according to claim. characterized in that at least one of the sensing means (41, 43) is arranged on the measuring arm (19) so as to be longitudinally displaceable in the direction of the longitudinal axis of the measuring arm by means of a slide (33). 2. Messgerät nach Unteranspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein Tastmittel (41) bezüglich seines Abstandes zum Messschenkel (19) und das andere (43) in Richtung der Mess schenkellängsachse verschiebbar ausgebildet ist. 2. Measuring device according to dependent claim 1, characterized in that a sensing means (41) is designed to be displaceable with respect to its distance from the measuring limb (19) and the other (43) in the direction of the measuring limb longitudinal axis. 3. Messgerät nach Unteranspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein Tastmittel sowohl bezüglich seines Abstandes zum Messschenkel (9) als auch in Richtung der Messschenkellängsachse verschiebbar ist. 3. Measuring device according to dependent claim 1, characterized in that a sensing means is displaceable both with regard to its distance from the measuring arm (9) and in the direction of the longitudinal axis of the measuring arm. 4. Messgerät nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die zwei Schenkel (15, 19) fest verbunden, vorzugsweise aus einem Stück gefertigt sind. 4. Measuring device according to claim, characterized in that the two legs (15, 19) are firmly connected, preferably made of one piece. 5. Messgerät nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Tastmittel zwei Antastfortsätze (43) aufweist, welche entlang einer Geraden senkrecht zu einer durch die zwei Schenkellängsachsen aufgespannten Ebene angeordnet sind. 5. Measuring device according to claim, characterized in that at least one sensing means has two probing projections (43) which are arranged along a straight line perpendicular to a plane spanned by the two longitudinal axes of the legs. 6. Messgerät nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Anlagemittel (29) durch eine Seitenfläche des Referenzschenkels (15) gebildet werden. 6. Measuring device according to claim, characterized in that the contact means (29) are formed by a side surface of the reference leg (15). 7. Messgerät nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Tastmittel (41, 43) so ausgebildet sind, dass die Distanz zwischen ihnen veränderbar ist. 7. Measuring device according to claim, characterized in that the sensing means (41, 43) are designed so that the distance between them can be changed. 8. Messgerät nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass eines der Tastmittel (41) bezüglich des Messschenkels (19) abstandsveränderlich ist und Mittel zum Andrücken an die Raumfläche aufweist. 8. Measuring device according to claim, characterized in that one of the sensing means (41) is variable in distance with respect to the measuring leg (19) and has means for pressing against the room surface. 9. Messgerät nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass ein Tastmittel (41) bezüglich seines Abstandes zum Messschenkel (19) verschiebbar ist und mit einer Messanordnung (25) zur Messung besagten Abstandes wirkverbunden ist. 9. Measuring device according to claim, characterized in that a sensing means (41) is displaceable with respect to its distance from the measuring arm (19) and is operatively connected to a measuring arrangement (25) for measuring said distance. 10. Messgerät nach Unteranspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass Messmittel, vorzugsweise eine Messskala am Messschenkel (19) zur Messung der Distanz zwischen den Tastmitteln (41, 43) vorgesehen sind. 10. Measuring device according to dependent claim 1, characterized in that measuring means, preferably a measuring scale, are provided on the measuring arm (19) for measuring the distance between the sensing means (41, 43). 11. Messgerät nach den Unteransprüchen 2 und 5, dadurch gekennzeichnet, dass das in Richtung der Messschenkellängsachse verschiebbar ausgebildete Tastmittel zwei Antastfortsätze (43) aufweist. 11. Measuring device according to the dependent claims 2 and 5, characterized in that the sensing means, which is designed to be displaceable in the direction of the longitudinal axis of the measuring limb, has two probing extensions (43). 12. Messgerät nach Unteranspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die zwei Antastfortsätze zumindest teilweise kugelförmig ausgebildet sind. 12. Measuring device according to dependent claim 5, characterized in that the two probe extensions are at least partially spherical. 13. Messgerät nach Unteranspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Messschenkel (19) einen Längsschlitz (31) aufweist, und dass mindestens eine Feststellschraube (35) vom Schieber aus den Schlitz (31) durchsetzt und auf der Gegenseite in einem ebenfalls verschiebbaren Gegenstück (37) verankert ist, derart, dass durch Anziehen der Feststellschraube (35) der Schieber (33) am Messschenkel (19) arretiert werden kann. 13. Measuring device according to dependent claim 1, characterized in that the measuring arm (19) has a longitudinal slot (31), and that at least one locking screw (35) from the slide passes through the slot (31) and on the opposite side in a counterpart which is also displaceable ( 37) is anchored in such a way that the slide (33) can be locked on the measuring arm (19) by tightening the locking screw (35). 14. Messgerät nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass das abstandsveränderliche Tastmittel (41) an einem Tiefenmass mit beweglichem Fühler (27) angeordnet ist, wobei das Tiefenmass eine Messanordnung (25) zur Messung des Abstandes des Antastpunktes zum Messschenkel (19) umfasst. 14. Measuring device according to claim, characterized in that the variable-distance sensing means (41) is arranged on a depth gauge with a movable probe (27), the depth gauge comprising a measuring arrangement (25) for measuring the distance between the contact point and the measuring arm (19). 15. Messgerät nach Unteranspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Messanordnung eine Messuhr (25) umfasst, wobei deren Zeiger mit dem Fühler (27, 41) über ein Getriebe zur Wandlung der linearen Fühlerbewegung in eine Zeigerdrehung gekoppelt ist. 15. Measuring device according to dependent claim 14, characterized in that the measuring arrangement comprises a dial gauge (25), the pointer of which is coupled to the sensor (27, 41) via a gear unit for converting the linear sensor movement into a pointer rotation. 16. Messgerät nach Unteranspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Messanordnung zur Anzeige des Winkels zwischen der Ebene der Anlagemittel (29) einerseits und der durch die Antastpunkte (41, 43) der Tastmittel gehenden, senkrecht zu der durch die Schenkellängsachsen aufgespann. 16. Measuring device according to dependent claim 15, characterized in that the measuring arrangement for displaying the angle between the plane of the contact means (29) on the one hand and the one passing through the touch points (41, 43) of the touch means, spans perpendicular to that through the longitudinal axes of the legs. ten Ebene stehenden Ebene anderseits ausgebildet ist. th level standing level on the other hand is formed. 17. Messgerät nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die bezüglich des Abstandes verschiebbaren Tastmittel (41) gegen die Kraft von Federmitteln verschiebbar sind. 17. Measuring device according to claim, characterized in that the sensing means (41) which can be displaced with respect to the distance can be displaced against the force of spring means.
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