-
Ablesevorrichtung für Maßstäbe Zusatz zur Patentanmeldung H 24245
IX/4Pb Die Erfindung betrifft eine Ablesevorrichtung für Maßstäbe nach Hauptpatentanmeldung
H 24245 IX/42b, bei der die Vorrichtung einen längs des Maßstabes (Grobmaßstabes)
relativ zu diesem meßbar verschiebbaren, wenigstens ein Intervall des Grobmaßstabes
unterteilenden Feinmaßstab aufweist und zur Abbildung wenigstens eines Teilstriches
des Grobmaßstabes und gegebenenfalls eines Teilstriches des Feinmaßstabes in ein
Ablesefenster optische Mittel vorgesehen sind. Wird der Grobmaßstab relativ zur
Ablesevorrichtung verschoben, dann fällt stets ein Grobmaßstabstrich in den Bereich
des Feinmaßstabes.
-
Durch mikrometrische Verschiebung des Feinmaßstabes kann ein Teilstrich
des Feinmaßstabes mit dem Grobmaßstabstrich zur Deckung gebracht werden. Die dem
Grobmaßstabstrich und dem damit zur Deckung gebrachten Feinmaßstabstrich zugeordneten
Zahlenwerte geben dann den Feinmeßwert an und auf dem Mikrometer wird der Feinstmeßwert
abgelesen.
-
Dieses Ableseprinzip läßt sich nicht nur für Längenmaßstäbe anwenden,
sondern erfindungsgemäß auch für Kreisteilungen. Da die Kreisteilungen dann an die
Stelle des Grobmaßstabes treten, vereinfacht sich deren Herstellung wesentlich,
was sich insbesondere deshalb als vofteilhaft auswirkt, da gerade bei der Herstellung
von Kreisteilungen besonders große Schwierigkeiten dann zu überwinden waren, wenn
die Kreisteilungen wie bisher sehr fein geteilt sein mußten.
-
Der Vorteil des Abieseprinzips für Kreisteilungen zeigt sich aber
auch überall dort, wo derartige Kreisteilungen verwendet werden. So kann die Grobteilung
beispielsweise Teilung eines optischen Teilkopfes sein.
-
Bei solchen Teilköpfen verwendete man bisher zwel Teilungen, nämlich
eine Grobteilung für die Verdrehung der Arbeitsspindel mit bloßem Auge und eine
Feinteilung für die Feinverstellung oder Ablesung mit optischen Hilfsmitteln. Gemäß
der Erfindung kann diese Feinteilung, welche in der Herstellung äußerst kostspielig
ist, da sie sehr genau sein muß, in Fortfall kommen, denn es genügt, um die gleiche
Ablesegenauigkeit zu erhalten, die ohnehin vorhandene Grobteilung.
-
Diese Grobteilung kann als Mantelteilung ausgebildet sein, indem
sie beispielsweise auf dem Umfang eines Bundes der Arbeitsspindel angeordnet ist.
-
Um bei dieser Ausbildung mehrere Teilstriche gleich scharf in das
Ablesefenster abzubilden, ist vorteilhaft die Teilung auf der Oberfläche einer Kugelzone
aufgebracht. Die Teilstriche sind dann Krei sbogenstücke. Die Krümmung der Grobteilung
und die der Teilstriche kann bei dieser Ausbildung leicht durch eine rotationssymmetrische
Zwischenlinse ausgeglichen werden. Verwendet man an Steile der
Mantelteilung eine
Stirnteilung, dann brauchen keine besonderen Maßnahmen zur Ebnung der Teilung getroffen
zu werden.
-
Die Feinteilung kann, insbesondere im letzten Fall, wie in der Hauptpatentanmeldung
in der Nähe der Grobteilung angeordnet sein, sie kann aber auch mit Vorteil in der
Nähe des Ablesefensters angeordnet sein. In diesem Fall ergibt sich nämlich eine
besonders günstige konstruktive Ausgestaltung der Ablesevorrichtung, weil sich die
Verschiebung der Feinteilung ohne die Hebelübersetzungen gemäß der Hauptpatentanmeldung
bewerkstelligen läßt. Die Verschiebung der Feinteilung kann unmittelbar durch den
in der Hauptpatentanmeldung gezeigten drehbaren exzentrischen Ring erfolgen. Für
die Verschiebung der Feinteilung kann aber auch eine Meßspindel vorgesehen sein,
wobei dann vorteilhaft der auf der Spindeitrommel angezeigte Wert im Ablesefenster
erscheint.
-
Zweckmäßig ist die Grobteilung sowohl bei Ausbildung als Mantelteilung
als auch als Stirnteilung eine aus Doppelstrichen bestehende 100-Teilung.
-
Besonders günstige Verhältnisse für die Abbildung der Grobteilung
in das Ablesefenster sowie Ausbildung des verschiebbaren Feinmaßstabes ergeben sich
im Fall, daß der Feinmaßstab in unmittelbarer Nähe des Ablesefensters angeordnet
ist, wenn der Durchmesser der Grobteilung so gewählt ist, daß die Doppelstriche
etwa Zentimeterabstand voneinander aufweisen.
-
In manchen Fällen kann es vorteilhaft sein, die Stirnteilung (Grobteilung)
derart anzuordnen, daß sie mit dem bloßen Auge nicht zu sehen ist. In diesem
Fall
ist zweckmäßig eine weitere Grobteilung z. B. als Mantelteilung vorgesehen um auch
Verstellungen der Arbeitsspindel in bekannter Weise mit dem bloßen Auge vornehmen
zu können.
-
Die Erfindung ist nicht auf die Verwendung bei optischen Teilköpfen
beschränkt, vielmehr kann das Ableseprinzip überall dort angewendet werden, wo Kreisteilungen
auftreten, so z. B. bei optischen Rundtischen. Da man bei optischen Rundtischen
größere Genauigkeiten braucht, ist vorteilhaft die Grobteilung in 1°-Intervalle
unterteilt. Ist der die 1°-Intervalle unterteilende Feinmaßstab wieder in der Nähe
des Ablesefensters angeordnet, dann ist der Durchmesser der Grobteilung zweckmäßig
wieder vorteilhaft so gewählt, daß die 1°-Striche der Grobteilung etwa 1 cm Abstand
voneinander haben.
-
Zerlegt man die Grobteilung bei den genannten Ausführungsbeispielen
derart, daß die Ziffern der Teilung relativ zu den Teilstrichen der Grobteilung
verschiebbar sind, so kann man nach jeder Drehung des Teilkopfes oder des Rundtisches
vom VVert Null ausgehen, indem man die Ziffern gegenüber den festbleibenden Teilstrichen
entsprechend verdreht. Die Ziffern können zu diesem Zweck z. B. auf einem drehbaren
Ring angeordnet sein.
-
In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt,
und zwar zeigt Fig. 1 die Seitenansicht eines optischen Teilkopfes, Fig. 2 einen
Schnitt nach der Linie II-II der Fig. 1, Fig. 3 einen Schnitt nach der Linie III-III
der Fig. 2, Fig. 4 einen Schnitt nach der Linie IV-IV der Fig. 1; Fig. 5 zeigt eine
geänderte Skalenanordnung, Fig. 6 die Seitenansicht dazu, Fig. 7 ein Teilstück der
Fig. 5 in Draufsicht, Fig. 8 eine geänderte Grobteilung, Fig. 9 ein Schnitt durch
einen optischen Rundtisch, Fig. 10 die Draufsicht auf Fig. 9.
-
Wie aus den Fig. 1 bis 4 zu ersehen ist, ist eine Arbeitsspindel
1 in bekannter Weise in einem kegeligen Gleitlager 2 und einem Kugellager 3 drehbar
angeordnet. Die Drehung wird durch ein Handrad 4 bewirkt, welches über eine Schnecke
5 ein mit der Arbeitsspindel 1 verbundenes Schneckenrad 6 dreht.
-
Für die Feinverstellung der Arbeitsspindel 1 ist ein Feintrieb 7 vorgesehen.
Um Verdrehungen der Arbeitsspindel 1 von Hand durchführen zu können, ist die Schnecke
5 aus dem Schneckenrad 6 ausklinkbar, dazu ist die Schnecke 5, wie in Fig. 3 zu
erkennen ist, exzentrisch gelagert. Bei Betätigung eines Hebels 8 (Fig. 2) wird
der Exzenter 9 gedreht, so daß sich die Schnecke 5 vom Schneckenrad 6 löst.
-
Zur Feststellung der Arbeitsspindel 1 ist eine Ringbremse 10 vorgesehen,
welche durch einen Hebel 11 betätigt wird. Der Teilkopf kann in bekannter Weise
im Gehäuse 12 geschwenkt werden, so daß die Arbeitsspindel 1 aus der waagerechten
Lage bis in eine senkrechte Stellung gedreht werden kann. Die Größe der Drehung
kann auf einer Skala 13 mit einem Nonius 14 abgelesen werden.
-
Die Arbeitsspindel 1 weist einen Bund 20 auf, welcher eine Mantelteilung
21 trägt. Die von einem unter einem Fenster 22 erscheinenden Teilstrich der Teilung
21 ausgehenden Lichtstrahlen werden über ein Dachkantprisma 23, ein Objektiv 24,
eine halbdurchlässige Spiegelfläche 25, ein Prisma 26 in ein Prisma 27 (Fig. 4)
gelenkt, von wo sie über eine Zwischenlinse 28 in ein Bildfenster 29 geworfen werden.
-
Zur Beleuchtung der Teilung 21 ist eine Lichtquelle 30 vorgesehen,
welche ihre Lichtstrahlen über eine Kondensorlinse 31 den teildurchlässigen Spiegel
25, das Objektiv 24, das Dachkantprisma 23 auf die Teilung 21 wirft. Unmittelbar
neben dem Bildfenster 29 ist eine in Richtung des Pfeiles 35 verschiebbare Glasplatte
32 angeordnet. Die Verschiebung erfolgt bei Drehung eines exzentrischen Ringes 33
über einen mit der Glasplatte 32 verbundenen Stift 34, welcher durch Druck einer
Feder 50 am Ring 33 stets anliegt.
-
Zur Betrachtung der Teilstriche im Bildfenster 29 dient eine Linse
36. Der drehbare exzentrische Ring 33 weist eine Teilung 37 auf (Fig. 1), auf welcher
mittels eines Index 38 die Größe der Verschiebung der Glasplatte 32 abgelesen werden
kann. Die Glasplatte 32 weist eine Feinteilung 39 auf (Fig, 1), welche ein Grobmaßstabintervall
im Ablesefenster in 10 Teile unterteilt. Die Grobteilung 21 weist eine 10°-Teilung
auf, so daß also die Feinteilung die Ermittlung des Drebwinkels der Arbeitsspindel
1 mit 10-Genauigkeit gestattet. Fällt elin Teilstrich der Grobteilung in ein Intervall
der Feinteilung 39, dann wird der exzentrisch gelagerte Ring 33 so lange gedreht,
bis der Doppelstrich der Grobteilung einen Strich der Feinteilung 39 umschließt.
In Fig. 1 umschließt der Teilstrich 250 der Grobteilung den Strich 0 der Feinteilung.
Um dies zu erreichen, war es notwendig, die Kreisteilung 37 auf den Wert 25 zu drehen.
Die Kreisteilung 37 weist sechzig Einheiten auf, so daß der Ablesewert 2500 und
25 Minuten ist.
-
Die Fig. 5 bis 7 zeigen ein geändertes Ausführungsbeispiel. Die Mantelteilung
der Fig. 1 bis 4 ist durch eine Stirnteilung 40 ersetzt. Die Stirnteilung 40 ist
mit dem bloßen Auge nicht zu sehen. Zur Grobablesung mit dem freien Auge ist neben
der Stilrnteilung 40 eine Mantelteilung 41 vorgesehen. Die Wirkungsweise des Teilkopfes
ist dieselbe wie in den Fig. 1 bis 4 beschrieben.
-
In Fig. 8 ist die Grobteilung 21 eine Mantelteilung, die jedoch nicht
auf einem Zylinder angebracht ist, sondern auf der Oberfläche einer Kugel zone.
Dementsprechend sind die Teilstriche Teilstücke von Großkreisen der Kugel. Die Teilung
ist in zwei Teile 80 und 81 zerlegt, von denen das Teil 80 mit der Arbeitsspindel
1 fest verbunden ist und das Teil 81 ein drehbarer Ring ist. Die Kreisförmigkeit
der Teilstriche ebenso wie die Krümmung der Teilung 21 kann bei dieser Ausbildung
durch eine Zwischenlinse, z. B. die Linse 28 in Fig. 4, geebnet werden. Die Verstellbarkeit
der Ziffern bewirkt, daß nach einer bestimmten Drehung der Arbeitsspindel 1 sofort
eine neue Drehung um einen bestimmten Winkel angeschlossen werden kann, ohne daß
der Gesamtdrehwinkel erst ausgerechnet zu werden braucht. Es ist nämlich nur notwendig,
die Ziffer Null der Grobteilung so weit zu drehen, bis sie im Ablesefenster erscheint.
-
Die Fig. 9 und 10 zeigen die Anwendung der Erfindung auf einen optischen
Rundtisch. Der Tisch 90 ist in Kugellagern 91 und 92 drehbar. Die Drehung wird durch
ein Handrad 93 bewirkt, welches über eine Schnecke 94 einen mit dem Tisch 90 verbundenen
Zahnkranz 95 dreht. An der Unterseite des Tisches 90 ist eine Stirnteilung 96 angebracht.
Zur Grobeinstellung des Tisches 90 dient eine Mantelteilung97, für deren Ablesung
ein Index 98 vorgesehen ist, Die Stirnteilung 96 wird durch Objektivlinsen 99, Prismen
100 und 101 in ein Ablesefenster 102 geworfen.
-
Die Stirnteilung 96 ist in lO-Intervalle geteilt, so daß dementsprechende
Intervalle vergrößert im Ablesefenster
erscheinen. Auf einer verschiebbaren
Glasplatte 103 ist eine 100-Teilung aufgebracht. Die Glasplatte 103 ist in entsprechender
Weise, wie die Platte 32 in Fig. 4, verschiebbar. Die Größe der Verschiebung der
Platte 103 kann mittels eines Index 104 auf einer Skala 105 abgelesen werden. Die
Skala 105 ist in 120 Teile geteilt, so daß also jedes Intervall 5" entspricht. In
Fig. 10 ist der Wert 2410 3' 35" eingestellt.
-
PATENTANSPROCHE: 1. Ablesevorrichtung für Maßstäbe nach Hauptpatentanmeldung
H24245IX/42b, bei der die Vorrichtung einen längs des Maßstabes (Grobmaßstabes)
relativ zu diesem meßbar verschiebbaren, wenigstens ein Intervall des Grobmaßstabes
unterteilenden Feinmaßstab aufweist und zur Abbildung wenigstens eines Teilstriches
des Grobmaßstabes und gegebenenfalls eines Teilstriches des Feinmaßstabes in ein
Ablesefenster optische Elemente vorgesehen sind, dadurch gdoennzeichnet, daß der
Grobmaßstab eine Kreisteilung ist.