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Gerät zum Bestimmen des Durchmessers von Werkstücken od. dgl.
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Zur Bestimmung des Durchmessers von Werkstükken ist es bekannt, die
Durchmesserendpunkte durch Marken od. dgl. zu kennzeichnen und in einer gemeinsamen
Führung zwei Zielfernrohre od. dgl. zu verschieben, derart, daß mit jedem der Fernrohre
einer der Endpunkte angezielt wird Aus dem Abstand der Zielfernrohre voneinander
kann dann auf die Größe des Durchmessers geschlossen werden. Bei diesem Gerät muß
darauf geachtet werden, daß die Ziellinien der Zielfernrohre stets parallel zueinanderliegen,
weil sonst die Messung verfälscht wird. Zur Kontrolle der Parallelität ender Ziellinie
wurde bereits vorgeschlagen, eine Kollimatonseinrichtung zu verwenden. Diese ist
in optischer Hinsicht recht aufwendig.
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Aufgabe der Erfindung ist es, ein einfacheres Gerät anzugeben.
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Das erfindungsgemäße Gerät zeichnet sich dadurch aus, daß zur Abbindung
der gekennzeichneten Durchmesserendpunkte in eine gemeinsame Ebene zwei zweiteilige
Objektive vorgesehen sind, wobei zwischen den Objektivteilen paralleler Strahlengang
herrscht und der dem jeweiligen Durchmesserendpunkt zugewandte Teil in seiner Führung
verschiebbar ist, daß ferner optische Mittel, vorzugsweise Spiegel, zwischen den
den Durchmesserendpunkten zugewandten Objektivteilen und den Durchmesserendpunkten
vorgesehen sind, um die positiven Knotenpunkte dieser Objektivteile in die Ebene
ihrer Führung abzubilden. Dieses Gerät ist invariant gegen Verkippungen, weil Meßfehler
bewirkende Verkippungen wider abbildenden 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.
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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
Rechts-und Linksgewinde verschiebbaren Mutter gelagert.
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Hier bildet die Meßspindel gleichzeitig die Führung für die verschiebbaren
Objektivteile; ihre positiven Knotenpunkte müssen deshalb durch Idie 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.
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Die Mittel zur Kennzeichnung der Durchmesserendpunkte bestehen in
weiterer Ausgestaltung der Erfindung zweckmäßig aus zwei Projektionseinrich-
tungen,
welche indiz Durchmesserendpunkte in Richtung des Durchmessers Lichtbänder projizieren.
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In einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung sind die verschiebbaren
Objektivteile als Tele-Objektive mit in ihrer Führungsebene liegenden positiven
Knotenpunkten gebildet. Bei dieser Ausbildung brauchen zwischen den verschiebbaren
Objektivteilen 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 Ider 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.
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In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt,
und zwar zeigt Fig. 1 ein erstes Ausführungsbeispiel, Fig. 2 ein zweites Ausführungsbeispiel.
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Gemäß Fig. 1 ist das ruder 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 andererseits über eine Linse 6
einen Spiegel 7, ein
weiteres Prisma 8 und ein Objektiv 9 in den Durchmesserendpunkt A. Vor jeden Prismen
4 und 8 sind zwei Spaltbienden 10 und 11 angeordnet, welche durch die Objektive
5 und 9 in die Durchmesserendpunkte A und B abgebildet werden.
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Das Lichtband im Punkt 24 wird über ein Pentaprismal2 und ein zweiteiliges
Objektiv 13, 14 über einen teildurchlässigen Spiegel 15 und ein weiteres Prisma
16 in die Bildebene eines Okulars 17 abgebildet. Das im Punkt B erzeugte Liditband
wird über ein Pentaprisma 18, ein zweiteiliges Objektiv 19, 20 und ein Prisma 21
ebenfalls in die Bildebene des Okulars 17 abgebildet. Bei richtiger Einstellung
des Gerätes überlagern sich die Bilder der Lichtbänder.
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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.
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Zum Beispiel ist das Filter30 grün und das Filter 31 rot.
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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 Knotens punkte 1C1 und K2 dieser
Systeme virtuell in die Achse einer Meßspindel 22 abbilden. Die Spindel 22 besteht
aus einem Teilstück23 mit Linksgewinde und einem Teilstück 24 mit Rechtsgewinde.
Auf den Rechts-und Linksgewinden sitzt jeweils ein Mutterstück25 und 26, wobei -das
Mutterstück 25 das Prisma 12 und den Obj ektivteil 13 trägt und das Mutterstüek
26 das Prisma 18 und den Objektivteil 19.
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Dreht man die Spindel22, dann bewegen sich die Mutterteile 25 und
26 gegenläufig. Auf der Trommel 28 kann ein entsprechender Wert abgelesen werden.
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Man dreht die Spindel22 so lange, bis sich die Bil der der in den
Punkten A und B erzeugten Lichtbänder in der Bildebene des Okulars 17 decken.
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Die Muttern25 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.
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Gemäß Fig. 2 sind die Obj ektivteile 40, 41 als Tele-Objektive ausgebildet
mit in der Achse ihrer Führung liegenden positiven Knotenpunkten IC. Bei dieser
Ausbildung sind die Pentaprismen42, 43 hinterxden verschiebbaren Objektivteilen40,
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 Keil45 zu einer planparallelen Platte für die vom Prisma 42 kommenden Lichtstrahlen
ergänzt.
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PATENTANSPR8CHE: 1. Gerät zum Bestimmen des Durchmessers von Werkstücken
od. dgl., gekennzeichnet durch Mittel zur Kennzeichnung der Durchmesserendpunkte
sowie durch zwei zweiteilige Objektive zur Abbildung der Durchmesserendpunkte in
eine gemeinsame Bildebene, wobei zwischen den Objektivteilen paralleler Strahlengang
herrscht und der dem jeweiligen Durchmesserendpunkt zugewandte Teil in einer Führung
verschiebbar ist, gekennzeichnet ferner durch optische Mittel, vorzugsweise Planspiegel,
zwischen den den Durchmesserendpunkten zugewandten Objektivteilen und den Durchmesserendpunkten
zur virtuellen Abbildung des positiven Knotenpunktes dieser Objektivteile in die
Ebene ihrer Führung.