DE1773529A1

DE1773529A1 - Optische Messanordnung

Info

Publication number: DE1773529A1
Application number: DE19681773529
Authority: DE
Inventors: Walter Dr Miller
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1968-05-30
Filing date: 1968-05-30
Publication date: 1971-10-14
Also published as: US3627430A

Description

DK. JOHAHKSS IiEIl)EKHAII] 22. Mai 1963

Optische Heßanordnung

Die Erfindung betrifft eine aus Maßstab und Ablesegsrät bestehende optische Anordnung zum Messen und Einstellen · Λ von Längen oder Winkeln, bei der ein den jeweiligen Meßwert enthaltender Ausschnitt des Maßstabes vergrößert in das Ablesefeld des Gerätes projiziert wird.

Es sind bereits Meßanordnungen bekennt geworden, bei denen der Teilungsträger in seinem gesamten Ablesebe— reich nach Art eines Transversalmeßfeldes ausgebildet ist, wobei zur ziffernmäßigen Ablesung des Meßwertes jede einzelne Figur des Transversalmeßfeldes beziffert ist. Die Figuren des Transversalmeßfeldes sind bei dieser Anordnung bezifferte Kreisringe, die mittels eines Zeigers abgelesen werden, der entlang des Trans— versalmeßfeldes verschiebbar ist. Der Zeiger weist eine Reihe quer zu seiner Verschieberichtung über— einander liegende Löcher auf, die zueinander in glei-chen Abständen wie die Kreisringe des Transversalmeß—

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feldes angeordnet sind und deren Durchmesser etwas _} größer als der Außendurchmesser der Kreisringe ist. Beim Ablesen des Meßwertes sucht msn dasjenige. Loch des Zeigers, in welchem der bezifferte Ereisrirg des. Transversalmeßfeldes konzentrisch liegt. . . -■

Nachteilig bei Anordnungen dieser Art ist die unübersichtliche Ablesung der Meßwerte, weil bei der ^ Ablesung jedes einzelne Loch der Lochreihe des Zeigers beobachtet werden muß. Auch können bei dieser Anordnung Ablese— oder Einstellfehler auftreten^ weil durch die Ausbildung der-Figuren des Transyer— salmeßfeldes als Kreisringe praktisch kein richtiger Symmetrieabgleich vorgenommen v/erden kann.

Es ist ferner bekannt, bei optischen Ablesevprrich— tungen einer Waage auf die bewegliche Meßplatte nach Art des Transversalmeßfeldes gegeneinander ver— " setzte Reihen von Zahlen aufzubringen, wobei 4ie j|e,r Gleichgewichtslage der Waage entsprechenden Zahlen .₍ und auch benachbarte Zahlen optisch vergrößert auf eine Mattscheibe der Ablesevorrichtung projiziert werden. Bei dieser optischen Ablegevorrichtung ^st die Höhe der Mattscheibe gleich der. Höhte der. %ahjLen— bilder, so daß diejenige Zahl, die zwischen den Rändern der Mattscheibe liegt, die Waagebelastung anzeigt.

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Zwer ist bei dieser Anordnung im Gegensatz zur erstgenannten Anordnung eine durchgehende Einlonggabel für die Zahlen vorgesehen, es kann jedoch auch hierbei kein richtiger Symmetrieabgleich vorgenommen werden, weil dos Auge nicht eindeutig wahrnehmen kann, ob die Zahl euch wirklich symmetrisch zwischen den Rändern der. Mattscheibe liegt. Beim Symmetrieabgleich wird bekanntlich auf Gleichheit der sich zwischen dem einzustellenden Objekt und der Einfanggabel ergebenden Lichtspalte eingestellt. Dies erfordert aber scharfe geradlinige Begrenzungs— kanten sowohl an der Einfanggabel als auch im einzustellenden Objekt. Zahlenreihen, auf die im bekannten Fall eingestellt wird, besitzen jedoch nicht die zum Symmetrieabgleich erforderlichen geradlinigen Begrenzungskanten, so daß bei Verwendung derselben Einstellfehler auftreten können.

Bei einer weiteren bekannten optischen Meßanordnung ist die Mattscheibe mit einem Transversalmeßfeld versehen, auf das der abzulesende bezifferte Teilstrich des Maßstabes abgebildet wird. Die Figuren des Transversalmeßfeldes, die den zum Symmetrieabgleich dienenden Zwischenraum begrenzen, sind hierbei Reihen dunkler Hechtecke, von denen nur die äußersten Reihen beziffert sind. Obwohl bei dieser Meßanordnung aufgrund der rechteckförmigen Ausbildung

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der Figuren des Trsnsversalmeßfeldes im Gegensatz zu den oben genannten Anordnungen eine einwandfreie Einstellung oder Ablesung der Meßwerte gewähr— leistet ist, so hat sich doch die unübersichtliche Ablesung des auf der Mattscheibe vorgesehenen Transversalmeßfeldes als nachteilig erwiesen. Auch ist es bei dieser Anordnung-bereits bekannt, die zum Symmetrieabgleich benutzte Einfanggabel, die hierbei von rechteckförmigen Piguren des Trans— versalmeßfeldes verkörpert wird, meßbar zu verschieben, so daß bei dieser Anordnung im Gegensatz zu den oben genannten bekannten Meßanordnungen auch eine weitere Unterteilung der Intervalle des Transversalmeßfeldes erzielt werden kann.

Aufgabe der Erfindung'ist es, die Nachteile bekannter Meßanordnungen zu beheben und bei einer Anordnung der eingangs genannten Art mit einfachen Mitteln ψ eine übersichtliche sowie weitgehend fehlerfreie Einstellung oder Ablesung der Meßwerte zu schaffen. Darüberhinaus soll es Aufgabe der Erfindung sein, eine Meßanordnung zu schaffen, die universell anwendbar ist und dabei eine sehr feine Unterteilung der zu messenden Strecke gewährleistet.

, Die Erfindung löst die gestellte Aufgabe bei einer aus Maßstab und Ablesegerät bestehenden optischen

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Anordnung zum Messen und Einstellen von Längen

\ durch die Kombination folgender zum Teil bekann—

j ter Merkmale:

a) der Maßstab ist in seinem gesamten abzulesenden Bereich nach Art eines Transversal— ■ ! meßfeldes ausgebildet, dessen Figuren gerad—

\ linige Begrenzungskanten aufweisen und

( wenigstens an ihren Rändern dunkel sind,

i j wobei zur ziffernmäßigen Anzeige der Meß— ^

/ werte jede der gegeneinander versetzten

Figuren des am Maßstab vorgesehenen Trans— versalmeßfeldes beziffert ist,

; b) im Ablesefeld des Gerätes ist zum Symmetrie—

ⁱ abgleich eine Gabel mit zu den geradlinigen

! Figuren des Transversalmeßfeldes parallelen,

im Bereich der quer zur Verschieberichtung der Gabel liegenden Figurenbilder durchgehenden Begrenzungskanten vorgesehen, mittels der jeweils ein beziffertes Figurenbild des Transversalmeßfeldes eingefangen wird,

c) die Gabel ist zur Unterteilung der Intervalle des Transversalmeßfeldes meßbar ver—. schiebbar.

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In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt, und zwar zeigt

Figur 1 ein erstes Ausführungsbeispiel der er—

findungsgemäßen Keßanordnung, Figur 2 vergrößert einen Ausschnitt "X" aus

Figur 1,' ■'· " " ·^ν' . ' ^::

Figur 3 einen Schnitt nach der Linie A—B der ^ Figur 1,

Figur 4 einen Schnitt nach der Linie CHD der

Figur 3,

Figur 5 eine Einzelheit aus Figur 3 und 4, in der die Beleuchtung der zur Feinunter— teilung benutzten Trommel ersichtlich ist, Figur 6 das Gerät gemäß Figur 1, jedoch zur Ablesung von Zollteilungen, ^{<: v%f;} ■Figur 7 vergrößert einen Ausschnitt "Z" aus

Figur 6, " Figur 8 ein weiteres Ausführungsbeispiel der er—

findungsgemäßen Meßanordnung, r

Figur 9 vergrößert einen Ausschnitt ^lfYⁿ aus ' ;·■·,-■

Figur 8, ■■■'■.'^; ■ •-"■'■li-S-'J- '■■■.·'.■

Figur 10 ein weiteres dem Ausführungsbeispiel gemäB Figur 8 ähnliches Ausführungsbeispielj Jedoch zum Ablesen von Zollteilungen, Figur 11 vergrößert einen Ausschnitt "V" aus Figur 10.

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Die Figur 1 bis 5 zeigt eine aus Maßstab 15 und !£73529 lesegerät 16 bestehende optische Meßanordnung, bei der der Maßstab 15 erfindungsgemäß in seinem gesamten Ablesebereich als Transversalmeßfeld ausgebildet ist, dessen Figuren 17 beziffert sind. In Figur 1 und 2 sind die Figuren 17 beispielsweise dunkle Rechtecke, die auf lichtreflektierendem Grund aufgebracht sind. Die Ziffern des Transversalmeßfeldes sind hierbei Aus— sparungen in den dunklen Figuren 17· Die Figuren 1? des Transversalmeßfeldes können in bekannter Weise z.B. durch Schwärzen eines polierten Stehlbandes 18 oder auch durch Aufdampfen einer dunklen zeichenbildenden Schicht auf den reflektierenden Trägerkörper oder durch Aufbringen einer lichtreflektierenden Schicht auf lichtabsorbierendem Untergrund erzeugt werden.

Ein den Meßwert enthaltender Ausschnitt aus dem Transversalmeßfeld des Maßstabes 15 wird*mittels einer Lampe 19 und Kondensor 20 beleuchtet und mittels eines Objektive 21 über einen teildürchlässigen Umlenkspiegel 22 sowie Vollepiegel 23 und 24 vergrößert auf eine Mattscheibe 25 projiziert, _% die zugleich als Einfanggabel für die dunklen Fi- « gurenbilder 17' des Transversalmeßfeldes ausgebildet ist. Der Abstand zwischen den durchgehenden geradlinigen Begrentungskanten 26 und 27 der Gabel

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ist etwas größer ols der Abstand zwischen den quer zur Verschieberichtung der Gabel 25 verlaufenden. Begrensungskanten der Figurenbilder 17'» so clsß beim Einstellen und Ablesen der Meßwerte eines der dunklen Figurenbilder 17' symmetrisch zwischen die den hellen Flachenbereich begrenzenden Konten 26 und 27 der Gabel 25 eingestellt, werden kann. Die Gabel 25 ist in Figur 4- in einem Rahmen 28 einge— A setzt, der mittels einer Gewindespindel 29 meßbar verschiebbar ist. Durch Drehen des Knopfes 32, der mit der Gewindespindel 29 verstiftet ist, kann die Gabel 25 im Bereich eines optisch vergrößerten Teilungsintervalles des am Maßstab 15 vorgesehenen Transversalmeßfeldes verschoben werden. Zum Messen des Verschiebeweges der Gabel 25 ist eine mit der Gewindespindel 29 verdrehbare bezifferte Meßtrommel 30 vorgesehen, die an einer in dem dunklen Flächen— bereich der Gabel 25 vorgesehenen Aussparung 31 (Figur i) abgelesen werden kann. Anstelle der in der Zeichnung dargestellten Bezifferung der Meß— trommel 30 kann z. B. auch eine der Anordnung der Ziffernfelder des Maßstabes' 15 ähnliche Bezifferung Verwendung finden, bei der mehrere zueinander gestaffelte Ziffernfelder das Ablesefenster durch— .laufen. Die transparente Meßtrommel 30 wird von , innen her über einen Spiegel 33 durch die Lampe 19

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mitbele-achtet. Ein Durchbruch 35 im Gehäuse 34 lenkt die Liclit"bündel der Lampe 19 &uf den Umlenkspiegel 33. Der Umlenkspiegel 33 ist in Figur 5 in nicht gezeigter Weise am Gehäuse 34 des Ablesegerätes 16 befestigt.

Der die Mattscheibe 25 tragende Rahmen 28 ist in Figur 3 und 4 mittels zweier Stifte 36 und geführt, die in Ausnehmungen des Rahmens 28 ein— greifen und an ihrem anderen Ende im Gehäuse 34 des Ablesegeräteü 16 unverrückbar befestigt sind. Federn 38 an den Stiften 36 und 37 bewirken, daß der Rahmen 28 stets gegen die Ansatzfläche der Gewindespindel 29 gedrückt wird. Die Mattscheibe 25 wird über eine¹ Ableselupe 40 abgelesen, die das Gehäuse 34 des Ablesegerätes 16 dichtend verschließt. Die andere Öffnung des Gehäuses 34 ist im gezeigten Ausführungsbeispiel mittels eines Deckels 41 verschlossen, der Träger der Spiegel 23 und 24 sowie auch des Objektivs. 21 ist.

Beim Ablesen des Meßwertes wird durch Verdrehen des Knopfes 32 die Gabel 25 so weit verschoben, bis eines der dunklen Figurenbilder 17' des Trans— versalmeßfeldes symmetrisch zwischen den Begrenzungs— kanten 26 und 27 der Gabel 25 liegt. In Figur 1 beispielsweise können an dem eingegabelten Figuren—

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bild 17' die eingestellten Millimeter und Zehntel— millimeter abgelesen v/erden, während wa Ablese— feld 31 der Gabel 25 die Hundertstolmillimet.er in Ziffernform abgelesen v/erden können. In Figur 1 beispielsweise beträgt der abzulesende Keßwert 1 Meter und 337,54 Millimeter. '

Die Figur 6 und 7 zeigt das optische Ablesegerät ^ 16 zum Ablesen von Maßstäben 15,, mit Zollteilung. Der Maßstab 15/, ist wie in Figur 1 und 2 in seinem gesamten Ablesebereich als xransversalmeßfeld ausgebildet, dessen dunkle Figuren 17,, beziffert sind. Soll das in Figur 1 gezeigte Aolesegerät 16 auch zum Ablesen von Zollteilungen benutzt werden, wie dies in Figur 6 auch der Fall ist, daon muß die in Figur 4 gezeigte Spindel 29 (einschließlich der Mutter 42) durch eine andere Gewindespindel mit für Zollteilungen geeigneter Steigung ersetzt v/erden. Die Erfindung ist selbstverständlich nicht darauf beschränkt, daß zum Verschieben der Gabel 25 eine Gewindespindel benutzt wird, sondern es ist z. B. auch möglich, diese durch eine Kurvenscheibe zu ersetzen.

Beim Ablesen der Meßwerte wird in Figur 6 die Gabel 25 so weit verfahren, bis eines der Figurenrbilder 17,.' symmetrisch zwischen den Begrenzungs—

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Γ-6 und 27 dor G;:^jbel 25 liegt. Sodrim kann der Meßv/ert abgelesen v/erden, der in Figur 6 z. B. 29,422 Zoll beträgt.

Die Figur 8 und 9 zeigt ein weiteres Ausführunga— bcippiol einer aus Maßstab 15p und Ableeegerät 16₄₎ bestehenden optischen Meßanordnung, bei der die Bezifferung der Figuren 17p des Tran.oversolmeßfeldes im Gegenfiats zu Figur 1 und 6 nicht quer zur Ver— Schieberichtung den Maßstabes lesbar angeordnet sind, sondern in Verschieberichtung des Maßstabes 15p lesbar sind. Beim Ablesen des Meßwertes wird wie bei den vorherigen Ausführungsbeispielen eines der beziffe: L,en Figurenbilder 17p' symmetrisch zwischen die Begrenzungskonten 26 und 27 der Gabel 25p eingestellt. In Figur 8 beispielsweise wird der Meßwert 111,22 Millimeter abgelesen.

Die Figur 10 und 11 zeigt ein im Prinzip der Figur ähnliches Ausführungsbeispiel, jedoch zum Ablesen von Zollteilungen. Auch sind in Figur 11 die Figuren 17-z nicht dunkle Eechtecke, in welche die Ziffern ausgespart sind, sondern sie sind lediglich en ihren Randpartien dunkel eingerahmt. Die Bezifferungen der Figuren 17^ des Transversalmeßfeldes sind gleichfalls dunkle Belegungen auf lichtreflektierendem Grund.

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Beim Ablesen des Meßwertes wird eines der dunkel umrandeten Figurenbilder 17z' symmetrisch zwischen die Begrenzungskanten'26 und 27 der Gabel 25^ eingestellt. In Figur Ί0 beispielsweise wird der Meßwert 92,155 Zoll abgelesen.

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Claims

DH. JOIIAEIiES HSIBEKHAIE 22. Kai 1968 Ansprüche

1.) Aus Maßstab und Ablesegerät bestehende optische Anordnung zum Messen und Einstellen von Längen oder Winkeln, bei der ein den jeweiligen Meßwert enthaltender Ausschnitt des Meßstabes vergrößert in das Ablesefeld des Gerätes projiziert wird, gekennzeichnet durch die Kombination folgender zuEi Teil bekannter Merkmale: a) der Maßstab (15 bzw. 15* bzw. 15p bzw. 15*) ist in seinem gesamten abzulesenden Bereich nach Art eines Transversalmeßfeldes ausgebildet, dessen Figuren (17 bzw. 17,, bzw. 17o bzw. 17z) geradlinige Begrenzungskanten aufweisen und wenigstens an ihren Händern dunkel sind, wobei zur ziffernmäßigen Anzeige der Meßwerte jede der gegeneinander versetzten Figuren (17 bzw. 17,, bzw. 17₂ *>zw. 17,) des am Maßstab (15 bzw. 15^ bzw. 15₂ bzw. 15^) vorgesehenen Transversalaeßfeldes beziffert ist,

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b) im Ablesefeld des Gerätes (16 bzw. 16₂) ist zum Symmetrieabgleich eine Gabel (25 bzw. 25₂ bzw. 25*) mit zu den geradlinigen Figu—

• ren (17 bzw. 17^ bzw. 17₂ bzw. 17,) des Transversalmeßfeldes parallelen, im Bereich der quer zur Verschieberichtung der Gabel (25 bzw. 25o bzw. 25*) liegenden Figuren— bilder (17* bzw. 17^¹ bzw. 17₂' bzw. 17,') durchgehenden Begrenzungskanten vorgesehen, · mittels der jeweils ein beziffertes Figuren— bild (17* bzw. 17,,^f bzw. 17₂' bzw. 17,') des Transversalmeßfeldes eingefangen wird,

c) die Gabel (25 bzw. 25₂" bzw. 25,) ist zur Unterteilung der Intervalle des Transversal— meßfeldes meßbar verschiebbar.

2.) Optische Meßanordnung nach Anspruch ^f, dadurch gekennzeichnet, daB die Figuren (17 bzw. 17^ bzw. 17₂) dea am Maßstab (15 bzw. 15^ bzw. 15₂) vorgesehenen Transversalmeßfeldes lichtabsorbierende Hechtecke oder dgl., in denen die Bezifferung ausgespart ist, in lichtreflektierendem Umfeld sind.

3.) Optische Heßanordnung nach Anspruch 1, dadurch . gekennzeichnet, daß die Figuren (17?) des am Haßstab (I5z) vorgesehenen Transversalmeßfeldes

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eine dunkle Itarendung aufweisen, in welche dunkle Ziffern eingebracht sind.

Optische Heßanordnung nach Anspruch Λ bis 3> dadurch gekennzeichnet, deß der Maßstab (15) neben der eigentlichen Maßstabsteilung (17) eine besondere Beihe zur Kennzeichnung der übergeordneten, an der Jlaßstabsteilung selbst nicht angeschriebenen Maßeinheiten, z.B. 1 m, trägt.

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