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Ablesegerät für Maßstäbe
| Die Neuerung betrifft ein Ablesegerät für Maßstäbe, vor- |
| zugsweise für Zentimetermaßstäbe, bei dem ein Maßstabinter- |
| vall mit Hilfe optischer Mittel in ein Ablesefenster abgebil- |
| det wird und das Bild des Maßstabintervalls durch einen |
meßbar verschiebbaren Ableserechen soweit verschoben wird, bis einer seiner Striche
mit dem Bild eines Maßstabstriches zur Deckung kommt, bzw. von diesem eingefangen
worden ist. Die Verschiebung wird durch eine Kurve bewirkt und der Drehwinkel der
Kurve ist ein Naß für den Feinmeßwert. Durch die hierbei stattfindende Übertragung
einer Drehbewegung in eine Längsbewegung des Rechens wird das Gerät relativ teuer,
weil von den die Bewegungsübertragung bewirkenden Elementen große Genauigkeit gefordert
werden muß.
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Aufgabe der Neuerung ist es, ein Gerät anzugeben, welches billiger
herstellbar ist und doch die Genauigkeit des beschriebenen Gerätes hat.
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Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß als Ableserechen eine
| d. rehbare Trommel mit einer auf ihrem Umfang angeordneten, |
| "" |
ein'Maßstabintervall unterteilenden Spirale dient. Eine derartige
Trommel'läßt sich sehr genau lagern und es sind keinerlei Bewegungsübertragungsmittel
mehr erforderlich, weil die Versetzung der im Ablesefenster erscheinenden Transversalmaßstabstriche
längs des Maßstabes allein durch Drehen der Trommel erreicht wird. Ein Ablesegerät
für Maßstäbe, bei dem eine Spirale zum Einfangen des Bildes des Maßstabstriches
vorgesehen ist, ist bekannt. Hier unterteilt jedoch die Spirale nicht das Maßstabintervall,
so daß der Maßstab selbst, um zu genügend feinen Meßergebnissen zu kommen, sehr
fein geteilt sein muß. Derart feingeteilte Maßstäbe sind aber nur mit großen Kosten
herstellbar, so daß auch dieses Gerät recht teuer wird.
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In weiterer Ausgestaltung der Neueranga ist der Ableserechen durch
eine Trommel mit einem um die Trommel gewickelten ein Maßstabintervall unterteilenden,
unbezifferten Transversalmaßstab gebildet, wobei die Linien des Transversalmaßstabes
so lang sind, daß zwischen ihren Enden ein Zwischenraum frei bleibt. Diese Ausbildung
hat den Vorteil, daß der Ableserechen leicht herstellbar ist. Der Transversalmaßstab
braucht hierzu nur auf einer durchsichtigen Folie aufgebracht zu werden, welche
um die Trommel gelegt wird. Die Enden der Folie kann man hierbei so legen, daß sie
im freien Raum zwischen den Enden der Transversalmaßstabstriche liegen, so daß die
Stoßkante stets dann im Ablesefenster erscheint,
wenn die Striche
des Transversalmaßstabes noch nicht für die Messung gebraucht werden. Somit stört
die Stoßkante die Ablesung nicht.
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Die drehbare Trommel trägt vorteilhaft eine Skala, welche den Drehbereich
der Trommel unterteilt. Die Skala kann eine reine Ziffernskala sein. In diesem Fall
hat sich nachfolgende Ausbildung als zweckmäßig erwiesen. Zwischen den
| Ziffern der Skala sind dunkle Striche vorgesehen und in |
| sind |
| einem Ablesefenster für diese Skala/die Ziffern 0 und 5 angeordnet |
| derart, daß dann wenn eine Ziffer der Skala neben der 0 |
oder der 5 erscheint, die andere dieser Ziffern von dem dunklen Strich ausgelöscht
ist, Man erhält auf diese Weise eine rein digitale Anzeige des Feinmeßwertes, beispielsweise
in der Größenordnung von 5/u.
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Über dem Fenster ist vorteilhaft eine Zylinderlinse vorgesehen, welche
die Ziffern in Richtung des Umfanges der Trommel vergrößert, so daß die Originalziffern
der Skala in der Höhe klein gehalten werden können und eine genügende Zahl dieser
Ziffer auf der Trommel untergebracht werden kann.
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In weiterer Ausgestaltung der Neuerung besteht die Trommel aus durchsichtigem
Material und der Abbildungsstrahlengang ist durch das Innere der Trommel geführt.
Hierdurch wird eine kleine Bauweise des Gerätes erzielt. Zweckmäßig ist ferner im
Abbildungsstrahlengang ein optisches Gelenk vorgesehen, vorzugsweise ein drehbares
Pechan-Prisma
und es ist der dem optischen Gelenk nachgeschaltete
Teil des Gerätes in verschiedene Einblickrichtungen drehbar. Das optische Gelenk
dient hierbei dazu, die Bilder der Teilstriche des Maßstabes nach der Einstellung
des Gerätes aufzurichten.
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Gleichzeitig gestattet diese Ausbildung, daß der Maßstab in seiner
Ebene in beliebige Lagen zum Ablesegerät gedreht werden kann, was für den Einbau
in Werkzeugmaschinen von großem Nutzen ist, weil hier häufig unterschiedliche Maßstabrichtungen
erwünscht sind. Die sich bei Drehung des Maßstabes ergebende Drehung des Bildes
im Ablesefenster kann wieder durch Nachdrehen des Pechan-Prismas ausgeglichen wenden.
Das Pechan-Prisma und der drehbare Teil des Gerätes sind in weiterer Ausgestaltung
der Neuerung durch eine Übersetzung miteinander verbunden, derart, daß bei Drehung
des Geräteteiles in verschiedene Einblickrichtungen das Pechan-Prisma stets mit
der halben Winkelgeschwindigkeit nachgeführt wird, so daß in jeder Einstellung des
Gerätes das Bild im Ablesefenster ausgerichtet ist..
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Um zu einer besonders kleinen Bauweise des Gerätes zu kommen, ist
vorteilhaft das drehbare Pechan-Prisma außerhalb der Drehachse der Trommel, vorzugsweise
oberhalb dieser Achse angeordnet. Das Techan-'Prisma gestattet weiterhin, die Bilder
der Maßstabstriche in eine zu den Strichen des Ableserechens parallele Lage zu bringen.
Ohne diese Justiermöglickeit
würden die Striche des Ableserechens
unter einem kleinen Winkel zu den Maßstabstrichen geneigt im Ablesefenster erscheinen,
was für die Ablesung störend sein kann, Bei dieser Justierung werden die Strichbilder
nur um kleine Winkel gedreht. Eine solche kleine Drehung kann auch mit Hilfe einer
unter dem Ablesefenster angeordneten Zylinderlinse bewirkt werden. Bei der Verdrehung
der Strichbilder des Maßstabes für Justierzwecke wird auch das gesamte Ablesebild
etwas gedreht. Um dies zu vermeiden) kann in geänderter oder weiterer Ausgestaltung
der Neuerung über dem Ablesefenster eine zusätzliche Zylinderlinse vorgesehen sein,
welche die Bilder der Maßstabstriche sowie die Striche des Ableserechens wieder
aufrichtet.
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Die Maßstabstriche sind vorteilhaft Doppelstriche und die, Rechenstriche
einfache Linien.
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Zur Bezifferung der Striche des Ableserechens ist vorteilhaft eine
verschiebbare mit den entsprechenden Zahlen versehene Glasscheibe vorgesehen, welche
in Abhängigkeit vom Drehwinkel der Trommel verschoben wird. Zweckmäßig trägt die
Trommel hierfür eine Führung, in die die Glasscheibe mit einem Stift oder dgl. greift.
Auf
der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt und zwar zeigen
: Fig. 1 einen Längsschnitt durch das Ablesegerät, Fig. 2 einen Schnitt nach der
Linie IM-IM der Fig. 11 Fig. 3 die Draufsicht auf das Gerät nach Fig. 1, Fig. 4
die Seitenansicht des Gerätes nach Fig. 1, Fig. 5 und 6 den abgewickelten Transversalmaßstab
n zwei verschiedenen Ausführungen, Fig. 7 eine Änderung des Gerätes nach Fig. 1,
Fig. 8 und 9 eine Änderung des Gerätes nach Fig. 1 ; Fig. 10 eine weitere Änderung
des Gerätes nach Fig. 1.
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Die unter einem Ablesegerät erscheinenden Striche eines Maßstabes
1 werden mit Hilfe eines Objektives 2, Prismen 3 und 4 sowie Spiegeln 5 und 6 auf
eine durchsichtige, mattierte Trommel 7 abgebildet. Die Trommel 7 trägt elf nach
Art eines Transversalmaßstabes ausgebildete Linien gemäß den Abwicklungen nach den
Fig. 5 oder 6. Gemäß Fig. 5 schließen die Linien 8 aneinander an, so daß sich eine
fortlaufende Spirale mit elf Windungen ergibt. Gemäß Fig. 6 bleibt zwischen den
Enden der Linien 8 ein Zwischenraum frei. Neben den Linien ist auf der Trommel 7
eine Skala mit Ziffern von 0 bis 999 angeordnet. Die Trommel 7 ist mit Hilfe eines
Knopfes 9 drehbar. Dreht man die Trommel, so wandern die Striche 8 des Ableserechens
in Richtung des Maßstabes. Die Drehung wird soweit durchgeführt, bis ein Strich
des Maßstabes 1 einen Strich des Ableserechens einfängt. In Fig. 3 fängt der Maßstabstrich
240 den Strich 3 des Ableserechens ein.
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Ist der Maßstab 1 in Zentimeter unterteilt, dann geben die Striche
8 des Ableserechens die Millimeterwerte an. Entsprechend der Drehung der Trommel
ist in einem Fenster 10 eine Ziffer der Skala 11 erschienen. Diese Ziffer gibt den
Feinmeßwert an. Gemäß Fig. 3 liest man den Wert 243, 475 mm ab. Im Fenster 10 ist
eine Zylinderlinse 30 vorgesehen, um die Originalziffern der Skala 11 in der Höhe
klein halten zu können.
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Die Ziffern für die Bezifferung der Rechenstriche sind auf einer Glasplatte
35 angeordnet. Die Glasplatte ist gemäß Fig. 1 gerätefest. Gemäß l'ig. 7 ist die
Glasplatte 35 in Richtung des Pfeiles 31 verschiebbar. Sie greift mit einem Stift
32 in eine schräge Nut 33 der Trommel 7. Wird jetzt die Trommel 7 gedreht, dann
wandern die Ziffern der Glasplatte 35 mit den Strichen des Rechens durch das Ablesefenster,
so daß jedem Strich stets eine Zahl zugeordnet ist. Die Beleuchtung des Maßstabes
erfolgt durch eine Lichtquelle 12.
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Ihre Lichtstrahlen werden über eine Kondensorlinse 13 und einen teildurchlässigen
Spiegel 14 auf den Maßstab geworfen. Das Prisma 4 ist ein Pechan-Prisma, welches
um seinen Achsstrahl in einem Lager 15 drehbar ist.
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Das Ablesegerät selbst besteht aus den beiden Teilen 16 und 17.
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Der Teil 17 ist um die Achse A gegen den Teil 16 in einem Lager 18
drehbar, um verschiedene Einblickrichtungen einstellen zu können. Beispielsweise
ist in Fig. 4 der Einblick unter 450
geneigt. Bei der Verdrehung
der Teile 16 und 17 gegeneinander dreht sich das Bild der Maßstabstriche. Diese
Bilddrehung wird durch Drehen des Prismas 4 um die Achse A ausgeglichen.
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, Nachdem die Maßstabstriche im Ablesefenster ihre vorschriftsmäßige
Lage eingenommen haben, wird das Prisma 4 durch eine Schraube 19 festgestellt.
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Durch Drehen des Prismas 4 kann weiterhin erreicht werden, daß die
an und für sich u den Strichen 8 des Ableserechens etwas geneigt liegenden Bilder
der Maßstabstriche im Ablesefenster derart gedreht werden, daß sie parallel zu den
Strichen des Rechens liegen. Hierdurch wird die Ablesegenauigkeit erhöht.
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Werden die Strichbilder des Maßstabes, wie beschrieben, zu den Strichen
des Rechens parallel ausgerichtet, dann bewegen sich die Strichbilder des Maßstabes
beim Verschieben des Ablesegerätes zum Maßstab in schräger Richtung durch das Fenster,
nämlich senkrecht zu den Strichen 8 des Ableserechens. Dies kann mitunter störend
sein. Um diesen Nachteil auszugleichen, kann, wie in Fig. 1 gestrichelt angedeutet
worden ist, oberhalb des Ablesefensters 7 eine Zylinderlinse 21 vorgesehen sein,
welche das gesamte Strichbild derart dreht, daß sämtliche Striche als senkrechte
Linien im Ablesefenster erscheinen. Die Aufrichtung der Strichbilder des Maßstabes
im Ablesefenster kann auch, wie in Fig. 1 gestrichelt dargestellt worden ist, durch
eine weitere Zylinderlinse 20 bewirkt werden, welche
unter dem
Ablesefenster angeordnet ist.
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Die Fig. 8 und 9 zeigen in Abänderung der Fig-1 eine vorteilhafte
Ausbildung der Skala 11. Zwischen den Zahlen dieser Skala sind schwarze Striche
35 vorgesehen, deren Breite der Höhe der Ziffernfelder entspricht. Im Ablesefenster
10 sind die Zahlen 0 und 5 fest angeordnet. Beide Ziffern O'und 5 sind ein und derselben
Zahl der Skala 11 zugeordnet. Durch den dunklen Strich 35 zwischen den einzelnen
Zahlen wird jedoch stets eine der Zahlen 0 oder 5 ausgelöscht. Man liest deshalb
gemäß Fig. 8 den Wert 475 ab. Dreht man die Trommel um ein halbes Ziffernintervall
der Skala 11 weiter, dann liest
| .' ; |
| Fig. 10 zeigt eine Einzelheit der Fig. geänderter Dar- |
| stellung. Das Prisma 4 trägt einen Zahnkranz"40y in den ein |
| r'' : |
| auf einer Welle 41 sitzendes Zahnrad 42 Aiitt. Die Welle 41 |
| ist im Teil 17 des Gerätes gelagert. Siepgt an ihrem anderen |
| ., |
| Ende ein Zahnrad 43, welches in einen Zahnkranz 44 greift. |
| Der Zahnkranz 44 ist gerätefest. Dreht man den Teil 17 in |
verschiedene Einblickrichtungen, dann wird das Prisma 4 mit der halben Winkelgeschwindigkeit
nachgedreht, so daß im Ablesefenster das Maßstabbild stets aufgerichtet erscheint.