DE1910248U - Winkelmessgeraet. - Google Patents

Description

RA. 8-3 3 ί#Λ 7 · 2 7.11.6l· J4

WENGZLER & HEIDENHAIN ■ 25. November 1964 |·

Winkelmeßgerät - [

Die Erfindung betrifft ein Winkelmeßgerät mit einer optischen :

Einrichtung zum gleichzeitigen Ablesen zweier gegenüberliegen— · der Teilkreisstellen, bei der die Bilder der beiden Teilkreis— · [

stellen mittels verstellbarer optischer Elemente gegenläufig j

verschoben und zu einem Koinzidenzbild vereinigt werden,, wobei ·'

die jeweilige Grosse der gegenseitigen Verschiebung der Koinzi—' <· denzbildteile ablesbar ist.

Bei bekannten Einrichtungen dieser Art werden zur optischen ■ ! Verschiebung der Bildhälften zweier Teilkreisstellen zwei von— ■ ineinander getrennte "planparallele Glasplatten verwendet, die i

entsprechend dem entgegengesetzten Eichtungssinn der Teilkreis- ; bilder gegenläufig gedreht werden müssen. , ':

Nachteilig ist dabei, dass der zur Drehung der'Planplatten erfor— -I derliche mechanische Antrieb aufwendig'und demnach kostspielig ;\ ist, dies insbesondere dann, wenn an das Gerät hohe Genauigkeits— anforderungen gestellt werden. ' ·.

j ' Bei einer weiteren bekannten Einrichtung dieser Art wird der

vorstehend angeführte Nachteil dadurch beseitigt, dass zwei planparallele Glasplatten zu einem in beide TeilStrahlengänge ein-

greifenden Hebel verbunden sind, der um eine gemeinsame Achse

verdrehbar ist. '

Bei dieser Ausbildung sind jedoch für die Zusammenführung der :

Teilkreisbilder komplizierte optische Umlenkelemente erforder— j

lieh, was kostspielig und demnach auch als nachteilig zu wer- l·

ten ist. ' ;:

Weiters ist eine Einrichtung für die Koinzidenzablesung bekannt, "; bei der die gegenläufige- Verschiebung der Teilkreisbilder durch zwei symmetrisch zueinander angeordnete Rhombusprismen erfolgt,

welche gemeinsam um eine parallel zur Einfallrichtung der ^::\

Hauptstrahlen verlaufende Achse gleichsinnig verschwenkbar i.

sind. · j

Die Rhombusprismen sind dabei in einem Schwenkarm gelagert, der 5.

sich an einer Keilfläche abstützt, welche mit Hilfe eines Fein— ;

triebes relativ zu einem Maßstab um meßbare Beträge verschiebbar :^:

ist. -^: Bei dieser Anordnung wird also die Schwenkbewegung der Rhombus—:■:.,.-i-'-prismen, deren Betrag ein Maß für die VerSchiebung der Teilkreis—

bilder darstellt, an einer Längsskala abgelesen, was eine Zwi— _:'

schenschaltung der vorstehend genannten Keilfläche erfordert. ',[ Einrichtungen dieser Art sind grundsätzlich^mit dem Nachteil

behaftet, dass Fehler des zwischengeschalteten mechanischen ;;

Elementes, die z.B. durch Verschleissen der Keilfläche auftre— !'

ten können, direkt als Fehler in das Meßergebnis eingehen.

Die Erfindung bezweckt, die genannten Nachteile zu vermeiden und

erreicht dies durch besondere Ausbildung der die beiden Teilkreis—\-

stellen verschiebenden optischen Elemente in der Weise, dass diese-

optischen Elemente zwei in gleichbleibendem Winkel zueinander f stehende Spiegel sind, welche gemeinsam quer zur Einfallrichtung I der auf die Spiegel auftreffenden Hauptstrahlen verschiebbar
sind.-

Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden .." Beschreibung in Verbindung mit der Zeichnung, in der ein Ausfüh— ·■ rungsbeispiel dargestellt ist. -

Es zeigt:

Figur 1 eine- Gesamtansicht des erf indungsgemässen _; / ?/inkelmeßgerätes in rein schematischer ;"_ und nicht maßstabsgerechter Darstellung ·

Figur 2 und 3 vergrössert dargestellt je einen gegen— ,

überliegenden Teilkreisausschnitt an dem ';" die Ablesung erfolgt,

Figur 4- einen vergrössert dargestellten Maßstabs— "

ausschnitt an dem die Ablesung erfolgt,

Figur 5 ein d'em Auge dargebotenes Ablesebild aus
■ der Kombination der Einzelbilder der Figuren 2 tis 4 . ^;·-

In Figur 1 ist mit 11 ein Teilkreis bezeichnet, der mittels nicht \ dargestellter Elemente auf einer in Form der Linie 12 angedeute— ,

ten Achse drehbar gelagert ist, die ihrerseits wiederum Träger eines Tisches oder dergleichen sein kann,' dessen Winkelstellung gemessen oder eingestellt werden soll.

In dem gezeigten Ausführungsbeispiel sind die Teilungen sowie '[

die dazugehörigen Bezifferungen des aus durchsichtigem Material - \;

bestehenden Teilkreises 11 zweckmässigerweise an dessen Unter— i.

seite aufgebracht. V Der Teilkreis 11 wird in an sich bekannter und deshalb nicht dar— V

gestellter Yifeise von der Oberseite des Teilkreises 11 her be- _;.

leuchtet und zwar an den sich um 160° einander gegenüberliegen— j' den Ablesestellen.des Teilkreises 11.·

• r -·

Weiters sind in Figur 1 mit 13 und 14 die optischen Achsen der diel. Teilkreisstellen 11. und 11^ abbildenden Projektionseinrichtungen L bezeichnet. In Figur 2 und 3 ist je ein vergrösserter Ausschnitt der Kreisskala 11 gezeigt und zwar im Bereich der optischen i. Achsen 13 und 14.

Wie die Figuren 2 und 3 weiters zeigen, beträgt- ein Teilungsinter—;" vall der Kreisskala 11 zehn Minuten, wbbei jedem Teilstrich eine · '' entsprechende Bezifferung zugeordnet ist. '

Zur Koinzidenzablesung der gegenüberliegenden Teilkreisstellen ; 11. und 11p werden diese, -wie in Figur 1 ersichtlich, mittels \ der Objektive 15 "und 16 abgebildet und im weiteren Verlauf des Strahlenganges unter Zuhilfenahme der Spiegel 17, 18, 19, 2o, 21, 22, 23-und 24 auf eine Mattscheibe 25 projiziert, von der aus sie

dem betrachtenden Auge über einen weiteren Spiegel 26 zugeführt werden, was ein Ablesebild gemäss der Figur 5 ergibt.

Da bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel die Messung bzw. Einstellung des Winkelwertes nur auf einer Seite des Teilkreises 11 erfolgt und die gegenüberliegende Seite lediglich als entgegengesetzt wandernde Meßmarke dient, erscheint in bekannter Weise die Bezifferung des Teilkreises 11 nur an einem der beiden sich an der Trennungslinie 27 berrührenden Bilder der Teilkreisstellen 11^ und 11₂.

Im vorliegenden Falle erscheint die Bezifferung, wie/.in Figur 1 · und Figur 5 ersichtlich, an der Teilkreisstelle 11,*. Dies wird z.B. dadurch erreicht, dass der Rand der Mattscheibe 25 das Bild der Teilkreisstelle 11^ entsprechend beschneidet.

Die Verschiebung der .auf die Mattscheibe 25 projezierten Bilder der Teilkreisstellen 11. und 11p erfolgt erfindungsgemäss mittels der Spiegel 23 und 24. '

Die Spiegel 23 und 24 sind mittels nicht dargestellter Halterungs—' elemente zueinander in gleichbleibendem Winkel befestigt. ^! Der Spiegel 23 seinerseits ist mittels ebenfalls nicht dargestellter Befestigungselemente auf einem Schlitten 28 befestigt, der in der durch den Doppelpfeil angedeuteten Richtung quer zur Ein- ' falls-rientung der auf die Spiegel 23 und 24 auftreffenden Haupt- ' strahlen (optische Achse 13 und 14) in nicht dargestellten Füh— '^: rungen verschiebbar ist„ Die Verstellung des Schlittens 28 wird

durch, eine ι¹ ein schraube 4-0 "bewirkt, die in dem das Gerät um—
schliessenden Gehäuse.gelagert und mittels eines nicht dargestellten Drehknopfes verdrehbar ist. Diese Schraube dient nur ' als Antriebs— nicht aber als Meßelement.

Auf dem Schlitten 28 ist auch die Mattscheibe 25 befestigt, die ■
somit den Spiegeln 23 und 24- in gleichbleibendem Abstand zugeordnet ist.

Die in dem gezeigten Ausführungsbeispiel am Schlitten 28 be- . ■ festigten optischen Elemente sind durch Schraffieren an der : den Schlitten 28 berührenden Linie kenntlich gemacht. Die übrigen ■ Elemente sind an dem das Gerät umschliessenden Gehäuse befestigt. ';

Zum Unterteilen der Intervalle der Kreisskala 11 (io Minuten— f-

teilung.) ist dem Schlitten 28 eine Meßteilung 29 zugeordnet, i.

die einen Bereich von 1o Minuten, und zwar von O bis 1o Minuten ■-■

umfasst. Der gesamte 1o—Minutenbereich ist in Sekunden unter— '

teilt und anstelle von Strichmarken mit der entsprechenden Zahl ·'

beziffert, wobei auch die ganzen Minuten bei jedem einzelnen . _;-

Sekundenwert mit angeschrieben sind. Eine Verschiebung des Kreuz- :"

spiegeis 23/24- um die Länge der Meßteilung 29 verursacht eine ; Bildwanderung der Teilkreisstellen 11. und 11p von 1o Minuten.

Auf dem Schlitten 28 ist mittels eines Halters 3o ein Objektiv 31 ^; befestigt, das entsprechend der Stellung deg_ Schlittens 28 ein -_;

Bild der Meßskala 29 entwirft, welches unter Zuhilfenahme der i. Spiegel 32, 33, 34- und 35 auf die Mattscheibe 25 projiziert wird.
Bei Koinzidenz der Teilstriche 11^ und 11₂, wie dies in Figur 1

und 5 äer Pall ist, ist der entsprechende Zahlenwert der Meßskala 29 innerhalb der auf der Mattscheibe 25 aufgebrachten j Indexstriche 37 und 38 ablesbar. Mit 36 ist die optische Achse des vorstehend erläuterten Projektionssystems bezeichnet.

Die Bezifferung der Meßskala 29 ist auf der dem Objektiv 31 zugewandten Seite der aus durchsichtigem Material bestehenden Meßskala 29 aufgebracht.

Die Beleuchtung der Ablesestelle erfolgt in an sich bekannter · '- und nicht dargestellter Weise von der Rückseite der Meßskala 29 her, wobei die Beleuchtungseinrichtung mittels nicht dargestellter Halterungselemente am Schlitten 28 befestigt und dem Objektiv 31 somit in gleichbleibender Lage zugeordnet ist.

Wenn z.B., wie in Figur 5 dargestellt, die in unterbrochenen Linien gezeichneten Teilstriche 11,, und 11p beim Ablesen der · ■ Kreisskala 11 nicht koinzidieren, dann werden die am Schlitten 28 • befestigten Spiegel 23 und 24 mit diesem bis zur Koinzidenz der Teilstriche 11,, und 11p verschoben und zwar wie in Figur 1 er— ^: sichtlich, in Sichtung der linken Pfeilspitze des angegebenen Doppelpfeiles. Anschliessend wird der entsprechende Winkelwert, der in dem gezeigten Ausführungsbeispiel 1°26'o1" ist, im Ablese— fenster der Figur 5 abgelesen. <> . ',.

Claims (3)

Ansprüche

1.) Winke Meßgerät, mit·, einer "optischen Einrichtung zum gleichzeitigen Ablesen zweier gegenüberliegender Teilkreisstellen, bei der die Bilder der beiden Teilkreisstellen mittels verstellbarer optischer Elemente gegenläufig verschoben und zu einem Koinzidenzbild vereinigt werden, wobei die geweilige Grosse der gegenseitigen Verschiebung der Koinzidenzbildteile ablesbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass die die beiden Teilkreisstellen (TL und TIp) der Kreisskala (11) gegenläufig verschiebenden optischen Elemente zwei in gleichbleibendem Winkel zueinander stehende Spiegel (23 und 24-) sind, welche gemeinsam quer zur Einfallrichtung der auf die Spiegel (23 und 24) auftreffenden Hauptstrahlen (13.und 14-) verschiebbar sind.

2.) \?inkelmeßgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Spiegel (23 und 24-) auf einem Schlitten (28) befestigt sind und dass der Schlitten (28) gleichzeitig Träger eines optischen Abbildungssystemes (31, 32, 33₅ 34-, 35 und 25) ist, dem eine in Bezug auf den Schlitten (28) feststehende Meßteilung (29) zum unmittelbaren Unterteilen der Teilungsintervalle der Kreisteilung (11) zugeordnet ist.

3.) Winkelmeßgerät nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Bilder der beiden Teilkreisstellen (TL· und 11o) auf eine im Strahlengang der Spiegel (23 und 24) liegende Mattscheibe (25) projiziert werden, die am Schlitten (28) befestigt und den Spiegeln (23 und 24) in gleichbleibendem Abstand zugeordnet ist.