DE2602746B2

DE2602746B2 - Verfahren zur winkelmessung an raumflaechen sowie vorrichtung zur ausfuehrung des verfahrens

Info

Publication number: DE2602746B2
Application number: DE19762602746
Authority: DE
Inventors: Anmelder Gleich
Original assignee: Gudel, Alfred, Langenthai (Schweiz)
Priority date: 1975-07-22
Filing date: 1976-01-26
Publication date: 1977-09-01
Also published as: JPS5215357A; FR2319110A1; IL50094A0; DE2602746A1; US4096634A; IL50094A; SE7607712L; DE2602746C3; GB1524416A; IT1069379B

Description

tg< -

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Winkelmessung an Raumflächen, insbesondere zur Winkelmessung mindestens zweier durch je mindestens zwei Punkte der Raumfläche gegebenen Geraden sowie eine Vorrichtung zur Ausführung des Verfahrens.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Winkelmessung zu schaffen, durch die eine einfache, sichere und genaue Messung ermöglicht wird, wobei auch eine Eichung der Vorrichtung auf einfache Weise möglich ist.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist bei einem Verfahren der eingangs bezeichneten Art vorgesehen, daß man die erste der Geraden als Bezugsgerade annimmt, eine Hilfseerade Darallel zu dieser Bezugsgeraden legt.

bestimmt.

Zur Durchführung des Verfahrens gemäß der Erfindung ist eine Vorrichtung geschaffen worden, deren wesentliche Merkmale darin bestehen, daß die Vorrichtung ein Winkelelement mit zwei in bestimmtem Winkelverhältnis zueinander stehenden Schenkeln aufweist, und daß am Bezugsschenkel Auflagemittel zur Auflage an mindestens zwei Punkten einer Raumfläche vorgesehen sind, wobei die Auflagemittel so ausgebildet sind, daß sie bei ihrem Auflegen eine gleiche Distanz des Schenkels von den Auflagepunkten bewirken, und daß am Meßschenkel Auflageelemente zur Auflage an mindestens zwei v/eiteren Punkten der Raumfläche vorgesehen sind, wobei diese Auflageelemente zwischen dem Meßschenkel und einer Auflagefläche zwei Abstände festlegen, die zusammen mit einer Längsachse des Meßschenkels in einer Ebene liegen, welche parallel zum oder in der Mittelebene des Bezugsschenkels liegt, und daß mindestens eines der Auflageelemente am Meßschenkel so ausgebildet ist, daß der Abstand seines Auflagepunktes bezüglich des Meßschenkels variierbar ist, sowie daß das zweite Auflageelement mittels eines Auflagepunktschiebers entlang dem Meßschenkel meßbar verschiebbar ist.

Diese Vorrichtung wird dadurch geeicht, daß an einem Körper, dessen eine Querschnittskontur einen in sich geschlossenen Linienzug bildet, wobei deren Winkel nur soweit von einem mittleren Winkel abweichen, daß der Tangens des Abweichungswinkels durch das Bogenmaß ersetzbar ist, und daß die verstellbaren Auflagemittel zuerst ebenfalls so eingestellt werden, daß ihre Einstellung einem nach den gleichen Kriterien kleinen Differenzwinkeln als Abweichung vom mittleren Winkel entspricht, daß dann alle Winkel gemessen werden und die Abweichungen der Einstellungen des beweglichen Auflagemittels bezüglich der Ersteinstellung summiert werden, diese Summe durch die Anzahl Winkel dividiert wird und als Korrekturmaß für die Ersteinstellung der beweglichen Auflagemittel verwendet wird.

Die Merkmale der Unteransprüche 3 bis 25 sind vorteilhafte und förderliche Weiterbildungen der Vorrichtung gemäß der Erfindung und werden im folgenden in Verbindung mit den in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen erläutert. Es zeigt

Fig. 1 eine Grundsatzskizze zur Erläuterung des Verfahrens zur Winkelmessung zweier windschiefer Geraden,

' F i g. 2 eine Grundsatzskiz/.e zur Erläuterung des Verfahrens zur Winkelmessung zweier sich schneidender Geraden,

Fig. 3 den schematischen Aufbau einer Vorrichtung zur Ausführung des Verfahrens an zwei sich schneiden ^ den Geraden.

Fig.4 eine Seitenansicht einer Vorrichtung zui Winkelmessung zweier sich schneidender Gerader zweier Ebenen.

Fig. 5 eine Seitenansicht einer Vorrichtung zum Messen von Innenwinkeln,

F i g. 6 eine Aufsicht auf die Vorrichtung nach F i g. 5,

Fig. 7 eine Vorrichtung analog Fig. 5, zum Messen von Außenwinkeln, mit verschiebbarerer Tastuhr,

Fig.8 eine Seitenansicht der Vorrichtung gemäß Fig.7.

In F i g. 1 sind die Punkte Pi und /^ zwei Flächenpunkte einer Raumfläche F, die eine erste Bezugsgerade genannte Gerade Ci bestimmen, wobei diese Gerade Gi im Extremfall nur die beiden Punkte P₁ und P2 mit der Raumfläche F gemeinsam hat. Durch ein weiteres Punktepaar Pj und P\ der Raumfläche F, wird eine zweite Gerade G? bestimmt, die ebenfalls im Extremfall nur besagtes Punktepaar mit der Raumfläche F gemeinsam hat. Im allgemeinen Fall seien, wie dies in F i g. 1 dargestellt ist, die beiden Geraden G\ und C? windschief. Eine Hilfsgerade Λ wird nun parallel zur Bezugsgeraden Gi so gelegt, daß sie die Gerade Gi im Punkt S schneidet, so daß die durch die Hilfsgerade h und die Gerade G? definierte Ebene Fhgi parallel zur Bezugsgeraden G\ verläuft. Werden nun die Abstände di und dt von der Hilfsgeraden h zu dem Punktpaar P₃ und P₄ abgegriffen und der Abstand a der beiden Abstandsaufpunkte A3, A4 auf der Hilfsgeraden h bestimmt, so kann der Winkel ε zwischen der Geraden Gi und der Hilfsgeraden h bzw. der Bezugsgeraden Gi mit Hilfe des Ausdrucks

tu ί =

ι/., - ί/₄

bestimmt werden.

In F i g. 2 ist ein Spezialfall dargestellt, bei dem der Winkel zweier Geraden Gi und G2 bestimmt wird, die, wiederum durch die Punktepaare Pi und P2 bzw. Pj und P4 bestimmt, nicht windschief verlaufen, sondern sich im Punkt Q schneiden. Hier ist die Hilfsgerade h, die Gerade Gi gemäß den obgenanntcn Bedingungen selbst. Die Berechnung des Winkels zwischen der Geraden Gi und G₂ erfolgt analog zum im Zusammenhang mit F i g. 1 erläuterten Vorgehen.

In Fig.3 ist der grundsätzliche Aufbau einer Vorrichtung zur Ausführung des beschriebenen Meßverfahrens, für sich schneidende Geraden, aufgezeigt. Die Bezugsgerade Gi ist durch zwei Punkte PI und P2 der Raumfläche F gegeben, ebenso die zweite Gerade G2 durch zwei Flächenpunkte P3 und P4. Da beide Geraden Gi und G2 im allgemeinen Fall verschiedentlich die Raumfläche F durchstoßen, weist die Meßvorrichtung 1 ein Winkclelemcnt 3 auf, dessen einer Schenkel 5, ais Bczugsschenkel mit gleich langen Auflagcclcmcntcn 7 an den beiden Flächenpunkten Pl und P2 abgestützt ist, und der mithin parallel zur durch die Punkte P1 und P2 gelegten Geraden Gi verläuft. Daraus ist ersichtlich, daß die beiden Auslageelemente 7, Auflagcpunkte für die Raumflüche aufweisen, die gleich weit vom Bczugsschcnkel 5 entfernt sind. Die Hilfsgerade Λ, wird durch einen zweiten Schenkel 9, den Meßschcnkcl, dargestellt, der bezüglich des Beaigssehcnkels 5 einen bestimmten Winkel <\ einschließt. Der McBschcnkel 9 weist wiederum zwei Auflageelemente 11 und 12 auf, die in den beiden Punkten P3 und P4 zur Auflage gebracht werden, die eine Gerade G; bestimmen. Es muß dabei offensichtlich mindestens eines der beiden Auflugcclcmente II, 12 bezüglich seines vom Mcßschcnklc 9 abstehenden Elementes variable sein.

F.s kann dabei vorteilhaft sein, die beiden Auflageelemente 11 und 12 entlang dem MeOschcnkel 9 verschiebbar auszubilden, um sie an den gewünschten Stellen zum Aufliegen zu bringen. Aus der Differenz der Höhe der Auflageelemente 11,12, sowie ihrem Abstand auf dem Meßschenkel S, kann der Winkel zwischen dem

s Meßschenkel 9 und der Geraden G₂ bestimmt werden. Je nachdem, ob das Auflageelement 11, welches dem Bezugsschenkel 5 näher gelegen ist, bei der Auflage länger oder kurzer als das weiter vom Bezugsschenkel 5 gelegene Auflageelement 12 ist, wird die Längendifferenz der beiden Auflageelemente 11, 12 positives oder negatives Vorzeichen aufweisen. Dementsprechend wird bei der Tangensbildung der Winkel zwischen dem Meßschenkel 9 und der Geraden G₂ positiv oder negativ. Der Winkel ψ zwischen den beiden Geraden G< und G2 kann aus der Differenz des Winkels α zwischen den beiden Schenkeln 9 und 5 und dem Winkel ε zwischen dem Schenkel 9 und der Geraden G2 bestimmt werden.

In F i g. 3 ist die Raumfläche FaIs konvex gekrümmte Fläche dargestellt. Auch konkav gekrümmte Raumflächen, resp. die Winkel zwischen Geraden auf solchen Raumflächen können mit einer derartigen Vorrichtung bestimmt werden. Die Vorrichtung entsprechend F i g. 3 wird dann so geändert, daß die Auflageelemente 7, 11 und 12 bezüglich des Winkelelementes 3 nicht nach innen, sondern nach außen gerichtet sind.

In Fig.4 ist eine Vorrichtung zur Messung des Winkels zweier sich schneidender Geraden einer Raumfläche dargestellt, welche Vorrichtung vor allem dazu geeignet ist, den Winkel zwischen zwei sich schneidenden Ebenen zu messen. Grundsätzlich wird der Übergang von der Messung zweier sich schneidender Geraden zur Messung eines Winkels zwischen zwei Ebenen dadurch erreicht, daß an den Schenkeln des

.15 Winkelelementes die Auflageelemente nicht nur lediglich an je zwei Punkten aufliegen, sondern an je mindestens drei Punkten, das heißt, auf je einer Ebene. Es sind dies die beiden Ebenen, deren gegenseitiger Neigungswinkel zu messen ist.

Dadurch, daß beide Schenkel flächenmäßig auf den entsprechenden Ebenen abgestützt sind, wird sichergestellt, daß der Winkel zwischen zwei Fallgeradcn in je einer der Ebenen gemessen wird. Diese Fallgeraden schließen den Winkel der beiden Ebenen zueinander ein.

Entsprechend Fig.4 weist die Meßvorrichtung ein Winkclelemcnt 13 auf, mit einem Bezugsschcnkcl 15 und einem McUschcnkcl 19. Die beiden Schenkel 15 und 14 schließen, normalerweise, einen rechten Winkel ein; Im Bereich des Zusammentreffens des Mcßschcnkcls 19

s<> und des Bezugsschcnkcls 15 weist ersierer eine durchgehende Bohrung 21 parallel zum Bezugsschcnkel 15 auf, in welcher, mittels einer Arrcticrschnuibc 2J befestigt, der Hals einer Meßuhr 25 steckt. Diese Meßuhr 25 weist einen beweglichen Meßfühler 27 auf

ss der auf bekannte Weise durch den Hals der Meßuhr 2^C. und die Bohrung 21 nach außen ragt. Dessen Höhcnlagi bzw. Stellung wird durch einen Zeiger der Meßuhr 2i langenproportional angezeigt, wie dies bei handelsübli chcn Tiefenmaßen bekannt ist, Der McBschcnkcl I⁴

im weist ferner senkrecht zu einer ebenen Auflagefläche 2* des Bezugsschcnkcls 15, einen durchgehenden Llings schlitz 31 auf, Auf der der Winkclinnenscile de Winkclclcmcntcs 13 zugekehrten Seite des Meßschen kcls 19, ist ein Auflagcpunktschicber 33 entlang den

(•s McBschcnkcl 19 verschiebbar angeordnet, der vcrinit lcls einer Feststellschraube 35, welche durch den Schiit 31 hindurchragt und im Eingriff mit einem Gcgcnstücl 37 auf der Schenkclobcrscite steht, arretiert werde

kann. Auf der Seitenfläche des Meßschenkels 19 ist eine metrische Skala 39 eingeäzt, so daß mit Hufe einer Marke 40 auf dem Schieber 33 der Abstand von dessen Auflagepunkten bezüglich dem Auflagepunkt des Meßfühlers 27 der Meßuhr 25 bestimmt werden kann. Der Meßfühler 27 weist als Auflageelement eine Kugel 41 auf. Am Schieber 33 sind als Auflageelemente zwei parallel zur Ebene 29 angeordnete Kugeln 43 angebracht.

Die Meßuhr 25 kann nun, beispielsweise mit Hilfe einer verschiebbaren Zahlenskala, wie dies bei handelsüblichen Tiefenmaßen vorgesehen ist, so geeicht werden, daß der Zeiger dann auf Null steht, wenn die Kugel 41 exakt gleichweit aus dem Meßschwenkel 19 vorragt, wie die Auflagekugeln 43 von dessen Basisfläche entfernt sind. In diesem Fall liegen nämlich, wenn man die Vorrichtung mit der Fläche 29 des Bezugsschenkels 15 gegen eine Ebene anlegt, die Kugeln 43 und 41 auf einer zweiten Ebene auf. Wenn der Zeiger der uhr 25 auf Null steht, liegt die zweite Ebene genau senkrecht zur ersten. Ist der Winkel zwischen den beiden Ebenen nicht 90°, so wird die Kugel 41 mehr oder weniger weit aus dem Meßschenkel 19 herausragen. Infolge der obenerwähnten Eichung wird dann auf der Uhrskala die Differenz zwischen den Abständen der Auflagekugeln 43 und der Auflagekugel 41 von der Basisfläche 42 angezeigt. Aus dieser Ablesung und der Ablesung des Abstandes der Meßfühlerachse des Meßfühlers 27 von der Geraden durch die Mitten der zwei Auflagekugeln 43 kann der zu messende Winkel, den die beiden Ebenen einschließen, resp. dessen Abweichung von 90° berechnet werden. Es versteht sich von selbst, daß es ohne weitres möglich ist die Skala der Meßuhr so zu skalieren, daß direkt ein Fehlerwinkel resp. die Abweichung des von zwei auszumessenden Ebenen eingeschlossenen Winkels, bezüglich eines beliebigen cingceichten Winkels abgelesen werden kann.

Durch Benutzung der Außenfläche des Bczugsschenkcls 15 als Auflagefläche und der Ummontierung des Auflagcpunktschicbers 33 und des Gegenstückes 37 sowie des Meßwerkes 25, 27, 41, so daß die Auflagcpunktkugcln 43 und 41 bezüglich des Winkelelemcntes 13 nach außen vorstehen, kann mit derselben Technik und der gleichen Vorrichtung der Innenwinkel zweier angrenzender Ebenen überprüft werden.

lsi die Skala der Meßuhr 25 längcnpmportional bezüglich der Ausfahrstrecke des Meßfühlers 27 skaliert, so ergibt sich eine einfache Möglichkeit der Eichung, Zur 90°-Eichung wird beispielsweise ein Körper verwendet, der u. n. durch vier nahezu senkrecht aufeinander stehende Flachen gebildet wird. Die Meßuhr wird so eingestellt, daß bei der Winkelmessung zweier sich angrenzender Ebenen, der Zeiger ungefähr auf Null steht. Nun seien:

</„: der Abstund der Auflagekugeln 43 von der

Husisflächc 42 des unteren Mcüschenkcls 19,
(/,: dns Maß des Herausrugcns der Auflagekugel 41

über diese Fläche 42 bei einem Winkel,
w. die Distanz der Geraden durch die Aiiflugekugcln

43 und der Auflugckugcl 41, und
K. eine noch unbekannte Abweichung des Skalennull Punktes von der Zcigcrstellung bei cxukt 90",

Der durch den Zeiger der Meßuhr 25 angezeigte Wert für einen Winkel κ, zwischen derjenigen der mis/.umcsscndcn Ebenen, Üb>jr welcher der Mcßschenkel 19 liegt und dem Meßschenkel 19 selbst, ist gegeben durch den Ausdruck:

Ι(/_Λ ί Kl (/„

(1

(I

Da vorausgesetzt worden ist, daß die Winkel am Eichkörper wenig von 90° abweichen sollen, wird der Winkel ε klein werden, so daß genau genug gilt:

(·,- :im Boeenmaß).

Werden alle vier Winkel e_x gemessen, so wird deren Summe:

-4 —

4Κ
α

Da der Term 1 den Fehlerterm darstellt und der Term Il die Sollwertsumme, ist ersichtlich, daß die Winkelsumme der vier Winkel ungeachtet der einzelnen Werte der vier Winkel bzw. der Summanden 360° beträgt, daß der Term 11 gleich Null sein muli, wenn die Skala bei einem Winkel von 90° Null anzeigt. Daraus folgt:

4 K

Aus der Summe der auf der Meßuhr 25 abgelesenen Werte wird, da entsprechend dem Ausdruck

4 K

der Absland der Auflagckugcln 43 und der Auflagckugel 41, multipliziert mit der Summe der Fehlcrwinkel viermal der linearen Fehleinstellung entspricht, diese dadurch ermittelt, daß man die Summe der Ablesungen durch vier teilt und den Skalcnnullpunkt um den so erhaltenen Wert korrigiert. Durch wiederholtes Ausführen dieses Verfahrens kann die Eichung noch präzisiert werden.

Zur Null-Eichung eines 60 Winkels wird entsprechend ein Dreieck, zur Eichung von 120" ein Sechseck verwendet. Bei einer Winkelskalieiung der Uhrcnskul» vereinfacht sich dus Verfahren und wird zudem genauer.

Mit der oben beschriebenen Meßvorrichtung ist es möglich, sehr genau Winkel an Werkstücken zu überprüfen, wobei die Auflagcpunkte, im Gegensat/ zu herkömmlichen Winkel-Meßverfahren definiert sind und eine Abweichung vom Sollwert quantitativ eifitßi werden kann.

Zur Ausführung des ungemeinen Verfahrens muß die Vorrichtung gemllß Fig.4 dahingehend modifi/ien werden, daß die Biisisflllche 42 des MeUschenkels 14 senkrecht zur Mittelebene des Winkelelemetits 13. beispielsweise auf einer Achse verschiebbar angeordnet und um die Schnittgerade der Ebenen 29 und 42 schwenkbar ist. Es muß ferner der Uezugsschenkel 15 beispielsweise ebenfalls mii zwei Auflagekiigeln verse hen sein und der Meßschenkel 19 lediglich zwei Auflugekugeln 4.1 aufweisen, so duß beide Schenkel

entlang von windschiefen Geraden zur Auflage gebracht werden können. Die Meßuhr kann selbstverständlich durch andere Meßvorrichtungen, wie z. B. Tielenmaße mit direkter Anzeige auf dem Meßfühler, ersetzt werden.

Die nachfolgend beschriebene Ausgestaltung der Vorrichtung zur Winkelmessung an Raumflächen stellt eine Verfeinerung der Vorrichtung gemäß der Erfindung dar. In diesem Sinne ist die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Winkelmessung an Raumflächen dadurch gekennzeichnet, daß diese als Innen- oder Außenwinkelmaß ausgebildet ist.

Sie wird im folgenden anhand der in den F i g. 5 bis 7 der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen beschrieben.

Die Fig. 5 und 6 zeigen eine Meßvorrichtung mit einem Winkelelement 53 und einem Bezugsschenkel 55, sowie einem Meßschenkel 59. Die beiden Schenkel 55 und 59 stehen, normalerweise, rechtwinklig zueinander. Im freien Ende des Meßschenkels 59 befindet sich :o parallel zum Bezugsschenkel 55 eine durchgehende Bohrung 61, in welcher mittels einer Arretierschraube 63 !jefestigt, der Hals einer Meß- oder Tastuhr 65 steckt. Diese Meßuhr 65 weist einen beweglichen Meßfühler 67 auf, der auf bekannte Weise durch den Hals der Meßuhr :s 65 und die Bohrung 61 nach außen ragt. Dessen Höhenlage bzw. Stellung wird durch einen Zeiger der Meßuhr 65 längenproportional angezeigt, wie dies bei handelsüblichen Tiefenmaßen bekannt ist. Der Meß schenkel 59 weist ferner senkrecht zu einer ebenen v> Auflagefläche 69 des Bezugsschenkels 55 einen durchgehenden Längsschlitz 71 auf. Träger der Meßuh;-65 ist ein Schieber 70, welcher federnd und im Längsschlitz 71 verschiebbar im Meßschenkel 59 befestigt ist. Auf der Seitenfläche des Meßschenkels 59 u ist eine metrische Skala 79 eingeäzt. so daß mit Hilfe einer Marke 80 auf dem Schieber 70 der Abstand des Auflagepunktes 81 des Meßfühlers 67 der Meßuhr 65 von den zwei Auflagepunkten 83 bestimmt werden kann. Der Meßfühler 67 weist als Auflageelement eine 41 > Kugel 81 auf. Auf der senkrecht zur Bezugsschcnkelflliehe stehenden Fläche 73 des Bezugsschcnkcls 55 am Schieber 33 sind als Auflageelemente zwei, z. B. parallel zur Ebene 69 angeordnete Kugeln 83 angebracht.

Die Meßuhr 65 kann nun, beispielsweise mit Hilfe 4·. einer verschiebbaren Zahlenskala, wie dies bei handelsüblichen Tiefenmal'cn vorgesehen ist, so geeicht werden, daU der Zeiger dann iwf Null steht, wenn die Kugel 81 exakt glciehwci! »us dem Mcßsehenkcl ¹W vorragt, wie die Auflagektigeln 83 von dessen ν Basisfltlche 82 entfernt sind. Iu diesem Fall liegen nämlich, wenn man die Vorrichtung mit der Flache >b9 des Bczugsschcnkels 53 gegen eine Ebene anlegt, die Kugeln 83 und 81 auf einer /weiten Ebene auf. Wenn der Zeiger der Uhr 65 auf Null steht, liegt die zweite Ebene ·>·< genau senkrecht zur ersten. Ist der Winkel zwischen den

lliei/u I IU;,ti beiden Ebenen nicht 90°, so wird die Kugel 81 mehr oder weniger weit aus dem Meßschenkel 59 herausragen. Infolge der obenerwähnten Eichung wird dann auf der Uhrenskala die Differenz zwischen den Abständen der Auflagekugeln 83 und der Auflagekugel 81 von der Basisfläche 82 angezeigt. Aus dieser Ablesung und der Ablesung des Abstandes der Meßfühlerachse des Meßfühlers 67 von der Geraden durch die Mitten der zwei Auflagekugeln 83, kann der zu messende Winkel, den die beiden Ebenen einschließen, resp. dessen Abweichung von 90° berechnet werden. Es versteht sich von selbst, daß es ohne weiteres möglich ist, die Skala der Meßuhr so zu skalieren, daß direkt ein Fehlerwinkel resp. die Abweichung des von zwei auszumessenden Ebenen eingeschlossenen Winkels, bezüglich eines beliebigen eingeeichten Winkels abgelesen werden kann.

Eine weitere Ausführung zur Messung von Außenwinkeln ist in den Fig. 7 und 8 dargestellt. Dieses Instrument funktioniert grundsätzlich in gleicher Weise wie die in Verbindung mit Fig.4 beschriebene Vorrichtung: der Unterschied liegt meßtechnisch jedoch darin, daß die Gefahr von Fehlern infolge ungenauen Anlegens der Vorrichtung bei diesen Ausführungen mit verschiebbarer Meßuhr kleiner ist.

Auch dieses Meßinstrument weist ein Winkelelement 93 mit einem Bezugsschenkel 95 und einem Meßschenkel 99 auf. In einer Bohrung 101 steckt der Schaft einer Meßuhr 105, welcher mittels einer Arretierschraube 103 festgehalten wird. Ein Meßfühler 107 ragt in der in Fig. 7 ersichtlichen Weise durch den Meßschenkel 93. An der einen Auflagefläche 109 des zu messenden Winkels liegt der Bezugsschenkel 95.

Im Meßschenkel 99 ist ein Längsschlitz 111 vorhanden, welcher einem Schieber 113, in dem die Meßuhr 105 montiert ist, ein Verschieben in Längsrichtung des Mcßschenkels 99 ermöglicht. Die Verbindung zwischen dem Schieber 113 und dem Meßschcnkel 99 erfolgt federnd über eine Distanzscheibe 115 und eine Feder 116, z. B. eine Teller- oder eine Schraubenfeder, sowie einen Seegering 117. Der Meßschenkel 99 trägt eine eingcäzte Skala 119 und der Schiebei 113 eine angedeutete Marke 120. Im freien Ende des Meßfühlers 107 sitzt eine Kugel 122. Der Meßschenkel 99 hat eine Basisflächc 123, aus welcher zwei zur Auflagefläche 109 vorzugsweise parallel angeordnete Kugeln 125 und 126 vorstehen. Diese Kugeln 125 und 126 sind fest r,der rollbar im Meßschenkel 99 befestigt.

Der Bezügsschenkel 95 weist eine Fassung 128 auf, die vorzugsweise aus säurebeständigem und warmeiso lierendem Material besteht, an welcher Fassung 128 das Instrument zwecks Handhabung ergriffen wird. In übrigen weist auch diese Konstruktion die Vorstehern beschriebenen Eigenschaften, einschließlich der Eich möglichkcit.auf.

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Winkelmessung an Raumflächen, insbesondere zur Winkelmessung mindestens zweier durch je mindestens zwei Punkte der Raumfläche gegebenen Geraden, dadurch gekennzeichnet, daß man die erste der Geraden (Gi) als Bezugsgerade annimmt, eine Hilfsgerade (Ii) parallel zu dieser Bezugsgeraden (Gi) legt, welche die zweite Gerade (Gi) in einem Punkt (S) schneidet, und daß man aus der Abstandsdifferenz (da—dt) zweier Bestimmungspunkte (Pj₁ P*) der zweiten Geraden (Gt) bezüglich der Hilfsgeraden (h) und aus dem Abstand (a)aer Abstandsaufpunkte (A 3, A 4) auf der ι s Hilfsgeraden (h) den Winkel (ε) zwischen der zweiten Geraden (Gt) und der HiJfsgeraden (h)bzw. der Bezugsgeraden (Gi) mit Hilfe des Ausdrucks

tg< =

i> - <U

bestimmt.

2. Vorrichtung zur Ausführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung ein Winkelelement (13) mit zwei in bestimmtem Winkelverhältnis zueinander stehenden Schenkeln (19, 15) aufweist, und daß am Bezugsschenkel (15) Auflagemittel (29) zur Auflage an mindestens zwei Punkten einer Raumfläche vorgesehen sind, wobei die Auflagemittel (29) so ausgebildet sind, daß sie bei ihrem Auflegen eine gleiche Distanz des Schenkels (15) von den Auflagepunkten bewirken, und daß am Meßschenkel (19) Auflageelemente (43, 41) zur Auflage an mindestens zwei weiteren Punkten der Raumfläche vorgesehen sind, wobei diese Auflageelemente (431, 41) zwischen dem Meßschenkel (19) und einer Auflagefläche zwei Abstände festlegen, die zusammen mit einer Längsachse des Meßschenkels (19) in einer Ebene liegen, welche parallel zum oder in der Mittelebene des Bezugsschenkels (15) liegt, und daß mindestens eines der Auflageelemente (41) am Meßschenkel (19) so ausgebildet ist, daß der Abstand seines Auflagepunktes bezüglich des Meßschenkels (19) variierbar ist, sowie daß das zweite Auflageelement (43) mittels eines Auflagepunktschiebers (33) entlang dem Meßschenkel (19) meßbar verschiebbar ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Schenkellängsachsen sich schneiden.

4. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Schenkel (15,19) verbunden und deren Längsachsen, auch windschief zueinander, einstellbar sind.

5. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Auflageelemente (43) am Meßschenkel (19) zur Auflage an zwei Punkten ausgebildet sind, und daß der Meßschenkel (19) durch die Auflageelemente (43) parallel zu einer die beiden Auflagepunkte verbindenden Geraden verschiebbarist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Auflagemittel (29) am Bezugs schenkel (15) fest angeordnet sind.

7. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Auflageelemente (29, 41, 43) an beiden Schenkeln (15, 19) zur Auflage an je zwei

35

40

45 Punkten sowie zur Positionierung des Bezugsschenkels (15) parallel zu einer, zwei der Auflagepunkte verbindenden Geraden ausgebildet sind, und daß mindestens eines der Auflageelemente (41, 43) zur Verstellung des Abstandes eines zur Auflage bestimmten Punktes (41) von einer Bezugsfläche (42) des entsprechenden Meßschenkels (19) ausgebildet

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der schenkellängsachsparallele Abstand des zur Auflage bestimmten Punktes (41) bezüglich mindestens eines zweiten zur Auflage bestimmten Punktes des zweiten Auflageelementes (43) am gleichen Meßschenkel (19) verstellbar ist.

9. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die zur Auflagepunktverstellung ausgebildeten Auflageelemente (41) zur selbsttätigen Verstellung bei Auflagedruck ausgebildet sind.

10. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die zur Auflagepunktverstellung ausgebildeten Auflagemittel mit einer Meßvorrichtung (25) wirkverbunden sind, um die Distanz zwischen dem zur Auflage bestimmten Punkt des Auflageelements (41) und dem Meßschenkel (19) zu erfassen.

11. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß eine Meßskala (39) zwischen den beiden Auflageelementen (43, 41) vorgesehen ist, um den Abstand der Auflagepunkte zu bestimmten.

12. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Längsachsen der beiden Schenkel (15, 19) senkrecht zueinander angeordnet sind.

13. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß beide Schenkel (15, 19) Auflagemittel (43, 41, 29) zur Auflage auf je einer Ebene umfassen, vorzugsweise auf je eine Ebene, die senkrecht zu einer Ebene durch die beiden Längsachsen der beiden Schenkel stehen.

14. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Bezugsschenkel (15) eine ebene Auflagefläche (29) aufweis!.

15. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Meßschenkel (19) erste Auflageelemente (43) aufweist, zur Auflage auf mindestens zwei auf einer Geraden senkrecht zur Schenkellängsachse liegenden Punkten, und daß diese Auflageelemente (43) bezüglich der Längsachse des Meßschenkels (19) verschiebbar sind, und daß am gleichen Meßschenkel (19) zweite bewegliche Auflageelemente (41) zur Auflage an mindesten; einem Punkt vorgesehen sind, wobei diese Auflage elemente (41) auf einen Auflagedruck hin sich verstellen.

16. Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurd gekennzeichnet, daß die ersten Auflageelemente (43 zwei Kugeln umfassen, welche rollbar in einen Schieber (33) angebracht sind, und daß der Schiebe (33) entlang dem Meßschenkel (19) verschiebbar un< feststellbar (35) ist.

17. Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurcl gekennzeichnet, daß der Meßschenkel (19) einei Längsschlitz (31) senkrecht zur Verbindungsachsi der zur Auflage bestimmten Punkte (43) aufweis und daß die Auflagepunkte Teile eines Schiebers (33 bilden, und daß vom Schieber (301) mindestens ein Feststellschraube (35) durch den Schlitz (31) ragt um

auf der Gegenseite des Meßschenkels (19) mit einem Gegenstück (37) in Verbindung steht, um durch Anziehen der Feststellschraube (35) den Schieber (33) auf dem Meßschenkel (19) j:u arrc üeren.

18. Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch s gekennzeichnet, daß die zweiten Auflageelemente (41) ein Tiefenmaß mit einem beweglichen Meßfühler (21) umfassen, wobei der Meßfühler (21) zur punktförmigen Auflage ausgebildet ist, und daß das Tiefenmaß eine Meßeinrichtung (25) umfaßt, um den Abstand einer Auflage durch den Meßfühler (21) zu erfassen.

19. Vorrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß das Tiefenmaß eine Kreisskala (25) und einen Zeiger umfaßt, wobei die Übertra- i_S gung einer Verschiebung des Meßfühlers (21) auf die Bewegung des Zeigers so erfolgt, daß ^Jer Zeiger verschiebungsproportionale Drehbewegungen ausführt.

20. Vorrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßeinrichtung (25) eine Skalierung zur Ablesung des Winkels zwischen dem Meßschenkel (19) und mindestens einer durch die Auflageelemente (43, 41) bestimmten Geraden aufweist.

21. Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß auf dem Meßschenkel (19) eine metrische Skala (39) angeordnet ist, um den Abstand zwischen den ersten (43) und zweiten (41) Auflageelementen in Richtung der Schenkellängsachse anzuzeigen.

22. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Bezugsschenkel (55) eine feste Anschlagfläche für eine Winkelfläche (69) aufweist, sowie in einer zur Anschlagfläche Vorzugsweise rechtwinklig stehenden Fläche eine oder zwei Auflageelemente (83) zum Aufliegen auf einer anderen Winkelfläche vorgesehen sind.

23. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein Anzeigegerät (65) am Meßschenkel (59) verschiebbar befestigt ist.

24. Vorrichtung nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß die Befestigung (76) des Anzeigegerätes (65) federnd erfolgt.

25. Vorrichtung nach Anspruch 22, dadurch 4s gekennzeichnet, daß der Bezugsschenkel (95) mit Handfassungen (128) versehen ist.

welche die zweite Gerade in einem Punkt schneidet, und daß man aus der Abstandsdifferenz zweier Bestimmungspunkte der zweiten Geraden bezüglich der Hilfsgeraden und aus dem Abstand der Abstandsaufpunkte auf der Hilfsgeraden den Winkel ε zwischen der zweiten Geraden und der Hilfsgeraden bzw. der Bezugsgeraden mit Hilfe des Ausdrucks