NO841382L - Fremgangsmaate til frembringelse av en optisk siktestraale - Google Patents

Description

Oppfinnelsen vedrører en innretning for tilveiebringelse av

en optisk siktestråle som selv ved ekstreme mekaniske og termiske påkjenninger danner en definert vinkel med innretningens bæreunderlag.

Slike innretninger anvendes eksempelvis for prøving av lange før-inger i verktøymaskiner og for bestemmelse av vinkelavvik mellom komponentakser i store maskiner. Innretningen tjener her som justeringskollimator, hvis siktestråle observeres gjennom en tilsvarende utformet kikkert. Er det av justeringskollimatoren uendelig langt borte avbildede siktemerke utformet slik at det kompletterer et siktemerke i kikkerten for dannelse av en symmetrisk figur, så kan man lett oppdage avvik i tungindustrien anvendelse, og man kan også måle avvikene når det er foretatt en tilsvarende kalibrering. Alt etter maskintype kan det forekomme ekstreme mekaniske og også termiske påkjenninger på justeringskollimatoren. Man har hittil anvendt justeringskollimatorer som består av flere optiske elementer. Slike innretninger byr på store vanskeligheter i bruk, fordi elementenes riktige innbyrdes justeringstilstand går tapt ved store påkjenninger. En sikring av justeringstilstanden er i praksis ikke mulig uten fare for en beskadigelse av de optiske elementer ved høye mekaniske påkjenninger .

Det er derfor en hensikt med foreliggende oppfinnelse å tilveie-bringe en innretning for tilveiebringelse av en optiske siktestråle, hvilken innretningen har en enkel oppbygging og virker forstyrrelsesfritt også ved ekstremt høye mekaniske og termiske påkjenninger.

Ifølge oppfinnelsen foreslås det derfor en innretning med de i krav 1 angitte kjennetegnende trekk.

Med innretningen ifølge oppfinnelsen unngår man samtlige i forbindelse med den innbyrdes justering av flere optiske elementer opptredende vanskeligheter og man sikrer også objektivets stilling i huset på en pålitelig måte, uten direkte berøring mellom objektivet og metallhuset. En slik direkte berøring ville kunne ødelegge objektivet ved ekstreme mekaniske påkjenninger. An-vendelsen av et materiale med en ekstremt lav utvidelseskoeffisi-ent for objektivet sikrer at innretningen også kan tåle ekstreme påkjenninger, særlig termiske vekselpåkjenninger.

Ytterligere hensiktsmessige utforminger av objektivet og dets belysningsinnretning vil gå frem av kravene 2-6.

Ved den nye innretning er det vesentlig å sikre en fast forbindelse med underlaget, det vil si en forbindelse som ikke løsner ved de forekommende mekaniske påkjenninger. En hensiktsmes-

sig utforming av den i krav 1 nevnte form- og kraftsluttende forbindelse er anvist i kravene 7-9.

En innretning ifølge oppfinnelsen vil virke skikkelig også under helt ekstreme mekaniske og termiske påkjenninger. Slike påkjenninger oppstår når innretningen anvendes for overvåking av et kanonløps munningsstilling. Innretningen anbringes da i nærheten av kanonløpets munning, og den fra innretningen utstrålte siktestråle går til et sikteapparat. Siktelinjen gis ved justeringen en nøyaktig bestemt vinkel i forhold til det kalde k anonløps akse. For dette formål innføres det i kanonløpet en justeringsinnretning, eksempelvis som beskrevet i DE-PS 1 257 039. Etter foretatt justering vil siktestrålen til den nye innretning, som her anvendes som justeringskollimator, treffe et bestemt punkt i sikteapparatet.

Kanonløpet vil ved avfyring av projektiler varmes opp og kan da bøye seg slik at aksen i munningsområdet, hvilken akse er bestem-mende for projektilets flyveretning, endrer stilling. Dette gir en avvikelse av kollimator-siktestrålen i forhold til dens skal -stilling, slik at sikteapparatet kan etterjusteres tilsvarende. Beretter'vil igjen siktestrålen innta sin riktige stilling

i forhold til munningsaksen.

Det er uten videre klart at i et slikt anvendelseseksempel vil

de mekaniske og termiske påkjenninger på kollimatoren være særlig store. I munningsområdet oppstår det krefter som kan over-skride 40 000 g.

Oppfinnelsen skal forklares nærmere under henvisning til tegnings-figurene, hvor: Figur 1 viser et snitt gjennom et utførelseseksempel, hvor forbindelsen mellom huset og underlaget ikke er vist,

figur 2 viser et annet utførelseseksempel av et objektiv,

figur 3 viser et sideriss av innretningen ifølge oppfinnelsen,

med forbindelsen til et underlag,

figur 4 viser et grunnriss av innretningen i figur 3,

figur 5 viser et utførelseseksempel av en skruesikring i den i

figur 3 viste forbindelse med underlaget,

figur 6 viser innretningen ifølge oppfinnelsen anvendt for overvåking av en lang føringsbane, og

figur 7 viser et utførelseseksempel for de i kikkerten i figur 6

observerte siktemerker.

I figur 1 er det vist et enlinseobjektiv 1. Dette objektiv består av transparent materiale som har en lineær utvidelseskoef-fisient<10 - 6 K — 1. Som materiale kan her eksempelvis anvendes kvartsglass som markedsføres under merket "Herasil".

Det i figur 1 viste objektiv 1 er plankonvekst. På sin konvekse, optisk virksomme flate 2 har objektivet et siktemerke 4. Objektivets andre optiske flate 3 er utformet som et speil i sitt sentralområde 5. Som vist i figur 1 blir de fra siktemerket 4 utgående stråler i objektivet omdannet til en parallell siktestråle 6 som gir en i det uendelige liggende avbildning av siktemerket 4 .

For belysning av siktemerket 4 benyttes det i utførelseseksemplet et prisme 7 som tilfører omgivelseslys til siktemerket 4. Man vil uten videre forstå at for belysning av siktemerket 4 kan man ikke bare anvende dagslys, men også en egen belysningsenhet.

Objektivet 1 og prismet 7 er formsluttende lagret i et hus 8. Huset 8 kan eksempelvis være av en aluminiumlegering. For å hindre en direkte kontakt mellom de optiske elementer 1 og 7 og metallhuset 8, er objektivets ytre omkretsflate la, og også prismets 7 omkretsflate, omgitt av et sjikt 9 av et varig elastisk materiale. Dette sjikt har en tykkelse 0,3 mm og består eksempelvis av et silikonklebemiddel.

Objektivets ytre omkretsflate la er bikonisk, noe som i vesentlig grad letter den formsluttende lagring i huset 8. En ring 8a med konusform skrus inn i huset 8 og tjener for sikring av objektets 1 stilling i huset 8.

Enlinseobjektivet 1 kan ha mange utførelsesformer. Således er

det mulig å ha sfæriske og asfæriske virksomme flater. I ut-førelsen i figur 2 er det vist et enlinseobjektiv 10 som harbi-konveks form. På sin lysutgangsflate 12 har dette objektiv et siktemerke 13. Den motliggende flate 11 er i sin helhet utformet som et speil. Flatene 11 og 12 virker slik sammen at siktemerket 13 avbildes i det uendelige ved hjelp av parallell-

strålen 6.

Figur 3 viser innfestingen av huset 8 på et underlag 14. Man ser at huset 8 er fast forbundet med en sylindrisk tapp 15 som er innsatt i en utsparing 16 i underlaget 14 og dermed tilveiebringer en formsluttende forbindelse mellom huset 8 og underlaget 14 er det benyttet tre skruer 17. Disse skruer trekkes til med et definert dreiemoment og sikres slik ved hjelp av en mekanisk skruesikring 18 at de ikke kan løsne, hverken under vibrasjons-eller sjokkpåkjenninger.

En mulig skruesikring er vist i figur 5. Av figur 5 går det frem at skruen 17 har en mangekantet, eksempelvis åttekantet hodefordypning 19. I denne fordypningen settes det inn en del hvis omkrets 20 er utformet i samsvar med fordypningen 19. Dessuten er delen forsynt med en gjennomgående boring hvor det er innført en tråd 18. Utformingen av flatene 19 og 20 er valgt slik at man i praksis alltid vil finne en stilling i hvilken sikringstråden 18 kan stikkes inn etter at skruen 17 er truk-ket til.

I figur 6 er det vist et underlag 21. Det kan her eksempelvis dreie seg om en lang maskin-føringsbane eller det kan dreie seg om et kanonløp. Ved den ene enden av føringsbanen 21 er det anbragt en innretning 22 for tilveiebringelse av en optisk siktestråle. Denne innretning 22 svarer i sin oppbygging og med hen-syn til sin befestigelse til den i figurene 3 og 4 viste utfør-else. Innretningen 22 tilveiebringer en optisk sikestråle 24 som har en helt nøyaktig definert vinkel i forhold til underlaget 21. Siktestrålen 24 treffer et sikteapparat 23. Dette kan eksempelvis være en kikkert.

Figur 7 viser et eksempel på hva man ser i kikkerten 23 i figur 6. Man vil der se to sirkelsystemer. Det ene system 25 svarer til det av innretningen 22 projiserte siktemerke, og systemet 26 svarer til et i kikkerten 23 anordnet siktemerke. Bøyninger eller krumninger av underlaget 21 vil gjøre seg bemerkbar som innbyrdes forskyvning mellom siktemerkesystemene 25,26, og den symmetriske oppbyggingen av systemene gjør at man med en gang kan fastslå et avvik.

Det er naturligvis også mulig å benytte andre siktemerker. Eksempelvis kan det i kikkerten 23 være anordnet et av dobbelt-streker bestående kryss, mens innretningen 22 projiserer et siktemerke i form av et enkelt kryss som i justeringsstillingen skal ligge nøyaktig inne i dobbeltkrysset.

Claims (9)

1. Innretning for tilveiebringelse av en optisk siktestråle som selv ved ekstreme mekaniske og termiske påkjenninger danner en definert vinkel med innretningens bæreunderlag, karakterisert ved at i et form- og kraftsluttende med bæreunderlaget (14) forbundet metallhus (8) er det anordnet et' enlinseobjektiv (1) hvis ene optisk virksomme flate (2) bærer et belyst siktemerke (4) og hvis motliggende flate (3) i hvertfall i sitt sentralområde (5) er utført som et speil, hvilket objektiv består av et transparent materiale med en lineær utvidelseskoef-fisient <TlO — 6 K — 1og er formsluttende lagret i huset (8) med et omkretsflaten (19) omgivende sjikt (9) av et varig elastisk materiale.

2. Innretning ifølge krav 1, karakterisert ved at objektivet (1) er plankonvekst, bærer siktemerket (4) på sin konvekse flate (2) og på sin som lysutgangsflate benyt-tede plane flate (3) er utført som et speil i sentralområdet (5).

3. Innretning ifølge krav 1 og 2, karakterisert ved at det i huset (8) er formsluttende lagret et prisme (7) som fører belysningsstrålegangen til siktemerket (4).

4. Innretning ifølge krav 1, karakterisert ved at objektivet (10) er bikonvekst, bærer siktemerket (13) på sin lysutgangsflate (12) og er i sin helhet utformet som et speil på den motliggende flate (11).

5. Innretning ifølge krav 1-4, karakterisert ved at det mellom huset (8) og objektivet (1) anordnede sjikt (9) av varig elastisk materiale har en tykkelse 0,3 mm.

6. Innretning ifølge krav 1-5, karakterisert ved at objektivets (1,10) ytre omkretsflate (la) er slik bikonisk utformet at objektivet har sin største tykkelse i midtom-rådet .

7. Innretning ifølge krav 1, karakterisert ved at huset (8) på sin underside har en sylindrisk tapp (15) for innsetting i en tilsvarende utsparing (16) i underlaget (14) .

8. Innretning ifølge krav 7, karakterisert ved at huset (8) er kraftsluttende forbundet med underlaget (14) ved hjelp av minst tre skruer (17).

9. Innretning ifølge krav 8, karakterisert ved at skruene (17) er sikret mot dreiing.