WO2023016606A1 - Vorrichtung und verfahren zur justierung einer achse - Google Patents

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WO2023016606A1
WO2023016606A1 PCT/DE2022/100589 DE2022100589W WO2023016606A1 WO 2023016606 A1 WO2023016606 A1 WO 2023016606A1 DE 2022100589 W DE2022100589 W DE 2022100589W WO 2023016606 A1 WO2023016606 A1 WO 2023016606A1
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WO
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axis
adjusted
rotor
stator
theodolite
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Application number
PCT/DE2022/100589
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English (en)
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Inventor
Frank Eggenstein
Lisa Schwarz
Thomas Zeschke
Jens Viefhaus
Original Assignee
Helmholtz-Zentrum Berlin für Materialien und Energie Gesellschaft mit beschränkter Haftung
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Publication date
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    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B7/00—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements
    • G02B7/18—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements for prisms; for mirrors
    • G02B7/182—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements for prisms; for mirrors for mirrors
    • G02B7/1822—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements for prisms; for mirrors for mirrors comprising means for aligning the optical axis
    • G02B7/1824—Manual alignment
    • G02B7/1825—Manual alignment made by screws, e.g. for laser mirrors
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B27/00—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
    • G02B27/62—Optical apparatus specially adapted for adjusting optical elements during the assembly of optical systems
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B7/00—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements
    • G02B7/003—Alignment of optical elements

Definitions

  • the present invention relates to a device and a method for adjusting an axis, also referred to as an axis of rotation, such as is used, for example, in a plane grating monochromator for monochromatizing X-ray radiation for rotating the plane mirror and plane grating.
  • Plane grating monochromators are known from the prior art and are described, for example, in Article 1 by F. Senf et al. (A plane-grating monochromator beamline for the PTB undulators at BESSY II; Journal of Synchrotron Radiation Vol. 5, 1998, pp. 780-782). They essentially consist of a plane mirror and a plane grating. In the plane grating monochromators, the light or the X-ray radiation is diffracted by means of the plane grating, which can also be designed as a reflection grating, whereby monochromatization is achieved. Only the diffracted part of the incident light or the incident X-rays is used further in the beam path behind the planar grating monochromator.
  • Monochromatization is to be understood here as a limitation of the spectral width, ie the wavelength range around a specific wavelength for which the diffraction conditions at the plane grating are met.
  • the quality of the monochromatization depends in particular on the spectral width. The narrower the wavelength range in the diffracted beam, the better the monochromatization performance.
  • the light is shifted in height in the further beam path or in advance. If the line density d of the planar grating is known, a certain wavelength A, can be selected from an incident beam by setting the corresponding diffraction angle ⁇ + ß by diffraction on the plane grating, whereby this beam is monochromatized in the further beam path.
  • Plane gratings and plane mirrors are usually housed in an evacuable housing with entry and exit windows for the radiation and are each provided with drives with which they can be rotated about an axis of rotation that is perpendicular to the incident beam and lies in the plane of the plane grating or plane mirror .
  • the alignments or adjustments of the plane grating and the plane mirror to each other and to the beam and possible other optics in the beam path or target locations are the decisive parameters on which the quality of the monochromatization depends.
  • the alignment of the axis of rotation of the plane grating to the axis of rotation of the plane mirror which are ideally oriented parallel to one another, and the alignment of both axes in relation to an X-ray beam incident on the plane grating monochromator, with the axes in an ideal Way perpendicular to the X-ray beam are aligned.
  • the object of the present invention is to specify a device and an associated method with which an axis, e.g the axis.
  • the object is achieved by the features of claims one and four.
  • Advantageous embodiments are subject matter of the dependent claims.
  • the device according to the invention for adjusting an axle comprises at least the components described below.
  • the device can also be designed as a kit in which the device can be assembled from two or more components, which can each include one or more components of the device.
  • the composition of the components of the kit can result in particular when the device is mounted on an axis to be adjusted.
  • the device initially comprises a component that can be addressed as a stator in conjunction with a component that can be addressed as a rotor.
  • the stator is intended for static connection with the axis to be adjusted, which results in the property as a stator.
  • the rotor is freely rotatable relative to the stator about a common axis of rotation.
  • the rotor is advantageously connected to the stator and mounted for rotation via a radial bearing.
  • the radial bearing is advantageously designed as a ball bearing, other designs than roller bearings, such as tapered roller bearings, cylindrical roller bearings, needle bearings, etc., can also be used, as well as plain bearings in principle.
  • the rotor can also be locked on the stator in four positions, each offset by 90°.
  • the four positions can result from four locking positions on the stator, each offset by 90°, and a locking position on the rotor that interacts with the four locking positions on the stator, or vice versa, by four locking positions specified on the rotor, which are connected to a locking position on the interact with the stator.
  • the locking can be provided by interacting means on the rotor and stator, such as hooks and eyes, means for locking and locking positions, clamps etc. and advantageously by bores and a locking bolt, as the latter is also provided in a first embodiment.
  • the four positions each offset by 90° from one another, enable alignment with respect to the axis of rotation of the rotor and the stator, which is sufficient for adjustment. This is done by an alignment, which is carried out in each of the four positions and this in a particularly advantageous manner, in which, in each case in two positions offset by 180 ° -diametrical positions- and in particular in the space vertical and horizontal alignment of the diametrical positions, alternately an alignment in the two diametrical positions can be carried out separately.
  • the vertical and horizontal alignment of the diametrical positions facilitates the orientation of a person skilled in the art using the device to carry out the associated method according to the invention.
  • the stator is advantageously to be arranged on an axis to be adjusted in such a way that the four locking positions are oriented in pairs vertically and horizontally by eye.
  • the rotor and stator and possibly the parts of the rotary bearing and other leading parts are advantageously manufactured on a lathe. Due to the type of execution, this type of production always brings a high degree of accuracy of the workpieces in relation to the axis of rotation used during production and thus predetermined, i.e. in other words, a high degree of coaxial accuracy. This accuracy is included in the accuracy of the adjustment to be achieved with the device according to the invention and a method carried out with it.
  • a means for positively and coaxially receiving the device on an axis to be adjusted is arranged on the stator.
  • the means is provided in an advantageous manner by the form-fitting design of the stator at one end of the axis to be adjusted, ie negative design of the positive shape of the axis end in the center of the stator.
  • the design as a cylinder (the axis) and a complementary hole/bore (on the stator) should be mentioned here.
  • other designs familiar to those skilled in the art such as a four- or hexagonal end of the axle and a corresponding square or hexagon socket on the stator, can also be used.
  • the means for the form-fitting reception is also to be equipped with a means for locking the device, ie the stator of the device, on the axis to be adjusted.
  • This means can be used, for example, by drilling a hole in the axis, with which the stator can be screwed to the axis, be given, as corresponds to a second embodiment in the form of a bolt with a target.
  • Other locking means such as clamps, magnetic components, locking bolts, etc., known to those skilled in the art may also be used.
  • a plane mirror is arranged on the rotor, which can be tilted at at least two tilting points in relation to the stator and the rotor.
  • the two points should not be on a line with the axis of rotation of the rotor, since in this position adjustment can only be made in one direction in relation to a rotation of the rotor.
  • the tilting of the plane mirror in relation to the stator is the possibility of alignment that should be emphasized for the adjustment of an axis with the device according to the invention.
  • the final orientation of the plane mirror perpendicular to the axis of rotation of the stator makes it possible to use the plane mirror to adjust the axis to be adjusted.
  • a plane mirror that can be tilted in at least two tilting points is known to the person skilled in the art as an adjustment device that is familiar in optics and astronomy.
  • Such a device is borrowed from the Anglo-Saxon term “kinematic mirror mount”, also known as “mirror mount” for short, and is disclosed, for example, in US 2010-207005 A1.
  • the plane mirror and the two pivot points are oriented symmetrically with respect to the center of the rotor of the device. This offers the advantage of making it easier to use the device.
  • the device also has a target centered on the axis of rotation of the stator.
  • the target can be integrated on the stator or e.g., as also corresponds to the second embodiment, as a part, e.g. as a screw or bolt, of the means for positively locking the device on the axle.
  • the method according to the invention for adjusting an axis using a device according to the invention comprises at least the steps listed below.
  • each axis that is suitable for receiving a device according to the invention, such as is described above, can be adjusted.
  • an axis of a planar grating monochromator is to be provided for adjustment.
  • a second theodolite with an autocollimation device and a focus-adjustable telescope must be provided to carry out the procedure.
  • Secondary theodolites with an autocollimation device and a focally adjustable telescope are known to the person skilled in the art and can usually be purchased.
  • a measuring network In order to adjust the axis using the theodolite and the device according to the invention, a measuring network must ultimately be provided in space. Since the axis is to be aligned perpendicular to a specific direction in space, which can be given, for example, by the direction of incidence of an X-ray beam on a planar grating monochromator, a corresponding directional specification is required in space, to which the theodolite in particular is to be aligned.
  • This directional specification is given by a measuring network, with the measuring network being characterized by position marks and directional marks for the theodolite.
  • the direction markers can be made with high precision, for example, by measuring an x-ray beam in space.
  • Alignment of a theodolite on a measuring network for leveling and alignment horizontally and vertically corresponds to professional work.
  • the theodolite is arranged horizontally and centered on a measuring point in the measuring network.
  • the measuring point results from the arrangement of the axis and the marked direction in space, to which the axis is to be aligned perpendicularly.
  • the optical axis of the theodolite is perpendicular to this direction in the measuring network, e.g.
  • the device according to the invention is to be arranged on the axis to be adjusted.
  • the means provided on the device for positively locking the device onto the axle are to be used, as they are described above.
  • the four locking positions of the rotor with the stator are advantageously to be aligned in such a way that the tiltable plane mirror can be oriented or pivoted diametrically horizontally and diametrically vertically with respect to space.
  • the space referred to here is always characterized by a horizontal or horizontal plane, to which e.g. a plumb line (plumb) or a can or tube spirit level is to be aligned, and by a vertical (corresponds to the plumb line), which is always oriented perpendicular to the horizontal line and thus can also be found through the horizontal.
  • a plumb line plumb
  • a vertical corresponds to the plumb line
  • the plane mirror of the device is aligned perpendicular to the axis of rotation of the stator. This is done first by locking the rotor to the stator and this in succession in each case diametrically vertically and horizontally in the four locking positions, each offset by 90° to one another. This split is done to separate the alignment horizontally and vertically, ensuring adequate alignment of the mirror that can be achieved in just a few steps.
  • the mirror is aligned by tilting it in the respective locking positions until the plane mirror is in autocollimation with the theodolite and the autocollimation cross observed in the eyepiece of the theodolite appears stationary in relation to the crosshairs of the theodolite when the rotor rotates.
  • the autocollimation cross ie the cross reflected by the plane mirror, does not have to coincide with the crosshairs in the theodolite.
  • the plane mirror is now aligned perpendicular to the axis of rotation of the stator.
  • the method according to the invention and the device according to the invention make use of the fact that, in order to check the orientation of the plane mirror by observing the reflected crosshairs, it is sufficient for the plane mirror in autocollimation of the theodolite to only see a part of the image obtained by the telescope of the Theodolite is detected, covers and does not have to be centered.
  • the plane mirror is aligned perpendicular to the axis to be adjusted. This is done by rotating the axis to be adjusted in the achievable range of rotation and aligning the plane mirror by tilting it until it is in autocollimation with the theodolite and thus the observed autocollimation cross appears stationary in relation to the crosshairs of the theodolite when the axis to be adjusted is rotated.
  • the plane mirror is now aligned perpendicular to the axis to be adjusted.
  • the axis to be adjusted is aligned congruently with the directional optical axis of the theodolite by changing the positioning of the axis, so that the target mark on the stator coincides with the center point of the crosshairs in the theodolite in the focus setting and in autocollimation, regardless of any rotation of the axis Autocollimation reticle of the plane mirror coincides with the reticle in the theodolite.
  • the axis of rotation of the axis to be adjusted and thus this axis itself are then adjusted congruently with the optical axis of the theodolite and thus perpendicular to a marked direction in the measuring network to which the optical axis of the theodolite is aligned perpendicularly.
  • Carrying out the method in the same way, in the same measurement network, on a further axis to be adjusted allows this further axis to be aligned not only perpendicular to a designated direction in the measuring network, but also parallel to an already adjusted axis.
  • the method according to the invention is characterized in that a two-stage pre-adjustment of an axis to be adjusted takes place via the device according to the invention used, which also for axes to be adjusted with a small range of rotation via the stator and rotor and the establishment of the plane mirror, in a simplified and easily accessible manner in the full range of rotation, can be done in a few steps.
  • the method according to the invention also uses the high level of accuracy with regard to coaxiality of the parts of the device according to the invention when the same are manufactured on a lathe.
  • the use of a second theodolite also ensures high accuracy with regard to the optical measurement.
  • the method according to the invention with the device is particularly suitable for axes of an order of magnitude that allows the use of a commercially available theodolite for geodetic surveying, since minimal errors in the optical adjustment have a correspondingly smaller effect with these orders of magnitude.
  • FIG. 1 Schematic representations of a device for adjusting rotary axes: a) representation in an oblique view of the rotor of the device and b) representation in an oblique view of the stator of the device;
  • Fig. 2 Schematic structure (exploded view) for carrying out the method for adjusting rotary axes using the device for adjusting rotary axes and rotary axes to be adjusted of a planar grating monochromator;
  • FIG. 1 shows a schematic representation of a device V for adjusting rotational axes in a) an oblique view of the rotor 1 of the device and b) an oblique view of the stator 2 of the device.
  • a plane mirror 3 is arranged on the rotor 1 and can be tilted at two tilting points 4a, 4b. In the exemplary embodiment, the tilting takes place by changing the distance of the carrier 9 of the plane mirror 3 by turning screws in or out at the tilting points 4a, 4b.
  • a bore 7 is provided in the rotor 1, into which a locking bolt 6 can be inserted and which can be aligned with four bores 7a, 7b, 7c, 7d, each offset by 90°, as locking positions on the stator, so that the rotor can be locked at four positions offset by 90° with the stator using the locking bolt.
  • the hole 7 on the rotor is to be aligned through the centered target mark 8, with the plane mirror 3 and tipping points 4a, 4b arranged symmetrically thereto.
  • a bolt 5 is inserted into the rotor, which is used for attachment to an axis to be adjusted (see FIG. 2, A1/A2).
  • the components rotor 1 , stator 2 and bolt 5 are made of stainless steel and are manufactured on a lathe.
  • the plane mirror 3 together with the carrier 9 and screws at the tipping points 4a, 4b can be purchased prefabricated.
  • FIG. 2 shows a schematic structure in an exploded view of how one is to be provided for carrying out the method according to the invention for adjusting axes of rotation using the device for adjusting axes of rotation, except for a measurement network in space, which is not shown.
  • the figure shows the theodolite T; in the exemplary embodiment, this is provided by a second theodolite with an autocollimation device and a focally adjustable telescope, and the planar grating monochromator MC.
  • the plane grating monochromator MC in the exemplary embodiment corresponds to one as described in article 1.
  • the plane grating monochromator MC includes a plane mirror M and a plane grating G and one axis of rotation A1, A2 for plane mirrors and plane gratings.
  • the axes of rotation A1 and A2 correspond to the axes to be adjusted.
  • the device according to the invention for adjusting an axis V in the exemplary embodiment in FIG. 2 is placed in a form-fitting manner on the axis A1 and fastened there with the bolt 5 (see FIGS. 1a and b) by screwing.
  • An incident X-ray (X-ray) is shown with .
  • a device V according to the invention is provided on a planar grating monochromator MC, as well as a theodolite T as a second theodolite with an autocollimation device and a focally adjustable telescope.
  • a measurement grid for alignment of the theodolite is also provided and includes markers for leveling and aligning the theodolite with the direction of incidence of an X-ray (X-ray) beam.
  • the device is arranged on one of the axes of rotation A1, A2 as the axis to be adjusted and fixed with the bolt 5 of the device V.
  • the device V is arranged on the axis A1, A2 to be adjusted by manufacturing the components on a lathe with a high level of coaxial accuracy.
  • the four locking positions 7a, 7b, 7c, 7d on the stator 2 are aligned in such a way that the rotor 1 can be oriented diametrically horizontally and diametrically vertically by locking it on the stator 2.
  • the second theodolite is aligned and leveled vertically and horizontally with respect to the measurement grid, to align the axis to be adjusted perpendicular to the direction of an incident X-ray beam represented by the measurement grid, congruent to the optical axis of the theodolite.
  • the plane mirror 3 of the device V is adjusted perpendicular to the axis of rotation of the stator 2 .
  • the rotor 1 is locked in the four locking positions 7a, 7b, 7c, 7d of the stator 2 with the stator 2, in each case diametrically vertically and horizontally, and the plane mirror 3 is aligned in the locking positions 7a, 7b, 7c, 7d by tilting, until the plane mirror 3 is in autocollimation with the theodolite T and the observed autocollimation cross in the eyepiece of the theodolite T appears stationary with respect to the crosshairs of the theodolite T when the rotor rotates.
  • the plane mirror 3 of the device V is perpendicular to the aligned with the adjusting axis A1, in which the axis to be adjusted A1, A2 is rotated and the plane mirror 3 is aligned by tilting until it is exactly in autocollimation with the theodolite T and thus the observed autocollimation cross is stationary in relation to the rotation of the axis to be adjusted A1, A2 appears on the crosshairs of theodolite T.
  • the axis A1, A2 to be adjusted is then adjusted congruently with the directional optical axis of the theodolite T.
  • the device V according to the invention and the method according to the invention using the device according to the invention allow a precise and simplified adjustment of an axis A1, A2 even with a restricted range of rotation of the axis A1, A2. This is done in particular by decoupling the alignment of the plane mirror 3 perpendicular to the axis A1, A2 to be adjusted in the full range of rotation (360°) of the device V according to the invention.

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Justierung einer Achse, auch als Drehachse anzusprechen, wie eine solche z.B. in einem Plangittermonochromator zur Drehung von Planspiegel und Plangitter verwendet wird. Die Vorrichtung (V) umfasst dabei einen Stator (2) zur statischen Verbindung mit einer zu justierenden Achse (A1, A2) und einen Rotor (1 ), wobei der Rotor (1 ) am Stator (2) in vier jeweils um 90° versetzten Positionen (7a, 7b, 7c, 7d) arretierbar ist sowie Mittel zur formschlüssigen und koaxialen Aufnahme der Vorrichtung auf eine zu justierende Achse (A1, A2) angeordnet am Stator (2), einen Planspiegel (3), welcher auf dem Rotor (1 ) angeordnet ist und an mindestens zwei Kipppunkten (4a, 4b) in Bezug auf den Rotor (1 ) kippbar ist und wobei der Planspiegel und die mindestens zwei Kipppunkte (4a, 4b) symmetrisch zum Mittelpunkt des Rotors angeordnet sind und eine zur Rotation des Rotors (1 ) zentrierte Zielmarke (8). Das zu der Vorrichtung (V) zugehörige erfindungsgemäße Verfahren, zeichnet sich dadurch aus, dass zunächst die Vorrichtung auf die Drehachse, einer zu justierende Achse (A1, A2), welche hierzu selber nur in einem begrenzten Bereich drehbar zu sein braucht, justiert wird, und zwar unter Nutzung des vollen Drehbereichs des Rotors (1) der Vorrichtung (V) und anschließend die zu justierende Achse (A1, A2) justiert wird auf eine vorgegebene Richtung im Raum unter Nutzung der vorjustierten Vorrichtung (V). Das Verfahren nutzt hier zu einen Sekundentheodolit mit Autokollimation und fokal einstellbarem Fernrohr (T).

Description

Bezeichnung
Vorrichtung und Verfahren zur Justierung einer Achse
Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Justierung einer Achse, auch als Drehachse anzusprechen, wie eine solche z.B. in einem Plangittermonochromator zur Monochromatisierung von Röntgenstrahlung zur Drehung von Planspiegel und Plangitter verwendet wird.
Stand der Technik
Plangittermonochromatoren sind aus dem Stand der Technik bekannt und zum Beispiel in dem Aufsatz 1 von F. Senf et al. (A plane-grating monochromator beamline for the PTB undulators at BESSY II; Journal of Synchrotron Radiation Vol. 5, 1998, S. 780-782) beschrieben. Sie bestehen im Wesentlichen aus einem Planspiegel und einem Plangitter. In den Plangittermonochromatoren wird mittels des Plangitters, das auch als Reflexionsgitter ausgeführt sein kann, das Licht bzw. die Röntgenstrahlung gebeugt, wodurch eine Monochromatisierung erzielt wird. Es wird nur der gebeugte Anteil des einfallenden Lichts bzw. der einfallenden Röntgenstrahlung im Strahlengang hinter dem Plangittermonochromator weiterverwendet. Unter Monochromatisierung ist hier eine Einschränkung der spektralen Breite, d.h. des Wellenlängenbereichs um eine bestimmte Wellenlänge herum, für die die Beugungsbedingungen am Plangitter erfüllt ist, zu verstehen. Die Güte der Monochromatisierung hängt insbesondere von der spektralen Breite ab. Je schmaler der Wellenlängenbereich in dem gebeugten Strahl, desto höher die Güte der Monochromatisierung. Durch die Verwendung eines Planspiegels wird das Licht im weiteren Strahlengang oder im Vorhinein in der Höhe versetzt. Bei bekannter Strichdichte d des Plangitters ist eine bestimmte Wellenlänge A, durch Einstellung des entsprechenden Beugungswinkel a + ß durch Beugung am Plangitter aus einem einfallenden Strahl auswählbar, wodurch dieser Strahl im weiteren Strahlengang monochromatisiert ist. Plangitter und Planspiegel sind üblicherweise in einem evakuierbaren Gehäuse mit Eintritts- und Austrittsfenstern für die Strahlung untergebracht und jeweils mit Antrieben versehen, mit denen sie um eine Drehachse, die senkrecht zum einfallenden Strahl ist und in der Ebene des Plangitters bzw. Planspiegels liegt, drehbar sind.
Die Ausrichtungen bzw. Justierungen des Plangitters und des Planspiegels zueinander sowie zum Strahl und möglicher weitere Optiken im Strahlengang oder Zielorten sind dabei die entscheidenden Parameter, von denen die Güte der Monochromatisierung abhängt. Dabei ist von zentraler Bedeutung die Ausrichtung der Achse zur Drehung des Plangitters zu der Achse zur Drehung des Planspiegels, welche in idealer Weise parallel zueinander orientiert sind und die Ausrichtung beider Achsen in Bezug auf einen, auf den Plangittermonochromator einfallenden Röntgenstrahl, wobei die Achsen in idealer Weise senkrecht zu dem Röntgenstrahl ausgerichtet sind. Bei Plangittermonochromatoren, wie auch möglicherweise bei anderen Vorrichtungen, in denen Achsen zur Drehung vorgesehen sind, ist für eine Justierung der Umstand, dass die Achsen nur in einem sehr beschränkten Bereich, z.B. im Plangittermonochromator ca. 10° - 30°, drehbar sind, hinderlich, da nicht die gesamte (360°) oder mindestens die Hälfte einer möglichen Rotation (180°) für die Justierung zur Verfügung steht.
Aufgabenstellung
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es eine Vorrichtung und ein zugehöriges Verfahren anzugeben, mit dem eine Achse, z.B. eines Plangittermonochromators, hochpräzise in Bezug auf eine vorgegebene Richtung im Raum, z.B. vorgegeben durch einen Röntgenstrahl, senkrecht auszurichten sind und dies auch bei nur eingeschränktem Drehbereich der Achse. Die Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs eins und vier gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen sind Gegenstände der abhängigen Ansprüche.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Justierung einer Achse umfasst mindestens die im folgenden beschriebenen Bauteile. Die Vorrichtung kann dabei auch als Bausatz ausgeführt sein, in dem die Vorrichtung aus zwei oder mehreren Bauteilen, welche jeweils ein oder mehrere Bauteile der Vorrichtung umfassen können, zusammensetzbar ist. Die Zusammensetzung der Bauteile des Bausatzes kann sich insbesondere bei der Aufnahme der Vorrichtung auf eine zu justierende Achse ergeben.
Die Vorrichtung umfasst zunächst ein als Stator anzusprechendes Bauteil in Verbindung mit einem als Rotor anzusprechenden Bauteil. Der Stator ist dabei zur statischen Verbindung mit der zu justierenden Achse vorgesehen, wodurch sich die Eigenschaft als Stator ergibt. Der Rotor ist gegenüber dem Stator um eine gemeinsame Drehachse frei rotierbar. In vorteilhafter Weise ist der Rotor mit dem Stator verbunden und über ein Radiallager zur Rotation gelagert. Das Radiallager ist in vorteilhafter Weise als Kugellager ausgeführt, andere Ausführungen als Wälzlager, wie z.B. Kegelrollenlager, Zylinderrollenlager, Nadellager etc. sind ebenfalls einsetzbar wie auch prinzipiell Gleitlager.
Der Rotor ist außerdem erfindungsgemäß am Stator in vier, jeweils um 90° versetzten Stellungen arretierbar. Die vier Stellungen können sich dabei durch vier, jeweils um 90° versetzte Arretierpositionen auf dem Stator und eine, mit den vier Arretierpositionen auf dem Stator wechselwirkende Arretierposition auf dem Rotor ergeben oder umgekehrt, durch vier auf dem Rotor vorgegebene Arretierpositionen, die mit einer auf dem Stator wechselwirken. Die Arretierung kann dabei durch wechselwirkende Mittel am Rotor und Stator, wie z.B. Haken und Ösen, Mittel zum Rasten und Einrastpositionen, Klemmen etc. und in vorteilhafter Weise durch Bohrungen und einen Arretierbolzen gegeben sein, wie letzteres auch in einer ersten Ausführungsform vorgesehen ist. Die vier, jeweils um 90° zueinander versetzen Stellungen ermöglichen eine, für eine Justierung hinreichende Ausrichtung in Bezug auf die Drehachse des Rotors und des Stators. Dies erfolgt durch eine Ausrichtung, die jeweils in den vier Stellungen vorgenommen wird und dies in besonders vorteilhafter Weise, in dem, in jeweils in zwei um 180° versetzen Stellungen -diametralen Stellungen- und insbesondere in zum Raum vertikaler und horizontaler Ausrichtung der diametralen Stellungen, abwechselnd eine Ausrichtung in den zwei diametralen Stellungen getrennt vornehmbar ist. Die vertikale und horizontale Ausrichtung der diametralen Stellungen erleichtert dabei die Orientierung eines, die Vorrichtung zur Durchführung des zugehörigen erfindungsgemäßen Verfahrens nutzenden Fachmanns. Der Stator ist in vorteilhafter Weise so auf einer zu justierenden Achse anzuordnen, dass die vier Arretierpositionen, nach Augenmaß, jeweils paarig vertikal und horizontal orientiert sind.
Rotor und Stator sowie gegebenenfalls die Teile des Rotationslagers und weitere führenden Teile sind in vorteilhafter Weise auf einer Drehbank gefertigt. Diese Art der Fertigung bringt durch die Art der Ausführung immer eine hohe Genauigkeit der Werkteile in Bezug auf eine, durch die bei der Fertigung genutzte und dadurch vorgegebene Drehachse, d.h. in anderen Worten eine hohe koaxiale Genauigkeit. Diese Genauigkeit geht in die Genauigkeit, die mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung und eines damit vorgenommenen Verfahrens, zu erzielenden Justierung ein.
An dem Stator ist ein Mittel zur formschlüssigen und koaxialen Aufnahme der Vorrichtung auf eine zu justierende Achse angeordnet. Das Mittel ist in vorteilhafter Weise durch die, zu einem Ende der zu justierenden Achse formschlüssige Ausführung des Stators, d.h. negativ Ausführung der Positiv-Form des Achsenendes im Zentrum des Stators, gegeben. Insbesondere ist hier die Ausführung als Zylinder (die Achse) und komplementärem Loch/Bohrung (am Stator) anzuführen. Jedoch sind auch andere, dem Fachmann geläufige Ausführungen, wie z.B. vier- oder sechskantiges Ende der Achse und entsprechender innenvier- oder Innensechskant am Stator einsetzbar. In vorteilhafter Weise ist das Mittel zur formschlüssigen Aufnahme auch mit einem Mittel zur Arretierung der Vorrichtung, d.h. des Stators der Vorrichtung an der zu justierenden Achse auszustatten. Dieses Mittel kann z.B. durch eine Bohrung in der Achse, mit der der Stator an der Achse verschraubbar ist, gegeben sein, wie es einer zweiten Ausführungsform in Form eines Bolzens mit Zielmarke entspricht. Andere Mittel zur Arretierung, wie z.B. Klemmen, magnetische Bauteile, Arretierbolzen usw., die dem Fachmann geläufig sind, sind ebenfalls einsetzbar.
Auf dem Rotor ist erfindungsgemäß ein Planspiegel angeordnet, welcher an mindestens zwei Kipppunkten in Bezug auf den Stator und den Rotor kippbar ist. Die zwei Punkte sollten dabei nicht auf einer Linie mit der Drehachse des Rotors liegen, da in dieser Stellung nur eine Justierung in einer Richtung in Bezug auf eine Rotation des Rotors erfolgen kann. Die Verkippung des Planspiegels in Bezug auf den Stator ist die, für die Justierung einer Achse mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung hervorzuhebende Möglichkeit der Ausrichtung. Die letztendliche Ausrichtung des Planspiegels senkrecht zur Drehachse des Stators ermöglicht es, den Planspiegel zur Justierung der zu justierenden Achse zu verwenden. Ein in mindestens zwei Kipppunkten verkippbarer Planspiegel ist dem Fachmann als eine in der Optik und Astronomie geläufige Vorrichtung zur Justage bekannt. Eine solche Vorrichtung ist aus dem angelsächsischen entlehnt als „kinematic mirror mount“, kurz auch „mirror mount“, zu Deutsch in etwa „Planspiegelkippachsverstellung“, bekannt und z.B. in der US 2010-207005 A1 offenbart. Der Planspiegel und die beiden Kipppunkte sind insbesondere symmetrisch, in Bezug auf den Mittelpunkt des Rotors der Vorrichtung, ausgerichtet. Dies bietet den Vorteil einer erleichterten Nutzung der Vorrichtung.
Die Vorrichtung weist zudem eine zur Rotationsachse des Stators zentrierte Zielmarke auf. Die Zielmarke kann dabei auf dem Stator integriert ausgeführt sein oder z.B. , wie es auch der zweiten Ausführungsform entspricht, als Teil, z.B. als Schraube oder Bolzen, des Mittels zur formschlüssigen Aufnahme der Vorrichtung auf die Achse ausgeführt sein.
Das erfindungsgemäße Verfahren zur Justierung einer Achse unter Nutzung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung umfasst mindestens die im folgenden aufgeführten Schritte. Zunächst sind die für die Durchführung des Verfahrens benötigten Gegenstände und Einrichtungen bereitzustellen. Dazu zählt die Bereitstellung einer zu justierenden Achse. Hierbei kann jede Achse, die geeignet ist eine erfindungsgemäße Vorrichtung, wie eine solche obenstehend beschrieben ist, aufzunehmen, justiert werden. Insbesondere ist eine Achse eines Plangittermonochromators zur Justierung vorzusehen.
Des Weiteren ist eine erfindungsgemäße Vorrichtung zur Justierung einer Achse, wie eine solche obenstehend beschrieben und in den Ansprüchen 1 bis 4 gekennzeichnet ist, bereitzustellen.
Zur Durchführung des Verfahrens ist außerdem ein Sekundentheodolit mit Autokollimationseinrichtung und fokal einstellbarem Fernrohr bereitzustellen. Sekundentheodoliten mit Autokollimationseinrichtung und fokal einstellbarem Fernrohr sind dem Fachmann bekannt und üblicherweise käuflich erwerbbar.
Zur Justierung der Achse unter Verwendung des Theodolits und der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist letztendlich ein Messnetz im Raum bereitzustellen. Da die Achse senkrecht zu einer ausgezeichneten Richtung im Raum, die z.B. durch die Einfallsrichtung eines Röntgenstrahls auf einen Plangittermonochromator gegeben sein kann, auszurichten ist, bedarf es einer entsprechenden Richtungsvorgabe im Raum, auf die insbesondere der Theodolit auszurichten ist. Diese Richtungsvorgabe ist durch ein Messnetz gegeben, wobei sich das Messnetz durch Positionsmarken und Richtungsmarken für den Theodolit auszeichnet. Die Richtungsmarken sind z.B. durch eine Vermessung eines Röntgenstrahls im Raum mit hoher Präzision vornehmbar. Eine Ausrichtung eines Theodolits auf ein Messnetz zur Horizontierung und Ausrichtung horizontal und vertikal entspricht fachmännischem Tun. In einem Schritt des Verfahrens wird der Theodolit Horizontiert und Zentriert auf einem Messpunkt im Messnetz angeordnet. Der Messpunkt ergibt sich aus der Anordnung der Achse und der ausgezeichneten Richtung im Raum, zu der die Achse senkrecht auszurichten ist. Zudem wird die optischen Achse des Theodolits senkrecht zu dieser Richtung im Messnetz, z.B. die durch einen Röntgenstrahl ausgezeichnete Richtung, angeordnet, auf die auch die zu justierende Achse senkrecht auszurichten ist, so dass bei Kongruenz der optischen Achse des Theodolits mit der zu justierenden Achse, die zu justierende Achse justiert ist.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist auf der zu justierenden Achse anzuordnen. Dazu sind die an der Vorrichtung vorgesehen Mittel zur formschlüssigen Aufnahme der Vorrichtung auf die Achse zu nutzen, wie diese obenstehend beschrieben sind.
Die vier Arretierpositionen des Rotors mit dem Stator sind in vorteilhafter Weise so auszurichten, dass der verkippbare Planspiegel diametral horizontal und diametral vertikal in Bezug auf den Raum, orientierbar bzw. schwenkbar ist.
Der hier angesprochene Raum zeichnet sich immer durch eine Horizontale bzw. Horizontalebene aus, auf die sich z.B. durch ein Lot (Lotrechte) oder eine Dosenoder Röhrenlibelle auszurichten ist und durch eine Vertikale (entspricht der Lotrechten), die immer senkrecht zu der Horizontalen orientiert ist und somit auch durch die Horizontale auffindbar.
In einem ersten Justierschritt wird der Planspiegel der Vorrichtung senkrecht zur Drehachse des Stators ausgerichtet. Dies erfolgt zunächst durch Arretierung des Rotors mit dem Stator und dies in Abfolge jeweils diametral vertikal und horizontal in den vier, jeweils 90° zueinander versetzten Arretierpositionen. Diese Aufteilung erfolgt, um die Ausrichtung horizontal und vertikal zu trennen, wodurch eine hinreichende Ausrichtung des Spiegels gewährleistet ist, die so in nur wenigen Schritten erreichbar ist. Die Ausrichtung des Spiegels erfolgt durch Verkippung in den jeweiligen Arretierpositionen, bis der Planspiegel in Autokollimation zum Theodoliten steht und so im Okular des Theodolits das beobachtete Autokollimationskreuz bei Rotation des Rotors ortsfest in Bezug auf das Fadenkreuz des Theodolits erscheint. Das Autokollimationskreuz, d.h. das von dem Planspiegel gespiegelte Kreuz, muss dabei nicht mit dem Fadenkreuz im Theodolit zusammenfallen. Der Planspiegel ist nun senkrecht zu der Drehachse des Stators ausgerichtet. Das erfindungsgemäße Verfahren und die erfindungsgemäße Vorrichtung machen sich dabei den Umstand zunutze, dass für die Überprüfung der Orientierung des Planspiegels durch Beobachtung des gespiegelten Fadenkreuzes, es ausreichend ist, dass der Planspiegel in Autokollimation des Theodolits nur einen Teil des Bildes, das von dem Fernrohr des Theodolits erfasst ist, abdeckt und dabei auch nicht zentriert sein muss.
In einem nächsten Justierschritt wird der Planspiegel senkrecht zu der, zu justierenden Achse ausgerichtet. Dies erfolgt durch Rotation der zu justierenden Achse in dem erreichbaren Drehbereich und Ausrichten des Planspiegels durch Verkippung, bis dieser in Autokollimation zum Theodolit und somit das beobachtete Autokollimationskreuz bei Rotation der zu justierenden Achse ortsfest in Bezug auf das Fadenkreuz des Theodolits erscheint.
Der Planspiegel ist nunmehr senkrecht zu der zu justierenden Achse ausgerichtet.
Im letzten Justierschritt wird die zu justierende Achse kongruent zur richtungsweisenden optischen Achse des Theodolits durch Ändern der Positionierung der Achse ausgerichtet, so dass unabhängig von einer Rotation der Achse die Zielmarke am Stator mit dem Mittelpunkt des Fadenkreuzes im Theodolit in Fokuseinstellung zusammenfällt und in Autokollimation das beobachtete Autokollimationsfadenkreuz des Planspiegels mit dem Fadenkreuz im Theodolit zusammenfällt.
Die Drehachse der zu justierenden Achse und damit diese Achse selbst, sind anschließend kongruent mit der optischen Achse des Theodolits und damit senkrecht auf eine ausgezeichnete Richtung im Messnetz, auf die die optische Achse des Theodolits senkrecht ausgerichtet ist, justiert.
Eine Durchführung des Verfahrens in gleicher Art, im selben Messnetz an einer weiteren zu justierenden Achse erlaubt eine Ausrichtung dieser weiteren Achse nicht nur senkrecht zu einer ausgezeichneten Richtung im Messnetz sondern zugleich auch parallel zu einer bereits justierten Achse.
Das erfindungsgemäße Verfahren zeichnet sich dadurch aus, dass eine, über die genutzte erfindungsgemäße Vorrichtung zweistufige Vorjustierung einer zu justierenden Achse erfolgt, die auch für zu justierende Achsen mit kleinem Drehbereich über den Stator und Rotor und die Einrichtung des Planspiegels, in vereinfachter und leicht zugänglicher Weise in vollem Drehbereich, in wenigen Schritten erfolgen kann. Das erfindungsgemäße Verfahren nutzt dabei zudem die hohe Genauigkeit in Bezug auf eine Koaxialität der Teile der erfindungsgemäßen Vorrichtung bei Fertigung derselben auf einer Drehbank. Auch der Einsatz eines Sekundentheodolits gewährleistet hohe Genauigkeiten in Bezug auf die optische Ausmessung. Das erfindungsgemäße Verfahren mit Vorrichtung ist dabei insbesondere für Achsen in einer Größenordnung geeignet, die den Einsatz eines handelsüblichen Theodolits zur geodätischen Vermessung erlauben, da bei diesen Größenordnungen minimale Fehler in der optischen Justierung sich entsprechend geringer auswirken.
Ausführungsbeispiel
Die Erfindung soll in einem Ausführungsbeispiel und anhand von zwei Figuren näher erläutert werden.
Die Figuren zeigen:
Fig. 1 : Schematische Darstellungen einer Vorrichtung zur Justierung von Drehachsen: a) Darstellung in schräger Aufsicht auf den Rotor der Vorrichtung und b) Darstellung in schräger Aufsicht auf den Stator der Vorrichtung;
Fig. 2: Schematischer Aufbau (Explosionsansicht) zur Durchführung des Verfahrens zur Justierung von Drehachsen unter Nutzung der Vorrichtung zur Justierung von Drehachsen und zu justierende Drehachsen eines Plangittermonochromators;
Die Figur 1 zeigt eine schematische Darstellungen einer Vorrichtung V zur Justierung von Drehachsen in a) schräger Aufsicht auf den Rotor 1 der Vorrichtung und b) schräger Aufsicht auf den Stator 2 der Vorrichtung. Auf dem Rotor 1 ist ein Planspiegel 3 angeordnet, der in zwei Kipppunkten 4a, 4b kippbar ist. Die Kippung erfolgt im Ausführungsbeispiel mittels Abstandsänderung des Trägers 9 des Planspiegels 3 durch rein- oder rausdrehen von Schrauben an den Kipppunkten 4a, 4b. In dem Rotor 1 ist eine Bohrung 7 vorgesehen, in die ein Arretierbolzen 6 einsteckbar ist und die mit vier, jeweils um 90° versetzten Bohrungen 7a, 7b, 7c, 7d als Arretierpositionen auf dem Stator in Deckung gebracht werden kann, so dass der Rotor an vier, um 90° versetzten Positionen, mit dem Stator, mit Hilfe des Arretierbolzens arretierbar ist. Zur erleichterten Orientierung ist die Bohrung 7 auf dem Rotor in einer Flucht durch die zentrierte Zielmarke 8, mit den symmetrisch hierzu angeordneten Planspiegel 3 und Kipppunkten 4a, 4b anzuordnen. In dem Rotor ist ein Bolzen 5 eingesteckt, der der Befestigung auf einer zu justierenden Achse (siehe Fig. 2, A1/A2) dient.
Die Bauteile Rotor 1 , Stator 2 und Bolzen 5 sind im Ausführungsbeispiel aus rostfreiem Stahl und auf einer Drehbank gefertigt. Der Planspiegel 3 samt Träger 9 und Schrauben an den Kipppunkten 4a, 4b ist vorgefertigt käuflich erworben.
Die Fig. 2 zeigt einen schematischen Aufbau in Explosionsansicht, wie ein solcher zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Justierung von Drehachsen unter Nutzung der Vorrichtung zur Justierung von Drehachsen bereitzustellen ist, bis auf ein Messnetz im Raum, welches nicht mitgezeigt ist. Die Figur zeigt neben der erfindungsgemäßen Vorrichtung V den Theodoliten T, im Ausführungsbeispiel ist dieser gegeben durch einen Sekundentheodolit mit Autokollimationseinrichtung und fokal einstellbarem Fernrohr, und den Plangittermonochromator MC. Der Plangittermonochromator MC im Ausführungsbeispiel entspricht einem solchen, wie in Aufsatz 1 beschriebenen. Der Plangittermonochromator MC umfasst einen Planspiegel M und ein Plangitter G sowie jeweils eine Drehachse A1 , A2 für Planspiegel und Plangitter. Die Drehachsen A1 und A2 entsprechen dabei den zu justierenden Achsen. Die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Justierung einer Achse V im Ausführungsbeispiel in Fig. 2 wird formschlüssig auf die Achse A1 gesteckt und dort mit dem Bolzen 5 (siehe Figur 1a und b) befestigt durch Verschraubung. Ein Einfallender Röntgenstrahl (X-ray) ist mit gezeigt.
Das erfindungsgemäße Verfahren zur Justierung einer Achse erfolgt im Ausführungsbeispiel wie folgt. Zunächst wird an einem Plangittermonochromator MC eine erfindungsgemäße Vorrichtung V bereitgestellt sowie ein Theodolit T als Sekundentheodolit mit Autokollimationseinrichtung und fokal einstellbarem Fernrohr. Ein Messnetz zur Ausrichtung des Theodolits ist ebenfalls bereitgestellt und beinhaltet Markierungen zur Horizontierung und Ausrichtung des Theodolits auf die Einfallsrichtung eines Röntgenstrahls (X-ray). Die Vorrichtung wird auf eine der Drehachsen A1 , A2 als zu justierende Achse angeordnet und mit dem Bolzen 5 der Vorrichtung V fixiert. Die Anordnung der Vorrichtung V auf der zu justierenden Achse A1 , A2 erfolgt, durch die Fertigung der Bauteile auf einer Drehbank, mit einer hohen koaxialen Genauigkeit. Die vier Arretierpositionen 7a, 7b, 7c, 7d am Stator 2 werden so ausgerichtet, dass der Rotor 1 diametral horizontal und diametral vertikal durch Arretierung am Stator 2 orientierbar ist. Der Sekundentheodolit wird vertikal und horizontal in Bezug auf das Messnetz, zur Ausrichtung der zu justierenden Achse senkrecht auf die Richtung eines einfallenden Röntgenstrahls, welche durch das Messnetz repräsentiert ist, kongruent zur optischen Achse des Theodolits ausgerichtet und horizontiert. In einem ersten Schritt zur Justierung der zu justierenden Achse, wird der Planspiegel 3, der Vorrichtung V, senkrecht zur Drehachse des Stators 2 justiert. Hierzu wird der Rotor 1 durch Arretierung in den vier Arretierpositionen 7a, 7b, 7c, 7d des Stators 2 mit dem Stator 2, jeweils diametral vertikal und horizontal arretiert und der Planspiegel 3 in den Arretierpositionen 7a, 7b, 7c, 7d durch Verkippung ausgerichtet, bis der Planspiegel 3 in Autokollimation zum Theodoliten T steht und so im Okular des Theodolits T das beobachtete Autokollimationskreuz bei Rotation des Rotors ortsfest in Bezug auf das Fadenkreuz des Theodolits T erscheint. Anschließend wird der Planspiegel 3 der Vorrichtung V senkrecht zu der zu justierenden Achse A1 ausgerichtet, in dem die zu justierenden Achse A1 , A2 rotiert wird und der Planspiegel 3 durch Verkippung ausgerichtet wird, bis dieser exakt in Autokollimation zum Theodoliten T und somit das beobachtete Autokollimationskreuz bei Rotation der zu justierenden Achse A1 , A2 ortsfest in Bezug auf das Fadenkreuz des Theodolits T erscheint. Abschließend wird dann die zu justierenden Achse A1 , A2 kongruent zur richtungsweisenden optischen Achse des Theodolits T justiert. Dies erfolgt durch Ändern der Positionierung der zu justierenden Achse A1 , A2, so dass unabhängig von einer Rotation der Achse A1 die Zielmarke 8 am Rotor 1 mit dem Mittelpunkt des Fadenkreuzes im Theodolit T in Fokuseinstellung zusammenfällt und in Autokollimation das beobachtete Autokollimationsfadenkreuz des Planspiegels mit dem Fadenkreuz im Theodolit zusammenfällt.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung V und das erfindungsgemäße Verfahren unter Nutzung der erfindungsgemäßen Vorrichtung erlauben eine präzise und vereinfachte Justierung einer Achse A1 , A2 auch bei eingeschränktem Drehbereich der Achse A1 , A2. Dies erfolgt insbesondere durch die Entkopplung der Ausrichtung des Planspiegels 3 senkrecht zu der zu justierenden Achse A1 , A2 im vollen Drehbereich (360°) der erfindungsgemäßen Vorrichtung V.

Claims

Patentansprüche . Vorrichtung zur Justierung einer Achse, mindestens umfassend
- einen Stator (2) zur statischen Verbindung mit einer zu justierenden Achse (A1 , A2) und einen Rotor (1 ), wobei der Rotor (1 ) am Stator (2) in vier jeweils um 90° versetzten Positionen (7a, 7b, 7c, 7d) arretierbar ist,
- Mittel zur formschlüssigen und koaxialen Aufnahme der Vorrichtung auf eine zu justierende Achse (A1 , A2) angeordnet am Stator (2),
- einen Planspiegel (3), welcher auf dem Rotor (1 ) angeordnet ist und an mindestens zwei Kipppunkten (4a, 4b) in Bezug auf den Rotor (1 ) kippbar ist und wobei der Planspiegel und die mindestens zwei Kipppunkte (4a, 4b) symmetrisch zum Mittelpunkt des Rotors angeordnet sind und
- eine zur Rotation des Rotors (1) zentrierte Zielmarke (8). . Vorrichtung zur Justierung einer Achse nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das Mittel zur formschlüssigen und koaxialen Aufnahme der Vorrichtung (V) auf eine zu justierende Achse (A1 , A2) mit einem Bolzen (5) an der Achse (A1 , A2) so befestigt ist, dass dessen Achse mit einer Drehachse des Stators (2) und der zu justierenden Achse (A1 , A2) zusammenfällt und der Bolzen (5) eine Zielmarke (8) umfasst. . Vorrichtung zur Justierung einer Achse nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die vier jeweils um 90° versetzten Positionen (7a, 7b, 7c, 7d) zur Arretierung des Rotors (1 ) am Stator (2) durch vier Bohrungen (7a, 7b, 7c, 7d) im Stator (2) und einen Arretierbolzen (6) mit Bohrung (7) am Rotor (1 ) gegeben sind. . Verfahren zur Justierung einer Achse unter Nutzung einer Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, mindestens umfassend die Schritte
- Bereitstellen einer zu justierenden Achse (A1 , A2), einer Vorrichtung zur Justierung einer Achse (V) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3 und eines Sekundentheodolits mit Autokollimationseinrichtung und fokal einstellbarem Fernrohr (Theodolit, T) sowie eines Messnetzes im Raum,
- Anordnung der Vorrichtung (V) auf der zu justierenden Achse (A1 , A2),
- Ausrichten der vier Arretierpositionen (7a, 7b, 7c, 7d) am Stator (2), so dass der Rotor (1 ) diametral horizontal und diametral vertikal durch Arretierung am Stator (2) orientierbar ist,
- Anordnung des Theodolits (T) vertikal und horizontal in Bezug auf das Messnetz, zur Ausrichtung der zu justierenden Achse (A1 , A2) senkrecht auf eine Richtung im Messnetz und kongruent zur optischen Achse des Theodolits (T),
- Justierung des Planspiegels (3) der Vorrichtung senkrecht zur Drehachse des Stators (2) durch Arretierung des Rotors (1 ) mit dem Stator (2) jeweils diametral vertikal und horizontal unter Nutzung der Arretierpositionen (7a, 7b, 7c, 7d) und Ausrichtung des Planspiegels (3) in den Arretierpositionen (7a, 7b, 7c, 7d) durch Verkippung bis der Planspiegel (3) in Autokollimation zum Theodoliten (T) steht und so im Okular des Theodolits (T) das beobachtete Autokollimationskreuz bei Rotation des Rotors (1) ortsfest in Bezug auf das Fadenkreuz des Theodolits (T) erscheint und anschließend,
- Justierung des Planspiegels (3) der Vorrichtung senkrecht zu der zu justierenden Achse (A1 , A2) durch Rotation der zu justierenden Achse (A1 , A2) und Ausrichten des Planspiegels (3) durch Verkippung, bis dieser exakt in Autokollimation zum Theodoliten (T) und somit das beobachtete Autokollimationskreuz bei Rotation der zu justierenden Achse (A1 , A2) ortsfest in Bezug auf das Fadenkreuz des Theodolits (T) erscheint,
- Justierung der zu justierenden Achse (A1 , A2) kongruent zur richtungsweisenden optischen Achse des Theodolits (T) durch Ändern der Positionierung der zu justierenden Achse (A1 , A2), so dass unabhängig von einer Rotation der zu justierenden Achse (A1 , A2) die Zielmarke am Rotor (1 ) mit dem Mittelpunkt des Fadenkreuzes im Theodolit (T) in Fokuseinstellung zusammenfällt und in Autokollimation das beobachtete Autokollimationsfadenkreuz des Planspiegels (3) mit dem Fadenkreuz im Theodolit (T) zusammenfällt.
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