CH197901A - Winkelmessinstrument. - Google Patents

Description

      Winkelmessinstruinent.       Gegenstand vorliegender Erfindung ist  ein     Winkelmessinstrument,    bei dem am Teil  kreis zwei an verschiedenen Stellen befind  liche     Kreisteilungen    angeordnet sind, vor:  denen eine Kreisstelle der einen     Teilung     durch ein Abbildungssystem bei einer am an  dern Ende des Durchmessers liegenden Kreis  stelle der andern Teilung abgebildet wird, so  dass beide Teilungen in einem gemeinsamen       Mikroskop    abzulesen sind, und wegen ihrer       ,getrennten    Lage bezüglich     Intervallgrösse     und Bezifferung unabhängig voneinander ge  staltet werden     können.     



  Bei den     Winkelmessinstrumenten    ist es im  Interesse einer bequemeren Handhabung ge  bräuchlich geworden, zwei gegenüberliegende  Kreisstellen in einem gemeinsamen Mikro  skop abzulesen und im gleichen Gesichtsfeld  eventuell auch noch zwei Kreisstellen des  zweiten Kreises     (Höhenkreis)    sichtbar zu  machen. Bei dieser     Einrichtung    ist es wich  tig, die einzelnen     Teilkreisbilder    so übersicht  lich     wie    nur möglich zu gestalten, da gegen  über den früher verwendeten     Instrumenten       zwei- oder sogar viermal so viele Kreisstellen  zur Abbildung gelangen.  



  Die vorliegende Erfindung ermöglicht  eine weitgehende Vereinfachung der     Teil-          lreisbilder,    indem an zwei verschiedenen  Stellen des Teilkreises zwei besondere Tei  lungen angebracht werden, die unter sich  nicht gleich zu sein brauchen, und zwar so  wohl in bezug auf die     Intervallgrösse,    wie  auch der Bezifferung. Von jeder dieser Tei  lungen wird je eine der andern gegenüber  liegende Kreisstelle zur Abbildung gebracht,  so dass die     Ablesung    bezüglich     Fehlerelimina-          tion    und Genauigkeit derjenigen gleichwertig  wird, bei der von der nämlichen Teilung zwei  gegenüberliegende Kreisstellen abgebildet  werden.  



  Nach der vorliegenden Erfindung wird  die eine der erwähnten     Kreisstellen    durch  ein Abbildungssystem bei der andern Kreis  stelle     und    in der Ebene derselben abgebildet,  wobei das eine Kreisbild nach Bedarf in das  andere hineingeschoben erscheinen kann.  



  Wird die Abbildung der einen Kreisstelle      auf die andere in der Weise vorgesehen, dass  bei gleichlaufenden Kreisbildern die Striche  der einen Teilung nahe neben den Strichen  der andern Teilung erscheinen, so kann im  gemeinsamen Mikroskop diese Doppelteilung  wie eine einfache Teilung abgelesen werden,  zum Beispiel durch ein Mikrometer mit  Strich- oder Bildverschiebung, wobei aber das  Resultat gleich dem arithmetischen Mittel  der beiden Kreisstellen entspricht. Bei dieser  Art der Abbildung ist es besonders wichtig,  dass die eine der beiden Teilungen keine Be  zifferung aufweist, weil sonst sowohl auf  rechte, wie auch verkehrte Zahlen an der  selben Stelle erscheinen     würden.     



  Bei der zweiten Art der Abbildung der  einen Kreisstelle auf der andern erfolgt in  der Richtung der Teilung keine Umkehrung,  so dass die beiden Kreisbilder gegenläufig  und nur teilweise     ineinandergeschoben    er  scheinen, ähnlich der bekannten Koinzidenz  ablesung, aber ohne Trennungslinie.  



  Wird in diesem Falle das Intervall der  einen Kreisteilung gleich einem Mehrfachen  des     Intervalles    der andern Teilung gemacht,  so zeigt sich     gegeniil)er    der gebräuchlichen       Koinzidenzablesung    ein viel einfacheres Ab  lesungsbild, ohne dass die     Ablesungsfeinheit          vermindert    wird.  



  Die Genauigkeit der     Ablesung    kann auch  in diesem Falle,     wie    es bei der gewöhnlichen       Koinzidenzablesung    üblich geworden     ist,    da  durch wesentlich gesteigert werden, dass ein  optisches Mikrometer vorgesehen     -,vird,    nur  muss dieses Mikrometer innerhalb des Strah  lenganges des     Abbildungssy        stemes    angeord  net werden.  



  Bei einem Teilkreis aus Glas kann vor  teilhafterweise die zweite Teilung auf der  Rückseite angebracht werden. In diesem  Falle können beide Teilungen den nämlichen  Teilungsdurchmesser erhalten, da die Dicke  des Glaskreises eine Störung des einen Bildes  durch das andere ausschliesst.  



  Sollen die zwei Teilungen in derselben       Aufspannung    des Kreises, das heisst auf der  gleichen Fläche aufgebracht werden, so kann  die eine Teilung einen etwas andern Tei-         lungsdurchmesser    erhalten, als die andere.  In diesem Falle wird die Differenz in der       Intervallgrösse    durch passende Wahl des  Abbildungsmassstabes im Abbildungssystem  ausgeglichen.  



  Für die erstmalige Einstellung der rich  tigen gegenseitigen Lage der beiden Teil  bilder und besonders für deren dauernde Er  haltung ist es am besten, wenn das Abbil  dungssystem aus einem Minimum von opti  schen Teilen besteht. Dieses Minimum ergibt  sich bei zwei Prismen und einem Mikroskop  objektiv, die in einer Geraden angeordnet  sind.  



  Bei der     Koinzidenzablesung    muss bei die  ser Anordnung das eine der beiden Prismen  mit einem Dach versehen werden, das mit       Berücksichtigung    der ausserordentlichen Fein  heit der Teilstriche normaler Weise mit  sehr grosser Genauigkeit ausgeführt werden  müsste. Wird aber das     Ablesungssystem     etwas exzentrisch angeordnet und dafür ge  sorgt, dass jede Dachfläche für sich das volle  Abbildungsbüschel aufnehmen kann, so kön  nen zwei um 180   auseinander liegende  Striche aufeinander abgebildet werden, ohne  dass das Dach das Büschel halbieren muss.  



  Vom     Erfindungsgegenstand    ist ein Aus  führungsbeispiel dargestellt:       Fig.    1 stellt einen Vertikalschnitt durch  den Horizontalkreis eines     ZVinkelmessinstru-          mentes    dar;       Fig.    2 zeigt das     Ablesungsbild    bei der       Ablesung    mittels Strichmikrometer;

         Fig.    3 ist ein     Ablesungsbild    für     Koinzi-          denzablesung    mit verschiedenen Teilungs  intervallen, und       Fig.    4 zeigt eine schematische Draufsicht  auf eine Variante des     Abbildungssystemes     mit     exzentrischer    Anordnung;       Fig.    5 ist ein Aufriss des Dachprismas  der     Ausführungsform    gemäss Fi<I>tz</I>-. 4 mit ein  gezeichnetem Hauptstrahl.  



  In     Fig.    1 ist a, a ein als Teilkreis die  nender Glasring mit den beiden auf verschie  denen Seiten desselben liegenden, sich über  den ganzen Umfang erstreckenden Kreistei  lungen     il    und     i=.        b1        und        b-    sind die beiden      Prismen und 01 das     Mikroskopobjektiv    eines       Abbildungssystemes.    t' und     t2    sollen auch  gleichzeitig die betrachteten Kreisstellen be  deuten.

   Das Prisma c' führt die Beleuchtung  für beide Kreisstellen t',     t2    herbei.     Prisma        c2     und Mikroskopobjektiv     o2    stellen das ge  meinsame     Ablesemikroskop    dar; das von die  sem entworfene, reelle Bild B ist der Okular  betrachtung zugänglich.  



  Auf der mit dem Dreifuss verbundenen       Achsenbüchse    d ist einerseits die Kreis  achse e montiert     und    anderseits die Ver  tikalachse f drehbar gelagert.     In    fester  Verbindung mit der Vertikalachse f ist die  Lagerstütze g angeordnet, die in einer Aus  sparung das - Abbildungssystem b',     b2,    01  enthält und die auch Träger für das Mikro  skop c=, o\, sowie für das Beleuchtungsprisma  c' ist.  



  Das Abbildungssystem erzeugt von der  Kreisstelle t' bei Kreisstelle     t'    ein gleich  grosses, reelles Bild, so dass beide Kreisstel  len durch das gemeinsame     i4likroskop    c\,     o'     abgelesen werden können.  



  Die     zweite    Kreisteilung     t'    kann auch auf  der gleichen Fläche wie t' aufgetragen wer  den, wenn der Teilungsradius einige Zehntel  millimeter verschieden vom     Teilungsradius     für t' gewählt wird.  



  Im     Ablesungsbild        Fig.    2 entsprechen die  Striche t', t' der Kreisstelle t'     und    die Striche       t=,        t=    der Kreisstelle     t2.    Der im reellen Bild<I>B</I>  (Fit-. 1) angeordnete     Mikrometerstrich    in  dient zur     Feinablesung,    indem er auf geeig  nete Weise in die Mitte eines Strichpaares  eingestellt wird.  



  Im     Ablesungsbild        Fig.    3 entsprechen die  Striche<I>t', t'</I> der Kreisstelle t' mit einem  Intervall von 20 Minuten und die Striche       t=,   <I>t=</I><B>...</B> der Kreisstelle<I>t=</I> mit einem Intervall  von vier Minuten. Die beiden Teilungen sind  gegenläufig. Der im gemeinsamen Mikroskop  bei B     (Fig.    1) angeordnete feste Indexstrich  i zeigt die ganzen Grade und die Zehner  minuten, im vorliegenden Falle 5'40'. Ein  beliebiger Strich der untern Teilung t' kann  benützt werden, um die ganzen Minuten ab  zulesen und deren Zehntel zu schätzen.

   Hier-    bei ist ein     4'-Intervall    der obern Teilung als  zwei Minuten zu zählen, so dass die ganze       Ablesung    lautet: 5 40'     +    2,8 Minuten, also       5 42,8'.    Es ist ohne weiteres ersichtlich, dass  durch das Wegfallen der vier Minutenstriche  in der untern Teilung die     Übersichtlichkeit     stark zugenommen hat, ohne dass die Ab  lesungsfeinheit vermindert worden ist. Wer  den die 2,8 Minuten durch ein im besonderen  Abbildungssystem angeordnetes optisches  Mikrometer in der Weise gemessen, dass die  untern Striche mit den obern zur     Koinzidenz     gebracht werden, so kann eine wesentlich  grössere     Ablesegenauigkeit    erreicht werden.

    Im Gegensatz zu der bisherigen Koinzidenz  ablesung sind im     Ablesungsbild        Fig.    3 die  beiden Teilungen nicht durch eine Tren  nungslinie abgeschnitten, so dass direkt die  Strichanfänge mit den bekannten Anlauf  spitzen gebraucht werden können.  



  In der Draufsicht nach     Fig.    4 ist das  Abbildungssystem mit den Prismen b',     b=     und dem Objektiv o' dargestellt. Die auf  einer durch das Kreiszentrum     K    gehenden  Linie liegenden Kreisstellen p' der Teilung  <I>t'</I> und<I>p=</I> der Teilung<I>t=</I> werden durch das  Prisma b', das Objektiv o' und das Prisma b=  aufeinander abgebildet. Das Prisma     b'    ist  verbreitert und mit einem Dach versehen. Die  beiden Bildachsen sind in diesem Prisma  symmetrisch zur Dachkante     h    versetzt. Jede  Dachseite kann die ganze Breite des Abbil  dungsbüschels aufnehmen.

   Das ganze Ab  bildungssystem wird gegen die Kreismitte     K     um die halbe     Achsenversetzung    verschoben.  so dass die symmetrische     Übertragung    ge  wahrt bleibt.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH: Winkelmessinstrument, dadurch gekenn zeichnet, dass am Teilkreis zwei an verschie denen Stellen befindliche Kreisteilungen an geordnet sind, von denen eine Kreisstelle der einen Teilung durch ein Abbildungssystem bei einer am andern Ende des Durchmessers liegenden Kreisstelle der andern Teilung und in der Ebene derselben abgebildet wird, so dass beide Teilungen in einem gemeinsamen Mikroskop abzulesen sind, und wegen ihrer getrennten Lage bezüglich Intervallgrösse und Bezifferung unabhängig voneinander ge staltet -erden können.

   UN TERAN SPRt; CHE 1. Winkelmessinstrument nach Patentan spruch, gekennzeichnet durch eine der artige Ausbildung, class im gemeinsamen Ablesungsbild die Abbildung der einen Kreisteilung in die Ebene der andern, also die eine Teilung in die andere hin eingeschoben erscheint.

   ?. Winkelmessinstrument nach Patentan spruch und Unteranspruch 1 mit gleich laufenden Kreisteilungen, gekennzeich net durch eine solche Ausbildung, dass die Abbildung die Striche der einen Tei lung unmittelbar neben den Strichen der andern Teilung erscheinen lässt, so dass im gemeinsamen Mikroskop durch ein Mikrometer mit Mittelfadeneinstellung direkt die Ablesung des arithmetischen Mittels der beiden Kreisstellen erfolgen kann.

   3. Winkelmessinstrument nach Patentan spruch und Unteranspruch 1. gekenn zeichnet durch eine derartige Ausbil <B>dung,</B> (lass die Abbildung der einen Tei lung in die Ebene der andern ohne Um kehrung erfolgt. so dass im gemeinsamen llil¯roskop die beiden Teilbilder ohne Trennungslinie. aber gegenläufig erschei nen und die Mittelablesung in bekannter Weise durch Schätzung erfolgen kann.

   4. Winkelmessinstrument nach Patentan spruch, dadurch ;ekennzeichnet, dass das Intervall der einen Kreisteilung ein Mehrfaches des Tntervalles der andern Teilung ist. so dass infolge )Äregfalles einer grossen Anzahl von Strichen das Ablesun-sbild viel übersichtlicher er- scheint, ohne die Ablesungsfeinheit zu vermindern.

   5. Winkelmessinstrument nach Patentan spruch, dadurch gekennzeichnet, dass im Abbildungssystem, das die eine Kreis teilung in die Ebene der andern abbildet, ein optisches Mikrometer angeordnet ist, mit dem die Mittelablesung durch Koin- zidenzeinstellung erfolgen kann. 6. Winkelmessinstrument nach Patentan spruch, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Teilungen auf den gegenüber liegenden Kreisringflächen eines Teil kreises aus Glas angeordnet sind.

   7. Winkelmessinstrument nach Patentan- spruch, dadurch gekennzeichnet, dass die eine Teilung mit einem etwas andern Durchmesser als ihn die andere Teilung besitzt, auf der gleichen Kreisfläche eines Teilkreises aus Glas aufgetragen ist, wo bei die Differenz in der Intervallgrösse durch passende Wahl des Abbildungs- massstabes im Abbildungssystem ausge glichen wird. B.

   Winkelmessinstrument nach Patent < 1ri- spruch, dadurch gekennzeichnet, dass (las Abbildungssystem für die Abbildung der einen Teilung in die Ebene der andern aus zwei Prismen und einem Mikroskop objektiv besteht, welche drei Körper in einer Geraden angeordnet sind.

   9. @jrinkelmessinstrument nach Patentan spruch und Unteranspruch S, dadurch ge kennzeichnet, dass das eine der beiden Prismen mit einem Dach versehen und das ganze Abbildungssystem etwas ex zentrisch angeordnet ist, wobei jede Dachfläche für sich das volle Abbil dungsbüschel aufnehmen kann, so dass für die Ausführung des Daches keine erhöhte Genauigkeit nötig ist.