DD236986A1 - Einrichtung zur kontrolle einer winkel-nullage - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Kontrolle einer Winkel-Nullage innerhalb kleiner Toleranzbereiche, die besonders im Geraetebau zur Langzeitkontrolle der Winkellage bzw. Justierung von Geraeten verwendet werden kann. Ziel ist es, eine Moeglichkeit zur Kontrolle einer Winkel-Nullage zu finden, mit der mit grosser Sicherheit auch kleinste Winkelaenderungen angezeigt werden. Die Aufgabe, eine Einrichtung zur Kontrolle einer Winkel-Nullage innerhalb kleiner Toleranzbereiche mit elektronisch angesteuerten Anzeigeelementen bzw. -einrichtungen zu schaffen, wobei die Signalgewinnung kontaktlos erfolgen soll, wird unter Verwendung einer Libelle, die bis auf eine Gasblase vollstaendig mit einer Fluessigkeit gefuellt ist, und mindestens eines auf einen opto-elektronischen Empfaenger gerichteten Lichtstrahls dadurch geloest, dass die Libelle fest mit dem zu kontrollierenden Koerper verbunden und in dem Lichtstrahl so angeordnet ist, dass in der Nullage der Libelle der unmittelbare Durchgang des Lichtstrahles durch die Fluessigkeit vorgesehen ist, waehrend sich in jeder anderen Winkellage die Gasblase im Weg des Lichtstrahles befindet. Fig. 1

Description

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Die Einrichtung zur Kontrolle einer Wiηkel-Nullage innerhalb kleiner ToIeranzbereiche weist eine Libelle 1 auf, die im wesentlichen aus einem transparenten Hohlkörper 2, der bis auf eine Gasblase 3 mit einer ebenfalls transparenten Flüssigkeit 4 gefüllt ist, besteht Die Libelle 1 ist fest mit dem zu kontrollierenden Korper oder Gerat (nicht dargestellt) verbunden Die von zwei fest angeordneten Lichtquellen 5 und 6 ausgehenden Lichtstrahlen 7 und 8 liegen in einer Ebene mit der Kippnchtung der Libelle 1 und sind so zu dem transparenten Hohlkörper 2 ausgerichtet, daß in dessen Nullage der Durchgang der Lichtstrahlen 7 und 8 durch die Flüssigkeit 4 gemäß Figur 1 vorgesehen ist Die Lichteintnttsflachen 9 und 10 der Libelle 1 sind eben ausgeführt und bilden die Schenkel eines gleichschenkligen Dreiecks, wobei diese Schenkel einen größeren Anstieg aufweisen alsjede beliebige Tangente in der Zeichenebene an die innere gekrümmte Mantellmie 11 des Hohlkörpers 2 Auf der Lichtaustrittsseite der Libelle

1 sind zur Kontrolle der Lichtstrahlen 7 und 8 eine beidseitig verspiegelte Glasplatte 12 und zwei opto-elektronische Empfanger 13 und 14 vorgesehen. In der Nullage der Libelle 1 treffen die Lichtstrahlen 7 und 8 nach ihrem Durchgang durch den Hohlkörper

2 mit der Flüssigkeit 4, wobei sie mehrmals gebrochen werden, auf die doppelt verspiegelte Glasplatte 12 Von dieser Platte 12 wird der Lichtstrahl 7 auf den optoelektronischen Empfanger 13 und der Lichtstrahl 8 auf den Empfanger 14 reflektiert Wenn sich die Lage der Libelle und damit auch die des zu kontrollierenden Korpers verändert, wandert die Gasblase aus und kreuzt ζ B den Weg des Lichtstrahles 8 entsprechend Figur 2 Die sprunghaft auftretende Änderung des Brechungsindex und die besondere Lage der Lichteintrittsflache 9 zur Tangente an der inneren gekrümmten Mantellmie 11 bewirken eine Totalreflexion des Lichtstrahles 8 an dieser Mantellmie 11, so daß am opto-elektronischen Empfanger 14 kein Signal mehr registriert wird Vorteilhaft wird fur die Einrichtung eine Röhrenlibelle mit einem großen Krümmungsradius der inneren Mantellmie verwendet, um eine ausreichende Empfindlichkeit zu erreichen Der jeweils anzuzeigende Grenzwert der Neigung kann durch den Abstand der Lichtstrahlen 7 und 8 von der Grenzflache der Gasblase zur Flüssigkeit eingestellt werden Durch die sprunghaft auftretende innere Totalreflexion ist eine sichere Anzeige bei Überschreitung des Grenzwertes gewährleistet Eine weitere Möglichkeit der Anwendung dieses Anzeigeprinzips von Neigungen ergibt sich bei Einsatz einer Dosenlibelle, mit der dann die Kontrolle der Neigung einer Flache in zwei Richtungen realisierbar ist

Claims (2)

1 Einrichtung zur Kontrolle einer Winkel-Nullage innerhalb kleiner Toleranzbereiche mit einer Libelle, die bis auf eine Gasblase vollständig mit einer Flüssigkeit gefüllt ist und mindestens einem auf einen opto-elektronischen Empfanger gerichteten Lichtstrahl, gekennzeichnet dadurch, daß die Libelle fest mit dem zu kontrollierenden Korper verbunden und in dem Lichtstrahl so angeordnet ist, daß in der Nullage der Libelle der unmittelbare Durchgang des Lichtstrahles durch die Flüssigkeit vorgesehen ist, wahrend sich bei einer zu signalisierenden, von der Nullage abweichenden Winkellage die Gasblase im Weg des Lichtstrahles befindet, daß die Lichteintnttsflachen der Libelle eben ausgeführt sind und einen größeren Anstieg als jede beliebige Tangente an die innere gekrümmte Mantellime des Libellenkorpers aufweisen und daß zur Kontrolle des Lichtstrahles auf der Lichtaustrittsseite der Libelle der optoelektronische Empfanger angeordnet ist

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Erfindungsanspruch.

2 Einrichtung zur Kontrolle einer Winkel-Nullage nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß die Libelle als Röhrenlibelle ausgeführt ist, wobei die Kippnchtung der Libelle und die Richtung des Lichtstrahles in einer Ebene liegen

Hierzu 1 Seite Zeichnung

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Kontrolle einer Winkel-Nullage innerhalb kleiner Toleranzbereiche, die besonders im Geratebau zur Langzeitkontrolle der Winkellage bzw der Justierung von Geraten eingesetzt werden kann

Charakteristik der bekannten technischen Losungen

In der DD-PS 157934 wird eine Neigungsmeßvorrichtung beschrieben, die im wesentlichen aus einer Libelle, die bis auf eine Gasblase mit einer lichtdurchlässigen Flüssigkeit gefüllt ist und einer Libellenhalterung, die zwei Reihen von Bohrungen aufweist, in denen einander gegenüberliegend Mikrogluhlampen oder Dioden und optische Sensoren angeordnet sind, besteht

Die Libelle steht über die optischen Sensoren und die Mikrogluhlampen mit einem Schaltkreis und einer Auswerteelektronik in Verbindung Die Mikrogluhlampen sind dabei so angeordnet, daß die von ihnen ausgehenden Lichtstrahlen durch die Libelle auf die optischen Sensoren gerichtet sind Beim Durchgang durch die Gasblase werden die Lichtstrahlen so absorbiert oder gestreut, daß diese geschwächt oder gar nicht auf die Sensoren treffen, d h zur Signalerzeugung wird die Streuung des Lichtes der Grenzflache Flüssigkeit — Gasblase genutzt

Nachteilig an dieser Losung ist, daß die Feinfuhligkeit des Neigungsmessers von der Anzahl bzw dem Abstand der Bohrungen in der Libellenhalterung abhangig ist und daß sehr kleine Winkelabweichungen damit nicht erfaßt werden können Die Neigungsmeßvorrichtung mit der Auswerteeinheit bedingt außerdem einen großen Material- und Fertigungsaufwand sowie einen relativ großen Platzbedarf

Ziel der Erfindung

Ziel der Erfindung ist es, eine Möglichkeit zur Kontrolle einer Winkel-Nullage innerhalb kleiner Toleranzbereiche zu finden, mit der mit großer Sicherheit auch kleinste Winkelanderungen angezeigt werden und die durch die Verwendung weniger Einzelteile einen platzsparenden Aufbau gewährleistet

Wesen der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung zur Kontrolle einer Winkel-Nullage innerhalb kleiner Toleranzbereiche unter Verwendung elektronisch angesteuerter Anzeigeelemente bzw -einrichtungen zu schaffen, wobei die Signalgewinnung kontaktlos erfolgen soll Diese Aufgabe wird mit einer Einrichtung zur Kontrolle einer Winkel-Nullage innerhalb kleiner Toleranzbereiche unter Verwendung einer Libelle, die bis auf eine Gasblase vollständig mit einer Flüssigkeit gefüllt ist, und mindestens einem auf einen opto-elektronischen Empfanger gerichteten Lichtstrahl dadurch gelost, daß die Libelle fest mit dem zu kontrollierenden Korper verbunden ur J in dem Lichtstrahl so angeordnet ist, daß in der Nullage der Libelle der unmittelbare Durchgang des Lichtstrahles durch die Flüssigkeit vorgesehen ist, wahrend sich bei einer zu signalisierenden, von der Nullage abweichenden Winkellage die Gasblase im Weg des Lichtstrahles befindet, daß die Lichteintrittsflachen der Libelle eben ausgeführt sind und einen größeren Anstieg als jede beliebige Tangente an die innere gekrümmte Mantellime des Libellenkorpers aufweisen und daß zur Kontrolle des Lichtstrahles auf der Lichtaustrittsseite der Libelle der optoelektronische Empfanger angeordnet ist Vorteilhaft ist es, wenn die Libelle als Röhrenlibelle ausgeführt ist, wobei die Kipprichtung der Libelle und die Richtung des Lichtstrahles in einer Ebene liegen

Ausfuhrungsbeispiel

Die Erfindung soll nachfolgend an einem Ausfuhrungsbeispiel erläutert werden Die zugehörige Zeichnung zeigt in

Fig 1 die erfindungsgemaße Losung im Längsschnitt und in Nullage der Libelle und in Fig 2 in einer von der Nullage abweichenden Winkellage