DE847351C

DE847351C - Optische Vorrichtung zum Pruefen des Querschnittes eines Werkstueckes mit komplexen Profilen

Info

Publication number: DE847351C
Application number: DES23823A
Authority: DE
Inventors: Andre Mottu
Original assignee: GENEVOISE INSTR PHYSIQUE; Societe Genevoise dInstruments de Physique
Current assignee: GENEVOISE INSTR PHYSIQUE; Societe Genevoise dInstruments de Physique
Priority date: 1950-08-10
Filing date: 1951-07-07
Publication date: 1952-08-25

Description

Optische Vorrichtung zum Prüfen des Querschnittes eines Werkstückes mit komplexen Profilen Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist eine optische Vorrichtung zum Prüfen des Querschnittes eines Werkstückes mit komplexen Profilen, z. B.
Schaufelräder von Gebläsen oder Turbinen.
Schaufelräder weisen schräge Flächen auf, die nach den Gesetzen des Laufes von Flüssigkeits-oder Gasströmen berechnet sind, um die beste Schaufelwirkung zu erreichen und die Wirbelerscheinungen auszuschalten.
Diese Formen sind schwer zu berechnen, praktisch schwierig zu verwirklichen, und die Prüfung ihrer Ausfuhrung ist sehr verwickelt.
Man hat zuerst Prufverfahren ins Auge gefaßt. bei denen das Profil der verschiedenen Querschnitte der gleichen Schaufel Punkt für Punkt aufgenommen wurde und die Ergebnisse der vorgenommenen Messungen Punkt für Punkt mit einer theoretischen Zeichnung der verschiedenen Querschnitte in Beziehung gebracht wurden.
Man hat ferner optische Verfahren vorgeschlagen, die eine viel schnellere Prüfung ermöglichen, indem ein vollständiges Bild des scheinbaren Umfanges der verschiedenen Querschnitte des zu prüfenden Körpers gebildet, der vergrößert auf den Schirm eines Projektionsapparates geworfen wird.
Zum Beispiel wurden die Bilder von geradlinigen Lampenfäden, die das Prüfstück umgeben, auf das Stück projiziert und bilden einen Lichtkranz, den man in vergrößertem Maßstab auf dem Schirm beobachtet.
Dieses System weist jedoch eine gewisse Anzahl Unzulänglichkeiten auf, da in den meisten Fällen die Helligkeit des beobachteten Lichtstrahls auf dem Schirm unzureichend ist, wodurch ein Arbeiten in einem verdunkelten Raum erforderlich nvird. Die Prüfung der Übereinstimmung der Zeichnung mit dem Lichtstrahl ist dann sehr schwierig, denn die auf den Schirm gelegte Zeichnung ist in dem verdunkelten Kaum kaum zu erkennen. Andererseits ist es schwierig, den Lichtkranz derart zu regeln. daß er eine gleiche Breite rings um das zu prüfende Stück herum aufweist und völlig klar ist, da die Tiefe des Bildfeldes des Fadeiis nicht ausreicht, um ein klares Bild des Fadens zu geben, weil das Prüfstück einen mehr oder weniger ungleichmäßigen Umfang besitzt.
Die vorliegende Erfindung hat eine optische Vorrichtung zum Gegenstand, die eine viel leichtere Prüfung ermöglicht, indem ein dunkles Bild des zu prüfenden Querschnittes erzeugt xvird, das sich von einem hellen Grund abhebt und das leicht an Hand einer Vergleichszeichnung zu prüfen ist, da man in einem normal erleuchteten Zimmer arbeitet.
Die Vorrichtung besteht aus einem Objektiv und einem Projektionsschirm: sie ist durch eine Beleuchtungsvorrichtung gekennzeichnet, die einen Lichtteppich aussendet, der das Stück umgibt, und durcfl eine Blende. die einen Teil der Lichtstrahlen dieses Teppichs so abfängt, daß auf dem Stück, auf der einen Seite der Ebene des zu prüfenden Querschnittes, eine dunkle Zone, und auf der anderen Seite eine beleuchtete Zone entsteht.
Um ein Höchstmaß an Helligkeit auf dem Objektiv zu sammeln und das Bild des Schaufelquerschnittes deutlich hervortreten zu lassen, führt man die Oberfläche des zu prüfenden Gegenstandes vorzugsweise so aus, daß sie das Licht zerstreut, indem man diese oberfläche mit einem geeigneten Überzug bedeckt, der von körniger, sehr heller Struktur sein kann, z. B. mit einer diinnen Schicht Magnesiumoxydpulver.
Die Zeichnung zeigt als Beispiel eine Ausführuugsform der Erfindung.
Fig. 1 ist ein schematischer Schiiitt durch die Vorrichtung: Fig. 2 ist eine Ansicht des Schirmes, und Fig. 3 ist ein Schnitt durch ein Einzelteil einer abgeänderten Form.
In der Fig. i bezeichnet A-A die optisclle Achse des 1>rojektionsapparates 1, und 2 ist ein ring-Ürmiges Objektiv. das die Projektion eines Bildes des zu prüfenden Stückes 6 unter Zwischenschaltung von Spiegeln 4 und 5 auf den Schirm 3 ermöglicht. Das zu prüfende Stück 6 ist z. B. ein Schaufelrad eines umlaufenden Gebläses oder einer Gasturbine, die mit einer Schicht 22 aus Alagnesiumoxyd bedeckt ist.
7 ist eine elektrische Glühlampe mit einem Glühfaden 8 für konzentriertes Licht, und 9 ist eine Sammellinse, die ein paralleles Strahlenbündel auf das Rad wirft. Diese Sammellinse ist jedoch nicht notwendig, wenn der Giühfaden 8 der Lampe genau punktartig wäre. Es sind eine ausreichende Anzahl von Lampen und Sammellinsen, z. B. vier, auf einem festen Träger 17 angebracht und um die Schaufel 6 herum angeordnet. Die verschiedenen von den Sammellinsen g ausgesandten Strahlenbündel bilden einen Lichtteppich, der die Schaufel 6 umgibt. Ein Teil der Strahlen dieses Lichtteppichs, his an die Ebene des zu prüfenden Querschnittes, wird durch eine Blende 18 abgefangen, so daß nur der untere Teil fl der Schaufel, der auf der einen Seite der Ebene ii liegt, beleuchtet wird, während der Teil C auf der anderen Seite der Ebene 11 im Dunkeln liegt. Die Blende 18 ist rohrförmig; sie fängt die radialen Strahlen auf, läßt jedoch die durch das zu @rüfende Stück zurückgeworfenen Strahlen durch, die genau längs der optischen Achse A-A der Vorrichtung gerichtet sind. Der Beobachter sieht also auf dem Schirm 3 eine schwarze Zone 19, deren äußerer Umriß 20 dem Profil des Prüfstückes in der Ebene 11 entspricht, die sich im Brennpunkt des Objektivs 2 befindet, wobei der Umfang von einem helle Streifen 21 umgeben ist, der eine Folge des zerstreuten Lichtes der Zone B der Schaufel 6 ist. Das Bild erscheint wie bei einem gewöhnlichen Profilbildwerfer, nur mit dem Unterschied, daß die erleuchtete Zone das Prüfstück umgibt, anstatt den ganzen Schirm zu erhelleii. Durch das Vorhandensein der streuenden Umhüllung 22 wird eine ausreichende Menge des durch den Glühfaden 8 ausgesandten Lichtes durch die Zone B der Schaufel 6 in Richtung auf das Objektiv 2 zerstreut und bildet auf dem Lichtschirm eine stark erhellte Zone 21.
Die Schaufel ist an einem Objektträger 13 l>efestigt, der durch eine Einstellvorrichtung 14 parallel zur Achse A-A verstellt werden kann, so daß eine Prüfung des Schaufelquerschnittes an verschiedenen Teilen seiner Länge vorgenommen werden kann. Meßmittel. z. B. Maßstab und Zeiger I5-I6, dienen zur 13estimlllung der genauen Lage der verschiedenen Querschnitte der zu prüfenden Schaufel.
Fig. 3 zeigt eine aligeänderte Form eines Teiles der Beleuchtungsvorrichtung. Hier besitzt der dargestellte Teil der Beleuchtungsvorrichtung eine Lampe 2)3, einen Sammler 24 zum Aussenden der parallelen Strahlen, eine diene Blende 25 und ein Objektiv 26. Die rohrförmige Blende der ersten Ausführungsform ist hier durch flache Blenden ersetzt, deren Anzahl der Zahl der I,ampen der gesamten Beleuchtungsvorrichtung entspricht.
Das Objektiv 2 hesitzt in der Mitte ein Loch 27. durch das das Stück 6 durchtreten kann, so daß die Länge des Prüfstückes nicht durch den Abstand von der Vorderseite des Objektivs begrenzt wird.
Die Blende I8 der Fig. 1 kann auch unterhalb der Ebene des Querschnittes liegen, ebenso wie die Blende 25 der Fig. 3 oberhalb gelagert sein kann.
Tn diesem Fall würde der beleuchtete Teil des Stückes oberhalb der Ebene des Querschnittes liegen.
Auf dem Lichtschirm 3 würde das Bild des Querschnittes als heller Fleck auf dunklem Grund erscheinen.

Claims

P A T E N T A N S P R Ü C H E : 1. Optische Vorrichtuiig zum Prüfen des Querschnittes von Werkstücken mit komplexen Profilen mit einem Objektiv und einem Projektionsschirm, gekennzeichnet durch eine Beleuchtungslorrichtung, die einen Lichtteppich aussendet. der das Prüfstück umgibt, und durch eine Blende zurn Abfangen eines Teiles der Lichtstrahlen dieses Teppichs, so daß auf dem Stück, auf der eiiien Seite der Ebene des zu prüfenden Querschnittes, eine dunkle Zone und auf der anderen Seite eine beleuchtete Zone eiitsteht.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der zu prüfende Körper mit einer Licht stark zerstreuenden Schicht von weißer, köriiiger Beschaffenheit bedeckt ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Objektiv, das das Bild des Querschnittes auf den Schirm wirft, in der Mitte ciii Loch hesitzt, durch das das zu prüfende Stück hindurchtreten kann, damit dessen Länge nicht durch den Abstand der Vorderseite des Objektives begrenzt wird.
4. Vorrichtung nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß die Blende so angeordnet ist, daß sie die radialen Strahlen, die voii der Beleuchtungsvorrichtung kommen, abfängt, aber die Strahlen vorbeigehen läßt, die entlang der optischen Achse gerichtet sind und durch das zu prüfende Stück zurückgeworfen werden.
5. Vorrichtung nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet. daß die Blende rohrförmig ist.
6. Vorrichtung nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, daß die Blende eben ist.
7. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Blende oberhalb der Ebene des zu prüfenden Querschnittes liegt.
8. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Blende unterhalb der Ebene des zu prüfenden Querschnittes liegt.
9. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Beleuchtungsvorrichtung mindestens eine Sammellinse enthielt. die dazu dient. die Lichtstrahlen parallel zu richten.
10. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der zu prüfende Gegenstand auf einem Halter gelagert ist, der eine Einstellung des Gegenstandes parallel zur optischen Achse der Vorrichtung ermöglicht.