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Optische Vorrichtung zum Messen oder Prüfen der Genauigkeit von Profilschnitten
Die Erfindung hezieht sich auf eine optische Vorrichtung zum Messen und Prüfen der
Genauigkeit von Profilschnitten. Bei einer bekannten Vorrichtung dieser Art wird
eine Beleuchtungsvorrichtung benutzt, um auf der Fläche eines zu untersuchenden
Körpers eine Linie herzustellen, welche den Querschnitt des Profils umreißt, und
bei der ein optisches Projektionssystem vorgesehen ist, um ein Bild eines solchen
Profilschnittes in einer Bildebene zu erzeugen, beispielsweise auf einem Projektionsschirm,
wo es genau gemessen und mit einem Standardprofil verglichen werden kann. Die Beleuchtungsvorrichtung
einer solchen Anordnung ist zweckmäßig so ausgeführt, daß auf der Fläche des Körpers
das Bild einer Blende bzw. einer Blendenöffnung abgebildet wird, etwa eines Schlitzes
oder einer Messerkante, die dem Profil entspricht. Die Erfindung betrifft in erster
Linie ein derartiges Gerät einschließlich der Beleuchtungsvorrichtung.
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Insbesondere, jedoch nicht ausschließlich, ist die Erfindung für
die Untersuchung von Körpern, etwa von Turbinenschaufeln, verwendbar, für die es
wünschenswert ist, nicht nur die Gestalt und die Größe der einzelnen Profilschnitte
zu messen oder
zu prüfen, sondern auch die Lagen dieser Profile
relativ zueinander.
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Die Vorrichtung umfaßt nach der Erfindung ein Tragwerk für mehrere
Blenden, das abnehmbar und gegen ein anderes, andere Blenden tragendes austauschbar
auf der Grundplatte der Vorrichtung angeordnet ist. Zweckmäßig werden zwei Blenden
an dem Tragwerk für jedes Schnittprofil vorgesehen, wobei die Blenden auf der Fläche
des zu untersuchenden Körpers, und zwar auf dessen entgegengesetzten Seitein, abgebildet
werden; dadurch wird das Schnittprofil im wesentlichen um den ganzen Umfang des
Körpers umrissen. Es können auch zwei Tragwerke abnehmbar auf der Grundplatte vorgesehen
werden, von denen ein jedes Blenden für die einzelnen Profile trägt, wobei die Blenden
des einen Tragwerkes mit den Teilen der Profile auf der einen Seite des Körpers
wirksam sind, während diejenigen auf der anderen Seite mit den übrigen Teilen der
Profile auf der entgegengesetzten Seite des Körpers zusammenwirken.
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Um die Blenden zu beleuchten, werden zweckmäßig zwei oder mehr Leuchten
oder eine besondere Leuchteinheit für jede Blende verwendet. Obwohl es manchmal
praktisch ist, ein einziges Linsensystem für die Abbildung mehr als einer Blende
auf der Fläche des Körpers zu benutzen, ist es doch zweckmäßig, ein besonderes Linsensystem
für jede Blende zu verwenden.
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In der Praxis ist die Vorrichtung so eingerichtet, daß Körper verschiedener
Größen und Gestalt untersucht werden können, und es ist klar, daß ein besonderes
Blendentragwerk für jede Größe und Gestalt des Körpers erforderlich ist. Beispielsweise
sind bei Turbinenschaufeln die zu untersuchenden Schnittprofile über die ganze Länge
der Schaufel von verschiedener Gestalt und Lage, und es können zwei oder drei oder
auch mehr solcher Schnittprofile untersucht werden und für verschiedene Größen der
Schaufel auch verschiedene Abstände zwischen den einzelnen Ebenen benutzt werden.
Es ist daher auch notwendig, nicht nur verschiedene Blendenträger für die verschiedenen
Gestaltungen und Größen der Schaufel vorzusehen, sondern auch, um die Einstellbarkeit
der Teile der Vorrichtung zu sichern, für die verschiedenen Abstände der Schnittebenen
zu sorgen.
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Der Abstand der Blenden kann auf den verschiedenen Tragwerken in
Übereinstimmung mit dem gewünschten Abstand der Ebenen der Schnittprofile verschieden
sein. In diesem Fall können auf der Grundplatte Mittel vorgesehen werden, um die
relativen Stellungen der Beleuchtungseinheiten oder Teile derselben entsprechend
dem Abstand der Blenden an dem Tragwerk einzustellen. Obwohl es in einzelnen Fällen
praktisch ist, ein Linsensystem zu benutzen, welches groß genug ist, um die Reihe
der möglichen Stellungen der zugehörigen Blende zu decken, ist es oft zweckmäßiger,
Mittel auf der Grundplatte für die Einstellung der relativen Lagen der optischen
Achsen des Linsensystems entsprechend den Abständen der Blenden auf dem Tragwerk
vorzusehen.
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Reflektoren können zwischen dem Körper und den Einrichtungen zum
Projizieren der Blenden angeordnet werden sowie besondere Mittel auf der Grundplatte
zur Einstellung eines oder mehrerer solcher Reflektoren oder Teile derselben, wodurch
der Abstand der Ebenen der Schnittprofile ohne Bewiegung der Beleuchtungsmittel
geändert werden kann oder ohne Bewegung der Einrichtungen zum proj izieren der Blenden
auf der Fläche des zu untersuchenden Körpers, wobei der Abstand der Blenden an allen
Tragwerken der gleiche ist und unabhängig von dem Abstand der Ebenen der Schnittprofile.
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So kann beispielsweise der einstellbare Reflektor oder jeder einstellbare
Reflektor aus einem rechtwinkligen Prisma bestehen, das so angeordnet ist, daß die
Strahlen zweimal auf den senkrechten Flächen desselben reflektiert werden und parallel
zu ihrer Einfalls richtung austreten, aber in entgegengesetztem Sinne.
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Die Blenden können in verschiedener Weise angeordnet werden, aber
bei einer zweckmäßigen Ausführungsform besitzt jede Blende einen Schlitz, der zwischen
zwei Messerschneiden gebildet wird, die so gestaltet sind, daß sie sich dicht der
Form des zugehörigen Profilschnittes oder eines Teiles desselben anpassen. Jede
Messerschneide kann durch Abschrägen eines Gliedes in geeigneter Weise gebildet
werden, so daß es sich dicht an die Gestalt eines Teiles des zu untersuchenden Körpers
auf einer Seite der Ebene des Schnittprofils anschmiegt. Die beiden Messerkanten
werden von Einstellschrauben an einer Fassung des Rahmenwerkes getragen, wodurch
sie so eingestellt werden können, daß sie genau auf der Oberfläche des Körpers gebildet
werden. Die Blende kann auch aus einer auf einer durchsichtigen Fläche gezogenen
Linie bestehen, die in derselben Form gekrümmt ist wie der zugehörige Teil der Oberfläche
des zu untersuchenden Körpers, wobei man zweckmäßig die Linie durch eine undurchsichtige
Schicht auf der durchsichtigen Fläche zieht, um einen Lichtschlitz zu erhalten.
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Die Erfindung kann in der Praxis in verschiedener Weise ausgeführt
werden, und einige zweckmäßige Ausführungsformen sind schaubildlich als Beispiele
in den Zeichnungen dargestellt.
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Diese Ausführungen sind verwendbar zum Untersuchen der Genauigkeit
der Herstellung von Turbinenschaufeln von Stromlinienquerschnitt, wobei es nötig
ist, nicht nur die Formen der einzelnen Schnitte, sondern auch die relative winkelförmige
Lage dieser einzelnen Schnitte auf der Schaufel zu untersuchen. Für diesen Zweck
genügt es oft in der Praxis, gleichzeitig die Profile von zwei Schnitten zu untersuchen,
die nahe den beiden Enden der Schaufel liegen, während für eine genauere Untersuchung
ein dritter Schnitt in der Nähe der Mitte der Schaufel gleichzeitig untersucht werden
kann. Während es in manchen Fällen genügt, nur eine Fläche der Schaufel zu prüfen,
so kann es doch auch wichtig sein, den vollständigen Profilquerschnitt rund um den
ganzen Umfang der Schaufel nachzuprüfen. Die dargestellten Anordnungen machen dies
möglich und sind auch so, daß
sie leicht eingestellt werden können,
um den verschiedenen Größen der Schaufel Rechnung zu tragen, für welche natürlich
verschiedene Abstände zwischen den einzelnen Schnittebenen erforderlich sind.
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Fig. I zeigt eine schaubildliche Ansicht der gesamten Vorrichtung
zur Untersuchung der Genauigkeit von Turbinenschaufeln; Fig. 2 und 3 zeigen im Grundriß
und Aufriß die Mittel, um zwei Profilschnitte auf der Oberfläche der Schaufel zu
umreißen; Fig. 4, 5 und 6 zeigen einen senkrechten Schnitt und zwei Ansichten von
entgegengesetzten Seiten einer der Blenden, die bei den Anordnungen nach den Fig.
I bis 3 benutzt werden; Fig. 7 und 8 sind Ansichten ähnlich den Fig. 4 und 5 und
zeigen eine abgeänderte Ausführungsform der Blenden; Fig. g zeigt eine Abänderung,
bei der eine einzige Beleuchtungslampe für die beiden Teile eines Profilschnittes
auf den beiden Seiten der Schaufel benutzt wird; Fig. 10 und II sind Ansichten ähnlich
denen der Fig. 2 und 3 einer abgeänderten Ausführungsform, um drei Schnittprofile
auf der Schaufeloberfläche zu umreißen; Fig. 12 zeigt die Mittel, um Teile der Anordnungen
nach den Fig. 7 und 8 einzustellen und für verschiedene Größen der Schaufel zu sorgen;
Fig. I3 und I4 sind Ansichten ähnlich denen der Fig. 2 und 3 und zeigen eine weitere
Ausführungsform zum Umreißen zweier Profilschnitte auf der Schaufelfläche, und Fig.
I5 zeigt noch eine andere Ausführungsform für diesen Zweck.
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Die verschiedenen Anordnungen betreffen zunächst die Mittel, um die
Schnittprofile auf der Schaufelfläche zu umreißen, und die Mittel zum gleichzeitigen
Projizieren der Bilder der Schnittprofile in eine Bildebene, wo sie genau gemessen
oder mit Standardprofilen verglichen werden können. Nach-Fig. I sind eine oder mehrere
Reflektoren B vorgesehen, die zu den einzelnen Schnittprofilen Al, A2 der Schaufel
A gehören, und diese Reflektoren sind so angeordnet, daß sie reflektierte Bilder
dieser Schnitte in eine Objektebene bringen, von welcher ein Objektiv C Bilder aller
Profile auf eine Bildfläche Ct projiziert, wobei die Objektebene zweckmäßig mit
der Ebene des Profilschnittes Az zusammenfällt, welcher am weitesten von der Bildebene
Cl entfernt ist, so daß die für die Reflektoren B benötigte Anzahl um eins geringer
ist als die Zahl der Profilschnitte 2 42. Die Reflektoren B sind zweckmäßig teilweise
durchsichtig über ihre ganze Ausdehnung, und ihre Durchlässigkeit ist so abgestuft,
daß die Stärke des durch das Objektiv C gehenden Lichtstrahles von einem Profil
im wesentlichen die gleiche ist wie von irgendeinem anderen Schnittprofil. Bei einer
zweckmäßigen Ausführung hat jeder durchsichtige Reflektor B eine mittlere Öffnung,
die entsprechend dem Umriß des zugehörigen Schnittes der Schaufel A gestaltet ist
und die aus zwei oder mehr Teilen besteht, welche in einer Halterung gegeneinander
und voneinander in einer Richtung bewegt werden können, die annähernd rechtwinklig
zur optischen Achse des Objektivs C steht; eine oder mehrere dieser Halterungen
sind in der Achsenrichtung einstellbar, um den verschiedenen Abständen zwischen
den Profilebenen folgen zu können.
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Die zu untersuchenden Turbinenschaufeln A sind auswechselbar mit
ihren Stutzen A3 in einem Futter oder einer anderen Vorrichtung D1 auf der festen
Grundplatte D der Vorrichtung angeordnet, und zwar ist diese Anordnung so getroffen,
daß der gewählte Schnitt A2 in der Nähe des Stutzens A8 der Schaufel stets dieselbe
Ebene relativ zur Grundplatte D einnimmt, nämlich die Objektebene des Projektionssystems
C, wie immer auch die Größe der Schaufel sein mag. Die Reflektorhalterungen des
Projektionssystems werden auf einem Schlitten Bt auf der Grundplatte D geführt,
so daß sie leicht in ihre richtigen Stellungen eingestellt werden können, in welchen
ihre zugehörigen Schnittprofile genau auf die Bildebene C1 des Systems eingestellt
sind. Es ist wünschenswert, die Oberfläche der Schaufel mit einem matten weißen
Film zu versehen, beispielsweise mit einem Film aus Magnesiumoxyd, um die Lichtintensität
der für die Projektion der Profilbilder benutzten Strahlen zu vergrößern. Die feste
Basisplatte D trägt auch die Mittel zum Umreißen der Schnittprofile auf der Schaufelfläche,
und die verschiedenen Anordnungen nach der Erfindung, wie sie jetzt beschrieben
werden, unterscheiden sich voneinander mit Rücksicht auf diese Mittel zum Umreißen
der Schnitte.
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Die erste Anordnung, die in den Fig. 2 und 3 dargestellt ist, dient
zur Umreißung zweier Schnittprofile A1 und A2 auf der Schaufelfläche, wobei jedes
Profil von oben und von unten beleuchtet wird, so daß es um den ganzen Umfang der
Schaufel A umrissen wird. Für diesen Zweck hat die Vorrichtung vier Linsensysteme
E, welche dazu dienen, auf der Oberfläche der Schaufel einen Schlitz F abzubilden,
der der Gestalt des besonderen Teiles der Schaufel, zu welcher das Profil gehört,
entsprechend gestaltet ist. Die vier Schlitze F werden von einem Träger G getragen
und sind in einer senkrechten Führung G1 auf der Grundplatte D abnehmbar befestigt;
sie liegen in zwei Reihen, wobei die beiden Schlitze F in der oberen Reihe den oberen
Hälften der beiden Schnittprofile Al und A2 entsprechen, während diejenigen in der
unteren Reihe den unteren Hälften derselben entsprechen. Die optischen Achsen der
vier Linsensysteme E liegen parallel zueinander in Übereinstimmung mit den Abständen
der Schlitze F auf dem Trägerwerk G, und zwei ebene Spiegel El, die je unter 450
zu der gemeinsamen Richtung der optischen Achse aufgestellt sind, sind vorgesehen,
um die Strahlen von dem oberen Linsensatz E nach unten auf den oberen Teil der Schaufelfläche
abzulenken und die Strahlen von dem unteren Linsensatz E auf den unteren Teil der
Blendenoberfläche abzulenken.
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Die Linsensysteme E können in verschiedener Weise ausgeführt sein,
jedoch werden sie zweck-
mäßig mit einer Vergrößerung von 1 : 1
ausgeführt.
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Ein geeignetes System hierfür besteht aus zwei einfachen konvergierenden
Komponenten und zwei zwischen diesen Komponenten angeordneten divergierenden Meniskus-Komponenten,
deren äußere Flächen konkav zu einer zwischen diesen befindlichen Irisblende od.
dgl. sind, die je aus zwei Linsen bestehen. Die zwei konvergierenden Feldlinsen
E2 und E3 haben das Linsensystem E zwischen sich und sind so ausgeführt, daß ein
telezentrisches System entsteht.
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In der Praxis können die Abmessungen dieses Systems so gewä'hlt werden,
daß die vordere Linse E2 zwischen der Schaufel A und dem geneigten Spiegel El liegt,
wobei der Luftzwischenraum zwischen der Linse E2 und den anderen Komponenten dazu
ausreicht, den geneigten Spiegel El unterzubringen.
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Das Tragwerk G, das die vier Schlitze F trägt, besteht aus einer flachen
Platte, in die vier Löcher in geeigneten Abständen gebohrt sind, von denen ein jedes
eine Fassung mit dem Schlitz enthält. Jede Fassung, wie in den Fig. 4 bis 6 dargestellt
ist, besteht aus einem geflanschten zylindrischen Teil Fl, der in das Loch der Platte
G hineinpaßt und darin durch eine Mutter F2 gehalten wird; die Mutter ist in den
Zylinder am Ende desselben und auf der anderen Seite des Flansches eingeschraubt.
Die Fassung liat auf der einen Seite einen vorspringenden Zapfen F3, der in einen
Schlitz G2 in der Platte G eingreift, um eine genaue Einstellung der Fassung Fl
in dem Loch zu ermöglichen. Zwei Scheiben F4, die je mit einem mittleren Schlitz
F5 versehen sind, sind in die Enden der Zylinder Fl eingesetzt (eine der Scheiben
ist als aus einem Stück mit dem Zylinder F1 bestehend dargestellt), und der Schlitz
selbst wird zwischen zwei Messerschneiden an zwei Gliedern F6 gebildet, die in der
Fassung F1 zwischen den beiden Scheiben F4 sich befinden. Diese beiden Glieder FO
sind, wenigstens in der Nähe der Schneidenkanten, so gestaltet, daß sie der Form
der besonderen Teile der Schaufel A auf jeder Seite der Schnittebene entsprechen,
und sie werden genau in ihrer Lage in der Fassung mittels Einstellschrauben F7 gehalten,
wobei andere Einstellschrauben FS in dem Zylinder F1 vorgesehen sind, um die Breite
des Schlitzes zwischen den Messerschneiden genau einstellen zu können. Die beiden
Messerschneidenglieder F3 in der oberen Fassung, die einem Profilschnitt entsprechen,
sind gleich denen in der unteren Fassung, die demselben Profilschnitt entsprechen,
jedoch mit dem Unterschied, daß in einer Fassung die Messerkanten nach den vorderen
Flächen der Glieder F6 abgeschrägt sind, während in der unteren Fassung die Messerkanten
nach der rückwärtigen Fläche der Glieder zu abgeschrägt sind. Die Mittellinie des
Schlitzes zwischen den Messerkanten jeder der Fassungen verläuft natürlich in der
gleichen Axialebene wie die Mittellinie jedes der SchlitzeF5 der ScheibenF4, und
der Schlitz fluchtet in der Fassung genau mit dem vorspringenden ZapfenF3, so daß
er sich genau in der richtigen Lage befindet, wenn die Fassung in die Tragwerkplatte
G eingesetzt ist und diese Platte in richtiger Lage auf der Grundplatte D der Vorrichtung
liegt. Es ist wichtig, den Schlitz so eng wie praktisch möglich zu halten, damit
das Schlitzprofil sehr scharf hervortritt.
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Es ist klar, daß der Schlitz in der Fassung in anderer Weise hergestellt
und angeordnet sein kann, und es ist auch nicht in jedem Fall wichtig, einen Schlitz
zu gebrauchen. So kann eine geeignete Abänderung vorgesehen werden, wie sie in den
Fig. 7 und 8 dargestellt ist, und zwar entweder durch Eingravieren einer feinen
Linie F9 auf der Oberfläche eines Körpers Fl° aus Glas oder eines durchsichtigen
plastischen Werkstoffs, die wie die zu beleuchtende Vorderseite der Schaufel gestaltet
ist, oder indem man eine feine Linie durch eine auf einem solchen Körper befindliche
undurchsichtige Schicht zieht.
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Es ist klar, daß ein besonderes Trägerwerk G für den Schlitz für
jede Größe und jede Gestalt der Turbinenschaufel A erforderlich ist, und die Schlitze
F müssen in jedem Fall dem gewünschten Schnittprofil entsprechen, und die Zwischenräume
zwischen den Löchern in der Platte G müssen gleichfalls für die verschiedenen Schaufelgrößen
verschieden sein. Bei der Ausführungsform nach den Fig. I bis 3 wird jeder Schlitz
F durch eine besondere Beleuchtungsvorrichtung beleuchtet, die auf der Grundplatte
D des Apparates angebracht ist, und diese Beleuchtungsvorrichtung besteht aus einer
Lichtquelle H, etwa einer Quecksilberdampflampe in Verbindung mit einer KondensatorlinseHl
und einer Linse H2 für die Abbildung der Lichtquelle H auf dem Schlitz F.
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Es ist schon erwähnt, daß verschiedene Abstand stücke zwischen den
Schlitzen F und dem Träger G für verschiedene Größen der Schaufel nötig sind, und
es ist klar, daß entsprechende Einstellbarkeit in den anderen Teilen der Mittel
zur Umgrenzung der Profilschnitte der Schaufel vorhanden sein müssen. Die Einstellungen
der Schlitze F und der zugehörigen Linsensysteme E, E2, E3 und der Beleuchtungsvorrichtungen
H, H1, H2, die dem Schnittprofil A2 entsprechen, das dem Stutzen der Schaufel A
am nächsten liegt, sind stehend, da dieses Profil A2 in der Objektebene des Projektionssystems
C liegt. Bei der Anordnung gemäß den Fig. I bis 3 wird das andere Profil Al, dessen
Stellung entsprechend der Größe der Schaufel A eingestellt wird, mittels eines feststehenden
Linsensystems E, E2, E3 umrissen, das für ein genügend weites Winkelfeld korrigiert
ist, um den ganzen gewünschten Bereich von Stellungen dieses Profilschnittes zu
decken, wobei die Stellung des Profils sich mit dem Abstand zwischen den Schlitzen
F in dem Tragwerk G ändert, wie sie auf der Schaufeloberfläche durch dieses feste
Linsensystem abgebildet werden. Die Beleuchtungsvorrichtung H, Hl, H2 für die beiden
Schlitze F für dieses Schnittprofil Al sind jedoch auf Führungen H4 der feststehenden
Grundplatte D einstellbar, so daß sie entsprechend den Schlitzabständen bewegt werden
können; dabei wird die Lage der Einstellung in jedem Fall mittels eines besonderen
Abstands-
stückes H5 für jedes Tragwerk G bestimmt. Daher bestehen
bei diesem Beispiel die einzigen erforderlichen Änderungen in den Mitteln zur Umgrenzung
der Schnittprofile auf der Schaufelfläche für verschiedene Schaufelgrößen nur in
der Ersetzung des geeigneten Schlitzes und der entsprechenden Bewegung der Beleuchtungsvorrichtung
auf den Schlitten H4.
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Bei der vorgenannten Anordnung wird eine besondereBeleuchtungsvorricshtung
für jeden Schlitz F vorgesehen, aber da die oberen und die unteren Beleuchtungen
für jeden Profilschnitt sich stets in genau dem gleichen Abstand während der Einstellung
bewegen, ist es, wenn erwünscht, möglich, sie zusammen zu kombinieren und eine einzige
Lichtquelle H für zwei Vorrichtungen zu gebrauchen, wie dies in Fig. g dargestellt
ist, wo zwei geneigte Spiegel HG über und unter dieser Lichtquelle angeordnet sind,
um ihre Strahlen durch die beiden Linsensätze Hl und H2 hindurchzuschicken.
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Anstatt feststehende Linsensysteme zu benutzen, die genügend groß
sind, um den Bereich der Einstellung zu decken, können die verschiedenen Abstände
zwischen den Profilschnitten durch seitliche Einstellung der Linsensysteme erreicht
werden.
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Die Fig. 10 und II zeigen eine derartige Anordnung, wo als Beispiel
drei Profilschnitte anstatt deren zwei untersucht werden, wobei der eine Schnitt
A2 näher an dem Stutzen der Schaufel A in der Objektebene des projizierenden Systems
C liegt und die beiden anderen Al und A4 so einstellbar sind, daß sie nahe am Schaufelende
und an einem Zwischenpunkt der Länge der Schaufel liegen. Fig. 12 zeigt die Einstellbarkeit
dieser Teile, während die Fig. 10 und II das gebrauchte optische System darstellen.
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Bei dieser Anordnung hat das auswechselbare Tragwerk G sechs Schlitze
F, von denen jeder nach Art der in Fig. 4 bis 6 oder Fig. 7 und 8 beschriebenen
Anordnung ist. Sie liegen in zwei Reihen zu je drei, wobei die drei Schlitze in
der oberen Reihe den oberen Hälften der Schnittprofile entsprechen, während die
in der unteren Reihe zu den unteren Hälften gehören. Die sechs Linsensysteme E,
E2 und ES haben ihre optischen Achsen parallel zueinander und in denselben Entfernungen
voneinander wie die Schlitze F des Tragwerkes G, aber da für kleine Größen der Schaufeln
nicht genügend Raum für die Linsen E vorhanden ist, die mit ihren Achsen Seite an
Seite liegen müssen, und zwar getrennt durch die gleichen Abstände wie die Schnittprofile,
so sind die beiden äußeren Linsensysteme in jeder Reihe mit einem trapezförmigen
reflektierenden Prisma E4 versehen, das zwischen den Linsen E und den geneigten
Spiegeln El liegt, um die optischen Achsen zu verschieben und sie näher an das mittlere
System zu bringen. Die Abmessungen des mittleren Systems sind ein wenig verschieden
von denen der beiden äußeren Systeme, so daß die durch die reflektierenden Prismen
E im Strahlenweg entstehenden Differenzen und gleichzeitig alle Schlitze F in derselben
Ebene liegen können.
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Da das Lichtbündel, das durch jede der Frontlinsen E2 hindurchgeht,
relativ langen und schmalen Querschnitt besitzt, ist es möglich, die unbenutzten
seitlichen Segmentteile dieser Linsen abzuschneiden und dadurch zu erreichen, daß
die Linsen dichter aneinandergelegt werden können entsprechend den relativ kleinen
Abständen zwischen den Schnittebenen. Die Abstände der Schlitze F in dem auswechselbaren
Tragwerk G sind natürlich gewählt, um eine Verschiebung der optischen Achsen durch
die trapezförmigen Prismen E4 zu ermöglichen. Jeder Schlitz F wird durch eine Beleuchtungsvorrichtung
H, H1, H2 ähnlich der oben beschriebenen beleuchtet.
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Die notwendigen Einstellungen entsprechend den verschiedenen Größen
der Schaufel werden in der in Fig. 12 dargestellten Weise erreicht. Das Linsensystem
E, E2, ES, E4 und die Beleuchtungsvorrichtung H, H1, H2, die zu dem Profil A2 in
der Nähe des Stutzens der Schaufel gehört, werden in ihrer Lage festgehalten, während
die anderen Linsensysteme in Gleitführungen E5 angeordnet sind und die entsprechenden
Beleuchtungseinrichtungen in gleicher Weise auf Gleitführungen H4 angeordnet sind.
Während eine einzige solcher Führungen für zwei Linsensysteme und für die beiden
Beleuchtungsvorrichtungen für ein Profil benutzt werden kann, ist es doch zweckmäßig,
besondere Gleitführungen vorzusehen und genau abgemessene Abstandsstücke EG und
H5 zu benutzen, um die genaue Einstellung der Teile zu sichern.
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Die Fig. I3 und 14 zeigen eine andere abgeänderte Anordnung für zwei
Schnittprofile, worin die Linsensysteme E, E9 und die Beleuchtungsvorrichtung H,
H1, H2 einschließlich der Lampen feststehen und der Abstand zwischen den Löchern
für die Schlitzzellen Fl in dem Tragwerk G für alle Tragwerke der gleiche ist, unabhängig
von der Größe der zu untersuchenden Schaufel-A. Es ist jedoch noch nötig, besondere
Schlitzträger G für jede verschiedene Gestalt von Turbinenschaufeln vorzusehen entsprechend
den verschiedenen Formen der benötigten Schlitze oder in anderer Ausführung auswechselbare
Schlitzfassungen in einem festen Trägerwerk.
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Bei dieser Anordnung wird die notwendige Einstellung, um den verschiedenen
Abständen zwischen den Schnittprofilen Rechnung zu tragen, vollständig durch Bewegung
der Reflektoren erreicht, die zwischen den Hauptkomponenten E des Linsensystems
und den geneigten Spiegeln El angeordnet sind. Zu diesem Zweck besteht jeder Reflektor
aus einem rechtwinkligen Prisma J oder Jl, das auf der Seite des schrägen Spiegels
El entfernt von dem Hauptkomponenten E des Linsensystems angeordnet ist, wobei der
in der optischen Achse des Linsensystems verlaufende Strahl zweimal innen an den
Flächen des Prismas J oder J1 reflektiert wird, so daß er zu dem geneigten Spiegel
El in Richtung parallel seiner ursprünglichen Richtung zurückkehrt.
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Die beiden Prismen J, die zu dem Profil A2 nahe dem Stutzen AS der
Schaufel A gehören, sind in ihrer Lage fest, aber die beiden anderen Prismen J1
können
von diesem festen Prisma J entfernt oder ihm näher gebracht werden. Bei dieser Anordnung
ist es klar, daß eine Bewegung des Prismenpaares J1 von einer Lage in die andere
eine Bewegung des Schnittprofils Al um das Doppelte des Abstands mit sich bringt,
und es ist daher notwendig, für die zugehörigen Linsen E2 die doppelte Verschiebung
des Prismas J¹ zu erzeugen. Da die axiale Länge des Strahlenganges während der Prismenbewegung
unverändert bleibt, wird das Bild bei allen Lagen des Prismas auf der Schaufel genau
eingestellt bleiben. Es sei erwähnt, daß die schrägen Spiegels bei dieser Anordnung
klein genug gemacht werden, um nicht den Strahlengang durch die Hauptkomponenten
E des Linsensystems zu behindern, und sie sind unter 450 in einer Richtung geneigt,
die entgegengesetzt derjenigen bei den früheren Anordnungen liegt. Während die beweglichen
Prismen J¹ und ihre zugehörigen Linsen E2 durch Einstellmechanismen miteinander
verbunden werden können, um das geeignete Verhältnis zwischen den Bewegungen zu
erzielen, dürfte es für gewöhnlich einfacher sein, sie auf besonderen Führungen
j2 und E7, wie dargestellt, anzuordnen, wobei entsprechende Abstandsstücke J3 und
E8 benutzt werden, um ihre Lagen zu bestimmen.
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Bei allen beschriebenen Ausführungsformen wird ein einziges auswechselbares
Tragwerk G benutzt, um alle Schlitze für beide Seiten der Schaufel und für alle
Profilschnitte zu tragen. Dies ist jedoch nicht wesentlich, und wenn gewünscht,
können zwei Tragwerke G benutzt werden, wovon das eine die Schlitze für alle Hälften
der Profilschnitte auf einer Seite der Schaugel A trägt und das andere die Schlitze
F für die Hälften auf der entgegengesetzten Seite. Eine einfache Anordnung dieser
Art ist in Fig. I5 dargestellt, wobei dieselben Bezugszeichen wie in den anderen
Figuren benutzt werden. Hier sind die Mittel zum Umreißen der Profilschnitte an
den gegenüberliegenden Seiten der Schaufel in zwei Hälften geteilt, und die optischen
Achsen der entsprechenden Linsensysteme und Beleuchtungsvorrichtungen liegen direkt
in Linie miteinander. Es ist klar, daß die verschiedenen abgeänderten Ausführungsformen
für die Erzielung der Einstellung entsprechend den verschiedenen Größen der Schaufel
gleichfalls bei dieser Ausführungsform benutzt werden können.
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Es sei noch bemerkt, daß die vorstehend beschriebenen Ausführungen
nur Beispiele darstellen und daß die Erfindung in der Praxis auf verschiedene Weise
verwirklicht werden kann. So ist es beispiels weise nicht wesentlich für die Erfindung,
ein besonderes Linsensystem für jeden Schlitz oder eine besondere Beleuchtungslampe
für jeden Schlitz oder für ein Paar von Schlitzen zu benutzen. Obwohl die Erfindung
für die Untersuchung von Turbinenschaufeln beschrieben ist, kann sie auch für die
Untersuchung anderer Körper Verwendung finden.