Winkelmessgerät. Die Erfindung betrifft ein Wsnkelmess- gerät, bei dem zur Ausschaltung des :durch die Exzentrizität eines Teilkreises hervorge rufenen Fehlers zwei diametral gegenüber liegende Kreisteilungsabschnitte gemeinsam in dem Bildfeld einer Ablesevorrichtung ab gebildet werden, und bezweckt, das Ablesen des Messwertes zu vereinfachen.
Bei den, bisher bekannten Messgeräten i :dieser Art, welche nach dem Koinzidenzver- fahren arbeiten, erhielt man in, dem Bildfeld des Mikroskope zwei gegeneinander ver schiebbare Skalenbilder, wodurch aber die Ablesung erschwert und unübersichtlich 5 wurde. Bei andern Messgeräten dieser Art er folgte die Ablesungschätzungsweise, wobei ,das Bild einer der beiden :
diametral gegen überliegenden Teilungsstellen optisch um 180 gedreht und in dem Bildfeld :der an- Bern Teilungsstelle abgebildet wurde. Diese Bilder bewegen sich mit Hilfe eines optischen Mikrometers relativ zu einem Index, wobei im Bildfeld des Mikro:skopes ein einfaches Bild des Index und die :einzelnen Teilstriche Kies Hauptkreises als Doppelstriche erschei nen.
Bei allen diesen bekannten Winkelmess- geräten war es -notwendig, die Teilung des üblicherweise aus Glas bestehenden Teil- kreises mit einer grossen Anzahl von .Strichen zu versehen, um eine möglichst grosse Ab lesegenauigkeit zu erreichen. Dadurch hat sich allerdings die Erzeugung bedeutend ver teuert, wobei gleichzeitig die Übersichtlich keit des Blickfeldes des Mikroskopei verloren ging.
Das Winkelmessgerät nach .der Erfindung zeichnet sich dadurch aus, @dass durch ein opti sches :System immer ein Tailstrich der Kreis teilung mit :dem diametral gegenüberliegen den unter 45 gekreuzt abgebildet wird, wo bei der Schnittpunkt dieser Teilstriche auf einer Hilfsskala im Bildfeld der Ablesevor- richtung Bruchteile der Kreisteilung angibt.
Dadurch wird erreicht, dass .der Exzentrizi- tätsfehler nur eine Verschiebung des Schnitt punktes senkrecht zur Hilfsskala bewirkt, also,das 1llessergebnis nicht beei.nflusst.
Eine Ausführungsform des \Vinkelnzess- gerätes gemäss der Erfindung ist. auf der bei liegenden Zeichnung dargestellt, die beispiels- weise einen Theodoliten zeigt, und zwar nur insoweit, als dies zum Verständnis der Er findung erforderlich ist.
Auf der Zeichnung zeigt: Fig. 1 einen Axialschnitt des Unterteils des Theodolites, Fig. 2 eine Draufsicht auf die optische 3 Einrichtung des Horizontalkreises, Fig. 3 das Prinzip der Abbildung d.iaine- traler Stellen der Hauptskala in.
der Mikro skop-Bildebene mit angedeutetem, durch die Exzentrizität der Skala, hervorgerufenen 3 Fehler und seiner selbsttätigen Ausschaltung und Fig. 4 den Schnittpunkt der beiden dia metral gegenüberliegenden Striche der Skala und die Hilfsteilung, wie sie im Mikroskop s erscheinen.
In. der Fig. 1 ist in einem Dreifuss 1 der Träger 2 für die Lagerung des Fernrohres und der übrigen, auf der Zeichnung nicht dargestellten Bestandteile des optischen Sy- 3 stems drehbar gelagert. Hierbei ist in dem Dreifuss 1 der Zapfen 3 mit dem Halter 4 für die Befestigung der Glasscheibe 5 fest gelagert, an der die Hauptskala. angebracht ist, deren zwei diametral gegenüberliegenden i Abschnitte mit A. und B bezeichnet sind.
Die Glassch:eibe 5 ist in: bekannter Weise an dem Halter 4 befestigt, und zwar mittels eine:.- Ringes 6. Hieraus ist ersichtlich, dass die Glasscheibe 5 mit dem Dreifuss 1 des Theo- i dolites fest verbunden ist, so dass bei jeder Horizontalbewegung des Theodolites der Glasring 5 unbeweglich ist. Die Beleuchtung der beiden diametralen Stellen der Haupt skala. erfolgt mittels einer Beleuchtungslinse 5 7.
Das Lichtstrahlbündel geht. durch den Teil B der Skala hindurch, der mit Hilfe eines optischen Systems abgebildet wird, wel ches aus zwei Dreikantprismen 8 und 10, einem -dachartigen Prisma 9, einem Objektiv 11 und zwei weiteren Dreikantprismen 12 und 13 besteht. Daraufhin geht dieses Strah lenbündel an der Stelle .4 wieder durch die Glasscheibe 5 hindurch, wodurch auch ein Bild dieser Stelle erzeugt wird. Das resultie rende Bild dieser beiden diametralen Stellen der Skala. besteht aus unter 45 gekreuzten Teilstrichen der Skala.
Dieses Bild wird an nähernd um 45 mit Hilfe eines Aufrichte- prismas 11 verdreht und dem Mikroskop zur Beobachtung zugeführt. Das Mikroskop ist mit einem Objektiv 15, einem einfachen apti- schen Mikrometer 16 samt den übrigen, auf der Zeichnung nicht, dargestellten optiselien 'feilen des Mikroskopes versehen. Das er wähnte Mikrometer 16 kann vorteilhafter weise aus einem einfachen verschiebbaren optischen: Keil bestehen und besitzt einen Steuerknopf 17, der mit einer entsprechenden Skala versehen ist.
Die Bilddrehung durch das Aufrichteprisma 14 hat im wesentlichen den Zweck. diesen Steuerknopf 17 in einer für die Ablesung nveckmässigen Lage an- bringen zu können. In der Bildebene des Mikroskopes ist ein optischer Korrektioms- körper 18 angeordnet., der eine derart. ausge bildete Hilfsskala 19 besitzt, dass sie eine feine Einteilung der Kreishauptskala bildet.
Dieser Korrektionskörper 18 ermöglicht die Verwendung einer linearen Hilfs-skala 19.
Die Kompensation: der Exzentrizitäts- fehler und die Gestalt der Skalenbilder, wie sie in der Bildebene des Mikroskope s ers"chei- nein, .sind in den Fig. 3 und 4 darge:.tellt. Der Teil @1 der Kreishauptskala, kreuzt sich mit dein diametralen Teil B derselben Skala. Bei zunehmendem Winkel verschieben sich die Abschnitte in Richtung der Pfeile.
Die Schnittpunkte diametraler Teilstriche 12. 212 der 4009-Teilung verschieben sich dabei auf der Symmetrielinie X-X. Da eine Exzentri zität des Teilkreises eine entgegengesetzt: gleiche Verschiebung der Skalenabschnitte aus der richtigen Lage zur Folge hat, macht sich die Exzentrizität durch eine Verschie bung J des Schnittpunktes der Linien der Hauptskala in der Richtung Y-I= bemerk- bar.
Da die Hilfsskala 19 optisch .in der Lage X-X, d. h.. senkrecht zur Richtung Y-Y angeordnet ist, damit der Schnittpunkt der Teilstriche auf ihr Bruchteile der Kreistei lung angibt, wird der Exzentrizitätsfehler automatisch eliminiert.
F'ig. 4 zeigt ,das- durch den Rahmen 20 begrenzte Bildfeld des Mi- kreskopes. Während -des Verdrehens des Theodolites, um die Vertikalachse erscheint in der Mikro,skopbildebene in dem Rahmen 20 der sich in einer Richtung bewegende Schnittpunkt der beiden diametralen Linien der Hauptskala. Nach der Einstellung des Theodolites in eine bestimmte Lage zeigt der Schnittpunkt der Linien direkt die richtige Messlage an. So. gibt z.
B. in Fig. 4 der Schnittpunkt der vollen Linien den Wert 2129 auf der Hauptskala und den Bruchteil 0,29 auf der dezimal geteilten Hilfsskala an. Der Teil "a," der Hilfeskala 19 wird mit Hilfe des optischen Mikrometers abgelesen, und zwar an der zylindrischen Skala des Steuerknopfes 17; zu dieser Feinablesung wird der Schnittpunkt in der Mitte eines,der Doppelstriche eingestellt.
Die Feinablesung ergibt z. B. gemäss der Fig. 1 denS Wert 750. Das Totalergebnis beträgt daher 2129 2750. In dem Bildfeld ist immer nur die Ziffer eines Teilstriches der Kreisteilung sichtbar; die Bezifferung der benachbarten Teilstriche und diejenige der Teilstriche des diametralen Abschnittes müssen daher abgeblendet sein.
In einem Falle erscheinen zwar in den Randstellen der Hilfsskala 19 in dem Fenster .des Mikroskop-Blickfleldes zwei Schnitt punkte der gekreuzten Teilungsstriche (in Fig. 4 strichliert dargestellt), man kann je doch nur bei einem Schnittpunkt die Ziffer, nämlich 21.2 ablesen, während die Ziffer 213 abgeblendet ist, so dass während des Messenn kein Irrtum -eintreten kann.
Selbstverständlich kann ein beliebiger Mikrometer benützt werden. Auch kann ge- gebenenrfalls die Skala des optischen Mikro- metens direkt in der Bildebene des Mikrosko pen angeordnet werden.