Verfahren zur Herstellung von Kreisteilungen Gegenstand der Erfindung
ist ein Verfahren zur Herstellung fein unterteilter Kreisteilungen, unter Verwendung
einer Teileinrichtung, bei der der Träger der Teilung relativ zur Markiervorrichtung
der Teilungseinrichtung absatzweise und jeweils um ein ganzzahliges Vielfaches des
kleinsten Teilungsintervalls verdreht wird und die Unterteilungsmarken der Kreisteilung
nacheinander bei ruhendem Teilungsträger auf diesen aufgebracht werden.Process for the production of circular divisions Subject matter of the invention
is a method of making finely divided circular divisions, using
a dividing device in which the carrier of the division is relative to the marking device
the dividing device intermittently and in each case by an integral multiple of the
smallest division interval is rotated and the subdivision marks of the circular division
be applied to this one after the other with the graduation carrier at rest.
Es ist ein Verfahren dieser Art bekannt, welches der Beseitigung des
sogenannten periodischen Fehlers dient. Dieser periodische Fehler hat seine Ursache
in der zum Aufbringen der Teilstriche der Kreisteilung auf den Kreisteilungsträger
verwendeten Teilmaschine, deren Räderwerk mit periodisch sich auswirkenden Fehlern
behaftet ist. Er kann dadurch reduziert werden, daß auf dem Teilungsträger mindestens
zwei konzentrische Kreisteilungen aufgebracht werden, wobei die einzelnen Kreisteilungen
in der Teilungsebene um das Teilungszentrum gegeneinander verdreht sind und in ihrer
Gesamtheit die komplette Kreisteilung ergeben. Bei jeder Einzelteilung ist der Abstand
der Intervalle ein ganzzahliges Vielfaches des kleinsten Teilungsintervalls der
kompletten Kreisteilung. Es werden also die Einzelteilungen so ineinandergeschachtelt,
daß beispielsweise ihre jeweiligen Anfangspunkte um bestimmte Winkel gegeneinander
versetzt sind. Dann weist die gesamte Kreisteilung im Mittel einen kleineren periodischen
Fehler auf als jede Einzelteilung. Es muß also für jede Ablesung der arithmetische
Mittelwert entsprechend mehrerer benachbarter Teilstriche gebildet werden. Zur Herstellung
einer solchen Kreisteilung wird zunächst eine Einzelteilung erzeugt, bei der das
Teilungsintervall ein ganzzahliges Vielfaches des kleinsten Teilungsintervalls der
Gesamtteilung ist, bei der aber dieses Vielfache als Teiler in der Gesamtheit aller
kleinsten Teilungsintervalle enthalten sein muß, d. h. bei der nach einer Umdrehung
der letzte und der erste Teilstrich zusammenfällt. Anschließend wird dann der Kreisteilungsträger
in bezug auf die Teilmaschinenachse um einen bestimmten Winkel gedreht, und in dieser
neuen Aufspannung wird die zweite Teilung in analoger Weise aufgebracht. Dieser
Vorgang wird entsprechend mehrmals wiederholt. Der Nachteil dieses Verfahrens ist
darin zu sehen, daß nach jeder Herstellung einer Einzelteilung der Teilungsträger
umgespannt werden muß. Die Erfahrung lehrt, daß der Teilungsprozeß keinesfalls durch
zusätzlich eingeschaltete Arbeitsprozesse unterbrochen werden darf. Daher können
Veränderungen und kleine Verschiebungen in den Lagern auftreten, welche die Qualität
einer Kreisteilung merklich reduzieren. Es ist dabei zu bedenken, daß bei den heutzutage
üblichen Kreisteilungen die Genauigkeiten Bruchteile von 1/looo mm betragen müssen.A method of this type is known which eliminates the
so-called periodic error is used. This periodic error has its cause
in the for applying the tick marks of the circular division on the circular division carrier
used submachine, whose gear train with periodically affecting errors
is afflicted. It can be reduced by having at least
two concentric circular divisions are applied, the individual circular divisions
are twisted against each other in the division plane around the division center and in their
Totality result in the complete circle division. The distance is for each individual division
of the intervals is an integral multiple of the smallest division interval of the
complete circular division. So the individual divisions are nested in one another,
that, for example, their respective starting points relative to each other at certain angles
are offset. Then the entire circle division has a smaller periodic on average
Error on than any item division. So it must be the arithmetic for every reading
Mean value can be formed according to several adjacent tick marks. For the production
With such a circular division, an individual division is first generated in which the
Division interval an integer multiple of the smallest division interval of the
Total division is, in which, however, this multiple as a divisor in the totality of all
the smallest division intervals must be included, d. H. at the one turn
the last and the first graduation coincide. Then the circle division carrier is then
rotated with respect to the sub-machine axis by a certain angle, and in this
The second division is applied in an analogous manner after the new clamping. This
The process is repeated several times accordingly. The disadvantage of this procedure is
to see that after each production of an individual division of the graduation carrier
must be reconnected. Experience teaches that the process of division is by no means through
additionally activated work processes may be interrupted. Hence can
Changes and small shifts in the bearings occur, which affect the quality
noticeably reduce a circle division. It should be borne in mind that these days
usual circular divisions the accuracies must be fractions of 1 / looo mm.
Die Aufgabe der Erfindung bestand nun darin, nicht die periodischen,
sondern den zufälligen Fehler bei der Herstellung von Kreisteilungen zu vermindern.
Es ist eine Erfahrungstatsache, daß besonders fein unterteilte Teilungen, die auf
einer Vorrichtung hergestellt werden, die bei grob geteilten Maßstäben gute Teilungen
liefert, eine Fehlerverteilung aufweisen, die sich hinsichtlich ihrer Qualität von
der der groben Teilung im negativen Sinne unterscheiden. Diesem Befund liegt die
Erkenntnis zugrunde, daß das Führungsvermögen der Lager der Teilvorrichtungen bei
kleinen Verdrehungen des Teilungsträgers nicht genügend zur Wirkung kommt. Der Ölfilm
in den Lagern wird bei mehreren sehr kleinen Verdrehungen der Achse wesentlich anders
beansprucht als bei größeren. Bei kleinen Verdrehungen können sich zufällige Verschiebungen
des Ölfilms nicht genügend ausgleichen. Auf diese Weise treten geringe Achsverlagerungen
ein, die zu zufälligen Fehlern in der Kreisteilung führen. Dieser Umstand störte
in der Vergangenheit weniger, denn der Bedarf an solchen fein unterteilten Kreisteilungen
war gering. Lediglich bei astronomischen Instrumenten wurden Teilungen verwendet,
die beispielsweise eine 1"/1.- oder auch eine ","",-Teilung aufwiesen. Bei diesen
Kreisen hat man die Fehlerverteilung bestimmt. Diese Bestimmungsverfahren sind aber
umständlich und sehr zeitraubend. In neuerer Zeit nun wird der Wunsch nach fein
unterteilten Kreisteilungen mit weitgehender Fehlerfreiheit immer
größer.
Darüber hinaus haben sich auch Kreisteilungen eingeführt, die durch objektiv wirksame
Hilfsmittel abgelesen werden können. Diesen Teilungen liegen bekannte Dualzahl-
oder ähnliche Zahlensysteme zugrunde, die durch elektronische Zählwerke in einfacher
Weise abtastbar sind. Teilungen dieser Art weisen geometrische Ja-Nein-Konfigurationen
auf, die bei einer bekannten Ausführungsform (vgl. Bell Laboratories Record, April
1954, S. 126 bis 131) aus auf dem Träger der Teilung auf konzentrischen Kreisen
angeordneten Teilungsmarken bestehen. Die Marken erstrecken sich über mit wachsendem
Radius abnehmende Winkelbereiche, wobei ihre Anzahl nach einer Potenz der Grundzahl
des gerade verwendeten Zahlensystems zunimmt. Die Anzahl der auf dem äußeren Umfang
des Kreises anzubringenden Marken ist also außerordentlich groß und die Intervallbreite
extrem klein. Es besteht somit auch zur Anfertigung solcher Teilungen das Bedürfnis
nach einem einwandfrei wirkenden Verfahren, das es gestattet eine große Anzahl von
Teilungsmarkierungen auf dem Träger der Teilung so anzubringen, daß die einzelnen
Teilstriche möglichst frei von zufälligen Fehlern sind.The object of the invention was now to not the periodic,
but rather to reduce the accidental error in the creation of circular divisions.
It is a fact of experience that particularly finely subdivided divisions that on
a device can be produced, the good divisions with roughly divided scales
supplies, have an error distribution which, in terms of their quality, differs from
that of the coarse division in the negative sense. This finding lies in the
Recognition that the management ability of the stock of the sub-fixtures at
small rotations of the graduation carrier are not sufficiently effective. The oil film
in the bearings, the axis becomes significantly different if there are several very small rotations
stressed than with larger ones. In the case of small rotations, random displacements can occur
of the oil film not sufficiently compensate. In this way, slight misalignments occur
which lead to random errors in the circle division. This fact bothered
In the past less because of the need for such finely divided circular divisions
was low. Divisions were only used for astronomical instruments,
which, for example, had a 1 "/1.- or also a", "", - division. With these
The error distribution has been determined in circles. However, these determination methods are
cumbersome and very time consuming. In recent times now the desire for fine
Subdivided circles with almost no errors
greater.
In addition, district divisions have also been introduced, which are objectively effective
Aids can be read. These divisions are well-known binary numbers
or similar number systems based on electronic counters in simple
Way are scannable. Partitions of this type have yes-no geometric configurations
on, which in a known embodiment (see. Bell Laboratories Record, April
1954, p. 126 to 131) from on the support of the graduation on concentric circles
arranged division marks exist. The brands stretch over with growing
Radius decreasing angular ranges, their number after a power of the basic number
of the number system currently used increases. The number of on the outer perimeter
The marks to be applied to the circle are therefore extremely large and the width of the interval
extremely small. There is therefore also a need to produce such divisions
after a properly working process that allows a large number of
To attach division markings on the carrier of the division so that the individual
Tick marks are as free as possible from random errors.
Gemäß der Erfindung geschieht das dadurch, daß der Teilungsträger
mehrmals um seine Achse gedreht wird, wobei das ganzzahlige Vielfache des kleinsten
Teilungsintervalls teilerfremd zur Gesamtzahl der in der Kreisteilung enthaltenen
kleinsten Teilungsintervalle ist, so daß sich an jede Umdrehung die nächstfolgende
kontinuierlich, d. h. ohne einen zusätzlichen dazwischengeschalteten Arbeitsgang
anschließen kann.According to the invention, this is done in that the graduation carrier
is rotated several times around its axis, whereby the integer multiple of the smallest
Division interval prime to the total number of those contained in the circular division
smallest division intervals, so that at each revolution the next following
continuous, d. H. without an additional work step in between
can connect.
Es werde angenommen, daß eine 360°-Teilung in Intervalle des Winkels
1°/8o zu unterteilen ist. Nach den älteren bekannten Verfahren wurden die einzelnen
Teilungsmarken Strich für Strich nacheinander in ihrer richtigen Reihenfolge auf
dem Träger der Teilung aufgebacht. Bei derartig kleinen Winkeln kommt aber das Führungsvermögen
der Drehachsen bzw. der Lagerungen nicht genügend zur Wirkung. Wird nun die Teilung
dadurch hergestellt, daß die Verdrehung nicht um 1°/3o erfolgt, sondern um 81°/8o-
also um den 31mal größeren Betrag als bisher, so wird der erwähnte Fehlereinfiuß
ausgeschaltet. Nach 31 Umläufen des Trägers entsteht dann eine vollständige Teilung,
die sämtliche Teilstriche enthält. Das Verfahren ist natürlich bei jeder beliebigen
Teilung anwendbar, also sowohl bei Altgrad- als auch bei Neugradteilungen (360°
bzw. 400°). Es bereitet auch keinerlei Schwierigkeiten, größere Teilungsintervalle
durch Teilstriche unterschiedlicher Strichlänge zu kennzeichnen; denn für das Aufbringen
dieser Teilstriche ist der Abstand zweier Teilungsmarken gleicher Strichlänge ebenfalls
konstant. Selbstverständlich ist es auch gleichgültig, ob der Teilungsträger unter
der ruhenden Markierungsvorrichtung gedreht wird oder umgekehrt. Auch ist der Erfindungsvorschlag
nicht an die Verwendung einer besonderen Teileinrichtung, beispielsweise einer mit
mechanisch wirksamer Markiervorrichtung, gebunden. So kann auch der Teilstrich auf
fotografischem Wege durch Projektion auf eine auf dem Träger vorhandene lichtempfindliche
Schicht aufgebracht werden. über die Größe desjenigen Betrages, um den die Verdrehung
erfolgen muß, läßt sich allgemeingültig nichts aussagen. Es kommt hierbei auf die
individuelle Ausbildung der verwendeten Teileinrichtung und auf die Feinheit der
herzustellenden Kreisteilung an.It is assumed that a 360 ° division in intervals of the angle
1 ° / 8o is to be subdivided. According to the older known procedures, the individual
Graduation marks, line by line, one after the other in their correct order
the bearer of the division brought up. At such small angles, however, the leadership comes
the axes of rotation or the bearings are not sufficiently effective. Will now be the division
produced by the fact that the rotation does not take place by 1 ° / 3o, but by 81 ° / 8o-
so the amount mentioned is 31 times larger than before
switched off. After 31 revolutions of the carrier, a complete division occurs,
which contains all tick marks. The procedure is, of course, with any one
Division can be used, i.e. for both degrees and gradations (360 °
or 400 °). There is also no problem with larger intervals of division
to be identified by tick marks of different length; because for applying
these graduation marks are also the distance between two division marks of the same line length
constant. Of course, it is also unimportant whether the graduation carrier is under
the stationary marking device is rotated or vice versa. Also is the inventive proposal
not to the use of a special sub-device, for example one with
mechanically effective marking device, bound. So can the graduation
photographic way by projection onto a light-sensitive material present on the support
Layer are applied. about the size of the amount by which the rotation
must take place, nothing can be said in general terms. It depends on the
individual training of the partial device used and the fineness of the
the circular division to be made.