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Verfahren und Einrichtung zum Prufen des Zusammenfallens zweier Achsenrichtungen.
Um ein Fernrohr zu Meßzwecken nach einem bestimmten Punkte richten zu können, bringt
man in der Regel in einer Bildebene dies Fernrohrs eine Zielmarke, beispielsweise
ein Fadenkreuz, an, idurch das eine ibestimmte Ziellinie des Fernrohrs festgelegt
wird. Man kann aber bekanntlich ein Fernrohr auch ohne Zuhilfenahme -eines Fadenkreuzes
auf ein bestimmtes Ziel einstellen, wenn man @dlas Fernrohr derart gestaltet, @daß
dem
Beobachter von dem betreffenden Gegenstande gleichzeitig ein aufrechtes und ein
umgekehrtes Bild dargeboten wird. Bringt man bei einem solchen Fernrohr das aufrechte
und das umgekehrte Bild eines Zieles miteinander zur Deckung, so ist die optische
:Achse des Fernrohrs auf den angezielten Punkt gerichtet. Besteht :dabei d:ie Möglichkeit,
das Ziel in besonderer Weise kenntlich zu machen, beispielsweise durch Aufstellung
einer Richtmarke, so kann man ohne Benützung eines Fadenkreuzes in sehr genauer
Weise .die optische Achse des Fernrohrs auf den fraglichen Punkt richten oder umgekehrt
eine bestimmte Richtmarke auf die optische Achse des Fernrohrs einstellen. Dieser
Gedanke läßt sich gemäß der Erfindung vorteilhaft anwenden, um festzustellen, ob
zwei Achsenrichtungen, beispielsweise ;die Achsen zweier Lagerbüchsen einer Transmissionsanlage
o.:dgl., genau zusammenfallen. Dies kann :dadurch geschehen, -daß man in die eine
Achsenrichtung zwei hintereinander :befindliche Richtmarken bringt und in der andern
Achsenrichtung ein Beobachtungsfernrohr der genannten Art aufstellt, das somit von
jeder ,der beiden Richtmarken je ein aufrechtes und ein umgekehrtes Bild
erzeugt. Decken sich sodann im Fernrorbgesichtsfelde für jede der beiden Richtmarken
das aufrechte und das umgekehrte Bild, so hat .man die Gewähr, daßbeide Richtpunkte
in der optischen Achse ,des Fernrohrs liegen, somit auch die durch ,die beiden Richtpunkte
festgelegte Achse mit der optischen Achse des Fernrohrs zusammenfällt. Sind die
Richtpunkte beide verhältnismäßig weit von dem Fernrohr entfernt, so wird man gleichzeitig
alle vier Bilder im Fernrohr scharf sehen und zur Deckung bringen können. Ist dagegen
eine der beiden Richtmarken dem Fernrohr wesentlich näher als die andere, so erfordert
die nähere einen größeren Okularauszug, und man hat dann die Deckung der beiden
Bilderpaare nacheinander zu prüfen. Naturgemäß ist -die dem Fernrohr näher befindliche
Richtmarke so auszubilden, daß sie den von der entfernteren Richtmarke kommenden
Strahlen den Zutritt zum Fernrohr nicht versperrt. Das neue Verfahren ist in gleicher
Weise anwendbar, um die sehr verwandte Aufgabe zu lösen, die Ebenheit einer Fläche
zu prüfen; verschiebt man nämlich die beiden Richtmarken in :der Richtung ihrer
Verbindungslinie auf der zu prüfenden Fläche, so bleibt bei einer ebenen Fläche,die
für eine Stellung vorhandene Deckung,der Bilderpaare auch bei der Verschiebung erhalten.
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Eine Einrichtung zum Ausüben des geschilderten Verfahrens bildet man
zweckmäßig in der Weise aus, daß man zwei rohrfö rmige Einsätze verwendet, die in
die Bohrung :der zu prüfenden Lager o. dgl. zentrisch eingesetzt :werden können
und von .denen der eine die beiden Richtmarken trägt, die die Achsenrichtung des
einen Lagers festlegen, während der andere ein Fernrohr der geschilderten Art enthält,
:.dessen optische Achse mit der Achsenrichtung des anderen Lagers zusammenfällt.
Der gegenseitige Abstand :der :beiden Richtmarken bestimmt die Genauigkeit, mit
der die eine Achsenrichtung festgelegt wird; es empfiehlt sich daher, diesen Abstand
nicht zu klein zu wählen. Das Fernrohr wird man so gestalten, daß es von,denbeiden
Richtmarken je ein aufrechtes und ein umgekehrtes Bild von gleicher Vergrößerung
,und ungefähr gleicher Helligkeit erzeugt, um in zuverlässiger Weise die Deckung
der beiden Bilder feststellen zu können. Die bleichzeitige Entstehung des aufrechten
und des umgekehrten Bildes kann in verschiedener Weise erreicht werden. Eine besonders
einfache Lösung besteht darin, daß man vor dem Objektiv eines gewöhnlichen astronomischen
Fernrohrs ein Spiegelsystem anordnet, .düs für etwa .die Hälfte der in fdas Fernrohr
eintretenden Strahlen eine Bildumkehrung herbeiführt, während die andere Hälfte
der Strahlen ohne Spiegelung in das Fernrohr gelangt, Wird dazu ein Spiegelsystem
verwendet, das die ganze Eintrittsöffnung des Fernrohrobjektivs bedeckt, so muß
es mit einer geometrischen oder physikalischen Strahlenteilung _ verbunden sein,
was sich am besten durch die Verwendung von Spiegelprismen verwirklichen läßt. Dabei
ist zu beachten, @daß streng genommen bei einer solchen Einrichtung die Ziellinie
nicht mehr durch die optische Achse ides eigentlichen Fernrohrs gebildet wird, sondern
die Ziellinie ist unabhängig von der F,ernrohrstellung durch die Lage :des Spiegelsystems
festgelegt; die Ziellinie ist diejenige :durch den :entfernten Punkt gehende Gerade,
deren durch das vorgeschaltete Spiegelsystem erzeugtes Bild mit ihr selbst zusammenfällt.
Es ist also bei diesen Einrichtungen unter optischer Achse des Fernrohrs die durch
das vorgeschaltete Spiegelsystem festgelegte Ziellinie zu verstehen. Eine andere
Möglichkeit der gleichzeitigen Erzeugung eines aufrechten und eines umgekehrten
Bildes besteht darin, ,daß man vor das Fernrohr zwei Spiegelsysteme bringt, deren
jedes ungefähr die halbe Obj ektivöffnung bedeckt, und von denen das eine ein Bild
liefert, das in einer beliebigen Richtung spiegelverkehrt ist, während das zweite
ein Bild erzeugt, das in :der dazu senkrechten Richtung spiegelverkehrt ist, also
:derart, daß beispielsweise das eine Spieg gelsystem rechts mit links vertauscht
und
,das zweite oben mit unten. Auch hier gilt bezüglich der Ziellinie
sinngemäß das oben Gesagte. Ferner kann auch auf rein dioptisohem Wege ein Fernrohr
so ausgebildet sein, daß gleichzeitig ein aufrechtes und ein umgekehrtes Bild entsteht;
es sind dann gleichsam zwei .Fernrohre mit zusammenfallenden Achsen ineinandergebaut.
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Die Prüfung der genauen Deckungslage des aufrechten Bildes mit dem
:umgekehrten kann,daiduroh erleichtert werden, daß man den beiden Richtmarken eine
Gestalt gibt, die entweder auf einen Sektor des Gesichtsfeldes ,beschränkt ist,
so edaß also das umgekehrte Bild im gegenüberliegenden Sektor .des Gesichtsfeldes
erscheint oder (die im umigekehrten Bilide ausschließlich andere Teile (des Gesichtsfeldes
bedeckt als im aufrechten Bilde, @so idraß in beiden Fällen keine eigentliche Überdeckung,
sondern nur ein Ineinanderfügen (der beiden Bilder zu einem Gesamtbilde entsteht.
Dabei kann auch von dem bekannten Mittel zurr Erreichung einer richtigen Deckungslage
-Gebrauch gemacht wer-,den, eine Linie des einen Bildes rauf -die Mitte zwischen
.zwei (benachbarte Linien des. andern Bildes einzustellen. Um ferner (bei (der Benutzung
der Einrichtung (die Bilderpaare der beüden Richtmarken -bequem voneinander unterscheiden
zu können, empfiehlt es sich, für die eine Richtmarke nur Iden mittleren Teil des
Fernrohrgesichtsfeldes und für (die andere nur den ringförmigen äußeren Teil desselben
zu (benutzen, so idaß eine Verwechslung der .Eilider nicht möglich ist und keine
Überlagerung der Bilder stattfindet.
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Will man mit (derselben Einrichtung die Aohsenrichtung von Lagerbüchsen
u. ,ägl. verschiedenen Durchmessers prüfen, so muß man die Möglichkeit halben, -die
Einsätze auch bei wechselndem Durchmesser (stets in (die Achserrichtung der -betreffenden
Bohrungen bringen zu können. Dies kann zweckmäßigerweise (dadurch geschehen, idaß-man
.die Einsätze mit einem verhältnismäßig kleinen, für die Unterbringung (der optischen
Teile noch ausreichenden Durchmesser herstellt und sie an jedem Ende mit wenigstens
zwei gleich langen, auswechselbaren Füßen versieht, (die nach Art von Endmaßen genau
auf Länge geschliffen sind und sich radial gegen eine ebenfalls genau geschliffene
zylindrische Fläche (des Einsatzes legen, so idaß durch Auswechseln (dieser Endmaße
gegen solche von anderer Länge (die Einsätze in einfacher und ida-bei genauer Weise
verschiedenen Lagerdurchmessern angepaßt werden können.
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Zur Veranschaulichung (der Erfindung ist auf der Zeichnung als Ausführungsbeispiel
eine Einrichtung dargestellt, die zur Prüfung der Achserrichtungen von Transmissionslagern
dienen kann. Die Einrichtung .besteht aus zwei rohrförmigen Einsätzen, (deren einer
die beiden Richtmarken und deren anderer das Beobachtungsfernrohr trägt und die
beide an jeidem Ende mit drei auswechselbaren Füßen versehen sind, um sie verschiedenen
Lagerdurchmessern anpassen zu
können.
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Der (durch Abb. r und 2 (dargestellte Rechtmarkeneinsatz wird von
einem glatten zylindrischen Rohre a gebildet, in das an jedem Ende eine Glasscheibe
b1, b2 fest eingesetzt ist. Die Glasscheiben b1 und b2 sind die Träger -zweier Richtmarken,
deren Form in Abb. 3 und q. in größerem Maßstabe wieder--gegeben ist. Die Richtmarke
auf der Scheibe b1 erstreckt sich nur auf den mittleren Teil Ider Scheibe, während
diejenige,der Scheibe b2 im ringförmigen äußeren Teile angebracht ist. Beide Marken
bestehen aus je zwei radialen, kräftigen Linien, die einen rechten Winkel
miteinander einschließen, und deren Fortsetzung auf (der gegenüberliegenden Seite
der Scheibe (durch entsprechende feine Doppelinien gebildet wird. Das umgekehrte
Bild jeder Marke ergänzt sich infolgedessen bei richtiger Deckungssage mit dem aufrechten
Bilde zu einem Kreuz, bei dem jeder Arm in der Mitte zwischen zwei feinen Linien
liegt. Zur Lagerung !des Rohres a dienen zwei Hülsen c, die auf (die (beiden Enden
des Rohres a aufgeschoben und mit Hilfe von Klemmschrauben d befestigt sind. Der
Abstand der !beiden Hülsen c kann @dabei der jeweiligen Lagerlänge angepaßt werden.
Jede (der :beiden .Hülsen c trägt .in entsprechenden Bohrungen (drei nach Art von
zylindrischen Endmaßen ausgeführte Stäbe e, die radial unter seinem gegenseitigen
Winkel von s2o° angeordnet sind und sich gegen die genau .geschliffene Außenfläche
des Rohres a legen. Die Festklemmung der Stäbe e erfolgt mittels eines Ringes f,
der durch Schrauben g mit der Hülse c verbunden ist. Die- Stäbe e bilden,die Füße,
mit Hilfe deren der Einsatz zentrisch in eine Lagerbohrung (eingesetzt werden kann;
es ist also für jeden Bohrungsdurchmesser ein (bestimmter Satz solcher Stäbe e erforderlich.
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Der Fernrohreinsatz ist in Abb.5 durch einen Längsschnitt dargestellt.
Das eigentliche Fernrohr wird von einem Objektiv h und einem Okular i gebildet,
die in einem Rohr k angeordnet sind. Das Okular i ist dabei -mit Hilfe eines
zentrisch zur Fernrohrachse angeordneten drehbaren Ringes l zwecks Einstellung auf
verschiedene Entfernungen in der Achserrichtung verschiebbar. Vor dem Obj aktiv
h .befindet sich in einem -mit .dem Rohr k verschraubten Gehäuse
in
gelagert, ein aus drei Teilen 1a1, n= und fr.-' zusammengekittetes Prismen.system,
,das im wesentlichen in seiner Wirkung einem Abbeschen Umkehrprisma entspricht.
Die in das Prismensvstem eintretenden Strahlen treffen auf eine Spiegelfläche n',
werden dann auf eine in .der Zeichnung nur durch eine Kante W' erkennbare Dachfläche
und von d!ieser zurück auf eine Spiegelfläche -st' gespiegelt, die die Strahlen
in das Fernrohr leitet. Die Flächen nl .und n' sind jedoch nur so weit versilbert,
als sie für,den mittleren Teil der Objektiveintrittsöffnung wirksam sind, so daß
nur die diesen mittleren Teil durchsetzenden Strahlen der vierfachen Spiegelung
unterworfen sind. Die in dem ringförmigen äußeren Teil der Objektivöffnung eintretenden
Strahlen gehen infolge der Verkittung der drei Einzelprismen durch das ganze System
wie durch eine planparallele Platte ohne Spiegelung hindurch. Es erzeugt somit im
selben Fernrohrsystem die eine Hälfte ,der eintretenden Strahlen ein aufrechtes
Bild und ,die andere Hälfte ein` umgekehrtes. An das Gehäuse m schließt sich auf
(der linken Seite ein kurzes Rohrstück in', das den gleichen Durchmesser besitzt
wie das Rohr k und gleich diesem genau geschliffen ist. Auf den Ansatz zzz" und
das Rohr h sind ebenso wie beim Richtmarkeneinsatz zwei der in Abb. r und 2 gezeichneten
Traghülsen c mit Füßen e aufgeschoben zu denken; sie sind in Abb 5 weggelassen.
Um das Innere des Fernrohreinsatzes vor Verstaubung zu schützen, ist das Rohrstück
nnl durch eine planparallele Glasscheibe o abgeschlossen.
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Die Handhabung der Einrichtung geschieht in der Weise, @daß man ,die
beiden Einsätze mit Hilfe der passenden En.dmaßfüße zentrisch in -die beiden zu
prüfenden Lagerbohrungen einsetzt. .Fallen die beiden Achsen genau zusammen, so
ergibt sich im O.kulargesichtsfel;d das in Abb. 6 wiedergegebene Bild, bei dem :die
vier einzelnen Richtmarkenbil:der sich zu einem einheitlichen Strichkreuz ergänzen.