DE2033425B2 - Goniometerkopf zur Ausrichtung einer Ebene eines Körpers senkrecht zu einer vorgegebenen Richtungsachse - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Goniometerkopf nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Ein solcher Goniometerkopf ist aus »Acta Crystallographica« 1965, Bd. 18, Teil 5, Seiten 871 bis 873 bekannt Derartige Goniometerköpfe werden beispielsweise zur Anfangsorientierung von Kristallachsen in Röntgenstrahl-Diffraktiometern verwendet

In der linken Darstellung der F i g. 2 auf Seite 872 der genannten Druckschrift ist ein Goniometerkopf gezeigt, wie er mehrere Jahrzehnte hindurch verwendet worden ist Dieser Goniometerkopf arbeitet mit zwei übereinander angeordneten Bogenführungen, die eine Verschwenkung des auszurichtenden Kristalls zum zwei zueinander senkrechte Achsen gestatten. Die Nachteile derartiger Bogenführungen, die in der Druckschrift selbst dargelegt sind, bestehen insbesondere in der Schwierigkeit, solche Bogenführungen mit der erforderlichen Präzision herzustellen. Die Druckschrift schlägt daher einen weiteren Goniometerkopf vor, der mit einer Bogenführung auskommt und in der rechten Abbildung der F i g. 2 auf Seite 872 veranschaulicht ist. Die genannte Schwierigkeit wird jedoch dadurch nur teilweise behoben.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Goniometerkopf der eingangs genannten Gattung zu schaffen, der auf Bogenführungen vollkommen verzichtet und daher insbesondere geringeren Herstellungsaufwand erfordert

Die Lösung dieser Aufgabe ergibt sich aus dem Kennzeichen des Patentanspruchs 1.

Danach sind ausschließlich ebene, vollzylindrische und/oder konusförmige Führungen vorgesehen, die wesentlich einfacher mit hoher Präzision zu fertigen sind, als die Bogenführungen nach dem Stand der Technik. Gleichzeitig vermittelt die Erfindung auch eine größere Stabilität, die sich ebenfalls auf die Präzision der Ausrichtung verteilhaf t auswirkt

Bevorzugte Ausfuhrungsbeispiele der Erfindung werden in der nachstehenden Beschreibung anhand der Zeichnungen näher erläutert In den Zeichnungen zeigt

Fig. 1 einen schematischen Schnitt durch ein erstes Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Goniometerkopfes,

Fig.2 einen Schnitt durch eine praktische Ausführungsform des in Fig.1 schematisch dargestellten Kopfes,

Fig.3 einen Schnitt fan rechten Winkel zu dem in Fig. 1 gezeigten Schnitt, der eine Einzelheit des in der vorhergehenden Fig. gezeigten Kopfes veranschau-

b5 licht,

Fig.4 bis 6 Schemazeichnungen zur Erläuterung der Arbeitsweise des in F i g. 1 bis 3 gezeigten Kopfes, Fig.7 eine perspektivische Ansicht eines zweiten

Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Goniometerkopfes,

F i g. 8 einen senkrechten Schnitt durch den in F i g. 7 dargestellten Kopf,

Fig. 9 und 10 Schnitte entlang der Linien 9-9 und 30-10in Fig. 8,

F i g. 11 eine perspektivische Ansicht eines Teiles des in F i g. 7 bis 10 dargestellten Goniometerkopfes,

Fig. 12 und 13 Schemazeichnungen zur Erklärung einer Form der Arbeitsweise des in den Fig. 7 bis 11 dargestellten Goniometerkopfes und

Fig. 14 und 15 Schemazeichnungen zu Erklärung einer alternativen Form der Arbeitsweise dieses GoniometerkopJes.

In F i g. 1 ist mit der Bezugsziffer 20 ein Abschnitt eines Röntgenstrahl-Diffraktiometers mit einer Richtungsachse 22, die hier als senkrecht dargestellt ist, jedoch in jeder gewünschten Richtung liegen kann, bezeichnet Das Diffraktiometer besitzt einen zylindrischen Stutzen 24, der koaxial zu der Achse 24 liegt. Der Goniometerkopf 26 ist an dem Stutzen 24 befestigt Im Gebrauch trägt der Kopf 26 einen Kristall 28. Im Falle der Röntgenstrahlkristallographie muß eine bestimmte Ebene des Kristalls so justiert werden, daß sie senkrecht zu der Achse 22 liegt Diese Justierung der Ebene wird dadurch erhalten, daß eine Achse des Kristalls, die senkrecht zu der Ebene liegt in Parallelität mit der Achse 22 gebracht wird. Diese senkrechte Achse wird in der Zeichnungsbeschreibung als »Kristallachse« bezeichnet

Der Kopf 26 besitzt eine Befestigungsbasis aus zwei im allgemeinen zylindrischen Abschnitten 30 und 32. Der untere Abschnitt 30 ist so angeordnet, daß er auf dem Stutzen 24 sitzt, so daß die Achse des Abschnitts 30 mit der Achse 22 zusammenfällt Zur Vereinfachung wird die Achse des Abschnittes 30 in der folgenden Beschreibung als dieselbe wie die Achse 22 behandelt. Der Aufbau des Kopfes soll jedoch auf die Achse des Abschnittes 30 und nicht auf irgendeine außenliegende Achse bezogen werden. Der Abschnitt 32 ist in bezug auf den Abschnitt 30 exzentrisch und besitzt einen Rand 34, dessen obere Fläche in einer Ebene liegt, die mit der Achse 22 einen Winkel von 83° bildet.

Auf der Basis ist eine im allgemeinen zylindrische Plattform 36 befestigt, die eine umlaufende Aussparung zur Aufnahme des Randes 34 aufweist, se daß die Plattform auf dem Rand aufliegt. Die Plattform 36 ist auf dem Rand 34 und relativ zu der Basis um eine Achse 38 drehbar, die senkrecht zu der Ebene der oberen Oberfläche des Randes 34 steht Die Achse 38 liegt daher quer zu der Achse 22 und schneidet diese Achse unter einem Winkel von 7°. Die obere Oberfläche der Plattform 36 liegt im allgemeinen senkrecht zu der Achse 22 und besitzt einen zylindrischen Ansatz 40, der koaxial zu der Achse 22 liegt.

Die Plattform 36 trägt einen hohlen Aufsatz, der einen ringförmigen Abschnitt 42, der an der oberen Seite innen mit Gewinde versehen ist, und einen mit Außengewinde versehenen Block 44 aufweist Der Block 44 wird von dem ringförmigen Abschnitt 42 aufgenommen und kann in bezug auf diesen lösbar mit einer Kontermutter 46 geklemmt werden. Der Block 44 trägt einen Draht 48, der bei Benutzung des Kopfes den Kristall 28 aufnimmt. Der ringförmige Abschnitt 42 umgibt den Ansatz 40. Der Kristall kann auf die Achse des Ansatzes 40 »zentriert« werden, indem er mit Hilfe von zwei Paaren von Madenschrauben 50 seitlich justiert wird, «.lie durch den ringförmigen Abschnitt 42 verlaufen und mit dem Ansatz 40 in Verbindung stehen. Die Schraubenpaare sind im rechten Winkel zueinander angeordnet. Ein Paar ist >.n F i g. 1 zu sehen. Das Schraubengewinde zwischen Block 44 und ringförrr.igern Abschnitt 42 gestattet eine Justierung des Kristalls in Längsrichtung der Achse des Ansatzes 40. Der Kristall 28 kann daher derart eingestellt werden, daß die Kristallachse durch den Schnittpunkt der Achsen 22 und 38, jedoch in einer beliebigen Stellung dazu, läuft.

ίο Zur Beschreibung der Arbeitsweise des Kopfes wird nun auf die Fig. 4 bis 6 eingegangen, die schema tisch verschiedene Achsen darstellen, auf die in der

Beschreibung der F i g. 1 Bezug genommen worden ist. Zur Vereinfachung der Darstellung ist der Winke!

zwischen den Achsen 22 und 38 erheblich vergrößert worden.

Aus Fig.4 ist ersichtlich, daß eine Linie, die sich entlang der Achse 22 erstreckt, bei Drehung um die Achse 38 einen Kegel erzeugt, der im folgenden als Hauptkegel bezeichnet werden soll, und der einen mit 52 gekennzeichneten Schnitt aufweist. Die Kristallachse wird durch eine dicke, schwarze Linie in einer beliebigen Ausgangsstellung 54 gekennzeichnet Eine Drehung der Kristallachse um die Achse 22 erzeugt daher einen anderen Kegel, der als »Einstellkegel« bezeichnet werden soil, und der einen mit 56 bezeichneten Schnitt aufweist. Wenn die Kristallachse in bezug auf die Achse 22 innerhalb von 14° liegt, schneidet der Einstellkegel den Hauptkegel. Folglich kann die Kristallachse um die Achse 22 gedreht werden, wie durch den Pfeil in F i g. 5 angegeben ist, bis sie eine Position 54a erreicht, die in der Oberfläche des Hauptkegels liegt. Wenn die Drehung der Kristallachse um die Achse 22 dann beendet wird, und das ganze System um die Achse 38 gedreht wird, wie durch den Pfeil in F i g. 6 angegeben ist, so ist ersichtlich, daß die Kristallachse sich um den Hauptkegel herum bewegt, bis sie eine Stellung koaxial zu der Achse 22 einnimmt. Die Einstellachse, dargestellt durch die Achse des Ansatzes 40, um die der Kristall zuerst gedreht worden ist, und die mit der Achse 22 zusammenfiel, als die Kristallachse in den Stellungen 54 und 54a war, bewegt sich während der Drehung um die

Achse 38 in die mit 60 bezeichnete Stellung. Die Drehung der Kristallachse um die Achse 22 wird

durch Drehung des Aufsatzes relativ zu der Plattform 36 bewirkt (F i g. 1). Wenn die Kristallachse in die Stellung 54a gedreht worden ist, wird der Aufsatz in bezug auf die Plattform 36 geklemmt, und die Plattform wird auf dem Basisabschnitt 32 um die Achse 38 gedreht. Das hat die Wirkung, daß die Kristallachse um den Hauptkegel aus der Lage 54a in die Lage der Achse 22 bewegt wird.

In der Praxis wird die Einstellung der Kristallachse von ihrer Ausgangsposition in die Lage 54a nicht bekannt sein, und eine Schätzung wird erforderlich sein.

Ein Zusammenfallen der Kristallachse mit der Achse 22 ließe sich erhalten, indem aufeinanderfolgende Annäherungen vorgenommen werden, die jeweils die oben beschriebene Einstellreihenfolge aufweisen.

Die F i g. 2 und 3 veranschaulichen in Einzelheiten die

μ Konstruktion und Zusammensetzung des Goniometerkopfes, der in F i g. 1 gezeigt ist Wie in F i g. 2 zu sehen •st, sind die Abschnitte 30 und 32 der Basis getrennt hergestellt und in dem zusammengesetzten Kopf miteinander verbunden. Der Abschnitt 30 ist auf den Stutzen 24 mit Hilfe einer geeigneten Überwurfmutter 62 geklemmt, die einen nach innen gerichteten Rand 64 zum Festhalten einer Schulter des Abschnittes 30 aufweist Die Mutter ist auf einen Gewindeblock

geschraubt, auf dem der Stutzen 24 ausgebildet ist.

Die Plattform 36 ist in zwei Teilen 36a und 366 hergestellt. Das untere Teil 36a wirkt mit dem Basisabschnitt 32 zusammen. Das untere Teil 36a ist außen mit einer ringförmigen Schnecke versehen, die mit einer Schneckenschraube 66 zusammenwirkt, die in dem Gegenblock 68 befestigt ist, der seinerseits auf dem Basisabschnitt 32 angeordnet ist. Die obere Oberfläche des Teils 36a weist in der Mitte eine flache Aussparung 70 auf, und ein Durchgang erstreckt sich von der Aussparung 70 durch das Teil 36a in Fluchtlinie mit einem Durchlaß 72 in dem Basisabschnitt 32 koaxia' tu der Achse 38. Ein Klemmteil, bestehend aus einer kreisförmigen Platte 74 und einem mit dieser aus einem Teil bestehenden zylinHrischen Schaft 76, ist mit der Platte in der Aussparung 70 angeordnet, wobei sich der Schaft in den Durchlaß 72 erstreckt. Die Arbeitweise des Klemmteiles wird weiter unter beschrieben.

Das obere Teil 366 der Plattform ist mit einem Durchlaß 78 versehen, der koaxial zu der Achse 22 liegt und sich durch den Ansatz 40 erstreckt. Ein zweites Klemmteil, das mit dem ersten identisch ist, ist mit dem Schaft 176 in dem Durchlaß 78 angeordnet, und die Platte 174 liegt gegen eine innere Schulter 80 des ringförmigen Abschnitts 42 des Aufsatzes an. Der Ansatz 40 ist mit einer Kunststoffhülse 82 versehen, gegen die die inneren Enden der Madenschrauben 50 anschlagen, und die weich auf dem darunterliegenden Abschnitt des Ansatzes gleitet. Das Äußere des ringförmigen Abschnittes 42 ist mit einer außenliegenden, ringförmigen Schnecke versehen, die mit einer Schneckenschraube 84 zusammenwirkt. Diese Schraube wirkt gegen einen Gegenring 136, der auf einer äußeren Schulter des ringförmigen Abschnitts 42 aufliegt Der Ring wird in einer festen Winkelstellung in bezug auf das Plattformteil 366 mit Hilfe eines Stiftes 88 gehalten, der in dem Ring 86 befestigt ist und mit den Seitenwänden einer Nut 90 in dem Teil 366 zusammenwirkt. Der Stift bewegt sich entlang der Nut, wenn der Aufsatz radial in bezug auf den Ansatz 40 mit Hilfe der Madenschrauben 50 justiert wird.

Die Arbeitsweise der beiden Klemmeinrichtungen kann ohne weiteres unter Bezugnahme auf die eine der beiden Klemmeinrichtungen beschrieben werden, die den Aufsatz durch Zusammenwirken mit dem Plattformteil 366 klemmt. Die andere Klemmeinrichtung arbeitet mit dem Basisabschnitt 32 zusammen. Die Anordnung zur Klemmung des Aufsatzes ist in Fig. 3 gezeigt.

Der Schaft 176 besitzt eine Querbohrung 92 mit kreisförmigem Querschnitt, die sich an beiden Enden nach außen erweitert. Das Teil 366 weist einen Durchlaß 94 mit kreisförmigem Querschnitt auf, der im allgemeinen mit der Bohrung 92 fluchtet, jedoch in bezug auf diese leicht exzentrisch ist, so daß die Achse der Bohrung 92 oberhalb der Achse des Durchlasses 94 liegt. Eine Stange erstreckt sich durch den Durchlaß 94 und die Bohrung 92, die zwei zylindrische Abschnitte 96, 98 aufweist, die über einen sich erweiternden Abschnitt 100, der in eines der sich erweiternden Enden der Bohrung 92 paßt, in Verbindung stehen. Der Abschnitt 96 ist von einer koaxialen Hülse 102 umgeben, die einen kegelstumpfförmigen Abschnitt 104 aufweist, der in das andere, sich erweiternde Ende der Bohrung 92 eingreift. Der Stangenabschnitt 96 ragt aus dem Durchlaß 94 heraus. Das herausragende Ende ist mit Gewinde versehen, so daß es eine Mutter 106 aufnehmen kann, die dazu verwendet werden kann, die Hülse 102 durch den Durchlaß 94 in Richtung des Stangenabschnittes 98 zu drücken.

In ungeklemmtcr Stellung stehen daher aufgrund der Exzentrizität von Durchlaß 94 und Bohrung 92 die sich erweiternden Abschnitte 100 und 104 mit den unteren Seiten der sich erweiternden Enden der Bohrung 92 in Verbindung. Wenn jedoch die Mutter 106 und die Hülse 102 in dem Durchlaß nach innen bewegt werden, zieht die Keilwirkung der Stange und der Hülse auf dem sich

to erweiternden Ende der Bohrung 92 den Schaft 176 nach unten, bis die Bohrung mit der Stange koaxial liegt. Dadurch wird die Platte 174 direkt nach unten gezogen und klemmt den ringförmigen Abschnitt 42 gegen das Plattenformteil 366. Die Klemmwirkung wird ohne Drehbewegung der Platte 174 erzielt, die die Einstellung des Instrumentes stören könnte.

Der Winkel zwischen der Richtungsachse 22 und der querliegenden Achse 38 kann jeden Wert annehmen sofern der Richtungswinkel in einem Kegel liegt, der um die querliegende Achse erzeugt wird. Die Verwendung eines kleinen Winkels reduziert den Raumbedarf des Kopfes in der Nähe des Kristalls und folglich den vor dem Kopf abgedeckten Kristallteil. Die Verkleinerung des Winkels zwischen der querliegenden Achse und dei Richtungsachse vergrößert zugleich die Genauigkeit der Einstellung der Kristallachse, nachdem sie in den Hauptkegel verlagert worden ist, da, je kleiner der Kegelwinkel ist, der mit einer vollen Umdrehung der Plattform 36 verbunden ist, desto größer die Genauigkeit der Einstellung ist. Demgegenüber muß die größere Schwierigkeit der Einstellung der Kristallachse, die in dem kleineren Kegel liegt, berücksichtigt werden.

Die Fig.7 bis 11 veranschaulichen eine alternative Form des Goniometerkopfes, bei der der Raumbedarl des Instrumentes in der Nähe des Kristalls erheblich im Vergleich zu der Ausführungsform der vorhergehenden Figuren verringert ist. Bei dieser zweiten Ausführungsform weist die Befestigungsbasis einen kreisförmigen stufenförmigen Block 110 mit einer flachen Oberfläche auf, die dafür vorgesehen ist, auf einer entsprechender Oberfläche auf einem mit Schraubengewinde versehenen Stutzen 112 aufzuliegen, der auf dem mit 114 bezeichneten Diffraktiometer vorgesehen ist Bei dei Verwendung des Gerätes wird die Schulter 116 des stufenförmigen Blockes von einem nach innen gerichteten Rand 118 einer Überwurfmutter 120 erfaßt, die dei Überwurfmutter 62 entspricht, die in F i g. 2 gezeigt ist Bei der zweiten Ausführungsform jedoch ist der Block 110, solange die Mutter nicht festgezogen ist, seitlich ir

so bezug auf den Stutzen 112, in den Grenzen, die durch die inneren Durchmesser der Mutter 120 und des Rande: 118 bestimmt werden, einstellbar. Wie aus der folgender Beschreibung hervorgehen wird, ersetzt diese seitliche Einstellbarkeit des Blockes 110 die translatorische

π Einstellbarkeit, die durch die Anbringung des Aufsatze! bei der vorher beschriebenen Ausführungsform ermöglicht wurde.

Der Block 110 besteht aus einem Teil mit einem nacl· oben ragenden Abschnitt 122, der im allgemeiner

mi kegelförmig ausgebildet und so angeordnet ist, dat seine Längsachse die Achse des Blockes UO untei einem Winkel von annähernd 10° schneidet. Die Achse des Blockes 110 der zweiten Ausführungsform ent spricht der Achse des Abschnittes 30 der erster

<i5 Ausführungsform, während die Längsachse des nacr oben ragenden Abschnittes 122 der zweiten Ausfüh rungsform der Achse 38 der ersten Ausführungsforrr entspricht.

Auf dem nach oben ragenden Abschnitt 122 ist ein hohler Kegelstumpf 124 befestigt. Der Abschnitt 122 wird von dem hohlen Inneren des Kegelstumpfes 124 aufgenommen. Der Kegelstumpf 124 besitzt auf dem Umfang einen Längsschlitz 126, der mit der oberen Fläche des Kegelstumpfs 124 in Verbindung steht, sich jedoch nicht bis zu dessen unterer Fläche erstreckt. Die Wände, die den Schlitz bilden, sind nach innen abgeschrägt und bilden so eine klauenähnliche Anordnung (Fig.9), die bei Einsatz des Gerätes eine Stange 128 gegen den nach oben aufragenden Abschnitt 122 hält, während sie diese Stange frei genug läßt, daß deren Drehung mit Hilfe eines in die öffnung 130 eingeführten Drehstiftes ermöglicht wird (Fig.8). Die Stange 128 trägt einen Draht 132, der den Kristall 134 hält. Bei der zweiten Ausführungsform werden ein Einstellkegel und ein Hauptkegel im wesentlichen auf dieselbe Art wie bei der ersten Ausführungsform verwendet. Bei der zweiten Ausführungsform wird die Einstellachse durch die Längsachse der Stange 128 gebildet, und die Kristallachse wird so eingestellt, daß sie in dem Hauptkegel liegt, indem die Stange mit Hilfe des Drehstiftes, wie oben beschrieben, gedreht wird. Die Drehung der Kristallachse um den Hauptkegel wird durch Drehung des Kegelstumpfes 124 um die Achse des aufragenden Abschnittes 122 bewirkt. Die Schemazeichnungen der Fig.4 bis 6 sind daher ebenso für die zweite Ausführungsform verwendbar, wenn man voraussetzt, daß die Achse des Blockes 110 mit der bevorzugten Achse des Diffraktiometers in Flucht gebracht worden ist und die Achse der Stange 128 sich ursprünglich in Flucht mit der Achse des Blockes 110 befindet. Die Zentrierung des Kristalls kann bei der zweiten Ausführungsform dadurch bewirkt werden, daß er entlang der Einstellachse bewegt wird, und eine Einstellschraube 136 (Fig.8) ist für diesen Zweck vorgesehen. Die Stange 128 liegt an ihrem unteren Ende auf der Schraube 136 auf und kann längs des Schlitzes 126 durch die Schraube bewegt werden.

Der Kegelstumpf 124 besitzt eine öffnung 130 zur Aufnahme des Drehstiftes, mit dessen Hilfe die Winkelposition in bezug auf den Abschnitt 122 eingestellt werden kann.

Der Kegelstumpf 124 kann in einer gewünschten Stellung in bezug auf den aufragenden Abschnitt 122 mit Hilfe einer Klemmschraube 138 geklemmt werden, deren Kopf mit einer Bohrung 142 versehen ist, so daß sie mit dem Drehstift betätigt werden kann. Die Schraube verläuft durch eine nicht mit Gewinde versehene Bohrung in dem Kegelstumpf und ist in eine mit Gewinde versehene Bohrung in dem aufragenden Abschnitt 122 eingeschraubt. Die Klauenanordnung der Schlitzwände hält die Stange 128 mit ausreichender Reibung und macht so eine Klemmung dieses Teils unnötig.

Zur weitest möglichen Verringerung der Auswirkung von Herstellungsungenauigkeiten des aufragenden Abschnittes 122 sind der Kegelstumpf 124 und die Stange 128 mit diesem Abschnitt in »5-Punkt-Kontakt« angeordnet. Der Abschnitt 122 ist daher im Mittelbereich mit einer Aussparung 144 versehen, so daß die Stange nur den Bereich oberhalb und unterhalb der Aussparung berührt. Der Kegelstumpf 124 weist eine Madenschraube 146 auf, die ins Innere des Kegelstumpfes ragt und den Abschnitt 122 in der Aussparung 144 erfaßt. Die Madenschraube 146 ist von der Stange 128 über einen Winkel von annähernd 120° entfernt, und beide ziehen zwischen sich den Kegelstumpf 124 in Berührung mit dem Abschnitt 122 an einer Stelle, die annähernd 120° von der Stange 128 und der Schraube 146 entfernt ist. Der Kegelstumpf 124 berührt den Abschnitt 122 nur oberhalb und unterhalb der Aussparung. Die fünf Kontaktpunkte reichen zur Bestimmung eines Kegels gerade aus, der auf der kegelförmigen Führung des Abschnittes 122 läuft.

Wie aus den Fig.7 und 8 zu ersehen ist, ist der Mittelbereich des Schlitzes 126 bei 148 ebenfalls ausgespart, damit die Auswirkung von Ungenauigkeiten bei der Herstellung dieses Schlitzes verringert wird.

Bei der Beschreibung der Arbeitsweise der oben beschriebenen Ausführungsformen wurde davon ausgegangen, daß die Einstellachse, um die die Kristallachse gedreht und so in den Hauptkegel gebracht wird, anfänglich mit der Richtungsachse fluchtet, in der die Kristallachse auszurichten ist. Dies ist jedoch nicht notwendig, und die F i g. 12 und 13 veranschaulichen die Geometrie eines Systems, bei dem die Einstellachse nicht einmal in dein Hauptkegel liegt. Diese Schemadarstellungen ähneln den Fig.4 bis 6, jedoch entspricht Fig. 12 den beiden Fig.4 und 5 der vorhergehenden Darstellungen. Die Ausgangslage der Kristallachse ist in Fig. 12 durch die starke, gestrichelte Linie in der Stellung 154 dargestellt. Die Richtungsachse, auf die die Kristallachse auszurichten ist, ist durch die Linie 222 wiedergegeben, die auf dem Kegel um die Querachse 238 liegt. Die Ausgangsstellung der Einstellachse ist mit 160 bezeichnet. Sie schneidet den Scheitelpunkt des Hauptkegels, liegt jedoch nicht in diesem Kegel. Wenn die Kristallachse um die Achse 160 gedreht wird, beschreibt sie einen Einstellkegel, der den Hauptkegel schneidet. Es ist jedoch zu ersehen, daß diese Anordnung die Wahrscheinlichkeit eines Schnittes der beiden Kegel bei einem gegebenen Winkel zwischen Kristallachse und Einstellachse verringert. Liegen die beiden Winkel jedoch innerhalb bestimmter Grenzen, so kann die Kristallachse in eine Stellung 154a gedreht werden, in der sie in dem Hauptkegel liegt. Wie zuvor kann sie sodann um den Hauptkegel in eine Stellung gedreht werden, die mit der Linie 222 zusammenfällt (Fig. 13).

Der Nachteil der verringerten Wahrscheinlichkeit eines Schnittes der beiden Kegel kann dadurch überwunden werden, daß die Einstellachse in dem Hauptkegel vorgesehen wird, während sie von der bevorzugten Richtung entfernt gehalten wird. Jedoch ergibt sich daraus insofern ein Nachteil, daß eine zusätzliche Drehung der Kristallachse um den Hauptkegel erforderlich ist, damit sie in die bevorzugte Richtung gebracht wird.

Die F i g. 7 und 8 zeigen, daß die zweite Ausführungsform auf eine Art betrieben werden kann, bei der die Einstellachse anfänglich nicht in der bevorzugter Richtung liegt. Fig.7 zeigt den Kopf in einei Anordnung für normalen Betrieb, während F i g. 8 der Kopf mit dem Kegelstumpf 124 in einer in bezug auf die Normalstellung um 180° auf dem Abschnitt 122 gedrehten Stellung zeigt. Die Geometrie diesel Anordnung ist in den F i g. 14 und 15 veranschaulicht, ir denen die querliegende Achse (die Achse des Abschnit tes 122) mit 338 und die Einstellachse (die Achse dei Stange 128) mit 360 bezeichnet ist. Die Kristallachsi kann um die Achse 360 aus einer Ausgangsstellung, dii durch die starke, gestrichelte Linie gekennzeichnet ist in eine Stellung, die durch die starke, durchgehend* Linie in F i g. 14 wiedergegeben wird, bei der sie in den Hauptkegel liegt, der um die Achse 338 erzeugt win

und die bevorzugte Richtung (322) einschließt, gedreht werden. Ein Vergleich der F i g. 14 und 15 zeigt, daß eine beträchtliche Drehung des Kegelstumpfes 124 erforderlich ist, damit die Kristallachse in die bevorzugte Richtung gebracht werden kann. Aus diesem Grund ist die normale Arbeitsmethode vorzuziehen. Eine weitere

10

Überlegung zeigt, daß es nicht wichtig ist, daß die Einstellachse durch den Scheitelpunkt des Hauptkegels verläuft. Die Vorrichtung ist jedoch erheblich einfacher zu betätigen und flexibler, wenn dieser Schnitt vorgesehen ist.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (14)

Patentansprüche:

1. Goniometerkopf zur Ausrichtung einer Ebene eines Körpers senkrecht zu einer vorgegebenen Richtungsachse, mit einem um eine Drehachse drehbaren Träger und einer Halterung zur Befestigung des Körpers auf dem Träger, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehachse (38; 238; 338) schräg zu der Richtungsachse (22; 222; 322) verläuft und diese schneidet und daß die Halterung (42 bis 48; 128 bis 132) eine Einstelleinrichtung (84, 86; 130) zur Verlagerung einer zu der Ebene senkrechten Körperachse in den von der Richtungsachse bei Drehung des Trägers (36; 124) um die Drehachse beschriebenen imaginären Kegel aufweist.

2. Goniometerkopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Träger (36; 124) über ein die Richtungsachse (22; 222; 322) bestimmendes Bauelement (30,32; 110,122) auf demjenigen Gerät montierbar ist, dem gegenüber der Körper ausgerichtet werden soll.

3. Goniometerkopf nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Bauelement (32; 122) eine Führung (34; 122) und der Träger (36; 124) eine mit der Führung zusammenwirkende, den Träger quer zu der Drehachse (38; 238; 338) haltende Einrichtung (36a; 124,128, 146) umfaßt

4. Goniometerkopf nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Führung (34; 122) und die mit ihr zusammenwirkende Einrichtung (36a; 124, 128, 146) einen Vorsprung und einen diesen umgreifenden Aufnahmeteil aufweisen.

5. Goniometerkopf nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Führung (122) eine generell konische Fläche aufweist

6. Goniometerkopf nach einem der Ansprüche 2 bis 5, gekennzeichnet durch eine Spanneinrichtung (74,76; 138) zur lösbaren Fixierung des Trägers (36; 124) auf dem Bauelement (30, 32; 110, 122) in einer gewünschten Winkelposition bezüglich der Drehachse (38; 238; 338).

7. Goniometerkopf nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Halterung (42 bis 48; 128 bis 132) für den Körper um eine Einstellachse (60; 160; 360) drehbar auf dem Träger (36; 124) gelagert ist

8. Goniometerkopf nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Einstellachse (60; 160; 360) auf eine Position einstellbar ist, in der sie den Scheitel des imaginären Kegels durchsetzt

9. Goniometerkopf nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Einstellachse (60; 160; 360) auf Fluchtung mit der Richtungsachse (22; 222; 322) einstellbar ist

10. Goniometerkopf nach einem der Ansprüche 3 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Körper in der Halterung (42 bis 48; 128 bis 132) längs der Einstellachse (60; 160;360) verschiebbar ist

11. Goniometerkopf nach einem der Anspräche 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Halterung (42 bis 48) eine Justiereinrichtung (50) zur Justierung des Körpers quer zu der Einstellachse (60) umfaßt

12. Goniometerkopf nach einem der Ansprüche 7 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Träger (36; 124) eine Führung (40; 126) und die Halterung (42 bis 48; 128 bis 132) eine an der Führung angreifende, die Halterung quer zu der Einstellachse (60; 160; 360)

haltende Einrichtung (50,82; 128) umfassen.

13. Goniometerkopf nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Führung (40; 126) und die an ihr angreifende Einrichtung (50, 82; 128) einen Vorsprung und einen diesen umgreifenden Aufnahmeteil aufweisen.

14. Goniometerkopf nach Anspruch 12 oder 13, gekennzeichnet durch eine Spanneinrichtung (174, 176) zur lösbaren Fixierung der Halterung (42 bis 48) an dem Träger (36) in einer gewünschten Winkelposition bezüglich der Einstellachse (60).