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Optische Teilvorrichtung Die Erfindung bezieht sich auf Teilvorrichtungen
mit optischer, mittels eines Nlikroskops einstellbarer Teilscheibe und einem dieser
zugeordneten ruhenden Index, der gegenüber der Teilscheibe spielfrei beweglich und
fest einstellbar ist. Es ist bereits vorgeschlagen rvorden, ein Glasplättchen mit
eingeätztem Index mit Hilfe eines Alikrometertriebes dicht über einer mit der Teilspindel
fest verbundenen und drehbaren, in 3600 unterteilten (;lasteilscheil)e innerhalb
des Bereiches eines Bogengrades zu bewegt gen, wobei Bruchteile eines Grades an
einem sehr großen, mit der Mikrometerspindel fest verl)undenen Minutenskalenrad
abgelesen werden können.
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Das Bild wird hierbei mit einer Lupe betrachtet.
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I)ieses Teilverfahren ist wohl sehr einfach und ermöglicht mit billigen
WIitteln eine größere Arbeitsgenauigkeit und Arl)eitsgescllxvilldigkeit als die
bekannten älteren Kreiste Iverfahren. Es haftet ihm aber der Mangel an, daß bei
einer seitlichen Bewegung des Auges während des Betrachtens des Bildes durch die
Lupe eine Parallaxe entsteht, weil Gradteilung und Index sich in zwei verschiedenen,
um einen geringen Aljstand voneinander entfernten Ebenen bewegen. Ferner läßt sich
das Bild mit Hilfe der Lupe nur verhältnismäßig wenig vergrößern; auch macht es
Schwierigkeiten, das bewegliche Glasplättchen dicht über der Glasteilscheibe ohne
Reibung einzubauen.
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Diese Nachteile könnten in bekannter Weise vermieden werden durch
Anwendung eines Alikroskops, wobei sich das Glasplättchen mit dem Index nicht mehr
dicht über der Glasteilscheil)e, sondern in der Bildebene bewegen würde. Die Bildebene
oder optische Ebene liegt zwischen Objektiv und Okular; in dieser Ebene erfolgt
die erste Vergrößerungsstufe der Gradteilung der Glasteilscheibe durch das Objektiv.
Die Betrachtung der Bildebene durch das Okular ergibt die endgültige Vergrößerung.
Auf diese Weise kommt die Parallaxe in Wegfall. Wird ein Objektiv mit zweifacher
Vergrößerung gewählt,
so muß auch der Index bei einer Umdrehung
des M inutenskalenrades einen zweifach größeren Weg zurücklegen als bei der Lupenvergrößerung,
das Mikrometergewinde muß also eine doppelt so große Steigung haben. Demzufolge
ist die Ablesung oder Einstellung am Minutenskalenrad bei Mikroskopvergrößerung
doppelt so empfindlich wie bei Lupenvergrößerung. Letzten Endes wird das Gesamtbild
größer und deutlicher und die Montage des Indexplättchens im freien Raum einfacher.
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Nun hat aber der Strahlengang eines Mikroskops eine beträchtliche
Länge. Bei den bisher bekannten Mikroskopformen würde die Bildebene weit aus dem
Gehäuse des Teilkopfes herausragen, so daß eine Verbindung des in der Bildebene
sich bewegenden Index mit dem im Gehäuse gelagerten Mikrometertrieb mit seinem großen
Minutenskalenrad nicht herzustellen wäre. Wollte man den Mikrometertrieb direkt
an die Bildebene anbauen, hätte dies den Nachteil, daß ein so empfindlicher Trieb
bei dieser exponierten Lage bei schweren Fräsarbeiten viel zu großen Erschütterungen
ausgesetzt wäre, ganz abgesehen davon, daß dem Minutenskalenrad bei weitem nicht
die Größe gegeben werden könnte, die notwendig wäre, um es in Dezimalminuten einzuteilen.
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Gemäß der Erfindung wird der lange Strahlengang durch besondere Ausbildung
des Mikroskops im Innern des Teilkopfes so gelenkt, daß sich nur das Okular und
der dieses umhüllende Einblickstutzen außerhalb des Gehäuses befinden. Auf diese
Weise rückt die Bildebene so nahe an den im Gehäuse gelagerten Mikrometertrieb heran,
daß das mit dem Index versehene Glasplättchen mit dem Halter des Mikrometertriebes
verbunden und in der Bildebene bewegt werden kann, und zwar unter Beibehaltung eines
mit dem Gehäuse in organischer Verbindung stehenden sehr großen Minutenskalenrades.
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Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß das Mikroskop aus
einem zwecks Einstellung der vergrößerten Gradteilung auf die Bildebene parallel
zur Teilspindel verschieb- und feststellbaren Rahmen mit Objektiv und fest stehendem
Prisma besteht, der mit einem zur Einstellung des Vergrößerungsverhältnisses gleichfalls
verschieb- und feststellbaren Halter für ein weiteres Umlenkungsprisma verbunden
ist, und aus einem das Okular aufnehmenden Einblickstutzen, der unabhängig vom Mikroskoprahmen
verschieb- und feststellbar angeordnet ist. Diese Anordnung hat auch noch den großen
Vorteil, daß das Bild umgekehrt wird, d. h. im Blickfeld bewegt sich die Gradteilung
genau so wie im Apparat selbst. Vor das Okular oder zwischen die beiden Okularlinsen
kann ein Spiegelprisma geschaltet sein, durch welches eine schräge Blickrichtung,
vorzugsweise unter 450 zur optischen Achse, ermöglicht wird. Dadurch kann eine für
die gesamte Anordnung und für die Herstellung unerwünschte Schräglagerung des Mikrometerantriebes
und des Mikroskops vermieden und trotzdem ein günstiger Einblickwinkel erzielt werden.
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Der Einblickstutzen kann im Teilkopfgehäuse befestigt werden.
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Ein Ausführungsbeispiel einer Teilvorrichtung nach der Erfindung,
und zwar insbesondere einer Kreisteilvorrichtung, ist in der Zeichnung in schematischer
Form dargestellt.
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Fig. I zeigt einen Längsschnitt längs der Linie C-C und B-B der Fig.
2, Fig. 2 eine Seitenansicht des Teilkopfes, bei welcher die Vorderwand teilweise
entfernt gedacht ist und einzelne Teile teilweise abgebrochen dargestellt sind,
Fig. 3 einen Grundriß, zum Teil längs des Schnittes A-A, wobei der Einblickstutzen
entfernt gedacht ist; Fig. 4, 5 und 6 dienen zur Erläuterung der optischen Anordnung
und des Strahlenganges; Fig. 7 zeigt das Blickfeld, Fig. 8 eine weitere Ausführungsform
mit Anordnung des Spiegelprismas zwischen den Okularlinsen.
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Die Teilspindel I ist in dem Gehäuse 2 in bekannter Weise drehbar
gelagert. Das Gehäuse 2 seinerseits ist schwenkbar in dem Grundkörper 3I angeordnet
derart, daß die Teilspindel t nach Belieben waagerecht, senkrecht oder schräg eingestellt
werden kann. Mit der Teilspindel I fest verbunden ist die Glasteilscheibe 3, welche
an ihrer Stirnseite mit einer feinstrichigen, sehr genauen 36o0-Teilung 4 versehen
ist. Die Lichtquelle 5 dient zur Beleuchtung der Teilung 4. Der Halter 6 ist oben
und unten im Gehäuse 2 mittels Zapfen 7 und 8 verschiebbar gelagert, durch den Führungsbolzen
9 gegen Verdrehen gesichert und wird mittels der Feder lo spielfrei gegen die Mikrometerspindel
1 1 gedrückt, welche mit dem sehr großen, organisch dem Gehäuse 2 angepaßten Minutenskalenrad
12 fest verl>unden ist.
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Die Größe des letzteren ermöglicht eine Skalenteilung von o,l Minuten.
Durch den Anschlagstift I3 wird die Drehbewegung des Minutenskalenrades 12 auf annähernd
eine Umdrehung begrenzt. Das Glasplättchen 14 mit dem eingeätzten doppelstrichigen
Index 15 sitzt fest in der Aufnahme 16, welche ihrerseits parallel zur Teilspindel
I verschiebbar mit dem Halter 6 fest verbunden ist. Eine Umdrehung des Minutenskalenrades
12 ist gleich einer Längsbewegung des Index 15 von der Sehnenlänge eines Grades.
An der Innenseite des Teilkopfgehäuses 2 ist das Mikroskop angeordnet. Es ist eingebaut
in den Rahmen 17, welcher zwecks paralleler Verschiebung zur Teilspindel 1 mit der
Nut 18 versehen ist, in welche die beiden im Gehäuse 2 festsitzenden Führungsstifte
19 eingreifen. Mit den beiden Schrauben 20 kann der Rahmen I7 mit dem Gehäuse 2
fest verbunden werden. Der Rahmen 17 nimmt das Objektiv 21 auf, welches zwecks Justierung
mit Gewinde versehen und feststellbar ist. Auf dem Lappen 22 des Rahmens 17 ist
das große 900 Prisma 23 fest montiert. Der Prismenhalter24 trägt, ebenfalls fest,
das kleine goo-Prisma 25 und ist mit dem Rahmen 17, verschiebbar wie dieser, mittels
der Schrauben 26 feststellbar verbunden.
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Der Strahlengang ist aus den Abb. 4, 5 und 6 ersichtlich: Das Objektiv
21 entwirft von der Gradteilung 4 der Glasteilscheibe 3 ein Bild, wobei die Strahlen
durch das große Prisma 23 zunächst um
I800 und von dem kleinen Prisma
25 nochmals um 900 umgelenkt werden und auf die Bildebene treffen, in welcher sich
das Glasplättchen 14 mit dem Index 15 bewegt. Eine Verschiebung des Prismenhalters
23 beeinflußt die Bildgröße (Vergrößerungsverhältnis), während eine Verschiebung
des Rahmens I7 die parallaxfreie Einstellung der Bildschärfe auf die Bildebene bzw.
den Index 15 ermöglicht.
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Alle diese Einstellungen können bei montiertem Teilkopf von außen
vorgenommen werden.
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L)urch diese .Nushildullg des Mikroskops rückt die Bildebene ganz
dicht an das Gehäuse 2 und wird durch das Okular 27 betrachtet. Vor das Okular hzw.
zwischen die lleidell Okularlinsen 27a und 27b (Fig. 8) ist in neuartiger Weise
ein Spiegelprisma 28 geschaltet, welches eine schräge Blickrichtung von etwa 450
ermöglicht. Durch Drehen der Rändelmutter 29 kann das Okular 27 in axialer Richtung
zwecks Erreichung der Höchstschärfe auf bekannte Weise verscholen werden. Der Einblick
30 ist je nach Lage der Teilspilldel drehbar. Der gesamte Einblickstutzen ist völlig
unabhängig von den zuvor beschriebenen NIikroskopteilen und kann je nach Stellung
des kleinen Prismas 25 auf Bildmitte eingestellt und mit dem Teilkopfgehäuse 2 verbunden
werden.
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Ohne daß sich am Erfindungsgedanken etwas ändert, kann das kleine
Prisma 25 fest mit dem Rahmen I7 verbunden und das große Prisma 23 auf die gleiche
Art verschielhar angeordnet sein.
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Das große Prisma 23 könnte auch aus zwe kleinen Prismen bestehen.
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Ebenso ist es möglich, daß der Mikrometerantrieb waagerecht angeordnet
ist, so daß sich die Mikroskopeinrichtung an der ol,ercn Seite des Gehäuses befindet.
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Letzten Endes kann an Stelle des durch Mikrometer bewegten Index
in der Bildebene eine auf Glas geätzte Doppel spirale gedreht werden. Das Minutenskalenrad
ist in diesem Fall an der Vorderseite des Teilkopfes exzentrisch zum Okular gelagert.
Der Ntikrometerantrieb nebst dem Halter 6 käme dann in Fortfall.
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In ähnlicher Weise, wie dies an Hand der Zeichnung für eine Kreisteilvorrichtung
beschrieben ist, kann der Erfindungsgedanke sinngemäß auch bei Längenmeßvorrichtungen
nutzbar gemacht werden.