SE456038B - Anordning for indikering av vinkellege - Google Patents

Description

456 038 vinkelläge enligt föreliggande uppfinning, fig. 2 är ett snitt genom anordningen enligt fig. 1 utmed linjen II-II, fig. 3 och fig. 4 är exempel på två raster, ingående i anordningen enligt uppfinningen, fig. 5 visar de båda rastren belägna mittför varandra, indikerande inbördes vinkelläget 0 mellan de båda rastren, fig. 6 visar en mycket liten avvikelse i vinkelläge mellan de båda rastren, fig. 7 visar en klar avvikelse i vinkel- läge mellan de båda rastren, fig. 8 visar likaså en klar av- vikelse i vinkelläge mellan de båda rastren, men med dessa inbördes vridna åt motsatt håll relativt fig. 7.

Den i fig. 1 och 2 visade vinkelmätaren är ett exempel på tillämpningen av anordningen enligt uppfinningen. Denna består av en linjal 1, som uppvisar en mätyta 2, avsedd att anläggas mot den yta 3, vars vinkelläge relativt horisontalplanet skall mätas. Vid linjalen 1 är fast anbragt ett mäthus 4, i vilket är vridbart lagrade två relativt varandra rörliga delar 5, 6.

Dessa är lagrade relativt mäthuset 4 kring en gemensam axel 7.

Mäthuset 4 uppvisar i det visade exemplet en i huvudsak cylind- risk urtagning 8, i vilken de båda delarna 5, 6 inrymmes. Dessa utgöres av två parallellt med varandra, så tätt som möjligt intill varandra belägna skivor, vilka är církulära och lämp- ligen kongruenta till sin form. Den ena skivan 5 är relativt lättrörlig och anordnad att med sin tyngdpunkt ligga utanför vridningsaxeln 7, exempelvis genom anordnande av en vikt 9 orienterad mot skivans 5 periferi 10, varigenom skivan ständigt strävar att intaga ett visst vinkelläge relativt horisontal- planet. Den andra skivan 6 göres lämpligen balanserad så att tyngdpunkten sammanfaller med vridningsaxeln och ges lämpligen sådan friktion relativt mäthuset 7, att den bibehåller ett inställt vinkelläge relativt mäthuset. ßiäthuset 4 uppvisar en cirkulär periferiell kant 11 av urtagnzgngen 8, vilken är försedd med en mätskala 12, som i lämplig omfattning är graderad i vinkelgrader utgående från' ett O-läge. Graderingen göres lämpligen åt båda håll, varvid endast visas schematiskt några gradangivelser, som kan sträcka sig exempelvis 1500 åt båda häll. Den yttre skivan 6 är vidare försedd med ett indikeringsställe _13 i form av en pil, med *_ 456 038 3 , vilken vinkelläget avläses mot mätskalan. Den yttre skivan uppvisar vidare ett manöverorgan 14 i form av en grip- knopp, med vilken den yttre skivan 6 vrides till aktuellt läge, vilket närmare skall beskrivas nedan.

Skivorna 5, 6 utgöres lämpligen av transparenta plast- skivor, som är försedda med var sitt raster 15, 16 vilka visas i fig. 3 och 4. I det visade exemplet är de båda rastren iden- tiska, men spegelvända kring en central horisontell symmetri- axel. Rastren består av ett stort antal opaka, exempelvis svarta, linjer 17, 18 åtskilda medelst transparanta linjefor- miga mellanrum 19, 20, 21, 22. I det visade exemplet har lin- jerna i bàda rastren över hela höjden en och samma bredd, som för den aktuella tillämpningen exempelvis kan vara 0,5 mm, medan mellanrummen uppvisar en över rastrens höjd successivt 'föränderlig bredd. Härvid är rastren så anordnade, att det ena rastret, som exempelvis är anordnat pà den inre eller bakre delen, dvs skivan 5, uppvisar transparenta mellanrum, vilka är bredare upptill än mellanrummen som är placerade nertill, medan i rastret 16, som exempelvis är placerat på den främre delen, dvs skivan 6, uppvisar mellanrum som har minsta bredden upptill och största bredden nertill. I det visade exemplet har härvid det översta mellanrummet 19 i rastret 15 största bredden, som motsvarar bredden hos det nedersta mellanrummet 22 i rastret 16, medan det nedersta mellanrummet 20 i rastret 15 har samma bredd som det översta mellanrummet 21 i rastret 16, varvid dessutom de mellanliggande mellanrummen successivt förändrar sin bredd över rastrens höjd på ett för de bàda rastren iden- tiskt sätt. Enligt ett fördelaktigt exempel kan exempelvis det smalaste mellanrummet uppvisa en bredd av 0,190 mm och varje mellanrum öka med en bredd av 0,005 mm till att som största bredd uppvisa 0,310 mm. Breddförändringen och storleken hos de yttre mellanrummen är beroende på rastrens bredd och den aktu- ella tillämpningen. n Av den schematiska vyn i fig. 9 framgår principen för de båda rastrens 15, 16 uppbyggnad. Härvid är förändringen i mellanrummens bredd starkt överdriven för att förändringen skall kunna ses klart med blotta ögat. Fig. 9 kan betraktas som 456 038 - ett schematiskt tvärsnitt genom ett centralt parti av de båda rastren. Härav framgår att i det visade exemplet det bakre rastret 15 är centrerat med en opak linje 23 mitt för en vinkel- - rätt mot rastren riktad central symmetriaxel 24, som samman- faller med vridningsaxeln 7. Det främre rastret 16 uppvisar i stället ett centralt i rastret placerat mellanrum 25 beläget mitt för den opaka linjen 23 och därvid centrerat relativt symmetriaxeln 24. Genom att bredden hos mellanrummen hos de bakre rastret ökar i riktning uppåt samtidigt som mellanrummen i det främre rastret avtar i bredd i riktning uppåt sker en överlappning av linjerna sinsemellan i de båda rastren över ett centralt parti av rastren till ett visst avstånd från symmetri- axeln 24, vid vilket två mellanrum 26, 27, 28, 29 är så place- rade att ljus kan genomsläppas genom de båda rastren. Detta avstånd från symmetriaxeln 24 är lika över rastrens hela bredd endast i det fall de båda rastren är placerade med sina opaka linjer och mellanrum helt parallella, såsom visas i fig. 5.

Härav framgår att ett väl synligt centralt svart band 30 fram- träder centralt i rasterbilden omgivet av två smalare ljusband 31, 32 på varje sida om det svarta bandet, vid vilka ljusband mellanrummen således är placerade så att de tillsammans bildar ett band av ljusgenomsläppliga spalter. Ovanför ljusbandet har skett en förskjutning så, att de svarta linjerna åter_täcker varandra och bildar smalare svarta band 33, 34.

En mycket liten vridning mellan de båda rastren 15, 16 resulterar i ett moarêmönster enligt fig. 6, i vilket en ljus- kil 35 uppträder.

Vid en ytterligare vinkelvridning mellan de båda rastren 15, 16 uppstår en rasterbild enligt fig. 7, som visar pil- formiga svarta band 36 åtskilda av pilformiga ljusband 37. via ett inbördes vrianingsläge nos ae bada rastren 15, 16 ' efter vridning åt motsatt håll erhålles en rasterbild enligt fig. 8, som likaså uppvisar pilformiga svarta band 36 'och mellanliggande pilformiga ljusband 37, men riktade åt motsatt håll.

Genom det i och för sig kända optiska interferensfenome- net moarêeffekten uppträder således ljusa och mörka band som 456 038 ger en känslig, men relativt lätt avläsbar mönsterbild, som ändras efter rastrens inbördes lägen.

Med hänvisning till fig. 1, 2 samt fig. 5-8 skall beskri- vas tillämpningen av anordningen enligt uppfinningen i samband med den i fig. 1 och 2 visade vinkelmätaren. När man önskar veta lutningen hos en yta, mätt i grader placeras vinkelmätaren 1 med sin linjal 1 på ytan i ytans lutningsriktning, dvs så att mäthuset 4 och därmed rasterskivorna 5, 6 hela tiden är belägna huvudsakligen i ett vertikalplan. Det skall härvid påpekas att vinkelmätarens stödyta 2 utgöres av en plan yta, som är vinkel- rät mot rasterskivornas 5, 6 plan. Härvid inställer sig den bakre rasterskivan 5 så att tillhörande raster är horisontellt beläget med sina linjer och mellanrum. Beroende på det aktuella inställningsläget hos den framförvarande rasterskivan 6 erhål- les en rasterbild, som troligen liknar någon av rasterbilderna enligt fig. 5-8. Om den yttre skivan, fortsättningsvis kallad vridskivan 6, har sin markering 13 mittför 0-läget föreligger i huvudsak den i fig. 7 visade figuren, i vilken pilarnas rikt- ning indikerar lutningsriktningen nedåt. Med utgångspunkt från detta läge vrides vridskivan genom att man med handen fattar tag i vridknoppen 14 och, vrider vridskivan medsols så, att tillhörande raster 16 intager horisontalläge. När man är i närheteh av horisontalläge uppträder i huvudsak den i fig. 6 visade bilden, varvid man sakta för vridskivan fram och till- baks så att det kilformiga ljusfält 35 försvinner och raster- bilden enligt fig. 5 erhålles. Om ett kilformigt ljusfält i stället uppträder utmed rastbildens vänsterkant har man passe- rat det korrekta inställningsläget, varvid man àterför skivan så att bilden enligt fig. 5 erhålles vid vilken de båda ljus- banden 31, 32 skall vara horisontella och parallella och såle- des det breda svarta bandet har parallella lángkanter. Därvid avläsessvinkelläget pá vinkelskalan mitt för markeringspilen 13.

Vinkelmätaren användes pà motsvarande sätt som vattenpass genom att markeringspilen 13 sättes exakt mot 0-läget på vinkel- skalan eller mitt för läget för 900, varefter moarêbilden av- läses. Vid korrekta vinkellägen skall moarébilden enligt fig. 5 456 038 Å erhållas och vid en mindre avvikelse uppträder en bild i prin- cip enligt fig. 6 med det kilformiga ljusfältet inskjutande från ena eller andra hållet och i större vinkelavvikelse åt ena eller andra hållet uppträder rasterbilder i princip enligt fig. 7 och 8 varvid pilarnas riktning indikerar lutningsriktningen.

Pilarnas form indikerar graden av avvikelse genom att en stor vinkelavvikelse ger trubbigare pilform.

Uppfinningen är ej begränsad till ovan beskrivna och på ritningarna visade utföringsexemplet, utan kan varieras inom ramen för efterföljande patentkrav. Exempelvis kan högre raster- - bilder användas så att ett par mindre svarta band uppträder på ömse sidor om det breda svarta bandet, varvid en grovin- ställning ytterligare underlättas. Grovinställningen sker så- ledes först med betraktande av sidobanden medan fininställning- en sker med hjälp av det centrala bandet. Vidare kan ändringen av mellanrummets bredd ske enligt ett annat mönster än det ovan beskrivna, exempelvis med en progressiv ökning av bredden.

Vidare kan de båda rastren vara så förskjutna att det erhålles ett ljusband centralt vid symmetriaxeln 24. Detta erhålles genom att två mellanrum hálles mitt för varandra vid symmetri- axeln, varvid det erhålles ett brett ljusband omgivet av åt- minstone tvà smalare svarta band. Ett rent horisontalläges- eller vertikallägesavlämnande instrument, motsvarande vatten- passet, erfordrar i princip ej tvà rörliga raster, utan det ena rastret 6 kan vara fast anbragt i mäthuset. Vidare kan anord- ningen utnyttjas i andra instrument eller hjälpmedel vid vilka vinkellägen skall inställas.

Claims (6)

456 038 PATENTKRAV

1. Anordning för indikering av vinkelläge mellan en första del (5) och en i förhållande till den första delen vridbar del (6), vilka delar uppvisar var sitt raster (15, 16) bestående av ett mönster som i. varje raster utgöres av opaka linjer (17, 18), åtskilda av mellanrum (19, 20, 21, 22) vilka raster till- sammans är inrättade att åstadkomma ett lätt avläsbart moarê- mönster, som visar huruvida de opaka linjerna i det ena rastret uppvisar ett visst läge relativt de opaka linjerna i det andra rastret, k ä n n e t e c k n a d d ä r a v, att nællanrummen (19-22) i varje raster (15, 16) uppvisar sins emellan avvikande bredd med en i riktning tvärs mellanrummets längdriktning över det ena rastrets (15) höjd successivt ökande bredd och med en i det andra rastret (16) tvärs mellanrummets längdriktning över dess höjd i samma riktning successivt avtagande bredd.

2. Änordning enligt patentkravet l, k ä n n e t e c k n a d d ä r a v, att de opaka linjerna (17, 18) i varje raster upp- visar inbördes lika bredd och att de opaka linjerna i det ena rastret (15) uppvisar samma bredd som de opaka linjerna i det andra rastret.

3. Anordning enligt något av föregående patentkrav, k ä n - n e t e c k n a d d ä r a v, att de båda rastren (15, 16) är sins emellan identiska men spegelvända, så att den kant av rastret, vid vilken mellanrummet med den minsta bredden, är orienterad mot den kant av det andra rastret (16), som uppvisar det mellanrum som har den största bredden. a

4. Anordning enligt något av föregående patentkrav, k ä n - n e t e c k n a d d ä r a v, att de båda rastren (15, 16) är så belägna i förhållande till varandra, att vid en central symmetriaxel (24) det ena rastret (15) uppvisar en central opak 456 038 5 linje (23) och det andra rastret (16) uppvisar ett mitt för den centrala opaka linjen i det ena rastret beläget mellanrum (25).

5. Anordning enligt något av föregående patentkrav, k ä n - n e t e c k n a d d ä r a v, att nämnda första del (15) utgö- res pà i och för sig känt sätt av en i ett mäthus (4) vridbart lagrad skiva, som är anordnad som en pendel och ständigt strä- var att intaga ett förutbestämt vinkelläge relativt horisontal- planet, varjämte mäthuset är fast förbundet med en mätlinjal (l) med en mätyta (2) avsedd att anläggas mot ett plan (3), vars lutning skall kontrolleras.

6. Anordning enligt patentkravet 5, k ä n n e t e c k n a d d ä r a v, att även den andra delen (6) utgöres av en i mät- huset (4) vridbart lagrad skiva, som är inställbar i olika vinkellägen relativt mäthuset medelst en mätskala (12). i?