DE1623293C - Optical device for measuring the arch height of an intermediate element in relation to the connecting line between two elements located on both sides at the same distance from the intermediate element - Google Patents

Optical device for measuring the arch height of an intermediate element in relation to the connecting line between two elements located on both sides at the same distance from the intermediate element

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DE1623293C
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Application number
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German (de)
Inventor
Rene Nancy Bussiere (Frankreich)
Original Assignee
Societe des Lunetiers, Temkine & Cie, Paris
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Description

F ig. 2 eine schematische Darstellung des senkrechten Fernrohrs mit den beiden Trennprismen in seiner Lage gegenüber zwei Elementen, gegenüber Jeren Verbindungslinie die Bogenhöhe eines Zwischenelements gemessen werden soll,Fig. 2 is a schematic representation of the vertical Telescope with the two separating prisms in its position opposite two elements, opposite Where the connection line is to measure the arch height of an intermediate element,

F i g. 3 teilweise im Schnitt die Anordnung des Geräts auf dem Zwischenelement,F i g. 3 partially in section the arrangement of the device on the intermediate element,

Fig. 4a, 4b und 4c die im Okular erscheinenden Bilder nach dem Anbringen des Geräts auf dem Zwischenelement bzw. nach der Ausrichtung der Führungen bzw. nach der meßbaren Verschiebung des Fernrohrs.4a, 4b and 4c those appearing in the eyepiece Images after attaching the device to the intermediate element or after aligning the Guided tours or after the measurable displacement of the telescope.

Gemäß Fig. 1 sind längs eines Schienenstrangs Stichbalken I-IV in gegenseitigen Abständen von 10 m angebracht. Der Abstand dieser Stichbalken von der im Bogen außen liegenden Schiene beträgt dabei jeweils 1 m. Zur Prüfung des Kurvenverlaufs ist die der Schienenkrümmung entsprechende Bogenhöhe / für den Stichbalken II, also das Zwischenelement, gegenüber der die Stichbalken I und III, also die beiden äußeren Elemente, verbindenden Geraden /u messen.According to Fig. 1, branch bars I-IV are along a rail track at mutual intervals of 10 m attached. The distance between this stitch bar and the rail on the outside of the curve is 1 m each. To check the course of the curve, the curve height corresponding to the curvature of the rail is required / for the stitch bar II, i.e. the intermediate element, opposite which the stitch bars I and III, i.e. Measure the two outer elements, connecting straight lines / u.

Das in F i g. 2 schematisch gezeigte optische System des Geräts nach der Erfindung weist im wesentlichen ein senkrechtes Fernrohr A mit der Achse z-z' auf, das in bekannter Weise ein Objektiv B, eine Zerstreuungslinse C, ein Mikrometer M und ein Okular D aufweist, und das Entfernungen von einigen Metern bis Unendlich anzuvisieren gestattet. Auf der Achse des Fernrohrs A sind hinter dem Objektiv B zwei Trennprismen E und F angeordnet, welche die von den Stichbalken bzw. Elementen I und III längs der optischen Achse y-y' kommenden Strahlen um 90° in Richtung der Achse z-z' ablenken.The in Fig. 2 schematically shown optical system of the device according to the invention comprises essentially a vertical telescope A with the axis zz ' , which in a known manner has an objective B, a diverging lens C, a micrometer M and an eyepiece D , and the distances of several Meters to infinity allowed. On the axis of the telescope A , behind the objective B, two separating prisms E and F are arranged, which deflect the rays coming from the stitch bars or elements I and III along the optical axis yy ' by 90 ° in the direction of the axis zz'.

Wie F i g. 3 zeigt, enthält das Gerät eine Platte /, auf der das Fernrohr A in Führungen längs einer Achse x-x' verschiebbar ist, die senkrecht zu der die Achsen z-z' und y-y' enthaltenden Ebene verläuft. Die Platte J ist auf dem Stichbalken bzw. Zwischenelement II mittels eines Klemmbügels N befestigt, und zwar ist die Platte J auf dem Klemmbügel N mittels eines auf einem Stahlstift G des Stichbalkens II zentrierten Kugelgelenks H gelagert, das aus einer fest unter der Platte / angebrachten sphärischen Mulde besteht, die auf einer durch den Klemmbügel N am Zwischenelement starr befestigten Kugelkalotte lagert. Das Kugelgelenk H gestattet es, die Achse z-z' des Fernrohrs A vertikal einzustellen und die Lage der Achsen x-x' und y-y' beliebig auszurichten. Vor der endgültigen Feststellung der Platte / wird die Achse y-y' in eine zur Verbindungslinie der Elemente I und III im wesentlichen parallele Richtung gebracht, so daß im Blickfeld des Fernrohrs gemäß Fig. 4a die Bilder der Elemente I und III erscheinen. Like F i g. 3 shows, the device comprises a plate / on which the telescope A is displaceable in guides along an axis xx ' which is perpendicular to the plane containing the axes zz' and yy '. The plate J is attached to the stitch bar or intermediate element II by means of a clamping bracket N , namely the plate J is mounted on the clamping bracket N by means of a ball joint H centered on a steel pin G of the stitch bar II, which consists of a fixed under the plate / There is spherical trough, which is supported by a spherical cap rigidly attached to the intermediate element by the clamping bracket N. The ball joint H allows the axis zz 'of the telescope A to be set vertically and the position of the axes xx' and yy 'to be aligned as desired. Before the final fixing of the plate /, the axis yy 'is brought in a direction essentially parallel to the connecting line of the elements I and III, so that the images of the elements I and III appear in the field of view of the telescope according to FIG. 4a.

Durch Drehen des Fernrohrs A um seine Achse z-z' werden die beiden Bilder gemäß Fig. 4b in Reihe gebracht, und anschließend wird das Fernrohr A längs seiner Führungen verschoben, und zwar mit Hilfe eines Knopfes L, welcher einen Zahnstangentrieb betätigt, über den das Fernrohr als Ganzes in Richtung der Achse x-x' vor- oder zurückgeschoben werden kann, bis die Bilder der beiden Elemente I und III mit der optischen Mitte fluchten, die gemäß Fig. 4c durch die Linien des Mikrometers M festgelegt ist. Es fällt dann die optische Achse y-y' des Geräts mit der die Elemente I und III verbindenden Geraden zusammen. Zz by rotating the telescope A around its axis "the two images are shown in FIG. Accommodated in row 4b, and then the telescope A is shifted along its guides, with the aid of a button L is operated which a rack and pinion, through which the telescope can be pushed forward or backward as a whole in the direction of the axis xx ' until the images of the two elements I and III are aligned with the optical center, which is defined by the lines of the micrometer M according to FIG. The optical axis yy 'of the device then coincides with the straight line connecting the elements I and III.

Die Bogenhöhe / wird jetzt mit Hilfe eines fest mit dem Fernrohr A verbundenen Zeigers K an einer an der Platte J vorgesehenen Skala abgelesen, deren Nullpunkt der besonderen Lage entspricht, in der das Fernrohr A mit seiner optischen Achse z-z' (Fig. 3) in seiner Ausgangsstellung gegenüber der Achse des Stahlstiftes G am Zwischenelement II angebracht ist. Dieser Meßvorgang ist also in kürzester Zeit vorzunehmen und dabei sicher und genau, zumal der Wert sich jederzeit durch Umkehrung prüfen läßt.The arc height / is now read with the aid of a pointer K firmly connected to the telescope A on a scale provided on the plate J , the zero point of which corresponds to the particular position in which the telescope A with its optical axis zz '(Fig. 3) in its starting position opposite the axis of the steel pin G is attached to the intermediate element II. This measuring process can therefore be carried out in the shortest possible time and is safe and precise, especially since the value can be checked at any time by reversing it.

Natürlich kann im Rahmen der Erfindung als Äquivalent des vertikalen Fernrohrs, das im allgemeinen für Arbeiten dieser Art bevorzugt wird, auch ein beispielsweise horizontales Fernrohr mit abgewinkeltem Okular oder ein schräg angeordnetes Fernrohr verwendet werden. Auch kann anderes als das speziell beschriebene Zubehör zum Aufstellen und Messen vorgesehen werden, z. B. ein Kardangelenk oder eine andere gelenkige Lagerung, und die Skala mit Zeiger kann auch durch einen Komparator oder jede andere Einrichtung zum Messen von Verschiebungen ersetzt werden.Of course, within the scope of the invention as an equivalent of the vertical telescope, which in general for work of this kind is preferred, for example a horizontal telescope with an angled Eyepiece or an inclined telescope can be used. Other than that, too Specially described accessories for setting up and measuring are provided, e.g. B. a universal joint or another articulated mounting, and the scale with pointer can also be by a comparator or any other device for measuring displacements can be replaced.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims (3)

Abstand eines Punktes von einer Geraden, die zwei Patentansprüche: Punkte mit jeweils im wesentlichen gleichen Abstän den von dem zu messenden Punkt verbindet, raschDistance of a point from a straight line, which connects two patent claims: points with essentially the same distance from the point to be measured, quickly 1. Optisches Gerät zum Messen der Bogenhöhe und mit großer Genauigkeit zu messen. Ein besoncines Zwischenelements in bezug auf die Verbin- 5 deres Anwendungsgebiet der Erfindung ist dabei die dungslinie zweier weiterer, beiderseits in glei- Messung der Krümmung von Schienensträngen, wochem Abstand von dem Zwischenelement befind-. bei die drei Punkte jeweils in gleichen Abständen von licher Elemente, wobei das Gerät zwei Trennpris- der Schiene vorgesehen sind und sich nur wenige men aufweist, welche zwei seitliche Visierlinien Dezimeter über dem Boden befinden. Die Länge der ergeben, dadurch gekennzeichnet, daß io Geraden liegt dabei in der Größenordnung von die Trennprismen (E, F) vor dem Objektiv (B) 20 Metern, die Meßgröße jedoch in der Größenordeines vertikalen Fernrohrs (A) angeordnet sind, nung von nur 10 cm, wobei es auf Millimeterweiches in senkrecht zu den seitlichen Visier- Genauigkeit bei der Messung ankommt.1. Optical device for measuring the arch height and measuring with great accuracy. A special intermediate element with regard to the connector 5 more application area of the invention is the connection line of two further, on both sides in the same measurement of the curvature of rail tracks, where the distance from the intermediate element is. with the three points each at the same distance from Licher elements, the device two separating prism rails are provided and there are only a few men, which two lateral lines of sight are located decimetres above the ground. The length of the resulting, characterized in that io straight lines are in the order of magnitude of the separating prisms (E, F) in front of the objective (B) 20 meters, the measured variable, however, are arranged in the order of magnitude of a vertical telescope (A), of only 10 cm, whereby it comes down to millimeter-softness perpendicular to the lateral sight accuracy when measuring. linien verlaufenden Führungen meßbar verschieb- Diese Aufgabe wird mit einem Gerät nach der Er-Lines running guides can be shifted measurably- This task is carried out with a device according to the bar gelagert ist, die von einer Platte (J) mit Fest- 15 findung gelöst, welches sich dadurch kennzeichnet,is mounted in a bar, which is detached from a plate (J) with a fixed 15, which is characterized by Stellmitteln (N, H) auf dem Zwischenelement (II) daß die Trennprismen vor dem Objektiv eines verti-Adjusting means (N, H) on the intermediate element (II) that the separating prisms in front of the objective of a vertical getragen sind. kalen Fernrohrs angeordnet sind, welches in senk-are worn. cal telescope are arranged, which in vertical 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch ge- recht zu den seitlichen Visierlinien verlaufenden Fühkennzeichnet, daß das Fernrohr (A) in seiner Bild- rungen meßbar verschiebbar gelagert ist, die von einer ebene mit einem Mikrometer (M) versehen ist. 2° Platte mit'Feststellmitteln auf dem Zwischenelement2. Device according to claim 1, characterized in that the telescope (A) is mounted so that it can be displaced in its images and is provided with a micrometer (M) from a plane. 2 ° plate with locking means on the intermediate element 3. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekenn- getragen sind.3. Device according to claim 1, characterized thereby. zeichnet, daß die Feststellmittel für die Platte (/) Mit einem Gerät nach der Erfindung ergibt sichdraws that the locking means for the plate (/) With a device according to the invention results auf dem Zwischenelement (II) aus einer fest unter nicht nur eine genauere, sondern auch eine wesentder Platte (/) angebrachten sphärischen Mulde hch einfachere Messung als mit dem bekannten Fernbestehen, die auf einer durch einen Klemmbügel 25 rohr mit vorgeschalteten Prismen. Bei dem bekannten (N) am Zwischenelement (II) starr befestigten Gerät müssen die Visierlinien der drei Punkte dadurch Kiigelkalotte (H) lagert. zur Koinzidenz gebracht werden, daß das Gerät zuon the intermediate element (II) from a fixed under not only a more precise, but also a substantial plate (/) attached spherical trough much simpler measurement than with the known remote consisting of a tube through a clamping bracket 25 with upstream prisms. In the case of the known (N) device rigidly attached to the intermediate element (II), the sight lines of the three points must be supported by a spherical cap (H) . be brought to coincidence that the device is too nächst an zwei Stativbeinen schwebend gehalten wird, um das Fernrohr angenähert auf den zu messendennext to two tripod legs is held floating in order to bring the telescope closer to the one to be measured 30 Punkt zu richten und dabei unter gleichzeitiger Beobachtung durch die Prismen und durch das Fernrohr das Gerät so lange zu verschwenken, bis die Bilder der durch Stäbe markierten Endpunkte der30 point to be aimed while simultaneously observing through the prisms and through the telescope to swivel the device until the images of the end points marked by bars of the Die Erfindung betrifft ein optisches Gerät zum Geraden mit dem Lattenbild zusammenfallen. Erst Messen der Bogenhöhe eines Zwischenelements in 35 dann wird das dritte Stativbein fixiert. Das Gerät bezug auf die Verbindungslinie zweier weiterer, nach der Erfindung dagegen wird in dem Punkt aufbeiderseits in gleichem Abstand von dem Zwischen- gestellt, dessen Bogenhöhe zu messen ist mit einer element befindlicher Elemente, wobei das Gerät zwei Lage der Führungen etwa senkrecht zur Verbin-Trennprismen aufweist, welche zwei seitliche Visier- dungslinie der beiden anderen Punkte, deren Bilder linien ergeben. 40 im Fernrohr erscheinen und dann zur Fluchtung ge-The invention relates to an optical device for straight lines to coincide with the slat pattern. First Measure the arch height of an intermediate element in 35 then the third tripod leg is fixed. The device with respect to the connecting line of two further, according to the invention, however, is in the point on both sides at the same distance from the intermediate one, the arch height of which is to be measured with a element located elements, whereby the device has two positions of the guides approximately perpendicular to the connecting prisms has, which two lateral lines of sight of the other two points, their images lines result. 40 appear in the telescope and then align Solche Geräte sind bekannt, beispielsweise in Form bracht werden, wodurch die exakte Einstellung der des Doppelwinkelspiegels, der zum Einschalten in Führungen erreicht ist. Durch verschieben des Ferneine Gerade zwischen zwei Punkten und zum Ab- fohrs in seinen Führungen wird dann lediglich das stecken rechter Winkel dient. Es besteht im wesent- Fadenkreuz mit den beiden Bildern in Reihe geliehen aus drei Spiegeln, von denen die beiden vor- 45 bracht und der dieser-Verschiebung entsprechende deren unter einem rechten Winkel zueinander stehen, Meßwert abgelesen.Such devices are known, for example, are brought into shape, whereby the exact setting of the double-angle mirror, which is achieved for switching on in guides. By moving the remote A straight line between two points and for disconnecting ear f in its guides is then only the plug is a right angle. It essentially consists of three mirrors, borrowed from the two images in a row, of which the two are brought forward and the one corresponding to this shift is at right angles to one another, the measured value is read. während der dritte Spiegel diesen unter 45° gegen- Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform · derwhile the third mirror opposes this at 45 °. According to a preferred embodiment, the übersteht. Beim Einbringen des Instruments auf einen Erfindung ist vorgesehen, daß das Fernrohr in seiner Punkt der Geraden decken sich die Bilder der von Bildebene mit einem Mikrometer versehen ist. Dies links und rechts reflektierten Endpunkte, und die 5<> gestattet in einfacher Weise das Ausrichten der Füh-Verbindungslinie eins außerhalb der Geraden liegen- rungen durch in Fluchtungbringen der beiden Bilder den Punktes mit der Geraden steht dann unter einem ebenso wie das anschließende Verbringen des Fernrechten Winkel zu dieser, wenn auch das Bild des rohrs in die Ablesestellung.survives. When introducing the instrument to an invention it is provided that the telescope in his At the point of the straight line, the images of the image plane with a micrometer coincide. this endpoints reflected left and right, and the 5 <> allows the guiding connection line to be aligned in a simple manner one outside of the straight line by aligning the two images the point with the straight line is then under one as well as the subsequent use of the distant right Angle to this, albeit the image of the tube in the reading position. außerhalb liegenden Punktes mit den Bildern der Vorzugsweise bestehen die Feststellmittel für dieOutlying point with the images of the preferably exist the locking means for the Endpunkte der Geraden zur Deckung gebracht ist. 55 Platte auf dem Zwischenelement aus einer fest unter Weiter ist zur Entfernungsmessung ein Fernrohr be- der Platte angebrachten sphärischen Mulde, die auf kannt, dessen Objektiv einseitig zwei Keile vorgesetzt einer durch einen Klemmbügel am Zwischenelement, sind, die gemeinsam einen Lichtstrahl aus der Achse also dem zu messenden Punkt, starr zu befestigenden mit einer Neigung von 1 :20 ablenken. Wird dieses Kugelkalotte lagert. Diese Ausbildung ermöglicht Fernrohr auf eine Meßlatte gerichtet, die in dem- 6" unter Verzicht auf ein Stativ od. dgl. eine rasche jenigen Punkt aufgestellt wurde, dessen Entfernung Einstellung des Geräts auf die horizontale Lage,
zu messen ist, so erscheinen im Gesichtsfeld zwei Ein Ausführungsbeispiel eines optischen GerätsEndpoints of the straight line is brought to congruence. 55 plate on the intermediate element from a fixed below.Further is a telescope attached to the plate for distance measurement, which is known, whose lens is on one side two wedges in front of one by a clamp on the intermediate element, which together create a light beam from the axis the point to be measured, to be rigidly fixed, deflect with an inclination of 1:20. This spherical cap is stored. This training enables telescope to be directed to a measuring stick, which was set up in the 6 ", dispensing with a tripod or the like.
is to be measured, two appear in the field of view Lattenbilder, die der Höhe nach um V20 der Entfer- nach der Erfindung ist nachstehend an Hand der nung gegeneinander verschoben sind, so daß die Ent- schematischen Zeichnung für den Fall der Krümfernung das zwanzigfache der Verschiebung der 65 mungsmessung einer Eisenbahnschiene näher be-Lattenbilder gegeneinander beträgt. Die Genauigkeit schrieben, und zwar zeigtStaff images, which are shifted in height by V 20 of the distance according to the invention is below with reference to the voltage against each other, so that the schematic drawing for the case of the curvature distance is twenty times the shift of the measurement measurement of a railroad track against each other. The accuracy wrote, and indeed shows dieser Messungen ist jedoch begrenzt. Fig. 1 das Prinzip des zur Feststellung von Krüm-however, this measurement is limited. Fig. 1 shows the principle of the determination of Krüm- Dcr Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den mungen verwendeten Verfahrens,The invention is based on the object of the methods used,

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