DE504783C

DE504783C - Field measuring or leveling device

Info

Publication number: DE504783C
Application number: DEL73274D
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1927-11-03
Filing date: 1928-11-01
Publication date: 1930-08-09

Description

Feldmeß- oder Nivelliergerät Das Abstecken von Horizontalwinkeln, insbesondere von rechten Winkeln, mittels Wickelprismen oder Winkelspiegeln ist bekannt, ebenso die Verwendung von Spiegeln und Prismen zum Einstellen von Meßgliedern, wie Horizontalkreisen (Bussolen) und Vertikalkreisen in eine bestimmte Richtung. Ferner sind bereits Feldmeßgeräte vorgeschlagen, bei denen ein Winkelspiegel dazu dient, beim Blick auf das Ziel die Gradeinteilung des Horizontalkreises abzulesen. Die Erfindung bezweckt den Winkelspiegel und das Winkelprisma mit einer gogrädigen Strahlenablenkung zu Nivellierzwecken, d. h. zum Abstecken von rechten Winkeln in der Vertikalebene, zu verwenden und hierbei gleichzeitig bestimmte Meßglieder in die Zielrichtung einzulenken, in Verbindung mit der Ausnutzung der Schwerkraft durch Pendelgewichte.Field measuring or leveling device The setting out of horizontal angles, in particular from right angles, by means of winding prisms or angle mirrors known, as well as the use of mirrors and prisms for adjusting measuring elements, like horizontal circles (Bussolen) and vertical circles in a certain direction. Furthermore, field measuring devices have already been proposed in which an angle mirror is used for this purpose serves to read the graduation of the horizontal circle when looking at the target. The invention aims the corner mirror and the angle prism with a gogrädigen Beam deflection for leveling purposes, d. H. for staking out right angles in the vertical plane, and at the same time certain measuring elements in to steer the target direction, in connection with the exploitation of gravity through Pendulum weights.

Die Neuerung beruht gemäß der Erfindung im wesentlichen darin, daß eine waagerechte Zielscheibe mit der, um eine waagerechte Achse drehbaren Fassung der Spiegeleinrichtung an einem gemeinsamen Träger angeordnet ist, der seinerseits kardanisch aufgehängt ist. Hierdurch wird erreicht, daß alle zum Festlegen irgendeines Aufnahmepunktes in vertikaler und radialer Richtung erforderlichen Maße in einem Bilde nur mittels eines einzigen Winkelspiegels oder Winkelprismas bestimmbar sind. Erfindungsgemäß kann auch ein Meßglied auf der Bussole in der Kippebene des Fernrohres angeordnet werden, um Vertikalwinkel unmittelbar ablesen und nach Meßlatten auch Entfernungen bestimmen zu können.According to the invention, the innovation is essentially based on the fact that a horizontal target with the holder rotatable about a horizontal axis the mirror device is arranged on a common carrier, which in turn is gimbaled. This ensures that everyone has to specify any one Pick-up point in the vertical and radial direction required dimensions in one Forms can only be determined by means of a single angle mirror or angle prism. According to the invention, a measuring element can also be placed on the bussole in the tilting plane of the telescope be arranged to read vertical angles directly and after measuring rods too To be able to determine distances.

Die Zeichnung zeigt den Gegenstand der Erfindung an Ausführungsbeispielen, und zwar Fig. = ein einfaches Instrument für kurze Zielweiten in schaubildlicher Darstellung, Fig 2 einen Schnitt durch den Stativring und den horizontal beweglichen ersten Kardanring, Fig. 3 ein Instrument für weite Zielweiten mit Benützung eines Fernrohres mit 2 aufeinander senkrecht stehenden Objektiven und Bussole mit Gradeinteilung, Fig. q. einen Längsschnitt durch den mittleren Teil des Fernrohres der Fig. 3 mit dem in der Drehachse des Fernrohres angeordneten Winkelprisma bzw. Winkelspiegel, Fig. 5 schematisch die Beziehungen des Winkelspiegels oder Winkelprismas zum Zielobjekt, die Zielscheibe und das Auge des Beobachters, Fig. 6 die Beziehung dieser Teile bei der Benutzung eines Fernrohres mit Fadenkreuz in schematischer Darstellung, Fig. 7 das Bild, das im Okular für ein in Fig. q. dargestelltes Instrument bei einer Neigung der Zielachse erscheint. Der mit einem Gewicht B versehene Instrumententräger A wird mit einer kardanischen Aufhängung C derart gelenkig gelagert, däß der Instrumententräger A, wie bei anderen Pendelgezäten, immer vertikal hängt, unabhängig davon wie das Dreifußstativ D aufgestellt ist.The drawing shows the subject matter of the invention in exemplary embodiments, namely Fig. = a simple instrument for short target ranges in diagrammatic form Representation, FIG. 2 shows a section through the stand ring and the horizontally movable first gimbal, Fig. 3 an instrument for long target ranges with the use of one Telescope with 2 lenses standing perpendicular to each other and bussole with graduation, Fig. Q. a longitudinal section through the middle part of the telescope of FIG the angular prism or corner mirror arranged in the axis of rotation of the telescope, 5 schematically shows the relationships between the corner mirror or corner prism and the target object, the target and the observer's eye, Fig. 6 the relationship of these parts when using a telescope with crosshairs in a schematic representation, Fig. 7 shows the image in the eyepiece for a in Fig. Q. shown instrument at a The inclination of the target axis appears. The one provided with a weight B. Instrument carrier A is articulated with a cardanic suspension C in such a way that that the instrument holder A, as with other pendulum devices, always hangs vertically, regardless of how the tripod D is set up.

Am oberen Ende des Trägers A ist ein Winkelspiegel E oder ein Prisma für rechte Winkel um eine horizontale Achse drehbar gelagert. Das Gewicht B wird mit einer waagerechten Zielscheibe F versehen.At the upper end of the carrier A is an angle mirror E or a prism mounted rotatably around a horizontal axis for right angles. The weight B becomes provided with a horizontal target F.

Der Mittelpunkt 01 der Zielscheibe F ist durch ein Strichkreuz oder durch weiße urtd rote Farbenfelder gekennzeichnet und liegt in der ideellen Vertikalachse. Damit das Gerät auch bei unverändertem Stande in anderen Richtungen verwendbar ist, wird der äußere Ring G des Kardangelenkes als Doppelring ausgebildet, dessen äußerer wiederum als Stativring mit dem Stativ D (vgl. Fig. 2) in Verbindung steht.The center point 01 of the target F is marked by a line cross or by white urtd red color fields and lies in the ideal vertical axis. So that the device can be used in other directions even if it has not changed, the outer ring G of the universal joint is designed as a double ring, the outer ring of which is in turn connected to the stand D (see FIG. 2) as a stand ring.

Die Beweglichkeit des inneren Ringes G wird durch Lagerung auf Kugeln. erleichtert.The mobility of the inner ring G is made possible by bearing it on balls. relieved.

Ein so gebautes Gerät (Fig. i) gestattet ein Arbeiten auf kurize Entfernungen. Für größere Entfernungen wgrd über das Winkelprisma bzw. den Winkelspiezel E ein Fernrohr H mit dem Okular L und wei zueinander senkrecht angeordneten Objektiven J und K verwendet. Bei diesem Gerät darf der Winkelspiegel E das Bildfeld nur zur Hälfte beanspruchen. Das Fernrohr H ist um die horizontale Drehachse des Winkelspiegels E drehbar gelagert, so daß sowohl das Fernrohr H als auch der Winkelspiegel E (Fig. q.) für sich drehbar ist.A device constructed in this way (Fig. I) allows working over short distances. For larger distances, use the angled prism or angled mirror E. Telescope H with the eyepiece L and white objectives arranged perpendicular to each other J and K used. With this device, the corner mirror E is only allowed to cover the image field Claim half. The telescope H is around the horizontal axis of rotation of the corner mirror E rotatably mounted so that both the telescope H and the corner mirror E (Fig. q.) is rotatable by itself.

Diese beiden vorbeschriebenen Geräte sind als einfache Nivelliergeräte anzusehen.These two devices described above are considered to be simple leveling devices to watch.

Wird verlangt, da,ß auch Vertikalwinkel und Horizontalwinkel gemessen werden können, so ist die Anordnung eines Fadenkreuzes M im Okular L, einer Bussole N an Stelle der Zielscheibe F und einer Gradeinteilung 0-0,-0 (Fig. 6) auf der Bussole N notwendig, die in einer Linie angeordnet ist, durch welche die Kippebene des Fernrohrs läuft.If it is required that vertical and horizontal angles can also be measured, the arrangement of a crosshair M in the eyepiece L, a bussole N in place of the target F and a graduation of 0-0, -0 (Fig. 6) on the bussole N necessary, which is arranged in a line through which the tilting plane of the telescope runs.

Das Fadenkreuz M kann außerdem mit einem bekannten Doppelfaden zum Messen der Entfernung (Tachymeterfaden) versehen sein. Dies ist aber nicht unbedingt nötig, weil das Messen von Entfernungen, wie noch gezeigt wird, auch mit einem einfachen Fadenkreuz möglich ist.The crosshair M can also be used with a known double thread Measure the distance (tachymeter thread). But this is not necessarily the case necessary because measuring distances, as will be shown, also with a simple Crosshair is possible.

Die Beziehungen der für die verschiedenen Zwecke gebauten G eräte bzw. deren einzelne Teile zum Bildgegenstande sind aus den Fig. 5, 6, 7 ersichtlich. Aus Fig. 5 ist zu ersehen, daß der auf der Zielscheibe F markierte Mittelpunkt 0, durch die Reflektion im Winkelprisma bzw. im Winkelspiegel in das Auge .P des Beobachters gelangt.The relationships of the devices built for the various purposes or their individual parts to the objects in the picture can be seen from FIGS. 5, 6, 7. From Fig. 5 it can be seen that the center point 0 marked on the target F passes into the observer's eye .P through the reflection in the angled prism or in the angled mirror.

Durch das Winkelprisma bzw. durch den Winkelspiegel E wird der aufgefangene Lichtstrahl immer im rechten Winkel abgelenkt, wie auch immer der Reflektor zur Horizontalebene steht. Befindet sich der Mittelpunkt senkrecht unter dem Winkelspiegel E, so verläuft der.auf die Meßlatte Q projizierte Strahl waagerecht, und man kann die Höhen a auf der Meßlatte Q ablesen.The captured light beam is always deflected at a right angle by the angular prism or by the corner mirror E, regardless of the position of the reflector in relation to the horizontal plane. If the center point is perpendicular under the corner mirror E, the beam projected onto the measuring rod Q runs horizontally, and the heights a on the measuring rod Q can be read off.

In Fig. 6 und 7 bedeutet b' den Mittelfaden des Fadenkreuzes bzw. die korrespondierende mittlere Ablesung auf der Nivellierlatte Q, a' und c' sind die Parallelfäden des Fadenkreuzes, a und c die entsprechenden Abschnitte auf der Nivellierlatte. a, ist der Neigungswinkel gegen den Horizont, welcher durch den Abschnitt 0,-i an der auf der Bussole N angebrachten Höhenteilung 0-0r0 gemessen wird.In FIGS. 6 and 7, b 'denotes the central thread of the crosshair or the corresponding mean reading on the leveling staff Q, a' and c 'are the parallel threads of the crosshair, a and c the corresponding sections on the leveling staff. a, is the angle of inclination towards the horizon, which is measured by the section 0, -i at the height graduation 0-0r0 attached to the busole N.

In dieser Fig. 6 ist an Stelle des Winkelprismas oder Winkelspiegels der theoretische Scheitel aller rechten Winkel markiert und mit E bezeichnet.In this Fig. 6 is instead of the angle prism or angle mirror the theoretical vertex of all right angles is marked and denoted by E.

Durch die Eigenschaft des Winkelprismas, bzw. des Winkelspiegels wird das Bild der Bussole mit der Horizontalkreisteilung und der Höhenteilung 0-0r0 mit rechtwinkeliger Ablenkung in das Auge P des Beobachters geworfen. Es erscheint weiter im Bildfelde in direkter Sicht das Bild des Fadenkreuzes a', b', c', zu- sammen mit der Nivellierlatte Q.Due to the property of the angular prism or the corner mirror, the image of the Bussole with the horizontal circle division and the height division 0-0r0 with right-angled deflection is thrown into the eye P of the observer. The image of the crosshairs a ', b', c 'also appears in the image field in a direct view, together with the leveling staff Q.

Die Verwendung des Geräts ist folgende Nach der Aufstellung des Instrumentes verschiebt man die Okulare L sowie die Objektive J und K so lange, bis das Bild der Meßlatte, das Bild der Bussole N und die Meßfäden scharf erscheinen.The use of the device is as follows. After setting up the instrument one shifts the eyepieces L as well as the objectives J and K until the image the measuring stick, the image of the Bussole N and the measuring threads appear sharp.

Da der Abstand der Meßfäden a', b', c', und der der Bussole N sich beim Gebrauch nicht ändern, genügt es auch, nur das Objektiv J einstellbar zu machen. Stellt man nun den Winkelspiegel E so ein, daß die Blickrichtung nach unten auf den Punkt 0i trifft (Fig. 5), so kann man an der Meßlatte Q die Höhe ablesen. Ist ein Fadenkreuz vorhanden, so zeigt der Mittelfaden b' in b auf der Meßlatte die Höhe an, und es ergibt sich aus den durch den oberen c' und den unteren Faden a' an i der Meßlatte Q abgegrenzten Lattenabschnitt ca-c die Zielentfernung..Since the distance between the measuring threads a ', b', c ', and that of the bussole N do not change during use, it is also sufficient to make only the lens J adjustable. If one now adjusts the corner mirror E so that the direction of view meets point 0i downwards (FIG. 5), then one can read off the height on the measuring rod Q. If there are crosshairs, the middle thread b ' in b on the measuring staff shows the height, and the target distance is obtained from the staff section ca-c delimited by the upper c' and the lower thread a 'on i of the measuring staff Q. .

Wie Figur 7 zeigt, kann man bei Verwendung einer Bussole mit Höhenwinkeleinteilung 0-01-0 auch bei gekipptem Fernrohr diesen Kippungswinkel ablesen und an der Magnetnadel die Seitenrichtung: Sollte das.. Bild der Magnetnadel-(Fig. 7) nicht in das Okular fallen, so braucht man nur das Fernrohr nach dem Ablesen aller übrigen Maße in die horizontale Lage zu bringen.As Figure 7 shows, when using a bussole with an elevation angle graduation of 0-01-0 , this tilt angle can be read off even when the telescope is tilted, and the lateral direction on the magnetic needle: Should the image of the magnetic needle (Fig. 7) not fall into the eyepiece , you only need to bring the telescope into the horizontal position after reading off all other dimensions.

Ist kein Doppelfaden im Fadenkreuze vorhanden, so erfolgt das Messen der Entfernung in nachstehender Weise Der Mittelfaden b' wird auf einen bestimmten Teilstrich der Höhenwinkelteilung 0-0,-0 eingestellt (z. B. auf i) und gleichzeitig der Abschnitt b auf der Meßlatte Q abgelesen. Wird hierauf das Fernrohr um den Winkel a gedreht und der Punkt sowohl auf der Gradeinteilung 0-01-0 als auch auf der Meßlatte Q ermittelt, auf dem nunmehr der Faden b erscheint, so ergibt sich aus der Proportionalität der Dreiecke, da die Entfernung 01-E konstant ist, die jeweilige Entfernung des Objektes Q vom Standorte E.If there is no double thread in the crosshairs, the distance is measured as follows: The middle thread b 'is set to a certain graduation of the elevation angle graduation 0-0, -0 (e.g. on i) and at the same time the section b on the measuring rod Q read. If the telescope is then rotated through the angle a and the point on which the thread b now appears on the graduation 0-01-0 and on the measuring rod Q is determined, the proportionality of the triangles results in the distance 01 -E is constant, the respective distance of the object Q from the location E.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Field measuring or leveling device with a mirror arrangement, which simultaneously with the view of the target allows observation at right angles to this on a division or marking, characterized in that a horizontal target (F) with the mount of the mirror device of the corner mirror rotatable about a horizontal axis (E) or the like. Is arranged on a common carrier (A, Fig. X), which carrier (A) in turn, as is known in pendulum leveling devices, is gimbaled.

2. Apparatus according to claim i, with a to the The axis of rotation of the corner mirror arranged rotatable telescope with two on top of each other vertical lenses, characterized in that the vertical down directional lens (K, Fig. 3) for matching adjustment of the target and slat image is adjustable in the plane of the sea (M) of the telescopic sight (H).

3. Apparatus according to claim i and 2 with an arrangement of a Bussole instead of the target, characterized in that the Bussole (N, Fig. 6) has a graduation (0-01.-0) in the plane of movement of the telescopic sight.