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Auf dem stereoswopischen Messprinzip beruhendes Profilmessgerät
Bei allen Bauvorhaben sowie im Bergbau ist die Aufnahme von Profilen eine sehr häufig auftretende Aufgabe. Man löst sie entweder mit Hilfe des Staffelzuges oder mit dem Tachymeter oder entnimmt die Profile aus einem photogrammetrischen Stereomodell des betreffenden Geländes mit Hilfe besonderer Vorrichtungen. Vor allem für die Aufnahme von Querprofilen in Eisenbahntunnels wurde ein sehr geeignetes Verfahren, das sogenannte Lichtschnittverfahren entwickelt. Dieses hat jedoch einige Nachteile : Die notwendigen Geräte sind ziemlich schwer und können bisher nur auf Eisenbahnwagen montiert ("Messzug") angewendet werden. Auch ist das Mitführen einer kräftigen Stromquelle notwendig.
Die Lichtschnitte werden photographiert, und erst im Bureau werden diese Photographien mit Hilfe des Entzerrgerätes an Hand der mit dem Profil mitphotographierten Passpunkte zu massstäblichen Bildern umgezeichnet.
Das den Gegenstand dieses Patentes bildende Profilmessgerät ist durch die Anwendung des stereoskopischen Messprinzipes, das bei den photogrammetrischen Auswertegeräten angewendet wird, gekennzeichnet. Der Unterschied gegenüber den photogrammetrischen Auswertegeräten besteht darin, dass die beiden Betrachtungssysteme, deren Objektive im Abstand der Basis voneinander angeordnet sind, nicht zur Betrachtung von photographischen Aufnahmen, sondern zur Betrachtung der Natur selbst ausgebildet sind, und dass das Gerät, das aus den zwei genannten Betrachtungssystemen, einem Koordinatographen und einem Steuermechanismus besteht, so montiert ist, dass es in der Natur (z. B. auf einem Theodolitstativ montiert) verwendet werden kann.
In den Fig. 1 und 2 ist das Gerät im Auf-und Grundriss schematisch dargestellt. Die beiden Objektive 1 und 2, die im Abstand der Basis b voneinander auf der Grundplatte 17 fest montiert sind, entwerfen zwei reelle Bilder des betrachteten Gegenstandes. Über die beiden Lenkspiegel 3 und 4, die Objektive 5,6, 7 und 8, die beiden Prismen 9 und 10 und die beiden Okulare 11 und 12 kann das von dem linken Objektiv 1 entworfene Bild mit dem linken Auge und das von dem rechten Objektiv 2 entworfene Bild mit dem rechten Auge betrachtet werden.
Die beiden Lenkspiegel 3 und 4 sind drehbar an den äusseren Enden der beiden Rohre 13 und 14 montiert ; sie werden durch der Übersichtlichkeit wegen nicht eingezeichnete, ohnehin bekannte Mechanismen stets so gedreht, dass das durch das entsprechende Objektiv entworfene, reelle Bild in das Rohr hineingeworfen wird.
Der Wagen 15, auf dem die beiden Rohre 13 und 14 um ihre gemeinsame Achse drehbar und längs ihrer Achse verschieblich montiert sind, kann sich längs der Schiene 16 verschieben.
Auf der Grundplatte 17 des Instrumentes, auf der die Schiene 16 fest montiert ist, ist auch der aus dem Rahmen 18,19, den Schienen 20,21 und 22, dem Wagen 23 und dem Zeichenbrett 24 bestehende Koordinatograph fest montiert.
Die beiden Lenker 25 und 26 verbinden den Wagen des Koordinatographen mit den die Lenkspiegel tragenden Rohren 13 und 14, so dass einer bestimmten Lage des Wagens des Koordinatographen eine ganz bestimmte Lage der beiden Lenkspiegel 3 und 4 in den Bildebenen der beidenObjektive 1 und 2 zukommt.
Die beiden Lenker sind mit ihren beiden Enden mit Hilfe der Stange 27 um zwei Achsen drehbar am Wagen 23 des Koordinatographen, mit Hilfe der beiden Gelenke 28 und 29 um zwei Achsen drehbar und der Länge nach verschieblich auf der Grundplatte 17 und mit Hilfe der beiden Gelenke 30 und 31 um eine Achse drehbar sowie der Länge nach verschieblich an den beiden Rohren 14 und 13 befestigt.
In den Mitten der beiden Lenkspiegel 3 und 4 oder innerhalb der beiden Okulare 11 und 12 befindet
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sich je eine Messmarke ; diese beiden Messmarken verschmelzen bei beidäugiger Betrachtung zu der eingangs erwähnten, räumlichen Messmarke, die sich dank der oben beschriebenen Steuermechanismen nur in einer zur Ebene 24 des Koordinatographen parallelen Ebene, in der Profilebene, bewegen kann.
Da sich bei höhenmässiger Verschiebung des Wagens 15 die beiden Rohre 13 und 14, die die beiden Lenkspiegel 3 und 4 tragen, verdrehen müssen, muss die damit verbundene Verdrehung der durch die beiden Objektive 1 und 2 entworfenen Bilder durch Drehprismen kompensiert werden. Auch diese wie die dazugehörigen Steuermechanismen sind allgemein bekannt und werden daher nicht eingezeichnet.
Das gesamte Instrument ist mit der Grundplatte 17 drehbar auf einem Theodolituntersatz 32 montiert.
Es kann somit mit Hilfe eines Theodolitstatives aufgestellt, horizontiert und verdreht werden.
Macht man die Länge des Stabes 27 veränderlich, so kann man damit die Entfernung der zur Zeichenebene 24 parallelen Profilebene vom Instrument verändern.
Montiert man das Instrument mit der Grundplatte 17 nicht nur um eine vertikale Achse drehbar, sondern auch um eine horizontale, zur Verbindungslinie der beiden Objektive 1, 2 parallele Achse neigbar auf dem Theodolituntersatz 32, so kann man nicht nur vertikale Profile, sondern auch Profile beliebiger Lage ausmessen.
Die Anwendung des Gerätes ist sehr einfach : Es wird im Normalabstand Stehachse-Profilebene (der fest oder veränderlich sein kann) vom auszumessenden Profil aufgestellt, horizontiert und so verdreht, dass die Zeichenebene 24 parallel zur Profilebene ist. Nun ist es einsatzbereit. Die räumliche Messmarke wird der Geländeoberfläche entlanggeführt, wobei ein am Wagen 23 montierter Stift ein massstäbliches Bild des gewünschten Profiles aufzeichnet.
Beim Bau von Eisenbahnen, Strassen, Kanälen, Tunnels und Stollen wird das Gerät einfach jeweils auf der ohnehin abgesteckten Achse oder Achsparallelen in entsprechender Entfernung vom Profil aufgestellt, in die Achsrichtung gedreht und sodann das Profil abgefahren.