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Vorrichtung zum Messen der durch gespannte Seile festgelegten Winkel.
Die Erfindung betrifft einen Winkelmesser, der besonders für Bergwerke bestimmt ist, und bei dem die Winkel durch gespannte Seile festgelegt werden. Die Erfindung besteht in der besonderen Ausgestaltung und Verbindung der Messvorrichtungen für die Horizontal-und Vertikalwinkel.
In der Zeichnung ist der neue Winkelmesser in einem Ausführungsbeispiel dargestellt :
Fig. i zeigt den wagrechten Gradbogen im Grundriss.
Fig. 2 ist ein Schnitt nach A-B der Fig. i,
Fig. 3 ist ein Grundriss des senkrechten Gradbogens,
Fig. 4 ein Schnitt nach A'-B'der Fig. 3, Fig. zeigt eine perspektivische Ansicht des betriebsfähig angebrachten Apparates.
Der Apparat besteht aus drei wesentlichen Bestandteilen : einem wagrechten Gradbogen und zwei senkrechten, unter sich gleichen Gradbögen. Diese dlei Gradbögen bilden aber kein einheitliches Ganzes, sondern können auseinander genommen und erst im Augenblick der betriebsfähigen Anbringung des Apparates angebracht werden.
Der horizontale Gradbogen (Fig. i und 2) besteht aus zwei Teilen : einem Bestandteil L, den man als festen bezeichnen könnte, und der in Hundertstel und Sechzigstel abgeteilt ist, und einem beweglichen mit Nonius n, der in der Weise hergestellt werden kann, dass er, um 0 drehbar. den gewünschten Messungen sich anpasst.
Dieser wagrechte Gradbogen trägt zwei in aufeinander normalen Richtungen angeordnete Wasserwagen N, N'. Die beiden am festen Teile L und am beweglichen Teile L'des hier beschriebenen Gradbogens befindlichen Durchlochungen)'. dienen zur Aufnahme von Hülsen V an Schiebern M, die an den weiter unten erläuterten senkrechten Gradbögen angebracht sind.
Der am festen Teil L vermittelst der Klemmschraube P beweglich angebrachte Teil L'lässt sich durch die Feinverstellungsehraube C ein wenig hin und her bewegen.
Am wagrechten Gradbogen ist ausserdem noch ein kleines Loch o behufs Durchführung eines senkrechten und genügend straff angezogenen Seiles angebracht. Zur Befestigung des Apparates an diesem Seil dient die Schraube t.
Die beiden gleichen senkrechten Gradbögen (Fig. 3 und 4) besitzen zwei Greifer G zum Aufhängen des Apparates an den zum Abstecken dienenden Seilen. Der senkrechte Gradbogen besteht aus einem festen Teil l und einem beweglichen Teile l', welcher den Nonius n'und einen. aus dem Arme l'herausnehmbaren, an diesem entlang laufenden und durch eine Schraube T zu befestigenden Schieber M trägt. Der bewegliche Teil l'ist um 0'drehbar und am festen Teile/ durch die Klemmschraube P'zu befestigen. Die geringen Bewegungen von l'sind durch die Feinverstellungsschraube C'ermöglicht. Schieber M ist mit einer Mikrometerschraube a versehen, welche die kleinen, zur Nivellierung des Apparates nötigen Bewegungen ermöglichen soll.
Die Entfernung d zwischen den Achsen der Löcher und und den zum Ablesen dienenden Linien des Gradbogens und des Nonius des wagrechten Gradbogens ist gleich der Entfernung zwischen der Achse des Greifers G und der Achse des beweglichen Teiles l'des senkrechten Gradbogens.
Winkel 9 der Greifer G ist sehr stumpf, um einen Ablesefehler, von dem nachher die Rede sein soll, wieder aufzuheben.
Die Anwendung des Apparates ist folgende :
Man schlägt in die Seitenwände der Galerien Wandhaken E, E', E"ein (Fig. 5). Dazwischen werden straff gespannte Seile befestigt (von E nach E', von E nach E") in der Weise, als ob man
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am aufgehängten Kompass zu arbeiten hätte. Mit dem Reisslot bestimmt man die Durchschneidungsstelle der von dem Haken E gefällten Senkrechten am Boden der Galerie und nagelt an dem so bestimmten Punkte einen weiteren Haken e fest. Nach Befestigung eines der Enden eines Seiles c am Haken E zieht man das andere Ende durch das Loch o des wagrechten Gradbogens durch und befestigt das Seil so, dass es gut anzieht, am Haken e.
Schon vorher hat man den Apparat zusammengestellt, wobei man die Schieber M aus den Armen l'der senkrechten Gradbögen herauszog und die Hülsen V der Schieber Al durch die Löcher rund r'des wagrechten Gradbogens einsteckte und sodann die Arme I'in die Hülsen einführte, die man mit den zugehörigen Schrauben festklemmte. Die Greifer G der beiden senkrechten Gradbögen sind an den Seilen c und c"aufzuhängen, nachdem man die Klemmschrauben P und P"am wagrechten und an den senkrechten Gradbögen gelöst hat.
Man bewegt nun den wagrechten Gradbogen auf dem Seile c und den Armen l'entlang, wobei man nach Anziehen der Schrauben T und t vermittelst der Stellschrauben a die genaue
Einstellung bewirkt, bis die beiden Wasserwagen ihre wagrechte Lage anzeigen. Man zieht die
Klemmschrauben P und P'an und bewirkt dann durch Drehung der Einstellschrauben, dass die
Seile c'und c genau in den Scheitel des Winkels 9 der Greifer G zu stehen kommen.
Das Ablesen braucht alsdann nur mittels des Nonius zu geschehen ; den wagrechten Winkel liest man am Gradbogen L und die senkrechten an den Gradbögen l mit einer Handlinse ab.
Ersterer Winkel ist die wagrechte Projektion des Winkels bei E, den die Seile c'und c"bilden, und die senkrechten Winkel sind die Richtungsunterschiede der Seile c'und c"zur Horizontallinie. Alsdann misst man die Längen c'und c"und die Höhe der Wandhaken E, E'und E".... über der Sohle der Galerie und wiederholt dies Verfahren an so viel Punkten wie nötig (E', E"....). Auf diese Weise erhält man alle genauen Unterlagen zum Entwurf des Arbeitsplanes und zur Ermittlung der Niveauunterschiede.
Die drei bei dem Verfahren mit dem Apparat möglichen Fehler sind folgende : i. Ein Fehler in der Einstellung.
Diese Ungenauigkeit kommt in Wirklichkeit praktisch in Wegfall, wenn man genau feststellt, wie die Senkrechte vom Haken E sich mit der Sohle der Galerie schneidet, denn selbst wenn bei dieser Feststellung eine kleine Ungenauigkeit vorkommen sollte, so verringert sich dieselbe noch dadurch, dass der Apparat näher am Wandhaken E als an der Sohle befestigt wird.
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wagrechten Ablenkung der Seile herrührt.
Dieser Fehler kann aus dem Grunde nicht erheblich sein, weil der Winkel up der Greifer sehr stumpf ist, ausserdem werden die Greifer, wenn man die Vorsichtsmassregel beobachtet, sie an ihrer Innenfläche etwas einzufetten, auf den Seilen entlang gleiten, so lange der Apparat die zum Ablesen der Winkel nötige Lage einnimmt ; sie werden aber nicht in wagrechter Richtung abgelenkt.
3. Eine Ungenauigkeit an den Scheitelwinkeln infolge der senkrechten Ablenkung der Seile.
Dieser Fehler kann dann entstehen, wenn man den Scheitelwinkel des Seiles nur an einem seiner Enden E misst, da der Apparat ein gewisses Gewicht besitzt. Misst man dagegen den Scheitel-
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Richtung, durch ein Zuviel, wenn am ersteren ein Zuwenig erzielt wurde, und umgekehrt. Wenn man demnach das arithmetische Mittel zwischen beiden Ableitungen zugrunde legt, so wird der Fehler beseitigt.
Aus vorstehendem ergibt sich, dass der neue Bergwerkswinkelmesser nicht nur eine handsame Aufhängung des Kompasses, sondern auch die grosse Genauigkeit, wie sie dem Theodolit eigen ist, ermöglicht, Eigenschaften, die für diese Arbeiten unerlässlich sind.