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Apparat zum selbsttätigen Aufnehmen und Aufzeichnen des Profils eines mit demselben durchfahrenen Terrains.
Zur Aufnahme von Terrainprofilen wurde bisher das sogenannte Staffelmessen an- gewendet, das aus einer Reihe manueller Operationen besteht, wodurch das Ergebnis-da jede dieser Operationen eine Fehlerquelle darstellt-mit Rücksicht auf die Zuverlässigkeit stets nur vom zweifelhaftem Wert sein konnte.
Die einzelnen Phasen des Arbeitsvorganges, wie das Anlegen der wagrechten Latte, das Einstellen der Ableselatte, das Ablesen der
Distanzen und Höhen, die Aufzeichnung der erhaltenen Angaben, das Umstellen, Berechnen der absoluten Höhe der Knickpunkte, das Auftragen des Querprofils usw. sind sämtlich Operationen, bei welchen die Möglichkeit des Irrtums stets vorhanden und die Genauigkeit der Angaben von vielen äusseren Umständen abhängig ist, so dass auch bei Ausserachtlassung der vielfach kaum überwindbaren Terrainschwierigkeiten eine vollkommen zuverlässliche Genauigkeit des
Ergebnisses ausgeschlossen erscheint ; man kann höchstens zu einem Ergebnis gelangen, das bei sehr sorgfältiger und mehrfach kontrollierter Arbeit den praktischen Anforderungen gerade nur entspricht.
Der Gegenstand der Erfindung soll demgegenüber ermöglichen, das Terrainprofil selbsttätig mittels einer mechanischen Vorrichtung gebrauchsfertig und in vollkommen zu- verlässlicher Weise aufnehmen zu können. Die zahlreichen Vorteile liegen auf der Hand, da dadurch nicht allein die Arbeit ausserordentlich erleichtert und beschleunigt wird, so dass die Aufnahme sich auch von nicht Sachkundigen durchführen lässt, sondern das erhaltene Querprofil, das eine absichtlich Korrektur gar nicht zulässt, als absolut authentische Urkunde zu betrachten ist.
Grosse Bedeutung gewinnt das neue Instrument insbesondere bei während der Arbeit zeitweise notwendig werdenden Teilaufnahmen, die bekanntlich durchgeführt werden, um beispielsweise zwecks Auszahlen die Arbeitsleistung zeitweise bestimmen zu können, was möglichst rasch zu erfolgen hat und wobei ebenfalls die bisher erforderliche langwierige Aufnahme, Berechnung, Auftragung usw. erspart werden können. Solche Aufnahmen werden nämlich mittels des neuen Instrumentes auf durchscheinendes Papier gemacht, auf welches man dann-wenn auf die Zeichnung des Originalprofils gelegt-die Flächendarstellung der Leistung erhält ; daraus lässt sich dann mittels eines Planimeters oder in anderer geeigneter Weise der Betrag der geleisteten Arbeit kurzwegs bestimmen.
Das Instrument besteht dem Wesen nach aus mit den Laufrädern eines am aufzunehmenden Terrain entlang zu bewegenden Wagens in zwangläufiger Verbindung stehenden und demzufolge relativ zueinander bewegten Papierstreifen und Schreibgerät, die ausserdem noch mit einer Pendel in Verbindung gebracht sind derart, dass die Ausschläge des Pendels entsprechend dem Winkel des jeweiligen Gefälles auf die Schreibvorrichtung übertragen werden und letztere beeinflussen, wodurch eine dem Gefälle entsprechende Bewegung derselben hervorgerufen wird, so dass man auf dem Papier, in entsprechendem Massstabe verkleinert, die vollkommen getreue Abbildung der natürlichen Terraingestaltung erhält.
In der Zeichnung zeigt Fig. i die Einrichtung des Instrumentes in Seitenansicht und Fig. 2 dieselbe im Grundriss. Beim dargestellten Ausführungsbeispiel hat der Wagen an einem gemeinsamen Untergestell vier Laufräder, von welchen die beiden vorderen Räder sich mit ihrer Achse 1 zusammen drehen. Auf diese Achse ist ein Zahnrad 2 aufgekeilt, das mit einem auf einer höher gelagerten, parallelen Achse 3 sitzenden Zahnrad 4 in Eingriff steht. Auf der Achse 3 ist in Keilführung verschiebbar eine Friktionsscheibe 5 angeordnet, durch welche eine auf einer stehenden Achse sitzende Friktionsscheibe 6 angetrieben wird ; die Achse der letzteren trägt die Rolle 7 zum Bewegen des Papiers.
Der bandförmige Papierstreifen 8 wird nämlich von einer zweckmässig gebremsten Papiertrommel 9 um diese Rolle herum auf eine Trommel 10 geleitet, durch welche der Papierstreifen wieder aufgewickelt wird. Gegenüber der Papierführungsrolle 7 ist das Schreiborgan 11 angeordnet.
Bewegt sich nun der Wagen auf wagrechtem Terrain, so bewegt sich infolge der beschriebenen Übersetzung die Papierbahn 8 proportional mit der Bewegung der Laufräder, so dass dass Schreibgerät 11 auf der vorbeiziehenden Papierbahn eine wagrechte Gerade zieht und deren Länge genau dem vom Wagen zurückgelegten Weg entspricht. Hat aber das Terrain Gefälle, so muss das Schreibgerät nicht eine wagrechte Gerade, sondern eine dem Neigungswinkel des Gefälles entsprechend ansteigende oder abfallende Linie zeichnen. Um dies zu erreichen, muss für eine entsprechende lotrechte Bewegung des Schreibgerätes gesorgt werden.
Gemäss der Erfindung wird dies beispielsweise dadurch erreicht, dass das
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Schreibgerät in einer lotrechten Führung 12 auf und ab bewegbar angeordnet ist, wobei der den Schreibstift o. dgl. tragende Teil 13 als Schraubenmutter zur Aufnahme einer Schraube 14 ausgebildet wird, die am oberen Ende ein Schneckenrad 15 trägt ; letzteres steht mit einer endlosen Schnecke 16 in Eingriff, auf deren Achse eine in Keilführung verschiebbare Friktionsscheibe 17 sitzt ; diese steht mit einer von der Hauptachse 1 durch Kettenräder 18, 19 und Kette 20 angetriebenen Friktionsscheibe 21 in Eingriff.
Steht die Friktionsscheibe 17 dem Mittelpunkt der Scheibe 21 gegenüber, wie in der Zeichnung ersichtlich, so wird die Scheibe 17 nicht gedreht und steht somit auch die Schnecke 16 und die Schraubenspindel 14 still, auch das Schreibgerät bewegt sich also nicht in lotrechter Richtung. Diese Lage entspricht einem Terrain mit wagrechtem Niveau.
Damit also die Scheibe 17 in Drehung versetzt wird und demzufolge das Schreibgerät dem Neigungswinkel des Gefälles entsprechend steigt oder sinkt, muss die Scheibe 17 aus ihrer zentrischen Lage verschoben werden. Zu diesem Zwecke ist die Lagerung 22 der Scheibe durch eine Schubstange 23 mit dem Pendel 24 in Verbindung gebracht. Letzteres ist beim dargestellten Ausführungsbeispiel auf einer wagrechten Achse 25 aufgehängt, auf welcher ein Steuersegment 26 zur Verschiebung der Stange 23 sitzt.
Die Leitfläche dieses Segmentes, die zweckmässig vermittelst einer Rolle mit dem Ende der Stange 23 in Berührung steht, wird durch Berechnung derart bestimmt, dass sie eine dem Neigungswinkel des Gefälles entsprechende genügend grosse Verschiebung hervorbringt, um dadurch eine entsprechend rasche Verdrehung der Friktionsscheibe 17 und schliesslich die erforderliche Bewegung des Schreibgerätes 11 zu erzielen.
Die Pendelbewegungen können naturgemäss auch in mannigfaltiger anderer Weise auf die das Schreibgerät betätigende Vorrichtung übertragen werden, und auch diese Vorrichtung selbst lässt sich in verschiedener Weise ausführen
Mit der beschriebenen Vorrichtung erhält man aber noch immer nicht eine ganz getreue Darstellung des Terrainprofils. Da nämlich die das Papier bewegende Übersetzung der Vorrichtung konstant ist, legt die Papierbahn 8 stets einen mit dem vom Wagen zurückgelegten Weg proportionalen Weg zurück. Bei geneigtem Terrain entspricht aber die Länge der am Papier aufgezeichneten Linie nicht mehr der Länge des vom Wagen tatsächlich zurückgelegten Weges, sondern ist verhältnismässig grösser, da sie die Resultierende zweier Be-
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des Schreibgerätes ist.
Es wird also nur die Richtung der Resultierenden entsprechend sein, während ihre tatsächliche Länge sich erst dann ergibt, wenn man die Länge der wagrechten Komponente in der Richtung der Resultierenden aufträgt.
Um den erwähnten Fehler zu vermeiden, ist bei der Aufnahme auf abschüssigem Terrain die Bewegung (relative Verschiebung) des Schreibgerätes zu verzögern ; gemäss der Erfindung wurde eine solche Anordnung getroffen, wobei das Übersetzungsverhältnis der Antriebsvorrichtung der Papierbahn dem Neigungswinkel des Gefälles entsprechend geändert wird. Dazu dient ein ebenfalls an der Achse 25 des Pendels befestigtes Steuersegment 27 und eine mittels desselben bewegte Schubstange 28, deren freies Ende mit einem an einer wagrechten Achse 29 befestigten, gabelförmigen Hebelarm 30 in Verbindung steht, so dass bei Verschiebung der Stange 28 die Achse 29 und damit ein auf letztere aufgekeiltes Kegelrad 31 verdreht wird.
Letzteres steht mit einem auf einer lotrechten Achse 33 sitzenden Kegelrad 32 in Eingriff, während das untere Ende dieser Achse 33 durch einen gegabelten Arm 34 mit der Führungshülse der Friktionsscheibe 5 verbunden ist, so dass beim Ausschwingen dieses Armes die Friktionsscheibe axial verschoben wird. Die in den Figuren eingezeichneten Pfeile deuten die Richtung der Verschiebungen bzw. der Verdrehung an.
Dadurch wird also das Übersetzungsverhältnis zwischen den Friktionsscheiben 5 und 6 geändert, nämlich, es wird die Drehungsgeschwindigkeit der Scheibe 6 bzw. der Papierführungsrolle 7 vermindert, und zwar bei geeigneter Wahl der Übersetzungsverhältnisse und der Gestaltung des Steuersegmentes 27 in dem Masse, dass man auf dem Papier eine mit dem aufzunehmenden Terrainprofil im Massstabverhältnis vollständig übereinstimmende Aufnahme erhält.
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