Selbstreduzierende Vorrichtung zum 11lessen von Entfernungen oder Höhen ' mit Messlatte am Ziel. Die Erfindung betrifft eine selbstreduzie rende Vorrichtung zum Messen von Entfer nungen oder Höhen mit Messlatte am Ziel und mit einem kippbar angeordneten System von mehreren Fernrohren, von denen mindestens eines vorn einen drehbar gelagerten optischen Körper enthält, der beim Kippen des Fern rohrsystems eine Drehung erfährt, die eine .Änderung des Winkels zur Folge hat, den die Ziellinie des betreffenden Fernrohres mit derjenigen eifies andern Fernrohres des Sy stemen einschliesst.
Während bei den bekannten Geräten dieser Art jener optische Körper ein einem Fernrohr zugeordnetes, besonderes Glied ist, das spie gelnde oder eben brechende Flächen enthält, wird gemäss der Erfindung jener optische Körper durch das Objektiv des betreffenden Fernrohres selbst gebildet, welches Objektiv zur Gehäuseachse des zugehörigen Fernrohres exzentrisch angeordnet und um diese Achse drehbar ist. Die erfindungsgemässe Vorrich tung zeichnet sich gegenüber den oben ge- nannten bekannten Vorrichtungen durch grö ssere Unempfindlichkeit gegen Temperatur einflüsse aus.
Es ist auch schon ein selbstreduzierendes Tachymeter vorgeschlagen worden, bei dem nach dem Helioprinzip das Objektiv eines Einzelfernrohres in zwei Teillinsen zerschnit ten ist. Die Teile sind längs ihrer Trennungs linie um einen festen unveränderlichen Betrag verschoben. Die beiden Halblinsen stellen alsö bei diesem bekannten Gerät zusammen mit einer Zielmarke ein Doppelfernrohr dar, des sen beide Zielachsen einen veränderlichen Winkel miteinander bilden.
Liegt dieser Winkel in der durch Standpunkt und bl:ess- latte bestimmten Ebene des Messdreieckes, so ist er in seiner ganzen Grösse als parallak- tischer Winkel wirksam. Bei einer Drehung der fest verbundenen Halblinsen um die Fern rohrachse wird in der Ebene des Messdreieckes nur die Projektion des Zielachsenwinkels als parallaktischer Winkel wirksam. Die Ände rung des parallaktischen Winkels wird also bei der Aubellschen Vorrichtung durch Än derung eines konstanten Zielachsenwinkels erzielt.
Bei einer derartigen Einrichtung ist nun eine einfache, etwa durch Zahnräder bewirk bare, ein konstantes Übertragungsverhältnis ergebende Kupplung zwischen Kippeinrich tung des Fernrohres und Dreheinrichtung des zerschnittenen Objektives offenbar nur dann möglich, wenn die Reduktion des parallak- tischen Winkels gemäss den einfachen, bei horizontaler Messlatte in Frage kommenden Beziehungen, nämlich proportional dem Co sinus oder dem Sinus des Neigungswinkels der Ziellinie erfolgen soll.
Die. beim Gebrauch von stehenden Messlatten auftretende Abhän gigkeit des parallaktischen Winkels gemäss 00s2 <I>a</I> und<B>1/2</B> sln <I>2 a</I> machen hier umständ liche Übertragungseinrichtungen (Kurvenfüh rungen) zwischen Kippbewegung und Drehung der Linsenfassung notwendig. Ähnliches gilt auch für andere nach dem Heliometerprinzip gebaute Einrichtungen dieser Art.
In der Zeichnung dienen Fig. 1-4a der Erläuterung der Erfindung, und zwar zeigen Fig. 1-3 schematisch- ein Doppelfernrohr mit zwei übereinanderliegenden Fernrohren in ver schiedenen Stellungen der Zielachsen im Schnitt durch die optischen Achsen der Fern rohre, während Fig. 4 und 411 die Bildände rungen bei lotrechter bezw. wagerechter De- zentrierung eines Fernrohrobjektivs schema tisch veranschaulichen.
Fig. 5 zeigt ein Aus führungsbeispiel- des Erfindungsgegenstandes mit drei- nebeneinanderliegenden Fernrohren zur Messung von Entfernungen und Höhen in einem Schnitt durch die optischen Achsen der Fernrohre, sowie eine Ansicht der Objek tive der beiden seitlichen Fernrohre.
Die Zielachse 1 - 2 des obern, aus dem Objektiv 3, der Zielmarke 1 und dem Okular 4 bestehenden Fernrohres sei gegen die (an fängliche) Lage der Zielachse 5-6 des aus dem Objektiv l der Zielmarke 5 und dem Okular 8 bestehenden untern Fernrohres um den Winkel
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geneigt. Verschiebt man jetzt (Fix.
2) das Objektiv des untern Fernrohres senkrecht zur Hauptachse des Fernrohres im lotrechten Sinn um einen bestimmten festen Betrag, so, dass die neue Lage der Zielachse 5 - 6' mit der ursprünglichen Lage 5 - 6 ebenfalls den Winkel
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bildet, und denkt man sich dann das untere Fernrohr parallel mit sich selbst so verschoben, dass die Ziel marken beider Fernrohre zusammenfallen, so erhält- man die in 'Fig. 3 dargestellte Lage, in der beide Zielachsen den (parallaktischen) Winkel co miteinander einschliessen. In dieser Lage mögen die beiden Zielachsen 1-6' und 1-2 auf einer zur ursprünglichen .Richtung 1-6 der Achse des untern Fernrohres lot rechten Geraden die Punkte 6o', 6o und 2o treffen.
Dreht man jetzt die Fassung des zur Fernrohrachse 1-6 exzentrischen Objektives um diese Achse, und zwar um einen Winkel 2 a, so wird an der Zielmarke 1, 5 ein- Punkt 6o" (vergleiche den Aufriss in Fig. 4) erschei nen, dessen lotrechter Abstand 6o"-20 von Punkt 2o gleich
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ist, wenn man die ,Strecke 1-6o als Strek- keneinheit ansieht und der Winkel am in ana lytischem Masse angegeben ist.
Man erkennt also, dass es bei einer Dezentrierung des einen Objektives im vertikalen Sinne möglich ist, eine Reduktion des parallaktischen Winkels 0o- gemäss der für eine Entfernungsmessung mit stehender Messlatte geforderten Beziehung 0u # coS2 <I>a</I> durch eine in konstantem Verhält nis zur Fernrohrneigung stehende Drehung der Objektivfassung zu erzielen.
Aus Fig. 411 ist zu -ersehen, dass bei einer entsprechenden Dezentrierung des einen Fern rohrobjektives im wagrechten Sinne eine Drehung der Fassung dieses Objektives um -die Fernrohrachse um 2 a den parallaktischen Winkel gemäss der für die Höhenmessung bei stehender Messlatte geltenden Beziehung sin 2 u verändert
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Für Messungen mit wagrechter Messlatte müsste das Objektiv des einen Fernrohres gegenüber dem Objektiv des andern Fern rohres so versetzt sein,
dass die Ziellinien beider Fernrohre den Winkel c) miteinander einschliessen, und dass der Abstand des opti schen Mittelpunktes des exzentrischen Objek tives von seiner Drehachse gleich dem Ver setzungsbetrag ist. Dann ergeben sich bei einer Kippung der beiden Fernrohre um a und bei gleichzeitiger Drehung des exzentrischen Objektives um u die für die Reduktion von Beobachtungen an wagrechten Messlatten be kannten einfachen Beziehungen m cos a bezw. m sin c.
Bei der Vorrichtung nach Fig. 5 sind 20, 21 und 22 drei nebeneinanderliegende Fern rohre, deren gemeinsames, mit wagrechten und lotrechten Zielfäden, versehenes Gesichts feld durch das gemeinsame Okular 33 be trachtet wird. Die Vorrichtung arbeitet mit vertikaler Latte am Ziel. Das mittlere Fern rohr<B>21 dient</B> zum unmittelbaren Einstellen auf die Messlatte, das linke zur Entfernungs inessung und das rechte zur Höhenmessung.
Das Einstellen erfolgt durch Kippen des gan zen Fernrohrsystemes. Beim Kippen wälzen sich die in Zylinderform die Gehäuse der Fernrohre 20 und 22 umgebenden Kegelräder 24 und 25 auf den fest, aber einstellbar am Fernrohrblock 26 angebrachten Kegelrädern 27 ab. Die zylindrischen Kegelräder 24 und 25 drehen sich bei einer Neigung a der fest verbundenen Fernrohre um den Winkel<I>2 a</I> mit den Gehäuseachsen der Fernrohre 20 und 22 als Drehachsen. Mit den drehbaren Kegel rädern 24 und 25 sind die Objektive 10 und 11 fest verbunden.
Beide Objektive sind ge gen ihre Drehachsen und damit gegen die Gehäuseachsen der zugehörigen Fernrohre exzentrisch gelagert,<B>und</B> zwar so, dass bei wagrechter Fernrohrlage das linke Objektiv 1O nach der Höhe, das rechte Objektiv 11 aber seitlich eine exzentrische Stellung hat, wie dies aus Fig. 5 hervorgeht. Die Grösse dieser Dezentrierung hängt von der Brenn weite des Objektives und der gewählten tachymetrischen Konstanten ab. Soll diese Konstante den Wert 100 haben, so muss die lineare Exzentrizität gleich 1200 der Brenn weite sein.
Bei der durch das Kippen des Fernrohres herbeigeführten Drehung der Ob jektivfassung verschieben sich die in den seit lichen Fernrohren erzeugten Lattenbilder in der in Fig. 4 und 411 ersichtlichen Weise nach der -Höhe, und zwar so, dass die am wage rechten Zielfaden, mit dem im Mittelfernrohr 21 der Lattennullpunkt eingestellt wurde, abzulesende Lattenbezifferung unmittelbar die wagrechte bezw. senkrechte Projektion der Zielstrahlenlänge, also die Entfernung und die Höhe, ergibt.
In der Fig. 3 war die Zielachse 1-2 des Fernrohres mit zentrischem Objek tiv gegen die Drehachse<B>1-6</B> des exzentri schen Objektives 7 um den Winkel
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geneigt. Entsprechend sind bei der Vorrichtung nach Fig. 5 die Fernrohre 20 und 22 mit einem eine konstante Ablenkung
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bewirkenden Keil 12 versehen, wobei nur der geil des Fernrohres 20 dargestellt ist. Es könnte aber auch an Stelle der Fernrohre 20, 22 das Fern rohr 21 mit einem solchen geil versehen sein. Ferner könnte, statt dass Keile verwendet werden, die durch die Drehachsen der exzen trischen Objektive 10, 11 bestimmte Ebene gegenüber der optischen Achse des Fernrohres 21 um den Winkel
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geneigt sein.
Die Drehung der Objektivfassungen der Objektive 10 und 11 erzeugt neben der für die Messung verwendeten lotrechten Latten verschiebung auch eine seitliche Versetzung des Lattenbildes (siehe Fig. 4 und 4'1), die ohne Einfluss auf die Messergebnisse ist.
Mit- telst der durch Triebknöpfe 13 und 14 ver- schwenkbaren Spiegelprismen 15 und 16 oder auch durch andere Einrichtungen können die seitlich versetzten Bilder dem im Mittelfern rohr entstandenen Lattenbild bis zur Koinzi denz genähert werden. In diesem Falle wird es möglich, den Nullpunkt der Latte als Ab lesemarke an den verschiedenen Lattenbildern zu benutzen, so dass also für die Messung der gesuchten Grössen ein das gesamte Fernrohr gesichtsfeld durchlaufender wagrechter Ziel faden entbehrt werden kann.
Die Scharfeinstellung aller drei Fernrohre erfolgt durch gemeinsame Verschiebung von Zwischenlinsen 17, 18 und 19.