Vermessungsinstrument Vorliegende Erfindung betrifft ein Ver messungsinstrument.
Zum -Messen kleiner Neigungen an Instru menten und zum Einstellen gewisser Instru mententeile in eine in bezug auf die Lot riehtung zum voraus festbelegte Lage bedient man sich meistens einer Libelle. Die Einstel lung geschieht also nicht unmittelbar, son dern durch Betätigen von Schrauben, Keilen und dergleichen unter Beobachtung der Li- bellenblase. Durch geeignete Einrichtungen kann man aber die Sehwerkra.ft unmittelbar wirken lasen, wie beim Schnurlot oder beim Pendel. Man kann an einem solchen Pendel z.
B. ein Zielfernrohr derart befestigen, dass seine Zielrielitung stets horizontal ist, wenn sich das Pendel in Ruhelage befindet.
Die praktische Verwendung einer solchen Einrichtung stösst aber auf Scliwierigheiten nicht nur wegen des verhä:ttnismässig grossen Gewichtes des reibungslos aufzuhängenden Pendelfernrohres, sondern auch deshalb, weil zum Einstellen des Fernrohres auf verschie dene Zielweiten optische Teile verstellt wer den müssen, wodurch eine Sehwerpunkt- verlagerung erfolgt, und die Ruhelage des Pendels o-eändert wird.
Zur Uni,>ehung dieser Schwierigkeit sind Messinstrumente entwickelt worden, in wel- elien innerhalb des Zielfernrohres optische und mechanische Teile derart gelagert sind, dass sie unter dem Einfluss der Schwerkraft bei kleinen Neigungen des Fernrohres aus seiner Sollage die Ziellinie stets in die ge wünschte Richtung einstellen. Derartige Ein riehtungen komplizieren jedoch den innern Aufbau des Fernrohres.
Vorliegende Erfindung besteht nun darin, dass ausserhalb des Fernrohrobjektivs optische Mittel angeordnet sind, die nach näherungs- weiser Aufstellung des Fernrohres die Ziel richtung automatisch auf eine bestimmte Nei gung einstellen.
In beiliegender Zeichnung ist. eine bei spielsweise Ausführungsform des Erfindungs gegenstandes veranschaulicht. Es zeigt: Fig. 1 eine an einem festen Körper senk recht eingespannte Blattfeder, an der ein unter 45 zur Senkrechten geneigter Spiegel befestigt ist, wobei die Ebene der Blattfeder und die Ebene der Spiegelfläche senkrecht zur Zeichenebene stehen, Fig. 2 dieselbe Anordnung, wobei aber der feste Körper mit der darin eingespannten Blattfeder zur Senkrechten um einen Winkel @3 geneigt ist,
Fig. 3 die in Fig. 1 und 2 dargestellte An ordnung in Verbindung mit einem Fernrohr. Für waagrechte Zielungen benützt man ein senkrecht gerichtetes Fernrohr, für senk rechte Zielengen ein waagrechtes Fernrohr. Am häufigsten braucht man wohl die waagrechte Zieleng, z. B. für alle Nivelli3r- instrumente. In einem derartigen Nivellier instrument ist in der Normalstellung die optische Achse beim Durchtritt durch (las Objektiv senkrecht gerichtet.
Unter einem Winkel von 45 dazu geneigt., ist ein Spiegel derart angeordnet, -dass die durch den Spie gel nach aussen reflektierte Zielachse waag recht geriehtet ist. Neigt man nun das Fern rohr um einen kleinen Betrag in einer senk recht zur Spiegelebene stehenden Ebene, so muss sich der Spiegel um den halben Weg dieser Neigung mitdrehen, damit ein waag recht einfallender Zielstrahl, der vor dem Neigen des Fernrohres in die Mitte der Strichplatte fiel, beim geneigten Feinrohr auch wieder dorthin fällt.
Die Ausgangsstellung des festen Körpers, der Blattfeder und des Spiegels sind in Fig. 1 dargestellt. Die ganze Blattfeder 2 mit dem eingespannten und dem frei hängenden Teil ist in einer im Raume senkrecht stehenden Ebene. Der an der Blattfeder befestigte Spie gel 3 steht dabei unter einem Winkel ;on 45 zu dieser Ebene.
Dreht man den festen Körper 1 gemäss Fig. 2 um einen -Winkel ss, so dreht sich der eingespannte Teil .der Blattfeder ebenfalls um diesen Winkel. Unter dem Einfluss des Spie gelgewichtes und ihres eigenen Gewichtes wird aber die Feder derart gebogen, dass Cxe- wicht und Federspannung sich im Gleich gewieht halten. Der unten an der Feder be festigte Spiegel wird infolge der Biegung der Feder nicht die Neiguuigsänderung ss, son dern eine kleinere Neiguingsänderumg erfah ren.
Durch Ändern der Federkonstante und des Spiegelgewichtes kann man erreichen, dass für kleine Werte vom ss der Spiegel genau die Neigungsänderung ss/2 erfährt. Durch diese Spiegeldrehung um den Winkel ss/2 wird der waagrecht auf den Spiegel ein fallende Lichtstrahl 4 in die Richtung 5 ge- sPiegelt, die zur Senkrechten gleich viel ge- nei--t ist wie der feste Körper 1.
Das in Fig. 3 dargestellte Fernrohr ist. zu näelist in senkrechter Richtung aufgestellt zu denken, z. B. unter Benützung eines in der Zeichnung nicht angegebenen Fusses mit drei Fussschrauben. Die Blattfeder 2 ist senkrecht und vollständig gestreckt. Neigt man das Fernrohr um einen kleinen Betrag ss nach rechts oder links, so neigt sich .der Spiegel im gleichen.
Sinne um den Winkel ss/2, und der waagrecht auf den Spiegel einfallende Strahl -1 wird parallel zur Fernrohrachse reflektiert, durch das Objektiv wieder auf den senkrecht zur Zeichenebene stehenden Mittelstrich der Fernrohrstrichplatte 7 gelenkt, von wo er über das Prisma. 8 und durch das Okular 9 ins Auge des Beobachters gelangt..
Für das zwangläufige Neigen des Spiegels um die Hälfte der Fernrohrneigung sind auch andere Lösungen beispielsweise mit einem durch ein Gewicht, gesteuerten Hebelsystem denkbar.
Bei beliebigen kleinen Fernrohrneigun;ren wird ein horizontal einfallender Strahl stets in den waagrecht: erscheinenden Mittelstrich der Strichplatte fallen. Um waagrecht zielen zii, können, genügt. es, das Fernrohr nur ge nähert senkrecht zu stellen; die Feineinstel lung erfolgt automatisch durch den Spiegel.
In analoger Weise kann das Instrument auch für Zenithzielungen oder Nadirziehin- gen oder beliebig geneigte Zielrichtungen eingerichtet werden.
Surveying instrument The present invention relates to a surveying instrument.
To measure small inclinations on instruments and to adjust certain parts of the instrument in a position that is fixed in advance with respect to the perpendicular direction, a level is usually used. The setting is not done immediately, but by operating screws, wedges and the like while observing the bubble. With suitable equipment, however, the Sehwerkra.ft can have an immediate effect, as with a plumb line or a pendulum. You can z.
B. attach a telescopic sight in such a way that its target line is always horizontal when the pendulum is at rest.
The practical use of such a device encounters difficulties not only because of the relatively large weight of the pendulum telescope, which can be easily suspended, but also because optical parts have to be adjusted in order to adjust the telescope to different target distances, which results in a shift in the focus of vision , and the rest position of the pendulum is changed.
To improve this difficulty, measuring instruments have been developed in which optical and mechanical parts are stored within the telescopic sight in such a way that, under the influence of gravity, when the telescope is inclined slightly from its target position, the target line always moves in the desired direction to adjust. Such a devices complicate the internal structure of the telescope.
The present invention now consists in that optical means are arranged outside the telescope objective which, after the telescope has been set up approximately, automatically adjust the target direction to a specific inclination.
In the accompanying drawing is. an example embodiment of the subject invention illustrated. It shows: FIG. 1 a leaf spring clamped perpendicularly to a solid body, to which a mirror inclined at 45 to the vertical is attached, the plane of the leaf spring and the plane of the mirror surface being perpendicular to the plane of the drawing, FIG. 2 the same arrangement, with but the solid body with the leaf spring clamped in it is inclined to the vertical by an angle @ 3,
Fig. 3, the arrangement shown in Figs. 1 and 2 in conjunction with a telescope. A vertically directed telescope is used for horizontal targets, and a horizontal telescope for vertical targets. Most often you need the horizontal target, z. B. for all leveling instruments. In such a leveling instrument, in the normal position, the optical axis is directed perpendicularly when passing through (read the objective.
Inclined at an angle of 45 to this, a mirror is arranged in such a way that the target axis reflected outwards by the mirror is aligned horizontally. If the telescope is now inclined by a small amount in a plane perpendicular to the mirror plane, the mirror must rotate half the way of this inclination so that a horizontally incident target beam that hits the center of the reticle before the telescope is inclined fell, with the inclined fine tube also falls there again.
The starting position of the fixed body, the leaf spring and the mirror are shown in FIG. The entire leaf spring 2 with the clamped and the freely hanging part is in a plane that is perpendicular in space. The mirror 3 attached to the leaf spring is at an angle of 45 to this plane.
If the fixed body 1 according to FIG. 2 is rotated by an angle ss, the clamped part of the leaf spring also rotates by this angle. Under the influence of the mirror weight and its own weight, however, the spring is bent in such a way that the Cxe weight and spring tension are balanced. The mirror attached to the bottom of the spring will not experience a change in inclination due to the bending of the spring, but a smaller change in inclination.
By changing the spring constant and the weight of the mirror, it can be achieved that for small values of ss, the mirror experiences exactly the change in inclination ss / 2. As a result of this mirror rotation through the angle ss / 2, the light beam 4 incident horizontally on the mirror is reflected in the direction 5, which is as inclined to the vertical as the solid body 1.
The telescope shown in Fig. 3 is. to think of Näelist set up in a vertical direction, z. B. using a foot not specified in the drawing with three foot screws. The leaf spring 2 is stretched vertically and completely. If the telescope is tilted a small amount ss to the right or left, the mirror tilts in the same direction.
Sensing around the angle ss / 2, and the horizontally incident beam -1 is reflected parallel to the telescope axis, directed by the objective again to the center line of the telescope reticle 7 perpendicular to the plane of the drawing, from where it passes over the prism. 8 and enters the observer's eye through the eyepiece 9 ..
Other solutions, for example with a lever system controlled by a weight, are also conceivable for the inevitable inclination of the mirror by half the telescope inclination.
With any small inclination of the telescope, a horizontally incident beam will always fall into the horizontal middle line of the reticle. To aim horizontally zii, can, is enough. it is only necessary to place the telescope vertically; fine adjustments are made automatically by the mirror.
In an analogous way, the instrument can also be set up for zenith aiming or nadir drawing or any inclined aiming directions.