Messlatte, insbesondere Nivellierlatte
Die Erfindung bezieht sich auf eine Messlatte, die insbesondere zur Verwendung als Nivellierlatte bei Präzisionsnivellements mit grossen Zielweiten von 100 bis 400 m bestimmt ist.
Es ist üblich, bei Präzisionsnivellements Messlatten mit 0,5 oder 1 cm Teilung zu benutzen und den Zielfaden des Messinstruments mit Hilfe eines Planplattenmikrometers oder dergleichen jeweils genau auf den dem Instrumentenhorizont am nächsten liegenden Teilstrich der Messlatte einzustellen. Dabei verwendet man im allgemeinen strichgeteilte Messlatten, die über kurze Entfernungen eine sehr genaue Einstellung ermöglichen. Sie haben aber den Nachteil, bei mittleren und grossen Zielweiten nicht mehr anwendbar zu sein, da in diesem Falle die Teilstriche der Latte in einem ungünstigen Grössenverhältnis zu dem Zielfaden des Messinstruments erscheinen und auch an sich nicht mehr deutlich genug erkennbar sind.
Für grössere Zielweiten bevorzugt man daher Messlatten mit sogenannter Felderteilung, bei denen die Zentimeterfelder in mindestens zwei gegeneinander um 1 cm verschobenen Reihen abwechselnd dunkel und hell sind. Derartige Latten haben sich in Verbindung mit einer Schätzung der Bruchteile der Inter 1 1 valle auf 1O oder auch 20 des Teilungsabstandes gut bewährt. Will man die Bruchteile der Intervalle aber mit Hilfe der Mikrometereinrichtung des Messinstrumentes genauer bestimmen, so ergeben sich Einstellschwierigkeiten, da sich auch bei Latten mit sorgfältig ausgeführtem Anstrich an der Grenzlinie zwischen den beiden Farben eine gewisse Übergangszone, beispielsweise bei schwarz-weissen Feldern ein grauer Gürtel, bildet, wodurch eine genaue Einstellung unmöglich wird.
Eine Verbesserung in dieser Hinsicht stellen die bekannten Spitzen- oder Zackenteilungen dar, bei denen die Spitzen der hellen bzw. dunklen Felder die Latteneinteilung markieren. Als Einstellkriterium dient hier, ähnlich wie bei den bereits erwähnten Strichteilungen, die symmetrische Lage des Zielfadens in dem Bild der Teilungsmarke. Das setzt aber einen genau rechtwinklig zur Teilungslinie der Messlatte verlaufenden Zielfaden voraus. Eine solche Einstellmöglichkeit des Zielfadens ist indessen bei den meisten Vermessungsinstrumenten nicht vorgesehen, so dass auch bei den Spitzen- oder Zackenteilungen noch gewisse Ungenauigkeiten der Einteilung in Kauf genommen werden müssen.
Schliesslich ist auch noch eine Messlatte mit schachbrettartiger Feldeinteilung bekanntgeworden, bei der die quer zu der Teilungslinie verlaufenden, durchgehenden, untereinander parallelen Grenzlinien zwischen den Feldern unter einem bestimmten Winkel gegen die Normale zu der Teilungslinie geneigt sind.
Diese Anordnung dient jedoch lediglich zur Feinunterteilung der Lattenintervalle und nicht dazu, die Einstellgenauigkeit eines mikrometrisch verschiebbaren Zielfadens auf die Teilungsmarken der Latte bei grösseren Zielentfernungen zu verbessern. Für diesen Zweck ist sie schon deshalb ungeeignet, weil die Schachbrett-Teilung kleiner ist als das Lattenintervall und daher das von der Latte erhaltene Bild schon auf ziemlich kurze Abstände verschwommen erscheint.
Die Aufgabe, eine möglichst genaue Einstellung auch bei grossen Zielweiten zu gewährleisten, wird bei einer Messlatte mit einer beiderseits einerTeilungslinie angeordneten, abwechselnd aus hellen und dunklen Feldern bestehenden Teilung, bei der die quer zu der Teilungslinie verlaufenden durchgehenden Grenzlinien zwischen den Feldern unter gleichen Winkeln gegen die Normalen zu der Teilungslinie ansteigen, erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass die durchgehenden Grenzlinien abwechselnd entgegengesetzter Richtung unter gleichen Winkeln gegen diese Normalen ansteigen.
Hierbei können mit Vorteil die dunklen Felder als gleichschenklige Trapeze ausgebildet sein. Die vorteilhafte Wirkung der erfindungsgemäss ausgebildeten Messlatte beruht darauf, dass der Zielfaden, wenn er auf einen Teilungspunkt auf der Teilungslinie richtig eingestellt ist, immer zwei gleich grosse Flächen von den hellen Feldern ausschneidet. Beim Vergleich der Grösse der abgeschnittenen Flächen kann somit immer festgestellt werden, ob der Zielfaden optisch richtig verschoben ist, und zwar auch dann, wenn der Zielfaden nicht genau rechtwinklig zu der Teilungslinie der Messlatte verläuft. Die von dem Zielfaden abgeschnittenen Flächen erscheinen nämlich auch bei schrägem Faden immer gleich gross, wenn der Faden durch den Teilungspunkt läuft.
Die Lattenteilung gemäss der Erfindung bringt also eine merkbare Verbesserung sowohl der bekannten Zakken- und anderen einseitigen Lattenteilungen als auch der bekannten schachbrettartigen Teilung mit entweder schräg oder gerade gegen die Längsachse der Latte bzw. eine Teilungslinie verlaufenden Grenzlinien.
Unabhängig von den jeweiligen Beleuchtungsverhältnissen ist die Einstellung dann genau ausgeführt, wenn zu beiden Seiten des Zielfadens bei den dunklen Feldern eine helle Fläche von genau gleicher Grösse zu sehen ist.
In der Zeichnung ist ein Beispiel einer Lattenteilung gemäss der Erfindung schematisch dargestellt.
Die Lattenfläche 1 ist in dunkle und helle trapez ähnliche Felder 3 und 4 geteilt. Die Trapezbasen, d. h. die längeren der beiden parallelen Seiten der dunklen Felder 3 fallen mit der lotrechten Mittellinie 5 der Lattenteilung zusammen, wo sie eine genaue Teilung, z. B. eine Zementierung, bilden. Die beiden konvergierenden Seiten der Trapeze schliessen mit der Teilungslinie 5 einen Aussenwinkel a ein, der etwas grösser als 900 ist, so dass zwischen einem in der Figur eingezeichneten horizontalen Zielfaden 2 und den dunklen Flächen keilförmige weisse Flächen A', B', A" und B" entstehen. Die Einstellung ist stets dann genau ausgeführt, wenn die hellen Flächen A' und B' bzw. A" und B" zu beiden Seiten der Teilungslinie 5 der Latte spiegelbildlich kongruente Figuren bilden.
Measuring rod, in particular a leveling rod
The invention relates to a measuring rod, which is intended in particular for use as a leveling rod in precision leveling elements with large target ranges of 100 to 400 m.
It is common practice to use measuring rods with 0.5 or 1 cm graduation for precision leveling and to set the target thread of the measuring instrument exactly to the graduation of the measuring rod that is closest to the instrument horizon with the aid of a flat plate micrometer or the like. In general, graduated staffs are used, which enable very precise adjustment over short distances. However, they have the disadvantage that they can no longer be used for medium and large target ranges, since in this case the graduation marks on the staff appear in an unfavorable size ratio to the target thread of the measuring instrument and are no longer clearly recognizable as such.
For larger target ranges, measuring rods with so-called field division are preferred, in which the centimeter fields in at least two rows shifted by 1 cm are alternately dark and light. Such slats have proven themselves well in connection with an estimate of the fractions of the intervals to 10 or even 20 of the pitch. However, if one wants to determine the fractions of the intervals more precisely with the help of the micrometer device of the measuring instrument, adjustment difficulties arise because even with bars with carefully painted paint, there is a certain transition zone at the borderline between the two colors, for example a gray belt in black and white fields , makes precise adjustment impossible.
An improvement in this regard are the known point or jagged divisions, in which the points of the light or dark fields mark the lath division. The setting criterion here, similar to the previously mentioned line divisions, is the symmetrical position of the target thread in the image of the division mark. However, this requires a target thread that runs exactly at right angles to the dividing line of the measuring stick. Such an adjustment option for the target thread is, however, not provided in most measuring instruments, so that certain inaccuracies in the division have to be accepted even with the point or point divisions.
Finally, a measuring stick with a chessboard-like field division has also become known, in which the continuous, mutually parallel border lines between the fields running transversely to the dividing line are inclined at a certain angle to the normal to the dividing line.
However, this arrangement is only used for fine subdivision of the staff intervals and not to improve the setting accuracy of a micrometrically displaceable target thread on the graduation marks of the staff at greater target distances. It is unsuitable for this purpose because the chessboard division is smaller than the staff interval and therefore the image obtained from the staff appears blurred even at fairly short distances.
The task of ensuring the most precise setting possible, even with large target ranges, is achieved with a rule with a graduation arranged on both sides of a dividing line, alternating light and dark fields, with the continuous border lines between the fields running across the dividing line at the same angles the normals to the dividing line rise, solved according to the invention in that the continuous border lines rise alternately in opposite directions at the same angles to these normals.
Here, the dark fields can advantageously be designed as isosceles trapezoids. The advantageous effect of the measuring rod designed according to the invention is based on the fact that the target thread, when it is correctly set to a division point on the division line, always cuts out two equally large areas from the bright fields. When comparing the size of the cut-off areas, it can always be determined whether the target thread is optically correct, even if the target thread does not run exactly at right angles to the dividing line of the rule. The areas cut off by the target thread appear to be the same size even with an inclined thread when the thread runs through the dividing point.
The slat division according to the invention thus brings a noticeable improvement both to the known Zakken and other one-sided slat divisions as well as to the known checkerboard-like division with border lines running either obliquely or straight against the longitudinal axis of the slat or a dividing line.
Regardless of the respective lighting conditions, the setting is carried out precisely when a bright area of exactly the same size can be seen on both sides of the target thread in the dark fields.
In the drawing, an example of a lath division according to the invention is shown schematically.
The slatted area 1 is divided into dark and light trapezoid-like fields 3 and 4. The trapezoidal bases, d. H. the longer of the two parallel sides of the dark fields 3 coincide with the vertical center line 5 of the slat division, where they have an exact division, e.g. B. a cementation form. The two converging sides of the trapezoids enclose with the dividing line 5 an external angle a which is slightly larger than 900, so that between a horizontal target thread 2 drawn in the figure and the dark areas, wedge-shaped white areas A ', B', A "and B "arise. The setting is always carried out precisely when the bright areas A 'and B' or A "and B" on both sides of the dividing line 5 of the staff form mirror-image congruent figures.