DE121779C - - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

Vr 121779 KLASSE 42 e.

Man hat bereits den A^ersuch gemacht, das Nivellement einer Trace mittelst einer selbstthätigen Maschine aufzunehmen, die in Form eines Wagens ausgebildet über die aufzunehmende Strecke hinfährt, wobei die Höhenveränderungen in einem bestimmten Mafsstabe und in- einem bestimmten Verhältnis zu der Länge der Strecke selbstthätig aufgetragen wird. Es wird hierbei ein Papierband mit gleichbleibender Geschwindigkeit an einem Stift vorbeigezogen, welcher auf dem Papierband die gewünschte Curve aufzeichnet. Damit diese entsteht, mufs eines der beiden Elemente eine feste Stellung im Raum haben und das andere sich gegen dieses verschieben. Die Bewegung des Papierbandes erfolgt zweckmäfsig von einer Wagenachse der Vorrichtung und die Uebersetzung in dieser Antriebsvorrichtung wird so gewählt, dafs zwischen der durchlaufenen Strecke und der aufgezeichneten Curve ein bestimmtes Längenverhältnifs vorhanden ist. Die Verschiebung des einen Elementes der selbstthätigen Aufzeichenvorrichtung mufs in der Weise geschehen, dais die entstehende Curve die Höhenänderungen der aufzunehmenden Strecke wiedergiebt, ohne dais dabei störende Schwingungen oder Bewegungen eines dieser beiden Theile die Curve ungenau machen.

Es ist nun vorgeschlagen worden, den Stift fest zu lagern und das endlose Papier zu verschieben. Zu diesem Zweck dient nach dem Vorschlage eine Preisrolle, welche gegen die Papierhülse drückt und das Papier verschiebt, wobei die Prefsrolle in beliebiger Weise von den Laufrädern aus angetrieben wird. Die Preisrolle sitzt in einem Rahmen, an dessen beiden Seiten Schnüre angreifen, welche zu einem Pendel hinlaufen. Die Bewegungen des Pendels, welche durch die Höhenänderung der aufzunehmenden Strecke erzeugt werden, übertragen sich durch diese Schnüre auf den die Preisrolle tragenden Rahmen und die Achse der Rolle, welche für gewöhnlich parallel zu der Längsachse der Papierwalze liegt, bildet mit dieser einen WinkeL so dais die in geeigneten Führungen verschiebbare Papierwalze nicht allein eine Drehbewegung, sondern auch eine Verschiebung empfängt, die naturgemäfs durch den Stift auf dem Papier in Form einer Curve verzeichnet wird.

Dieser Vorschlag löst die gestellte Aufgabe insofern nicht vollständig, als hier das Pendel den Rahmen der Preisrolle drehen muis und hierbei einen Widerstand findet erstens in dem Beharrungsvermögen des Rahmens selbst und zweitens in der Preisrolle, die gegen die Papierwalze drückt, so dais bei ihrer Drehung mit dem Rahmen zwischen der Preisrolle und dem Papier eine gewisse Reibung entstehen wird, infolge deren kleinere Höhenunterschiede in der gezeichneten Curve keinen Ausdruck finden.

Die vorliegende Erfindung hat nun den Zweck, bei einer Vorrichtung zur selbstthätigen Aufnahme von Nivellements die besprochenen Uebelstände zu beseitigen. Das Papier und der Stift befinden sich hier in einem Rahmen, der sich unabhängig von der Stellung des die Vorrichtung tragenden Wagengestelles stets senkrecht einstellt. Das Papier wird in wagerechter' Richtung an dem Stift

vorbeigeführt und in senkrechter Richtung gegen den Stift verschoben. Zu diesem Zweck sind die Papierwalzen in einem besonderen Rahmen angeordnet, der in dem sich senkrecht einstellenden Rahmen in senkrechter Richtung beweglich und durch Gegengewicht genau ausbalancirt ist. Die Bewegung des Papierbandes erfolgt hier durch ein Paar Preisrollen, die das Papier zwischen sich fassen und verschieben; sie empfangen ihre Bewegung von einer der Laufachsen. Die Prefsrollen können an ihrem Umfange zweckmäfsig so geformt sein, dais die Berührungs- ' fläche mit dem Papier äufserst klein wird. Das wesentlich neue Merkmal dieser Anordnung besteht nun darin, dafs die Prefsrollen mit den Drehpunkten des sich stets senkrecht einstellenden Rahmens in einer geraden, wagerechten Linie liegen. Wenn sich also der Rahmen senkrecht einstellt, während der Wagen beispielsweise schräg aufwärts fährt, so wird diese Einstellung durch die Prefsrollen in keiner Weise behindert, da der Drehpunkt für das Papier mit dem Berührungspunkt der Prefsrollen zusammenfällt. Das Papier dreht sich also sozusagen um die Preisrollen. Infolge dessen wird der Bewegung des sich senkrecht einstellenden Rahmens nicht der geringste Widerstand durch die Preisrollen geboten, obwohl auch hier die für gewöhnlich parallel zu den Papierwalzen liegenden Achsen der Prefsrollen nach erfolgter Abstellung des sich senkrecht einstellenden Rahmens einen Winkel zu den Papierwalzen bilden. Will man bei der vorliegenden Vorrichtung die Möglichkeit haben, das Höhenverhältnifs der aufzunehmenden Curve zu verändern, so kann dies in einfachster Weise dadurch erfolgen, dafs der Stift nicht mehr fest in dem Rahmen gelagert, sondern mit dem Papierrahmen derart verbunden wird, dais er die entgegengesetzte Bewegung zu dem Papierrahmen macht, wodurch die Höhenübertragungen in beliebiger Weise vergröisert werden können.

Die beiliegenden Zeichnungen veranschaulichen eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, und zwar ist:

Fig. ι eine Seitenansicht der Gesammtvorrichtung.

Fig. 2 ist ein Schnitt nach Linie 2-2 in Fig. i.

Fig. 3 ist ein wagerechter Schnitt nach Linie 3-3 in Fig. 2.

Fig. 4 bis 6 veranschaulichen eine besondere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, durch welche der Mafsstab der Höhenauftragungen verändert werden kann.

In den beiden ersten Figuren sind der besseren Veranschaulichung wegen einzelne Theile in Ansicht dargestellt.

Der Wagen 1 trägt ein Rahmengestell 2, das in beliebiger Weise mit dem Wagen verbunden ist. Das Gestell 2 trägt die eigentliche Aufzeichenvorrichtung. In den Seitentheilen des Gestelles 2 (Fig. 2 und 3) sind die Zapfen 3 angeordnet, auf denen die Stangen 4 drehbar befestigt sind, welche einen Theil des Einstellrahmens bilden und an ihrem unteren Ende das Gewicht 5 tragen, durch welches der Einstellrahmen dauernd genau senkrecht erhalten wird. Zur Erleichterung der Einstellung und zur Führung ist in dem Gewicht 5 ein Laufrad 6 drehbar angeordnet, welches auf einem Bügel 7 des Gestelles 2 laufen kann (Fig. ι und 2). Das Gewicht trägt die Stangen 8, die oben durch einen Querbalken 9 mit einander verbunden sind. Auf diesen Stangen gleitet der bewegliche Papierrahmen. Dieser besteht aus den unteren und oberen Querstücken 9 und 10, welche durch Stangen verbunden sind und die Papierwalzen 11 und die Wellen der Rollen 12 aufnehmen. An den Querstücken 9 und 10 des Papierrahmens sind zweckmäfsig Führungsleisten vorgesehen, um das Papier gerade zu führen. Der Papierrahmen wird durch ein Gewicht 13 ausbalancirt, das mit dem Papierrahmen durch eine Kette oder Schnur 14 verbunden ist, die über eine oben an dem Einstellrahmen angeordnete Rolle 15 läuft. Das Gewicht 13 wird auf den Stangen 4 des Einstellrahmens geführt. Ferner trägt die eine Stange 4 noch einen Bleistift 16 (Fig. 2), der die Gurve auf dem Papier zieht.

Die Verschiebung des Papierrahmens erfolgt in senkrechter Richtung durch die beiden Prefsrollen 17 (Fig. 2 und 3) ; diese sind auf senkrechten Achsen in derselben Höhe wie die Drehzapfen 3 in dem Gestell 2 gelagert, so dafs sie also stets die gleiche Neigung zur Horizontalen haben wie das Wagengestell. Sie erhalten ihren Antrieb durch Schnurscheiben 18, welche auf ihrer Welle sitzen und durch entsprechende Schnurscheiben 19 umgetrieben werden, deren Wellen 20 bis zum unteren Ende des Gestelles 2 hinabgehen und in diesem gelagert sind. Die eine der Wellen 20 wird durch ein Kegelradgetriebe 21 in Umdrehung versetzt, das seinen Antrieb von dem einen Wagenrade zweckmäfsig durch ein Schneckenradgetriebe erhält. Die beiden Wellen 20 sind an ihrem unteren Ende ebenfalls mit Schnurrollen versehen, so dafs sie eine gleichmäfsige Umdrehung in entgegengesetzter Richtung erhalten. Die Prefsrollen 17 klemmen das Papier fest ein, zu welchem Zweck noch Stellschrauben für die Rollen vorgesehen sein können (Fig. 3). Zur Führung des Papierrahmens in dem Einstellrahmen sind an dem unteren und oberen Rahmentheil Rollen 22 vorgesehen, welche auf den Stangen 8 des Einstellrahmens laufen ( Fig. 1).

Aus Fig. 3 ist ersichtlich, dais die Rollen 12 hohl sind, so dais die Stangen 8 durch diese Rollen hindurchgeführt werden können.

Die Vorrichtung wirkt in folgender Weise:

Um das Nivellement einer bestimmten Strecke aufzunehmen, fährt man diese Strecke mit der vorliegenden Vorrichtung ab. Hierbei erhält von der einen Radachse das Kegelradgetriebe 21 eine Drehbewegung, durch welche die Preisrollen 17 in senkrechter Richtung umgetrieben werden. Diese Rollen ziehen das Papier von der einen Papierwalze 11 über die Rollen 12 auf die andere Papierwalze und hierbei zeichnet der Stift 16 eine Linie auf dem an ihm vorgeführten Papier. So lange die Bewegung des Wagens in wagerechter Richtung erfolgt, zieht der Stift naturgemäfs eine gerade Linie auf dem Papier, da sich das Papier nicht in senkrechter Richtung gegen ihn bewegen kann, weil die Achsen der Papierwalzen und der Prefsrollen mit einander parallel sind. Erfährt der Wagen eine Neigung, so bleibt der Einstellrahmen vermöge des Gewichtes 5 . senkrecht stehen, so dais er jetzt einen Winkel zu dem Wagengestell 1 und demzufolge auch gegen die. Achsen der Rollen 17 bildet. Jetzt liegen die Papierwalzen und die Achsen der Preisrollen 17 nicht mehr mit einander parallel und die Bewegungsrichtung des Papieres bei seiner Abwickelung bildet einen Winkel zu der Ebene, in welcher die beiden Rollen 17 sich drehen. Demgemäfs wird nunmehr eine Verschiebung des Papieres und des zugehörigen Rahmens in senkrechter Richtung erfolgen, welche Verschiebung durch das Gewicht 13 erleichtert wird. Die Richtung, in welcher der Papierrahmen verschoben wird (aufwärts oder abwärts) ist durch die Neigung des Einstellrahmens bestimmt. Der Stift 16 zieht hierbei eine Curve auf dem Papier, welche in einem bestimmten Verhältniis zu der natürlichen Gröise die Höhen angiebt.

Mit der Rolle 15, welche bei der senkrechten Verstellung des Papierrahmens durch die Schnur 14 gedreht wird, ist durch ein Kegelrad oder in ähnlicher Weise eine Zeigervorrichtung 23 verbunden. Der Zeiger 24 zeigt auf einer Scala in beliebigem Maisstabe ■die jeweilige Abweichung des Geländes von der Wagerechten an.

Das Längenverhältniis der aufgezeichneten Curve wird durch die Schnelligkeit der Bewegung des Papieres bestimmt, so dais man also •durch Veränderung der Uebersetzung beispielsweise am Kegelradgetriebe 21 eine Veränderung des Längenverhältnisses in der aufgezeichneten Curve erzielen kann. Das Verhältnifs, in welchem die Höhen dargestellt werden, läfst sich bei der vorliegenden Vorrichtung ebenfalls in einfachster Weise verändern.

Zu diesem Zweck kann beispielsweise dem Stift ιό ebenfalls eine Bewegung, und zwar entgegengesetzt zu derjenigen des Papierrahmens ertheilt werden. Der Stift kann beispielsweise von dem Gegengewicht 13 des Papierrahmens getragen werden, so dais, wenn der Papierrahmen aufwärts geht, der Stift hinabgeht, und umgekhrt; es wird also durch diese Anordnung die Uebertragung der Höhen in doppeltem Mafse erfolgen. Anstatt jedoch das Gegengewicht und den Rahmen direct durch eine Schnur zu verbinden, kann man sie durch ein Zwischengelege von einander trennen, deren äufserste Glieder auf der einen Seite mit dem Papierrahmen, auf der anderen Seite mit dem Gegengewicht verbunden sind. Durch Aenderung der Uebersetzung innerhalb dieses Zwischengeleges läfst sich dann die senkrechte Verschiebung des Stiftes beispielsweise erheblich vergröfsern, so dais auf diesem Wege auch das Verhältniis der Höhenauftragungen geändert werden kann.

Die Fig. 4 bis 6 veranschaulichen eine Abänderung der vorliegenden Erfindung, bei welcher in der eben angegebenen Weise der Stift 16 ebenfalls eine Bewegung erhält entgegengesetzt zu derjenigen des Papieres, so dais die Höhenauftragungen in vergröfsertem Mafsstabe erscheinen, wobei dieser Maisstab je nach Wunsch verändert werden kann. Bei dieser Anordnung ist es nicht nöthig, den festen Rahmen 8 so hoch zu machen, wie er bei Benutzung eines festen Bleistiftes sein mufs, und zwar aus dem Grunde, weil der bewegliche Rahmen hier nur einen Theil der Bewegung auszuführen hat; der andere Theil wird durch den beweglichen Stift geleistet. Auf dem Rahmen 9, 10 sind oben und unten zwei Klemmen 24 angeordnet, welche einen straff gespannten Faden 38 halten, der zwischen den beiden Klemmen um eine kleinere Rolle läuft, welche mit einer gröfseren Schnurscheibe 29 ein Ganzes bildet. Die Rolle 29 ist in einer Gabel 25 drehbar befestigt, welche an dem festen Rahmen angeschraubt ist. Die Schnurscheibe der Rolle 29 ist mit einer entsprechend kleinen Schnurscheibe durch einen gekreuzten Faden verbunden. Diese Schnurscheibe ist ebenfalls in der Gabel 25 gelagert und ebenfalls mit einer gröfseren Rolle 28 aus einem Stück gearbeitet, über welche der Faden 39 einmal geschlungen ist, der auiserdem um die Rolle 32 und die Rolle 30 läuft, von denen die letztere zum Straffen des Fadens verstellbar ist. Die beiden Enden des Fadens 39 sind an dem beweglichen Bleistift 27 befestigt, welcher in einem Rahmen 26 auf- und abgleiten kann. Von der Schnurrolle 32 erfolgt zweckmäfsig bei der vorliegenden Ausführungsform die Uebertragung der Bewegung des Rahmens bezw. hier des beweglichen

Bleistiftes auf die Zeigervorrichtung 23. Zu diesem. Zweck ist mit der Schnurrolle 32 eine Rolle 33 fest verbunden, welche mittelst eines Schnurtriebes durch die Schnurrolle 36 das Zahnradgetriebe 34, 35 der Zeigervorrichtung in Bewegung versetzt, so dais also diese Vorrichtung die Bleistiftbewegung anzeigt. So lange der Wagen wagerecht läuft, bleibt das Papier, mithin auch der Bleistift auf derselben Stelle und der Zeiger der Zeigervorrichtung zeigt beständig auf dieselbe Zahl. Wenn mit der Vorrichtung ein ansteigendes oder fallendes Gelände befahren wird, so geht der Papierrahmen in die Höhe und mit ihm der Faden 38. Da die Gabel 25 diese Bewegung nicht mitmacht, so wird durch das Aufsteigen des Fadens 38 die Schnurrolle 29 in Umdrehung versetzt. Diese Umdrehung" wird durch den gekreuzten Faden auf die Schnurrolle 28 übertragen und von dieser wird der über die gröfsere Rolle 28 geschlungene Faden 39 bewegt, so dafs sich der Bleistift 27 verschiebt und gleichzeitig die Rolle 32 gedreht wird, die die Zeigervorrichtung in Bewegung versetzt. Durch Auswechselung der Schnurrollen 29 und 28 durch andere Rollen von verschiedenem Durchmesser wird das Uebertragungsverhältnifs von dem Papierrahmen auf den Bleistift geändert, so dais der Bleistift eine erheblich gröfsere oder kleinere Bewegung machen kann als der Papierrahmen. Dadurch wird das Verhältnis der Höhenauftragungen zu der durchfahrenen Wegstrecke verändert.

Die Zeigervorrichtung dient als Controlmechanismus für die ganze Vorrichtung. Denn wenn die Vorrichtung nach Zurücklegung eines bestimmten Weges wieder auf den Anfangspunkt der aufgenommenen Strecke zurückgebracht wird, so mufs die Zeigervorrichtung dann auch die erste Ziffer anzeigen. Ist diese Bedingung nicht erfüllt, so ist dies ein Zeichen, dafs die Vorrichtung nicht genau montirt ist und also auch nicht richtig arbeitet; es wird dann also durch die Stellschraube eine ReguHrung der Vorrichtung eintreten müssen. Um möglichste Genauigkeit in den Auftragungen zu erzielen, sind die Drehzapfen in ihrer Stellung gegen den Rahmen durch Stellschrauben regulirbar.

Claims (2)

Patent-Ansprüche:

1. Eine Vorrichtung zum selbsttätigen Aufzeichnen von Nivellements mit einem fahrbaren Wagengestell, das einen sich einstellenden, geradlinig geführten Papierrahmen trägt, dessen Papier durch mit dem Wagengestell verbundene, von den Wagenrädern angetriebene Prefsrollen abgezogen wird, so dafs sich der Päpierrahmen einem Zeichenstift gegenüber verstellt, wenn bei einer Neigung des Wag'engestelles die Achsen der Papierwalzen und der Prefsrollen einen Winkel mit einander bilden, dadurch gekennzeichnet, dafs der Punkt, an dem die Prefsrollen das Papier fassen, in der Drehachse des sich pendelnd einstellenden Rahmens liegt.

2. Eine Ausführungsform der unter 1. gekennzeichneten Vorrichtung, dadurch gekennzeichnet, dafs der Zeichenstift derart durch ein Zwischengelege oder sonstige Zwischenglieder mit dem in dem pendelnden Rahmen verschiebbaren Papierrahmen verbunden ist, dafs er sich entgegengesetzt zu demselben bewegt, um erstens die Bewegung des Zeichenstiftes zu vergröfsern und zweitens eine Aenderung des Verhältnisses der Höhenauftragungen zu ermöglichen.

Hierzu ι Blatt Zeichnungen.