DE2024787A1

DE2024787A1 - Nivellierinstrument mit selbsttätig horizontierender Ziellinie

Info

Publication number: DE2024787A1
Application number: DE19702024787
Authority: DE
Inventors: Wilfried Heerbrugg Piske (Schweiz). P
Original assignee: Wild Heerbrugg AG
Current assignee: Leica Geosystems AG
Priority date: 1970-04-09
Filing date: 1970-05-21
Publication date: 1971-10-21
Also published as: DE2024787C3; CH501896A; DE2024787B2; FR2092304A5

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Nivellierinstrument mit selbsttätig horifcontierender Ziellinie, bei dem im Strahlengang ein optisch wirksames Glied so angeordnet ist, dass es bei Kippungen des Instrumentes dessen Ziellinie unter dem Einfluss der Schwerkraft stabilisiert.

Nivellierinstrumente dieser Art, die auch automatische Nivelliere genannt werden, haben gegenüber Nivellieren, welche mit Hilfe einer Röhrenlibelle vom Benutzer horizontiert werden, den grossen Vorzug, dass sie nur grob mittels einer Dosenlibelle ausgerichtet werden müssen, während die für die Rlessgenauigkeit massgebende ]?ein.-horizcmtierung der Ziellinie von der Stabilisierungs*· einrichtung, für welQhe auch die Bezeichnung Kompensator üblich ist, besorgt wird»

Die Lage der Ziellinie., die vom Kompensator nspfc erfolgter Grobhorigiontierung immer wieder gleiQh eirigeeteillt wir4.

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kann dabei ohne weiteres vom Horizont abweichen. Pur genaue Arbeiten muss sie deshalb vor Beginn der Messung in den Horizont einjustiert werden-- Die hierzu üblichen Methoden sind umständlich und zeitraubend und verlangen'.. spezielle Kenntnisse des Beobachters.

Während der Messung besteht nun aber keine Möglichkeit,» zu überprüfen, ob der Justierzustand erhalten bleibt. Man ist deshalb darauf angewiesen, Messverfahren anzuwenden,, die eine Eliminierung des Justierfehlers gestatten. Hierzu ist vor allem das sogenannte Nivellieren aus der Mitte geeignet. Pur viele Aufgaben der Praxis sind solche Verfahren b aber schwierig oder gar nicht anwendbar.

Pur höhere Genauigkeitsansprüche ist es deshalb notwendig, den Justierzustand jederzeit einfach und schnell überprüfen zu können^

Bei konventionellen Nivellieren, bei denen die. Herstellung der horizontalen Ziellinie mittels einer Libelle erfolgt, ist diese Aufgabe seit langem gelöst. Ivlan bildet. hier,zu_ das mit einer sogenannten Doppelschlifflibelle versehene.·. Pernrohr so aus, dass es um einen Winkel von 180°,gewälzt werden kann, und erhält den genauen Horizont als arithmetisches Mittel der Ablesungen in beiden PernrohrstelluRg^n, Es ist dabei nur notwendig, die Libelle vor jeder Ablesung einzuspielen. · ,

Um diesen Vorteil der Ueberprüfung der Justierung ypn einem Standpunkt aus bzw. der Eliminierung des Justierfehlers durch Mittelbildung aus zwei Ablesungen auch bei autoniatisohen Nivellieren anwenden zu können, wurde schon vorgo· schlagen, optisch wirksame Stabilisierungselemente im Strahlengang drehbar so anzuordnen» dass die Abbildungsstrahlezi,~ eintrittseite des Elementes mit seiner Austrittseite vertauechbar ist« Diese lösung gestattet aber nur die Ueber-

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prüfung des stabilisierenden Elementes selbst, währenddem Justierfehler, die durch die Veränderung von anderen Teilen des Fernrohres, welche für die lage der Ziellinie ebenso massgebend sind_f unentdeckt bleiben.

Letzteren Nachteil zu beseitigen macht sich ein anderer bekanntgewordener Vorschlag zur Aufgabe. Dort wird zu diesem Zweck vorgeschlagen, auch noch das Objektiv und die Zielmarke um 180 zu drehen. Die vorgesehene gleichzeitige Wälzung des Objektives sowie der Zielmarke und die Drehung des !Compensators geschieht dabei um zwei verschiedene Achsen. Dies macht komplizierte Uebertragungselemente nötig, wodurch ein solches Gerät aufwendig in der Herstellung und anfällig gegen Störungen wird«

Die Erfindung vermeidet nun alle diese Nachteile. Dies wird dadurch erreicht, dass ein Teil des Messfernrohres bestehend aus Objektiv, Fokussierlinse, Kompensator und Strichplatte relativ zum übrigen Instrument um eine instrumentenfeste Achse gedreht wird, welche zumindest angenähert mit der Lotlinie sowie der optischen Achse des Objektives zusammenfällt, wobei der Bereich dieser Drehbewegung 180, beträgt. Bei einem Instrument der erfindungsgemässen Ausführung ist deshalb eine Ueberprüfüng der Ziellinie leicht möglich. Nimmt man zum Bei-"spiel an einer Teilung, die sich in einer gewiesen Entfernung befindet, in bekannter Weise eine Ablesung vor, so hat man nun die Möglichkeit, den drehbaren Teil des Messfernrohres bestehend aus Objektiv, Kompensator und Fadenkreuz um 18C° zu drehen und eine zweite Ablesung vorzunehmen. Unterscheiden sich die beiden Ablesungen, so ist die Ziellinie nicht horizontal. Der Ort, in dem die genau horizontale Ziellinie die Latte treffen muss, ist dann definiert als arithmetisches Mittel aus den beiden Ablesungen.

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Der Benutzer kann nun entweder die Ziellinie justieren oder aber die fehlerfreie Ablesung jeweils in der beschriebenen Weise ermitteln«

Die Erfindung geht dabei von einem vertikales optischen Aufbau des Gerätes aus*

Der Erfindungsgedanke ist in der Zeichnung näher erläutert. Es ist dort ein teilweiser Schnitt durch ein Präzisionsnivellierinstrument dargestellt.

In einem Gehäuse 1 ist ein rohrf örmiges Teil 2 drehbar ge*· " lagert, in dem seinerseits das Objektiv 3 einschlieselich der Fokussierlinse 3', der Kompensator 4 und die Strichplatte 5 gelagert sind. Der Kompensator ist mit einer Dämpfeinrichtung 6 versehen, die in bekannter Weise die Schwingungen zum Abklingen bringt.

Das wirksame Glied des Kompensators besteht aus der an dem Kreuzbandgelenk pendelnd aufgehängten Strichplatte 5» die das Fadenkreuz trägt. Selbstverständlich sind auch andere Prinzipien für den Kompensator möglich. So kann z*B* die Strichplatte 5 am Teil 2 fest angebracht werden und die Kompensatorfunktion durch einen pendelnd aufgehängten Spiegel erfüllt weraen. Auch kommen alle bisher als brauchbar erkannten Arten der-Pendelaufhängung in Betracht«

Die von einem Zielpunkt ausgehenden Strahlen werden durch das Pentaprisma 8 in das Objektiv 3 umgelenkt. Das Abschlussglas 9 schützt das Innere des Instrumentes vor fefschmutzung· Es ist als schwachbrechender Keil ausgebildet und dient des weiteren dazu, den Umlenkungswinkel auf genau 90 einzujustiereü. Hierzu wird es in seiner Fassung verdreht, Der Stellring 10 umschliesst das Gehäuse 1* Ir ist

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durch den Mitnehmer 11 mit dem Teil 2 verbunden. Das Teil 2 folgt also einer Drehung des Stellringes 10, wobei der Mitnehmer 11 in einen nicht näher dargestellten Radialsohlitz des Gehäuses 1 umläuft. Dieser Radialschlitz ist so ausgebildet, dass der Drehwinkel des Stellringes 10 bzw. des Teiles 2 auf 180° beschränkt wird.

Die Drehachse des Teiles 2 muss nicht exakt mit der optischen Achse des Objektives 3 zusammenfallen, um die einwandfreie Punktion des Gerätes zu gewährleisten.

Die fehlerfreie Punktion ist ebenfalls gewährleistet, wenn die Ablaufrichtung der Pokussierlinse 3¹ unparallel zur optischen Achse des Objektives verläuft. Diese Eigenschaften des erfindungsgemässen Gegenstandes wirken sich günstig auf die Herstellung aus ο

Die Pokussierlinse 3¹ wird durch den Drehknopf 12 und das Ritzel 13 eingestellt. Diese Einstellmechanik ist in dem Mitnehmer 11 gelagert. Durch diese Massnahme ist die Einstellung in beiden Mess-Stellungen möglich.

Das bei 5 entstehende Bild wird zusammen mit dem Fadenkreuz über die optischen Elemente 14 und 15 in die Ebene 16 weiter abgebildet und dort mit dem Okular 17 betrachtet.

Das Pentaprisma 8 ist in einem Gehäuse 18 gefasst, welches mittels einer Stellschraube 19 verschoben werden kann.» Die Verschiebung des Prismas erzeugt bekanntlich einen gleich grossen Höhenversatz der Zitllini·. Dieser Höhenversatz wird mittels der Skala 20 und dem Index 21 gemessen. Skala 20 und Index 21 werden der bequemeren Ab lesung wegen über optische Elemente in die Ebene 16 abgebildet.

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Ein Höhenversatz der Ziellinie kann auch durch eine Kippung des ]?entaprismas8 erreicht werden. Die Art der Erzeugung des Höhenversatzes der Ziellinie und seine Messung hat keinen Einfluss auf den erfindungegemäesen Gegenstand«

Das Unterteil 22 ist in üblicher Weise so ausgebildet, dass das ganze vom Gehäuse 1 umschlossene Oberteil mittels einer nicht dargestellten vertikalen Achse darin drehbar gelagert ist.

.Die Einstellung eines Zieles erfolgt dabei mit dem Seitenfeintrieb 23· Die Fuss-Schrauben 24 dienen dazu, die bei automatischen Nivellieren notwendige Grobhorizontierung vorzunehmen. Zur Anzeige der Horizontierung ist eine Dosenlibelle 25 vorgesehen»

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Claims

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Fatentansprüc h~e —-^ 2024787

1· Nivellierinstrument mit selbsttätig horizontierender Ziellinie, dadurch gekennzeichnet, dass ein Teil des Messfernrohres bestehend aus Objektiv (3*), Fokussierlinse (3), Kompensator (4) und Strichplatte (5) relativ zum übrigeil Instrument um eine instrumentenfeste Achse gedreht wird, welche zumindest angenähert mit der Lotlinie sowie der optischen Achse des Objektives zusammenfällt, wobei .der Bereich dieser Drehbewegung 180° beträgt«
2. Nivellierinstrument nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das optische Bauteil (8), welches die Ziellinie in die Horizontale umlenkt, messbar gekippt oder in der Hohe verschiebbar ist.
3· Nivellierinstrument nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass aas Fokussierelement (3¹) so angeordnet ist, dass es in jeder Stellung des drehbaren Teiles des Messfernrohres bedient werden kann.
4. Nivellierinstrument nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass Mittel vorgesehen sind, um den Ablenkungswinkel der optischen Elemente- (8, 9), welche die Ziellinie in die Horizontale umlenken, auf genau 90° einzustellen.

Gp/r 8.4.70

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