DE245085C

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KAISERLICHESIMPERIAL

PATENTAMT.PATENT OFFICE.

PATENTSCHRIFTPATENT LETTERING

-■te 245085-KLASSE 42 c. GRUPPE - ■ te 245085 CLASS 42 c. GROUP

Firma CARL ZEISS in JENA.CARL ZEISS company in JENA.

Patentiert im Deutschen Reiche vom 9. Oktober 1908 ab.Patented in the German Empire on October 9, 1908.

Die Erfindung besteht in einer Verbesserung der Anzeigevorrichtung an optischen Meßinstrumenten, bei denen mit der wechselnden Einstellung eines Winkels X sich die Skalenanzeige einer von X abhängigen Größe Y ändert, zugleich aber für eine zweite Änderung dieser Anzeige entsprechend der Abhängigkeit der Größe Y von einer zweiten Veränderlichen Z Vorsorge getroffen ist. Der einzustellende Winkel kann sich darstellen als Neigung einer Geraden, etwa einer Visierlinie, zu ihrer ursprünglich gegebenen Richtung oder zu einer festen Richtung, z. B. zur Richtung der Lotlinie oder des magnetischen Meridians, oder aber — wie in Fernrohren, die Doppelbilder entwerfen — als der Winkelabstand zweier demselben Objektpunkt entsprechender Bildpunkte. Unter der Anzeige der Y-Skala (Y-Anzeige) ist die Lage der Skala und ihres Zeigers zueinander zu verstehen, durch die der jeweilig abzulesende Skalenwert bestimmt ist.The invention consists in an improvement of the display device on optical measuring instruments in which the scale display of a variable Y dependent on X changes with the changing setting of an angle X , but at the same time for a second change of this display according to the dependence of variable Y on a second variable Z precaution has been taken. The angle to be set can be represented as an inclination of a straight line, such as a line of sight, to its originally given direction or to a fixed direction, e.g. B. the direction of the plumb line or the magnetic meridian, or - as in telescopes that create double images - as the angular distance between two image points corresponding to the same object point. The display of the Y-scale (Y- display) is to be understood as the position of the scale and its pointer in relation to one another, by which the respective scale value to be read is determined.

Einen Vorschlag zu einer solchen Anzeigevorrichtung hat L. K. Bell in der englischen Patentschrift 7972/96 gemacht. Um diesenL. K. Bell has a proposal for such a display device in English Patent 7972/96 made. To this one

Vorschlag zu 'erläutern, sei zunächst daranProposal to 'explain it, first of all

■ erinnert, daß eine gewöhnliche Skala im Grunde nur eine Dimension hat, d. h. aus einer Reihe von Punkten besteht, nur daß von jedem dieser Punkte in der Richtung senkrecht zur Skala noch ein Strich gezogen ist. Bell wendet eine Y-Skala an, die wirklich zwei Dimensionen hat, und deren Zeiger in zwei zueinander senkrechten Richtungen bewegt wird.■ Recalls that an ordinary scale basically has only one dimension, i. H. from a series of points, only that of each of these points in the direction perpendicular to Another line is drawn on the scale. Bell applies a Y-scale that is really two dimensions has, and its pointer is moved in two mutually perpendicular directions.

In der einen Richtung verschiebt sich der Zeiger mit der Verstellung des Winkels X, in der anderen stellt man ihn ein nach Maßgabe des jeweiligen Wertes von Z. Für wieviel verschiedene Z-Werte der Zeiger sich einstellen läßt, so viel verschiedene einfache Skalen (Punktreihen) sind in Abständen gleich den Intervallen der Zeigerstellungen hintereinander angeordnet. Diese Skalenschar stellt eine Skala von zwei Dimensionen dar und wird auch äußerlich zu einer einzigen Skala dadurch, daß je die Punkte aller Skalen, die demselben Y-Wert entsprechen, durch eine Kurve verbunden sind. Die Skalenanzeige ist durch die Lage der Zeigerspitze zwischen zwei dieser gekrümmten Teilstriche der Y-Skala gegeben. Die richtige Ablesung der jeweiligen Anzeige wird indessen durch die Krümmung der Teilstriche, durch ihre starke Neigung zu beiden Verschiebungsrichtungen des Zeigers und durch ihre große Länge sehr erschwert.In one direction the pointer moves with the adjustment of the angle X, in the other it is set according to the respective value of Z. For how many different Z values the pointer can be set, as many different simple scales (rows of points) are arranged one behind the other at intervals equal to the intervals of the pointer positions. This group of scales represents a scale of two dimensions and is also externally a single scale in that the points of all scales that correspond to the same Y-value are connected by a curve. The scale display is given by the position of the pointer tip between two of these curved graduation marks on the Y-scale. The correct reading of the respective display is, however, made very difficult by the curvature of the graduation marks, by their strong inclination to both directions of displacement of the pointer and by their great length.

Das Ziel der Erfindung ist eine solche Gestaltung der Anzeigevorrichtung, daß die Anzeige des Y-Wertes, der für den jeweiligen Z-Wert irgendeiner Einstellung des Winkels X entspricht, durch eine Skala von nur einer Dimension gewonnen wird, also durch eine gewöhnliche Skala mit geraden, kurzen und zur Richtung der Skala senkrechten Strichen. Dieses Ziel ist erreicht, wenn die Änderung der Anzeige, die einem Wechsel des Z-Wertes entspricht, nicht' weniger durch Verschiebung des Zeigers und der Skala zueinander in der Richtung der Skala bewirkt wird als dieThe aim of the invention is to design the display device in such a way that the display of the Y value, which corresponds to any setting of the angle X for the respective Z value, is obtained by means of a scale of only one dimension, that is to say by means of an ordinary scale with straight lines , short lines perpendicular to the direction of the scale. This goal has been achieved if the change in the display, which corresponds to a change in the Z value, is not less effected than that by shifting the pointer and the scale relative to one another in the direction of the scale

andere Änderung der Anzeige, die bei der Verstellung des Winkels X erfolgt. Dazu sind die folgenden beiden Bedingungen zu erfüllen. Die Intervalle der Y-Skala müssen in bestimmten Verhältnissen zueinander stehen. Zu jedem Z-Wert gehört eine Reihe von Y-Anzeigen entsprechend der Reihe der möglichen Winkel X. Ändert sich der Z-Wert, so müssen sich auch diese Y-Anzeigen, jedeAnother change in the display that occurs when the angle X is adjusted. To do this, the following two conditions must be met. The intervals of the Y-scale must be in certain proportions to each other. Each Z value has a series of Y displays corresponding to the series of possible X angles. If the Z value changes, these Y displays must also change, each one

ίο in verschiedenem Maße, ändern. Da aber die Änderung des Z-Wertes in einer Verschiebung der Y-Skala und ihres Zeigers gegeneinander ausgedrückt werden soll, so müssen den Änderungen der Y-Anzeigen Skalenstrecken entsprechen, die alle eine übereinstimmende Länge gleich dieser Verschiebung haben. Zweitens ist es erforderlich, daß die Einrichtung, mittels deren bei jeder neuen Einstellung des Winkels X die Anzeige der Y-Skala geändert wird, an die Beschaffenheit der Y-Skala angepaßt ist. Es ist also eine derartige Übertragung zwischen der Einstellung des Winkels X und der Verschiebung der Y- Skala und ihres Zeigers zueinander vorzusehen, daß jedem X-Wert die richtige Y-Anzeige entspricht. ίο in varying degrees, change. However, since the change in the Z value is to be expressed in a shift in the Y scale and its pointer against each other, the changes in the Y displays must correspond to scale segments, which all have the same length equal to this shift. Secondly, it is necessary that the device, by means of which the display of the Y-scale is changed each time the angle X is set again, is adapted to the nature of the Y-scale. A transmission between the setting of the angle X and the displacement of the Y scale and its pointer to one another must therefore be provided in such a way that the correct Y display corresponds to each X value.

Um die Y-Skala zu entwerfen, verfährt man im einzelnen etwa folgendermaßen. Eine Marke z_m bezeichne den Ort des Zeigers für einen mittleren Wert von Z. Dieser Marke gegenüber zieht man den ersten Teilstrich und beziffert ihn nach dem niedrigsten Wert y_x von Y. In einem kleinen, übrigens beliebigen Abstande von der Marke z_m in der vorausgesetzten Skalenrichtung bringt man eine zweite Marke Z_n an, die den Ort des Zeigers für einen Z-Wert angibt, der wenig, z. B. um 1 Prozent, größer sein mag als z_m. Gegenüber Z_n zieht man den zweiten Skalenstrich. Um ihn mit y₂ beziffern zu können, berechnet man zunächst aus z_m und y₁ den Wert x,„_: , des Winkels X und darauf ,'aus x_m>l und Z_n den Wert y₂. Denkt man jetzt die Marken z_m und z_n und die Skala y_x, y₂ zueinander in der Skalenrichtung verschoben, bis z_m gegenüber dem Teilstrich y₂ steht, so kann man gegenüber z_n einen dritten Teilstrich y₃ ziehen, für dessen Bezifferung man zunächst aus z_m und y₂ den Winkelwert x_m<2 und darauf aus Z_n und 'x_m>2 den Wert y₃ berechnet. In dieser Weise fortfahrend erhält man eine Y- Skala mit gleichen Intervallen und ungleichen Wertstufen, aus der man leicht durch Interpolation eine Skala mit ungleichen Intervallen und gleichen Wertstufen gewinnt.In order to design the Y-scale, one proceeds roughly as follows. A mark z _m denotes the location of the pointer for a mean value of Z. Opposite this mark one draws the first graduation and numbered it according to the lowest value y _x of Y. At a small, incidentally arbitrary distance from the mark z _m in the Assuming the direction of the scale, a second mark Z _{n is added} , which indicates the location of the pointer for a Z value that has little, e.g. B. by 1 percent, may be larger than z _m . The second line on the scale is drawn opposite Z _n. In order to be able to number it with y ₂ , one first calculates from z _m and y ₁ the value x, " _: , of the angle X and then, from x _{m> 1} and Z _n the value y ₂ . If you now think of the marks z _m and z _n and the scale y _x , y ₂ shifted to each other in the scale direction until z _{m is} opposite the graduation y ₂ , you can draw a third graduation y ₃ opposite z _n for its numbering one first calculates the angular value x _{m <2} from z _m and y ₂ and then calculates the value y ₃ from Z _n and 'x _{m> 2.} Continuing in this way, you get a Y-scale with equal intervals and unequal grades, from which you can easily interpolate a scale with unequal intervals and equal grades.

Die Einrichtung, um bei jeder Einstellung des Winkels X durch gegenseitige Verschiebung der Y-Skala und ihres Zeigers die richtige Skalenanzeige für Y herbeizuführen, läßt sich leicht aus der Y-Skala ableiten.The device to bring about the correct scale display for Y with each setting of the angle X by mutual displacement of the Y-scale and its pointer can easily be derived from the Y-scale.

Um die Reihe der Marken für Z entsprechend allen in Betracht kommenden Werten dieser Größe zu vervollständigen, geht man von einem mittleren Wert des Winkels X aus, z. B. von obigem Wert χ_ΜΛ, der für den niedrigsten Wert y₁ von Y aus dem mittleren Wert z_m von Z abgeleitet worden war. Aus x_nijl und einer Reihe von Y-Werten errechnet man die zugehörigen Z-Werte. Wählt man die Reihe der Y-Werte den Teilstrichen der Y-Skala entsprechend, so stimmen die Intervalle der gefundenen Reihe von Z-Marken mit¹ den Intervallen der Y-Skala überein. Aus dieser Markenreihe mit ungleichen Wertstufen gewinnt man durch Interpolation eine solche mit gleichen Wertstufen, z. B. Z_n — z_m. In order to complete the series of marks for Z corresponding to all possible values of this quantity, one starts from an average value of the angle X , e.g. B. from the above value χ _ΜΛ , which was derived for the lowest value y ₁ of Y from the mean value z _m of Z. The associated Z values are calculated from x _nijl and a series of Y values. If the series of Y values is selected according to the graduation marks on ^{the Y scale, the intervals of the series of Z marks found correspond to 1} with the intervals of the Y scale. From this series of stamps with unequal denominations, one obtains one with the same denomination by interpolation, e.g. B. Z _n - z _m .

Bei manchen Arten der Abhängigkeit der Größe Y von Z darf sich die Reihe der Z-Marken beiderseits nicht weit vom Mittelwert z_m entfernen, ohne daß bei gewissen Y-Anzeigen unzulässig große Fehler auftreten. In den meisten praktischen Fällen ist aber auch nur ein geringer Spielraum der Größe Z gegeben.In some types of dependence of the variable Y on Z, the series of Z marks on both sides must not deviate far from the mean value z _m without inadmissibly large errors occurring in certain Y displays. In most practical cases, however, there is only a small amount of leeway for size Z.

Aus der Reihe der Z-Marken gibt die dem jeweiligen Wert der Größe Z entsprechende den Ort des Zeigers der Y-Skala an. Wenn der Einfluß der Einstellung von X auf die Y-Anzeige durch Verstellung des Zeigers vermittelt wird, so kann der Einfluß der Einstellung von Z am einfachsten durch Verstellen der Skala zur Geltung gebracht werden und umgekehrt. Dieser Zeiger ist also längs der Reihe der Z-Marken (also auch längs der Y-Skala) verschieblich anzuordnen. Man muß ihn als Doppelzeiger ausbilden, wenn man die Reihe der Z-Marken getrennt von der Y-Skala anbringt. Er kann dagegen gänzlich fortfallen, wenn man dem Beobachter das Mehr an Aufmerksamkeit auferlegen darf, das für eine Reihe von Ablesungen mit derselben Z-Marke beim Mangel eines eingestellten Zeigers erforderlich wird. Andererseits kann dieser Zeiger der Reihe der Z-Marken ganz entbehren, wenn mit jeder Änderung von Z eine" entsprechende Änderung der Y-Anzeige selbsttätig vor sich geht. Wird z. B die Größe Z an demselben Gesamtinstrument ebenso durch Einstellung gewonnen wie der Winkel X, etwa ebenfalls als Winkelgröße, so kann man diese Einstellung von Z gleichfalls mechanisch auf die Y-Anzeige übertragen.From the series of Z marks, the one corresponding to the respective value of the size Z indicates the location of the pointer on the Y scale. If the influence of the setting of X on the Y display is conveyed by adjusting the pointer, the easiest way to bring out the influence of the setting of Z is to adjust the scale and vice versa. This pointer is thus to be arranged so that it can be moved along the row of Z marks (i.e. also along the Y scale). You have to train it as a double pointer if you attach the row of Z marks separately from the Y scale. On the other hand, it can be omitted altogether if the observer is allowed to pay the extra attention that is required for a series of readings with the same Z-mark in the event of a lack of a set pointer. On the other hand, this pointer can dispense with the series of Z-marks all, when a "corresponding change in the Y display automatically goes with each change of Z on. If z. B won the size Z of the same overall instrument also by setting such as the angle X , for example also as an angle variable, this setting of Z can also be transferred mechanically to the Y display.

Hängt die Größe Y noch von einer dritten Veränderlichen W in der Weise ab, daß diese Abhängigkeit zusammen mit derjenigen vom Winkel X sich darstellt als Abhängigkeit von dem Produkt aus X und W oder aus X und einer Funktion, die nur von W abhängt, z. B. tg W, so läßt sich die Vorrichtung, mittels deren die Y- Anzeige von der Einstellung von X abhängt, in bekannter Weise so ausführen, daß sie dem jeweiligen Wert von W entsprechend einstellbar ist, die jeweilig her-Does the variable Y still depend on a third variable W in such a way that this dependence, together with that of the angle X , is a dependence on the product of X and W or of X and a function that only depends on W, e.g. B. tg W, the device, by means of which the Y display depends on the setting of X , can be implemented in a known manner in such a way that it can be set according to the respective value of W.

vorgebrachte Y-Anzeige also demjenigen Vielfachen von X entspricht, das durch den Wert von W öder der Funktion von W gegeben ist. Ein Beispiel für die neue Anzeigevorrichtung bietet der in Fig. ι bis 4 dargestellte Steilküsten-Entfernungsmesser. Bei den bekannten Instrumenten dieser Art wird ein Visierfernrohr auf die Wasserlinie des Schiffes gerichtet, dessen Entfernung Y bestimmt werden soll, und entweder aus der mit Hilfe einer Libelle erhaltenen Neigung X des Fernrohrs gegen die wagerechte Ebene und aus der mit dem Pegelstand schwankenden Höhe Z des Instruments über der Wasserfläche die Entfernung berechnet oder, wenn außer oder statt der Skala der Neigungen eine für den mittleren Pegelstand geltende Skala der Entfernungen angebracht ist, die abgelesene Entfernung einer aus der Abweichung des Pegel-Standes vom mittleren zu berechnenden Korrektion unterzogen. In beiden Fällen können Tabellen die Rechnung ersetzen. Bei dem Instrument nach vorliegender Erfindung ergibt die Ablesung unmittelbar die richtige Entfernung. Die Grundplatte c ist mit einer Röhrenlibelle c° ausgestattet. Die Neigung X des Visierfernrohrs α wird durch Drehen der Mutter b des auf der Grundplatte befestigten Gewindebolzens c¹ eingestellt. Die Mütter b trägt einen Daumen b°, an dessen Rand die nach Kilometern bezifferte Skala der Entfernungen Υ angebracht ist. Der Daumen wirkt auf den Träger d der nach Metern bezifferten Z-Marken, der in dem Schlitten β um eine senkrechte Achse drehbar gelagert ist. Eine Zugfeder e° greift am Schlitten e an, der sich in dem Bett c² bewegt, und unterhält dadurch die Berührung zwischen dem Daumen b° und dem Träger d der Z- Marken. Der mit den Marken besetzte Rand dieses Trägers geht .durch die senkrechte Drehachse, die den Träger mit dem Schlitten e verbindet, und zeigt eine Krümmung, die der stärksten Krümmung des Daumens entspricht, so daß der Daumen den mittleren Teil dieses Randes im allgemeinen nicht berührt. Ein besonderer Zeiger, der auf die Marke der jeweiligen Höhe Z über der Wasserfläche gerückt werden könnte, ist nicht vorgesehen. Der Beobachter hat sich also die jeweilig geltende Marke selbst als Zeiger bei der Ablesung der Y-Skala dienen zu lassen. Die gegenseitige Verschiebung dieses Zeigers und der Y-Skala bei jeder neuen Einstellung des Winkels X wird in diesem Fall durch Bewegung sowohl des Zeigers als auch der Skala hervorgebracht, wobei der Träger des Zeigers von dem daumenför- - migen Skalenträger angetrieben wird.The Y-indication presented corresponds to that multiple of X , which is given by the value of W or the function of W. The cliff rangefinder shown in FIGS. 1 to 4 offers an example of the new display device. In the known instruments of this type, a sighting telescope is aimed at the waterline of the ship, the distance Y of which is to be determined, and either from the inclination X of the telescope against the horizontal plane obtained with the help of a dragonfly and from the height Z des, which fluctuates with the water level Instrument above the water surface calculates the distance or, if apart from or instead of the scale of the inclinations a scale of the distances applicable to the mean water level is attached, the read distance is subjected to a correction to be calculated from the deviation of the water level from the mean. In both cases, tables can replace the invoice. In the instrument of the present invention, the reading immediately gives the correct distance. The base plate c is equipped with a tubular level c °. The inclination X of the sighting telescope α is set by turning the nut b of the threaded bolt c ¹ fastened to the base plate. The mother b wears a thumb b °, on the edge of which the scale of the distances Υ in terms of kilometers is attached. The thumb acts on the carrier d of the Z-marks numbered in meters, which is rotatably mounted in the slide β about a vertical axis. A tension spring e ° engages the slide e , which moves in the bed c ² , and thereby maintains the contact between the thumb b ° and the carrier d of the Z marks. The edge of this carrier with the marks goes through the vertical axis of rotation which connects the carrier to the carriage e and shows a curvature which corresponds to the greatest curvature of the thumb, so that the thumb generally does not touch the central part of this edge . A special pointer that could be moved to the mark of the respective height Z above the water surface is not provided. The observer therefore has to use the respective valid mark himself as a pointer when reading the Y-scale. The mutual displacement of this pointer and the Y-scale with each new setting of the angle X is brought about in this case by movement of both the pointer and the scale, the holder of the pointer being driven by the thumb-shaped scale carrier.

Die Fig. 5 bis 7 zeigen die Anwendung der neuen Anzeigevorrichtung bei einem sogenannten Tachymeter, einem Instrument zur Entfernungsbestimmung, bei dem sich die Standlinie am Ziel befindet. Im vorliegenden Fall ist vorausgesetzt, daß am Ziel eine Latte von bekannter Länge in senkrechter Lage aufgestellt wird. Die Entfernung Y wird durch die Anzeigevorrichtung aus dem Winkel X abgeleitet, unter dem die Latte vom Instrument aus erscheint, und aus dem Winkel Z, den die Richtung von der Kippachse nach der Mitte der Latte mit der wagerechten Ebene bildet. Fig. 5 ist eine Seitenansicht des Instruments, Fig. 6 eine Ansicht des Fernrohrs von vorn bei herausgenommenem Okular und Fig. 7 ein Achsenschnitt durch das Vorderteil des Fernrohrs einschließlich des Okulars. Am vorderen flanschförmigen Gehäuseteil f° des Fernrohrs f ist eine Scheibe g um die Fernrohrachse drehbar gelagert, die in der Mitte außer einem Stutzen g° zur Aufnahme des Okulars h auch die im Bildfeld des Fernrohrobjektivs liegende Glasplatte g¹ mit der Visiermarke g² trägt. Die Visiermarke besteht aus einem kleinen Kreis, dessen Mittelpunkt in der Fernrohrachse liegt, so daß die Visierlinie, 8g der dieser Mittelpunkt angehört, beim Drehen der Scheibe mittels der Wulst g³ ihre Lage nicht ändert. Der Darstellung in den drei Figuren ist der Grenzfall zugrunde gelegt, daß die Mitte der senkrechten Latte in Höhe der Kippachse des Fernrohrs liegt. Das Fernrohr ist also wagerecht gerichtet, wenn die Visierlinie durch die Lattenmitte geht, und die an ihm angebrachte Teilung f¹ (Fig. 5) für den Winkel Z läßt dann den Wert Null ablesen. Auf denselben Wert in der Reihe der Z-Marken, die auf der Scheibe g (Fig. 6) angebracht ist, wird der auf dieser Scheibe drehbare Zeiger i eingestellt. Dieser Zeiger dient mit einer zweiten Spitze der am Rande des Flansches f° angebrachten Skala der Entfernungen Y, die nach Metern beziffert ist. Für die Einstellung des Winkels X, unter dem die Latte gesehen wird, durch Drehen der Scheibe g ist auf der Glasplatte g¹ eine Kurve gⁱ angebracht. Zur Einstellung von X ist zunächst das Fernrohr nochmals zu neigen, bis das untere Ende des Lattenbildes in die Visiermarke fällt, und dann die Scheibe g zu drehen, bis das obere Ende des Lattenbildes in die Kurve g⁴ fällt. Die äußere Spitze des Doppelzeigers i vermittelt dann die Y-Anzeige. Die gegenseitige Verschiebung der Y-Skala und ihres Zeigers bei der Neueinstellung des Winkels X wird also in diesem Fall lediglich durch eine Drehung des Trägers g des Zeigers erzeugt. Um das Instrument in der Kippebene zu horizontieren, ist auf seinem Unterteil k eine Röhrenlibelle k° angebracht.5 to 7 show the application of the new display device in a so-called tachymeter, an instrument for determining distance, in which the base line is at the target. In the present case it is assumed that a staff of known length is set up at the target in a vertical position. The display device derives the distance Y from the angle X at which the staff appears from the instrument and from the angle Z which the direction from the tilt axis to the center of the staff forms with the horizontal plane. 5 is a side view of the instrument, FIG. 6 is a view of the telescope from the front with the eyepiece removed, and FIG. 7 is an axial section through the front part of the telescope including the eyepiece. On the front flange-shaped housing part f ° of the telescope f , a disk g is rotatably mounted about the telescope axis, which in the middle not only has a socket g ° for receiving the eyepiece h ^{but also the glass plate g 1} with the sighting mark g ² located in the field of view of the telescope objective. The sighting mark consists of a small circle, the center of which lies in the telescope axis, so that the sighting line 8g to which this center point belongs does not change its position ^{when the disk is turned by means of the bead g 3.} The illustration in the three figures is based on the borderline case that the center of the vertical staff is at the height of the tilt axis of the telescope. The telescope is thus directed horizontally when the line of sight goes through the center of the staff, and the graduation f ¹ (Fig. 5) attached to it for the angle Z then shows the value zero. The pointer i , which is rotatable on this disk, is set to the same value in the row of Z marks which is affixed to the disk g (FIG. 6). This pointer serves with a second point on the scale of the distances Y attached to the edge of the flange f °, which is numbered in meters. A curve g ⁱ ^{is made on the glass plate g 1} for setting the angle X under which the staff can be seen by turning the disk g. To adjust X , first tilt the telescope again until the lower end of the staff image falls into the sighting mark, and then turn the disk g until the upper end of the staff image falls into curve g ⁴ . The outer tip of the double pointer i then gives the Y display. The mutual displacement of the Y-scale and its pointer when the angle X is readjusted is thus produced in this case only by a rotation of the carrier g of the pointer. In order to level the instrument in the tilting plane, a tubular vial k ° is attached to its lower part k.

In den Fig. 8 bis 11 ist ein Tachymeter dargestellt, das zur Lösung derselben Aufgabe entworfen ist wie das vorhergehende,8 to 11 is a total station shown, which is designed to solve the same problem as the previous one,

aber vor diesem den Vorzug hat, daß die Einstellung des Winkels Z sich selbsttätig auf die Y-Anzeige überträgt. Fig. 8 zeigt das Instrument in einer Seitenansicht. Fig. 9 ist ein senkrechter Achsenschnitt durch das Fernrohr. Fig. 10 ist ein Querschnitt durch das Fernrohr an der in Fig. 8 bezeichneten Stelle. Fig. 11 zeigt das Glied, mittels dessen der Winkel X eingestellt wird. Es ist wieder angenommen, daß der Winkel Z den Wert Null hat, d. h. daß die Visierlinie wagerecht liegt, wenn die Mitte des Lattenbildes in die Visiermarke fällt. Als Visiermarke ist wieder ein kleiner Kreis 1° auf einer im Bildfeld des Fernrohrs angebrachten Glasplatte I¹ angeordnet. Die Glasplatte ist diesmal in fester Verbindung mit dem Hauptgehäuse I des Fernrohrs. Die Einstellung des Winkels X wird dadurch ermöglicht, daß ein Rochonsches Prisma m noch ein zweites Bild der Latte erzeugt, das unterhalb oder oberhalb des ersten sichtbar ist. Durch Verschiebung des Prismas in der Richtung der optischen Achse wird dieses zweite Bild dem ersten Bild, das vermöge der Konstruktion des Prismas dabei seinen Ort behält, genähert oder von ihm entfernt. Der Winkel X wird eingestellt, indem man durch eine solche Verschiebung von τη, die beiden Lattenbilder zur Berührung bringt, so daß das eine Ende des einen Lattenbildes mit dem anderen Ende des anderen Lattenbildes zusammenfällt. Die Verschiebung des Prismas m wird durch Drehen einer Hülse η hervorgebracht, die zwischen dem äußeren Fernrohrgehäuse I und dem inneren Gehäuse I² angeordnet ist und mit einer Wulst n° durch das äußere Gehäuse hindurchreicht. Das Fassungsrohr m° des Prismas m greift mit einem Führungsstift m¹ durch einen Längsschlitz I^s des Innengehäuses I², durch einen Schlitz n¹ der Hülse n, der nach einer gleichmäßig steigenden Schraubenlinie verläuft, und in einen Längsschlitz I⁴- des Außengehäuses I. Mit dieser Einrichtung zur Einstellung des Winkels X ist vermöge eines zweiten Schraubenschlitzes κ² der Hülse n, der aber ungleichmäßige Steigung hat, die Einrichtung zur entsprechenden Änderung der Y-Anzeige gekuppelt. In den Schlitz n² greift ein Stift o° (Fig. 10), der an dem Träger 0 der Y-Skala sitzt, die in diesem Fall geradlinig und nach Hektometern beziffert ist. Dieser Träger ist in einem Längsschlitz des Außengehäuses I unter den Leisten I⁵ geradegeführt. Zwischen diesen Leisten ist dann noch der schieberförmige Zeiger p geradegeführt, der mit seinen sich gegenüberstehenden Spitzen entsprechend der in Fig. 9 dargestellten Lage des Prismas m den höchsten Y-Wert angibt. Um den Zeiger gemäß, der Neigung Z des Fernrohrs selbsttätig zu. verschieben, greift ein Stift p° (Fig. 8) des Zeigers p in eine Kurvennut q° des Gestellkörpers q ein. Auf diese Weise entspricht eine Änderung der Y-Anzeige durch Verschieben des Trägers 0 der Y-Skala der Neueinstellung des Winkels X, eine Änderung dieser Anzeige durch Verschieben des Zeigers p aber einer Neueinstellung der Neigung Z des Fernrohrs zur wagerechten Ebene. Zum Horizontieren des Instruments in der Kippebene ist auf dem Gestell q eine Röhrenlibelle q¹ angeordnet. but has the advantage over this that the setting of the angle Z is automatically transferred to the Y display. 8 shows the instrument in a side view. Figure 9 is a vertical axis section through the telescope. FIG. 10 is a cross-section through the telescope at the location indicated in FIG. Fig. 11 shows the link by means of which the angle X is adjusted. It is again assumed that the angle Z has the value zero, ie that the line of sight lies horizontally when the center of the staff image falls within the sight mark. A small circle 1 ° is again arranged as a sighting mark on a glass plate I ¹ attached in the field of view of the telescope. This time the glass plate is firmly connected to the main housing I of the telescope. The setting of the angle X is made possible by the fact that a Rochon prism m generates a second image of the staff that is visible below or above the first. By shifting the prism in the direction of the optical axis, this second image is brought closer to or removed from the first image, which by virtue of the construction of the prism retains its position. The angle X is set by bringing the two slat images into contact by such a shift of τη, so that one end of one slat image coincides with the other end of the other slat image. The displacement of the prism m η is produced by turning a sleeve between the outer telescope housing and the inner housing I I ² and provided with a bead n ° extends through the outer housing. The socket tube m ° of the prism m engages with a guide pin m ¹ through a longitudinal slot I ^{s of} the inner housing I ² , through a slot n ^{1 of} the sleeve n, which runs along a steadily rising helical line, and into a longitudinal slot I ⁴ - of the outer housing I. . this means for adjustment of the angle X is in virtue of the sleeve κ ² n, but the non-uniform slope, has coupled the device to the corresponding change of the Y-display of a second helical slot. In the slot n ² engages a pin o ° (Fig. 10), which sits on the carrier 0 of the Y-scale, which in this case is straight and numbered in hectometers. This carrier is straight out in a longitudinal slot of the outer housing I under the strips I ^5. The slide-shaped pointer p , which with its opposing tips corresponds to the position of the prism m shown in FIG. 9, indicates the highest Y value between these strips. To the pointer according to the inclination Z of the telescope automatically. move, engages a pin p ° (Fig. 8) of the pointer p in a cam groove q ° of the frame body q . In this way, a change in the Y display by moving the support 0 of the Y scale corresponds to the readjustment of the angle X, but a change in this display by moving the pointer p corresponds to a readjustment of the inclination Z of the telescope to the horizontal plane. To level the instrument in the tilting plane, a tubular level q ^{1 is} arranged on the frame q.

Die Anzeigevorrichtung des' in den Fig. 12 bis 17 dargestellten Instruments verwirklicht den Fall, daß die Größe Y noch von einer dritten Veränderlichen W derart abhängig ist, daß diese Abhängigkeit zusammen mit derjenigen von X sich als Abhängigkeit von dem Produkt aus X und einer Funktion von W darstellt. Das neue Instrument bietet verbesserte Lösungen der Gruppe von trigonometrischen Aufgaben, der das Instrument nach Patentschrift 192978 gewidmet ist. Die Verbesserung bezweckt eine Vereinfachung im Gebrauch des Instruments. Bei der Einrichtung nach jener Patentschrift muß der Beobachter eine Dreiecksseite aus einer der bei den anderen und aus den zwei entsprechenden Seiten e_;ines dem ersteren ähnlichen Dreiecks berechnen oder aus einer Tabelle heraussuchen.· go Diese Verrichtung fällt bei dem vorliegenden Instrument fort. Das neue Instrument mag erläutert werden als Lösung der Aufgabe, die Länge der einem der drei Winkel gegenüberliegenden Seite (die Entfernung des Ziels) zu finden, wenn außer diesem Winkel ein zweiter und die diesem gegenüberliegende Seite (die Standlinie) gegeben sind. Nach der schematischen Fig. 12 des vorliegenden Beispiels ist also die Entfernung X zu bestimmen, wenn die Standlinie Z und die Winkel W und X gegeben sind, von diesen aber X nur indirekt durch W und V. Die Standlinie Z und der Winkel W gelten als bereits gemessen. Der Winkel V ist noch zu bestimmen, wozu man das Instrument in der Spitze des Winkels V aufstellt. Fig. 13 zeigt das Instrument in einem senkrechten Achsenschnitt. Auf einem dem Stativ angehörigen senkrechten Zapfen 1 ist eine Hülse 2 drehbar angeordnet und mit einer Klemmschraube 3 versehen. Die Hülse hat einen Arm 4 als Träger eines senkrechten Führungszapfens 5 und bietet außerdem ein Spurlager für den aus mehreren Teilen 6, 7, 8 und 9 zusammengeschraubten Träger des Fernrohrs 10 dar. Mit einer Klemmschraube 11 kann man auf den Spurzapfen 6 wirken, um die Drehbarkeit des Fernrohrs aufzuheben. Auf dem Flansch des Spurzapfens 6 ruht die mit dem Horizontalkreis ausgestattete Scheibe 12. Sie ist gegen das Fernrohr nicht drehbar, nur verschieblich, indem sie auf demThe display device of the instrument shown in FIGS. 12 to 17 realizes the case in which the variable Y is still dependent on a third variable W in such a way that this dependence, together with that of X , is dependent on the product of X and a function of W represents. The new instrument offers improved solutions to the group of trigonometric tasks to which the instrument according to patent specification 192978 is dedicated. The improvement aims to simplify the use of the instrument. In the device according to that patent, the observer must choose a side of the triangle from one of the other sides and from the two corresponding sides e _; Calculate a triangle similar to the former or look for it from a table. This operation is omitted with the present instrument. The new instrument may be explained as a solution to the problem of finding the length of the side opposite one of the three angles (the distance to the target) if, in addition to this angle, there is a second and the opposite side (the stance line). According to the schematic Fig. 12 of the present example, the distance X is to be determined if the baseline Z and the angles W and X are given, but of these X only indirectly through W and V. The baseline Z and the angle W are considered already measured. The angle V is still to be determined, for which purpose the instrument is set up at the apex of the angle V. 13 shows the instrument in a vertical axial section. A sleeve 2 is rotatably arranged on a vertical pin 1 belonging to the stand and is provided with a clamping screw 3. The sleeve has an arm 4 as a support for a vertical guide pin 5 and also provides a thrust bearing for the support of the telescope 10, which is screwed together from several parts 6, 7, 8 and 9 Cancel the rotatability of the telescope. The disk 12 equipped with the horizontal circle rests on the flange of the spur pin 6

Teil 7 des Fernrohrträgers, so wie Fig. 16 zeigt, in der Richtung der Visierlinie des Fernrohrs geradegeführt ist. Eine zur Kreisteilung konzentrische Rippe 13 der Scheibe 12 dient als Zapfen für einen Körper 14, der den Zeiger 15 trägt und mit einem am Ende geschlitzten Arm auf dem Zapfen 5 geführt ist. Eine Daumenscheibe 16 sitzt drehbar zwischen den Teilen 7 und 8 des Fernrohrträgers. In ihre Daumennut 17 greift die Scheibe 12 mit einem Zapfen 18, so daß durch Drehen der Daumenscheibe die Scheibe 12 auf dem Führungsstück 7 verschoben werden kann. Auf dem Teil 8 des Fernrohrträgers ist schließlich ein Ring 19 drehbar, der die Skala für die Entfernungen Y trägt. Der Zeiger 20 der Y- Skala ist auf der Daumenscheibe 16 angebracht. Der Ring 19 trägt ferner einen Zeiger 21 für die Reihe der Standlinienmarken Z, die auf dem obersten Teil 9 des Fernrohrträ-' gers angebracht sind. Die Y- Skala und ebenso die Reihe der Z-Marken sind nach Metern beziffert.Part 7 of the telescope carrier, as shown in FIG. 16, is directed in the direction of the sight line of the telescope. A rib 13 of the disk 12 that is concentric to the division of a circle serves as a pin for a body 14 which carries the pointer 15 and is guided on the pin 5 with an arm slotted at the end. A thumb disk 16 is rotatably seated between parts 7 and 8 of the telescope carrier. In its thumb groove 17, the disc 12 engages with a pin 18 so that the disc 12 can be moved on the guide piece 7 by turning the thumb disc. Finally, a ring 19, which carries the scale for the distances Y, can be rotated on part 8 of the telescope carrier. The pointer 20 of the Y scale is attached to the thumb disk 16. The ring 19 also carries a pointer 21 for the row of the baseline marks Z, which are attached to the uppermost part 9 of the telescope carrier. The Y- scale and the series of Z-marks are numbered in meters.

Dieses Instrument wird in folgender Weise gehandhabt. Um zunächst noch den Winkel V zu messen, wird das Instrument, dessen Teile wie in Fig. 14 angeordnet sind, durch Drehen um den Zapfen 1 in die Y- Richtung einvisiert. In dieser Lage, die Fig. 14 bei fortgenommenem Fernrohr darstellt, wird die Hülse 2 durch die Klemmschraube 3 festgestellt. Wendet man jetzt das Fernrohr mit seinem Träger in die Z-Richtung, indem man die Spitze des Winkels W anvisiert, so ergibt sich für den oberen Teil des Instruments (bei fortgenommenem Fernrohr) die Lage nach Fig. 15, für den unteren die nach Fig. 16. Der Zeiger 15 zeigt iio° als das Maß des Winkels V an, die Klemmschraube 11 wird darauf angezogen.This instrument is handled in the following way. In order to first measure the angle V , the instrument, the parts of which are arranged as in FIG. 14, is sighted in the Y direction by rotating it around the pin 1. In this position, which is shown in FIG. 14 with the telescope removed, the sleeve 2 is fixed by the clamping screw 3. If you now turn the telescope with its carrier in the Z direction by aiming at the tip of the angle W , the position according to Fig. 15 results for the upper part of the instrument (with the telescope removed), and the position according to Fig. 15 for the lower part 16. The pointer 15 shows iio ° as the measure of the angle V , the clamping screw 11 is then tightened.

Wird nun durch Drehen der Daumenscheibe 16, wobei die Richtung des Fernrohrs sich nicht ändert, am Teilkreis statt des Winkels V (iio°) der Winkel i8o° — W eingestellt, also 115 °, wenn der als gemessen vorausgesetzte Winkel W = 65 ° bestimmt war, so wird dabei die Scheibe 12 auf dem Führungsstück 7 um ein Stück verschoben, das sich zum Abstand der Zapfen 1 und 5 verhält wie die Standlinie Z zur Zielentfernung Y. Außerdem bildet die Verschiebungsrichtung mit der Verbindungslinie von Teilkreismitte und Zapfen 5 denselben Winkel W wie die diesen Winkel einschließenden Seiten in der schematischen Fig. 12. Es entspricht also dem Drehungswinkel X des Körpers 14 eine je nach dem Winkel W größere oder kleinere Verschiebung des Teilkreises, diese kann als das Produkt aus X und einer Funktion von W dargestellt werden. Da die Standlinie Z als bereits gemessen vorausgesetzt war (sie sei 800 rri groß gefunden), ist für die Bestimmung von Y alles gegeben. Die Größe Y findet man nun bei dem neuen Instrument ohne Rechnung einfach dadurch, daß man den Ring 19 dreht, bis der Zeiger 21 an der Z- Skala die betreffende Größe der Standlinie, also in diesem Fall 800, anzeigt. Der Zeiger 20 zeigt dann an der Y- Skala die Zielentfernung 8000 an, wie dies in Fig. 17 dargestellt ist.If now, by turning the thumb disk 16, whereby the direction of the telescope does not change, the angle i8o ° - W is set on the pitch circle instead of the angle V (iio °), i.e. 115 °, if the angle W = 65 °, which is assumed to be measured was, the disc 12 is shifted on the guide piece 7 by a distance that is related to the distance between the pins 1 and 5 as the baseline Z is to the target distance Y. In addition, the direction of displacement forms the same angle W with the line connecting the pitch circle center and pin 5 as this angle enclosing sides in the schematic Fig. 12. It therefore corresponds to the angle of rotation X of the body 14 a larger or smaller depending on the angle W displacement of the pitch circle, they may be represented as the product of X and a function of W. Since the base line Z was assumed to have already been measured (let it be found to be 800 rri), everything is given for the determination of Y. The size Y can now be found in the new instrument without calculation simply by turning the ring 19 until the pointer 21 on the Z scale shows the relevant size of the base line, i.e. 800 in this case. The pointer 20 then indicates the target range 8000 on the Y scale, as shown in FIG.

Das eben beschriebene neue Instrument ist aber nicht nur zum Messen von Entfernungen geeignet, es kann auch ohne weiteres beim indirekten Schießen dazu dienen, dem Geschütz von einem seitlichen Beobachtungsposten aus die wahre Seitenrichtung für das . vom Geschütz aus nicht sichtbare Ziel zu übermitteln. Es muß dann die trigonometrische Aufgabe gelöst werden, aus zwei Seiten (der Standlinie Z und der Zielentfernung Y) und dem eingeschlossenen Winkel V den der einen 80 ■ Seite (der Zielentfernung) gegenüberliegenden Winkel W zu finden. Wenn bei dem Instrument mit . der Einstellung von Z, W und X oder der X ersetzenden Größe V die Einstellung des zugehörigen Y gekuppelt ist, so muß auch durch die Einstellung von Z, V und Y das zugehörige W sich miteinstellen. Es ist nur anders, und zwar in folgender Weise zu verfahren. Die Standlinie Z und die Zielentfernung Y gelten als bereits gemessen, und zwar = 800 und 8000 m, um bei dem vorher gewählten Zahlenbeispiel zu bleiben. Es wird nun das Instrument an dem Ort des Scheitels des Winkels V, dem Beobachtungsposten, aufgestellt und der Winkel V wie oben zu iio° 95 gemessen, wodurch das Instrument in die durch Fig. 15 und 16 dargestellte Lage kommt. Es wird nun der Ring 19 gedreht, bis der Zeiger 21 an der Z- Skala die Größe der Standlinie, also 800, anzeigt. Dann wird die Daumenscheibe gedreht, bis der Zeiger 20 an der Y-Skala die Zielentfernung 8000 anzeigt. Dadurch ändert sich der am Horizontalkreis von dem Zeiger 15 angezeigte Winkel, und zwar ist er jetzt = 115⁰, ,womit der dem Geschütz zu übermittelnde Winkel W = 180°—■ 115⁰ = 65° gefunden ist.The new instrument just described is not only suitable for measuring distances, it can also be used for indirect shooting to determine the true lateral direction for the gun from a lateral observation post. to transmit target invisible from the gun. The trigonometric problem must then be solved to find the angle W opposite the one side (the target distance) from two sides (the base line Z and the target distance Y) and the included angle V. If with the instrument with. If the setting of Z, W and X or the variable V that replaces X is coupled with the setting of the associated Y , then the associated W must also be adjusted through the setting of Z, V and Y. It just needs to be done differently, in the following way. The base line Z and the target distance Y are already measured, namely = 800 and 8000 m, in order to stick to the numerical example chosen previously. The instrument is now set up at the point of the apex of the angle V, the observation post, and the angle V is measured as above at 110 ° 95, whereby the instrument comes into the position shown by FIGS. 15 and 16. The ring 19 is now rotated until the pointer 21 shows the size of the base line, i.e. 800, on the Z scale. Then the thumb disk is rotated until the pointer 20 on the Y-scale shows the target range 8000. As a result, the angle indicated by the pointer 15 on the horizontal circle changes, namely it is now = 115 ⁰ , which means that the angle W = 180 ° - 115 ⁰ = 65 ° to be transmitted to the gun is found.

Claims

Godfather sayings:

i. Device for measuring instruments in which an angle X is obtained by setting, for displaying a variable Y dependent on X with a device to automatically change the Y display according to the setting of X using the drive for this setting, and also with a device to change the Y display according to the dependence of the variable Y on a second variable Z , characterized in that the Y scale has only one dimension and the

art divided is that the changes that occur when the Z-value is changed must experience the associated series of Y displays, scale segments of one and the same Length correspond.

2. Apparatus according to claim ι for instruments in which Z is obtained by setting, characterized in that the device to the

ίο to change the Y- display according to the setting of Z , using the drive to set Z automatically and adjust the Y-scale or the Y-pointer, depending on the automatic device, to display the Y-display according to the setting of To change X , move the Y pointer or the Y scale.

3. Apparatus according to claim 1 for instruments in which the size Y is still dependent on a third variable W that dependence on the product of X and W or a function of W consists, characterized in that the automatic device to the To change the Y display according to the setting of X, can be set according to the respective value of W so that the change in the Y display corresponds to that multiple of X which is given by the value of W or the function of W.

1 sheet of drawings.