DE3336900A1 - Anordnung zur teilkreisablesung fuer sekundentheodolite - Google Patents

Description

Anordnung zur Teilkreisablesung für Sekundentheodolite

Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur Teilkreisablesung, die einen Teilkreis mit einer bezifferten Gradteilung enthält, dessen zur Koinzidenz gebrachten, diametral liegenden Teilkreisstellen sich in der Meßebene eines Mikroskops an einer Trennkante gegenüber stehen, die mit einem optischen Mikrometer ausgemessen werden, der Meßwert in dem Mikroskop mittels eines Ableseindex an einer Skala angezeigt und zusammen mit den Ziffern der Gradteiiung abgelesen wird, und eine Blende mit mehreren Fenstern zur Begrenzung der Gradteilung der Mikrometer ska la und der '·. Teilkreisstriche sowie mechanisch-optischen Mitteln zur Ausmessung der Teilkreisanzeige.

Diese Anordnung ist für Theodolite, insbesondere für Sekundentheodolite anwendbar«

Neben den elektronisch-digitalen Anzeigen an Teilkreisen und Maßstäben sind die optisch-mechanischen, digitalen Anzeigen noch von Bedeutung, da der Aufwand für die elektronische Digitalisierung und die weitere Datenverarbeitung noch sehr hoch ist. Besonders für Theodolite, bei denen oft wenig Meßwerte anfallen ist es vorteilhaft, die analoge Anzeige, das Abzählen von Intervallen durch das

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Ablesen von Ziffern oder Zahlen zu ersetzen. Das verkürzt die Ablesezeit und vermindert Ablesefehler. Aus den WP 65041, IT-P 637 242 und SU-P 315015 sind Meßgeräte mit optisch-mechanisch, digitalisierten Teilungsanzeigen von Gradintervallen bis in das Sekundenintervall bekannt, die durch mechanische Getriebe realisiert werden· Es gibt weiterhin eine Reihe von Mikrometertheodoliten mittlerer Genauigkeit, die die Digitalisierung de3 Mikrometerwertes bis zu 2 mgon (2O^CC) Einheit oder bis 6" Einheit durchführen. Auf dem Weltmarkt sind solche Geräte unter den Namen T1 von Wild, NT-3 von Nikon, Ü1-AB von Kern und Theo 015 B vom VEB Carl Zöiss JENA bekannt. Eine weitere digitale Untersetzung der Peinablesung über 1° oder 1 gon ist durch die Größe des Meßbereiches, der Genauigkeit der Ausmessung des Rest Intervalls, der entsprechenden Untersetzung und durch die Anzahl der darzustellenden Ziffern sehr schwierig. Aus den DE-AS 1 623 400, AT-P 238 468, CH-P 389 256, US-P 3 752 562 ist bekannt, die Abzählung der 10* Intervalle durch die Darstellung von Ziffern so zu ersetzen, daß diese Ziffern auf dem Teilkreis zusätzlich oder in der Meßbildebene des Mikrometers angebracht werden. Die 1" oder 0,1 mgon (1^CC) Einheit der Anzeige bleibt aber noch analog. In dem WP 86 507 wird eine Vorrichtung zum Messen von Winkeln beschrieben, die aus einem Ablesesystem und einem Teilungsträger besteht, der eine bezifferte Gradteilung und innerhalb der Grad intervalle eine bezifferte Zwanzigminutenteilung mit halbsoviel Teilungsstrichen wie Zehnminutenzahlen enthält, wobei den Gradzahlen und den Zehnminutenzahlen je eine Blende zugeordnet ist, die nur die abzulesende Zahl zur Ablesung freigibt, Der Nachteil dieser bekannten Anordnungen besteht darin, daß die einzelnen Ziffern der Anzeige in verschiedenen Fenstern des Mikroskops angezeigt werden und der Beobachter sich diese Einzelziffern zur Gesamtablesung zusammen-

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suchen muß, was eine große Fehlerquelle für die Ablesung des Teilkreises darstellt. Zusätzlich ist die letzte Stelle der Anzeige noch analog, so daß aie an einer Skala abgelesen werden muß. Durch die optisch-mechanische Untersetzung der Gradintervalle konnte eine genaue Ablesung bis in das Sekunden- oder 0,1 mgon Intervall nicht erreicht

werden·

Die Erfindung hat das Ziel, die genannten Nachteile zu beseitigen, und eine vereinfachte, genauere und schnellere Ablesung der Teilkreisanzeige bis in das Sekunden- oder 0,1 mgon Intervall bei vollständig digitalisierter Anzeige zu erreichen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Anordnung zur Teilltreisablesung für Sekundentheodolite so zu gestalten, daß mit einer optisch mechanisch, digitalen Anzeige, mit Hilfe eines optischen Mikrometers eine Untersetzung des Gradintervalls bis auf ein 0,1 mgon Intervall erreicht wird. Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß das optische Mikrometer zur Ausmessung der zur Koinzidenz gebrachten, diametral liegenden Teilkreisötellen aus einem feststehenden und zwei beweglichen Keilen besteht, die beweglichen Keile so angeordnet sind, daß sie gegeneinander und gegenüber dem feststehenden Keil verschiebbar sind, daß ein beweglicher Keil mit einer Grobskala und ein beweglicher Keil mit einer Feinskala so verbunden ist, daß die Teilungen beider Skalen einander gegenüber stehen und ein Teilstrich der Grobskala den Ableseindex für die Peinskala bildet, daß im Fenster der Mikrometerskala ein Meßindex zur Einstellung der Grobskala vorhanden ist und daß eine Blende in der Meßebene des Mikroskops die Koinzidenzanzeigen der Teilkreisstriche so begrenzt, daß die Zwischenkoinzidenz ausgeblendet wird und nur die Koinzidenzstelle angezeigt wird, bei der sich die diametralen Teilkreisstellen direkt

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gegenüber stehen. Vorteilhaft ist es, das optische Mikrometer als Schiebekeilmikrometer oder als doppeltes Planplattenmikrometer auszubilden und die diametral liegenden Teilkreisstriche immer an demselben Standort zur Koinzidenz zu bringen· Durch die Erfindung ist es möglich, eine Vereinfachung der Ablesung der Teilkreisanzeige bei Sekundentheodoliten mit einer optisch-mechanischen, vollständig digitalen Anzeige zu erreichen· Die Untersetzung erfolgt dabei mit Hilfe eines zweistufigen optischen Mikrometers bis in das Sekunden- und 0,1 mgon (1^CO Einheit) Intervall. Die Ablesung der Teilkreisstellen erfolgt einfacher, sicherer und schneller.

Die Erfindung wird nachstehend anhand der schematischen Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 das Sehfeld des Ablesemikroskops einer Teilkreisanzeige

Fig. 2 die erfindungsgemäße Anordnung zur Teilkreisablesung

Fig. 3 den Aufbau der zweistufigen, optischen Mikrometeranzeige mit hintereinander angeordneten Skalen
Fig. 4 den Aufbau des Mikrometers mit hirtereinander

angeordneten Meßschlitten Fig. 5 den Aufbau des Mikrometers mit übereinander

angeordneten Meßschlitten

In Fig. 1 wird das gesamte Sehfeld eines Ablesemikroskops dargestellt. Die Fenster 2 und 3 zeigen die Bilder der diametral liegenden Teilkreisstriche auf einem nicht dargestellten Teilkreis mit bezifferter Gradteilung· Die Teilkreisstriche werden als Doppelstrich dargestellt, die sich an einer Trennkante 8 gegenüber stehen. In einem Fenster 4 des Ablesemikroskops 1 wird die Gradzahl des in den Fenstern 2, 3 abgebildeten Teilkreisstriches angezeigt. Bei Koinzidenz des diametralen Teilkreisstrich.es

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steht die Gradzahl in der Mitte des Fensters 4. Ein Fenster 7 dient zur Anzeige des Mikrometerwertes. Durch 5 werden die Ziffern der Skala der Grobeinstellung angezeigt und mit 6 die Ziffern der Skala der Feineinstellung· Zusätzlich erscheint im Fenster 7 noch ein Ableseindex 9 der Feinskala. Die Ziffern der beiden Mikrometerskalen, die im Fenster 7 abgelesen werden können, sind hintereinander mit geringem Abstand angeordnet, Fig. 2 zeigt die erfindungsgemäße Anordnung zur Teilkreisablesung, die einen Teilkreis 10 enthält, der von Tageslicht über ein nicht dargestelltes Beleuchtungssystem erhellt wird. Der Teilkreis 10 wird dann über ein zweistufiges optisches Mikrometer, das aus einem Festkeil 12 und zwei beweglichen Schiebekeilen 13 und 14 mit unterschiedlicher Ablenkung besteht, über ein Prisma 15 in die Bildebene einer Blende 19 abgebildet. Dieses Bild wird mit dem aus einem Okular 22 und einem Objektiv 21 bestehenden Mikroskop durch eine Feldlinse 20 betrachtet. In der Blendenebene 19 erscheint das in Fig. 1 dargestellte Sehfeld. An dem Prisma 15 befindet sich ein Beleuchtungsprisma 30, das aus dem Abbildungsstrahlengang licht auf die beiden Mikrometerskalen 16 und 17 (Grob- und Feinskala des Mikrometers) wirft. Die Grobskala 16 des Mikrometers, die über einen Schlitten 23 mit dem Schiebekeil 14 verbunden ist, der in einer Führung 24 läuft wird von einem Stellglied von Hand bewegt wie die Feinskala 17 des Mikrometers, die an einem Schlitten 25 befestigt ist und in einer Führung läuft, verbunden mit dem Schiebekeil 13. Der Schlitten 25 trägt noch die beiden Anschläge 26 für einen Mitnehmer 28 der Grobskala 16. Die Einstellung des Mikrometerwertes, die in dem Fenster 7 des Ablesemikroakops 1 erscheinen, erfolgt so, daß ein Beobachter ein Stellglied 29 solange bedient, bis im Fenster 4 des Ablesemikroskops 1 die Gradzahl der abgebildeten diametralen und zur Koinzidenz gebrachten Teilkreisstriche 2, 3 erscheint. Dabei muß be-

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achtet werden, daß die Grobeinstellung beendet ist, wenn kurz vor der Koinzidenz die Ziffern der Grobskala 5 des Mikrometerwertes im linken Teil des Fensters 7 der Mikrometeranzeige erscheinen, d. h. der Skalenstrich 52 der Grobskala aich mit dem Index 53 der Blende 19 deckt (Pig. 3), oder diese Stellung durch eine Rast markiert .wird. Danach erst wird das Stellglied 29 vom Beobachter in umgekehrter Richtung gedreht, bis die Koinzidenz der diametralen Teilkreisstriche 2 und 3, die sich an der Trennkante 8 direkt gegenüber stehen, erreicht ist. Es können dann ein Ableseindex 9, die Ziffern der Peinskala 6 _: des Mikrometerwertes abgelesen werden und in diesem Ausführungsbeispiel würde die gesamte Anzeige 201^o34'11" betragen. Pig. 3 verdeutlicht noch einmal den Aufbau der Mikrometeranzeige, deren Strahlenwerte im Fenster 7 des Sehfeldes des Ablesemikroskopes 1 angezeigt werden. In Pig. 4 wird in drei Schlitten der Aufbau des zweistufigen optischen Mikrometers, bestehend aus einem Pestkeil und zwei beweglichen Keilen als ein mögliches iusführungsbeispiel dargestellt. Auf einer Grundplatte 31 befindet sich eine Aufnahme 32, die in einer Schwalbenführung 34 einen Schlitten 33 trägt. Auf den Schlitten 33 befindet sich ein Schiebekeil 36 mit einer Skala 39. Auf einen weiteren Schlitten 35, der auf derselben Schwalbenführung 34 bewegt wird, ist ein weiterer Schiebekeil 37 mit einer Skala 40 angeordnet* Ein Antrieb 44 treibt über ein Lager mit einer Achse 45, die von einem Halter 43 getragen wird, eine Zahnstange 42, die sich an dem Schlitten 35 befindet. An dem Schlitten 35 ist eine Grobskala und ein Mitnehmer 47 angeordnet, der dann über die Anschläge 46 den Schlitten 33 mit dem Schiebekeil 36 bewegt. Die Peinskala besitzt mehrfach die Skala 1-100, dieses Mehrfache ist auf das Verhältnis Grob- zu Peinbereich abgestimmt und ist ein ganzzahliges Vielfache desselben. Die Keile sind jeweils als Doppelkeile ausgebildet und von entgegengesetzter Ab-

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lenkung, da sie die diametralen Teilkreisstriche symmetrisch und um den gleichen Betrag ablenken. Zwischen.den beiden Schiebekeilen 36 und 37 ist eine Blende 41 angeordnet, die beide Bilder trennt.

Pig. 5 zeigt die Anordnung des Mikrometers mit übereinander angeordneten Meßschlitten, in dem ebenfalls auf einer Grundplatte 31 eine Aufnahme 32, die in einer Schwalbenführung 34 einen Schlitten 33 trägt, vorgesehen ist. An den Schlitten 33 ist auch der Schiebekeil 36 befestigt, an dem sich die Anschläge 52 befinden. Auf dem Schlitten 33 ist eine zweite Schwalbenführung 48 mit einem Schlitten 49 angeordnet, der die Schiebekeile 37 und eine Zahnstange 51 über den nicht dargestellten Antrieb bewegt. Mit dem Schlitten 33 int eine Grobskala 39 und mit dem Schlitten eine Feinskala verbunden.

Die Punktionsweise der Teilkreisablesung ist die gleiche wie in Pig. 4 beschrieben·

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Claims (1)

33369G0 Patentanspruch:

1.j Anordnung zur Teilkreisablesung für Sekundentheodolite, die einen Teilkreis mit einer bezifferten Gradteilung

• enthält, dessen zur Koinzidenz gebrachten, diametral liegenden Teilkreisstellen sich in der Meßebene eines Mikroskops an einer Trennkante gegenüberstehen, die mit einem optischen Mikrometer ausgemessen werden, der Meßwert in dem Mikroskop mittels eines Ableseindex an einer Skala angezeigt und zusammen mit den Ziffern der Gradteilung abgelesen wird und daß eine Blende mit mehreren Fenstern zur Begrenzung der Gradteilung der Mikrometerskale und der Teilkreisstriche vorgesehen ist, sowie mechanisch-optische Mittel zur Ausmessung der Teilkreisanzeige, gekennzeichnet dadurch, daß das optische Mikrometer aus einem feststehenden und zwei beweglichen Keilen besteht, die beweglichen Keile so angeordnet sind, daß sie gegeneinander und gegenüber dem feststehenden Keil verschiebbar sind, daß ein beweglicher Keil mit einer Grobskala und ein beweglicher Keil mit einer Peinskala so verbunden ist, daß die Teilungen beider Skalen einander gegenüber stehen und ein Teilstrich der Grobskala den Ableseindex für die Feinskala bildet, daß im Fenster der Mikrometerskala ein Meßindex zur Einstellung der Grobskala vorhanden ist und daß eine Blende in der Meßebene des Mikroskops die Koinzidenzanzeige der Teilkreisstriche so begrenzt, daß die Zwischenkoinzidenz ausgeblendet wird und nur die Koinzidenzstelle angezeigt wird, bei der sich die.diametralen Teilkreisstellen direkt gegenüber stehen·

2, Anordnung nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, daß das optische Mikrometer als Schiebekeilmikrometer oder als doppeltes Planplattenmikrometer ausgebildet sein kann·

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