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Vorrichtung zum messen der durch gespannte Seile festgelegten Winkel.
Die Erfindung betrifft einen Winkelmesser, der besonders für Bergwerke bestimmt
ist und bei dem die Winkel durch gespannte Seile festgelegt werden. Die Erfindung
besteht in der besonderen Ausgestaltung und Verbindung der Meßvorrichtungen für
die Horizontal- und Vertikalwinkel.
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Auf der Zeichnung ist der neue Winkelmesser in einem Ausführungsbeispiel
dargestellt.
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Abb, i zeigt den wagerechten Gradbogen im Grundriß.
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Abb.2 ist ein Schnitt nach A-B der Abb. i.
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Abb.3 ist ein Grundriß des senkrechten Gradbogens, Abb. q. ein Schnitt
nach A'-B' der Ab-b. 3. Abb.5 zeigt eine perspektivische Ansicht des betriebsfähig
angebrachten Apparates.
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Der Apparat besteht aus drei wesentrichen Bestandteilen;: einem wagerechten
Gradbogen und zwei senkrechten, unter sich gleichen Gradbögen,. Diese drei Gradbögen
bilden aber kein einheitliches Ganzes, sondern können auseinandergenommen und erst
im Augenblick der betriebsfähigen Anbringung des Apparates angebracht werden.
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Der horizontale Gradbogen (Abb..i und a) besteht aus zwei Teilen:
einem Bestandteil L, den man: als festen bezeichnen könnte und der in Hundertstel
und Sechzigstel abgeteilt ist, und einem beweglichen mit Nonius n, der in der Weise
hergestellt werden kann, daß er, um 0 drehbar, denn gewünschten Messungen sich,
anpaßt.
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Dieser wagerechte Gradbogen trägt zwei senkrecht zueinander angebrachte
Wasserwagen N, N'. Die beiden am festen Teil L
und am beweglichen;
Teil L' des- hier beschriebenen Gradbogens befindlichen Durchlochungen
r, y' dienen zur Aufnahme von Stangen V an Schiebern M, die an den weiter
unten erläuterten senkrechten Gradbögen angebracht sind. Der. am festen Teil L vermittels
der Klemmschraube P beweglich angebrachte Teil L' läßt sich durch die Feinverstellungsschraube
C ein wenig hin und her bewegen.
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Am wagerechten Gradbogen ist außerdem noch ein kleines Loch o behufs
Durchführung eines senkrechten und genügend straff angezogenen Seiles angebracht.
Zur Befestigung des Apparates an diesem Seil dient die Schraube t.
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Die beiden. gleichen senkrechten Gradbögen (Abb. 3 und q.) besitzen
zwei Greifer G zum Aufhängen des Apparates an den zum Abstecken dienenden Seilen.
Der senkrechte Gradbogen besteht aus einem festen Teill und einem beweglichen Teilll',
welcher den Nonius W und einen aus dem Arm L' herausnehmbaren, an diesem
entlanglaufenden und durch eine Schraube T zu befestigenden Schieber M trägt.
Der bewegliche Teil L' ist
um 0' drehbar und am festen Teil
l durch die Klemmschraube P' zu befestigen. Die geringen Bewegungen von l' sind
durch die Feinverstellungsschraube G' ermöglicht. Schieber M ist mit einer . Mikrometerschraube
a versehen, welche die kleinen, zur Nivellierung des Apparates nötigen Bewegungen
ermöglichen soll.
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Die Entfernung d zwischen den Achsen der Löcher r und
r' und den zum Ablesen dienenden: Linien des Gradbogens und des Nonius des
wagerechtenGradbogens ist gleich der Entfernung zwischen der Achse dies Greifers
G und der Achse des beweglichen Teils l' des senkrechten Gradbogens: Winkel cp der
Greifer G isst sehr stumpf, um einen Ablesefehler, von dem nachher die Rede sein
soll, wieder aufzuheben.
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Die Anwendung des Apparates ist folgende: Man schlägt in die Seitenwände
der Galerien Wandhaken E, E', E" ein (Abb. 5). Dazwischen werden straff gespannte
Seile befestigt (von E nach E', von E nach E"), in der Weise, als ob man am aufgehängten
Kompaß zu arbeiten hätte. Mit dem Reißlot bestimmt man die Durchschneidungsstelle
der von dem Haken E gefällten Senkrechten am Boden der Galerie und nagelt an dem
so bestimmten Punkt einen weiteren Haken e fest. Nach Befestigung eines der Enden
eines Seiles c am Haken E zieht man das andere Ende durch das Loch o des Zeagerechten
Gradbogens durch: und befestigt das Seil so, daß es gut anzieht, am Haken: e. Schon
vorher hat man den Apparat zusammengestellt, wobei man die Schieber M aus den Armen
l' der senkrechten Gradbögen herauszog und die Stangen V der Schieber M durch die
Löcher r und r' des wagerechten Gradbogens einsteckte und sodann die Arme Z' .in
die Schieber einführte, die man mit den zugehörigen: Schrauben festklemmte. Die
Greifer G der beiden senkrechten: Gradbögen sind an den Seilen c' und c" aufzuhängen,
nachdem man die Klemmschrauben P und P' am wagerechten und an den senkrechten Gradbögen
gelöst hat.
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Man bewegt nun den wagerechten Gradbogen auf dem Seil. c und den Armen
l' entlang, wobei man nach Anziehen der Schrauben T und t vermittels der
Stellschrauben a
die genaue .Einstellung bewirkt, bis die beiden Wasserwaagen
ihre wagerechte Lage anzeigen. Man, zieht die Klemmschrauben P und P' an und bewirkt
dann; durch Drehung der Einstellschrauben, daß die Seile c' und c" genau in den
Scheitel des Winkels (p der Greifer G zu stehen kommen.
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Das Ablesen braucht alsdann nur mittels des Nonius zu geschehen; den
wagerechten Winkel liest man am Gradbogen L und die senkrechten an den Gradbögen
L mit einer Handlinse ab. Ersterer Winkel ist die wagerechte Projektion des Winkels
bei E, den die Seile c' und c" bilden, und die senkrechten Winkel sind die Richtungsunterschiede
der Seile c' und c" zur Horizontallinie. Alsdann mißt man die Längen c' und c" und
die Höhe der Wandhaken E, E' und E" ... über der Sohle der Galerie und wiederholt
dies Verfahren an so viel Punkten, wie nötig (E', E" . . .). Auf diese Weise erhält
man alle genauen Unterlagen zum, Entwurf des Arbeitsplanes und zur Ermittlung der
Niveauunterschiede.
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Die drei bei dem Verfahren mit dem Apparat möglichen Fehler sind folgende:
z. Ein Fehler in der Einstellung. Diese Ungenauigkeit kommt in Wirklichkeit praktisch
in Wegfall, wenn -man genau feststellt, wie die Senkrechte vom- Haken E sich mit
der Sohle der Galerie schneidet, denn: selbst wenn bei,dieser Feststellung eine
kleine Ungenauigkeit vorkommen sollte, so verringert sich dieselbe doch dadurch,
daß der Apparat näher am Wandhaken E als an der Sohle befestigt wird.
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2. Eine Ungenauigkeit bei den wagerechten Winkeln, die von der wagerechten
Ablenkung der Seile herrührt.
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Dieser Fehler kann aus dem Grunde nicht erheblich sein, weil der Winkel
y) der Greifer sehr stumpf ist, außerdem werden die Greifer, wenn man die Vorsichtsmaßregel
beobachtet, sie an ihrer Innenfläche etwas. einzufetten, auf den Seilen emtlanggleiten,
solange der Apparat die zum Ablesen der Winkel nötige Lage einnimmt, sie werden
aber nicht in wagerechter Richtung abgelenkt.
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3. Eine Ungenauigkeit an den Scheitelwinkeln infolge der senkrechten:
Ablenkung der Seile.
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Dieser Fehler kann dann entstehen, wenn man den Scheitetwinkel des
Seiles nur an einem seiner Enden E mißt, da der Apparat ein gewisses Gewicht besitzt.
Mißt man dagegen den Scheitelwinkel am anderen Ende E', so begeht man genau denselben
Fehler, jedoch in entgegengesetzter Richtung, durch ein Zuviel, wenn am ersteren
ein Zuwenig erzielt wurde, und umgekehrt. Wenn man demnach das arithmetische Mittel
zwischen beiden Ablesungen zugrunde legt, so wird der Fehler beseitigt.
Aus
Vorstehendem ergibt sich, daß der neue Bergwerkswinkelmesser nicht nur eine leichte
Aufstellung des aufgehängten Kompasses, sondern auch die große Genauigkeit, wie
sie dem Theodolit eigen ist, ermöglicht, Eigenschaften, die für diese Arbeiten unerläßlich
sind.