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Vorrichtung zur selbsttätigen Landvermessung, bei der die Aufzeichnung
der zurückgelegten Wege durch einen Kompaß erfolgt, dessen jeweilige Stellung auf
lichtempfindlichem Papier verzeichnet wird. Es ist bereits bekannt, die Bewegungen
der Nadel bei Schiffskompassen folgendermaßen aufzuzeichnen: Unter dem: mit einem:
geradlinigen Schlitz versehenen Gehäusedeckel wird -senkrecht zur Schlitzrichtung
mittels eines Uhrwerkes ein lichtempfindlicher Papierstreifen geführt. In der mit
der Kompaßnadel sich bewegenden Windrosenscheibe befindet sich ein Kurvenschlitz,
welcher den ersten Schlitz kreuzt und das. Licht an dieser Kreuzungsstelle eindringen
läßt.
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Bei anderen selbstregistrierenden Kompassen wird ein durch die Winkeldrehungen
der Magnetnadel eingestelltes Lichtbündel mittels einer auf der Kompaßrose angebrachten:
Linse auf einen, lichtempfindlichen Zylinder geworfen, um die Richtung der Lichtstrahlen
des Lichtstrahlenbündels zur Linse einzustellen. Hier ist ein den Zylinder umschließender
Kegelspiegel fest angeordnet.
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Derartige Vorrichtungen haben große Abmessungen und verwickelte Bauart
und gestatten, überdies keine genaue Registrierung. Die Genauigkeit ist dadurch
beeinträchtigt, daß genaue Proportionalität zwischen den Bewegungen des Papiers
und dem. Weg nicht zu erreichen ist, daß das Papier beim Entwickeln Längenänderungen
erfährt, und daß die Länge aus .dem Papier abgegriffen werden muß,. Diese Vorrichtungen
sind daher praktisch; von geringem Wert.
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Die Meßvorrichtung gemäß der Erfindung ist von diesen Fehlerquellen
unabhängig. Die Vorrichtung, arbeitet in, der Weise, daß die zu vermessende Strecke
in eine Anzahl gleich langer Teilstrecken zerlegt und der Papierstreifen streckenweise
durch einen Schrittzähler oder eine Anzeigevorrichtung für die Umdrehungszahl des
bewegenden Organs bewegt wird. Von jeder dieser Teilstrecken registriert der Kompaß
die Richtung. Es liegt also jede Teilstrecke und damit die ganze Strecke nach Richtung
und Länge fest. Die Aufzeichnung erfolgt mittels zweier ellipsoidisch geschliffener
Spiegel, die starr mit der Magnetnadel oder mit dem entsprechenden Teil des Kreiselkompasses
verbunden sind. Sie übernehmen also die Funktionen des Kegelspiegels und der Linse
der bekannten Registriervorrichtung. Die Bauart wird dadurch wesentlich vereinfacht.
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Die Genauigkeit der Registrierung ist außerdem gegenüber bekannten
Vorrichtungen dadurch gewährleistet, daß die Registrierung der Kompaßstellung in
zwei oder mehreren Richtungen der Windrose bewirkt wird.
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Die Vorrichtung ist mit einer selbsttätigen Einwägung verbunden; sie
besteht aus einer Schreibvorrichtung, die an ein Kardanglied derart befestigt ist,
daß auf einer kardianisch aufgehängten Papierrolle die Steigungen in der Länge-
rund Querrichtung einer Strecke verzeichnet werden. Diese Geräteanordnung stellt
eine äußerst einfache, die Genauigkeit fördernde Lösung der Aufgabe der selbsttätigen
Einwägung, dar. Die früher vorgeschl:
agenen Lösungen dieser Aufgabe,
mittels eines Fahrzeuges die Steigungen des zu durchfahrenden Weges dadurch aufzunehmen,
daß die Neigung des Fahrzeuges durch einen Schreibstift auf eine Trommel oder eine
Scheibe übertragen wird, deren Umfang oder Radius der Länge des Weges entspricht,
führen zu unhandlichen Vorrichtungen mit zahlreichen Übersetzungs- und Bewegungsgetrieben
sind beeinträchtigen die Genauigkeit der Registrierung.
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Die Übertragung des aufgenommenen Diagramms kann mit Hilfe von Winkelmesser
oder Zirkel und Maßstab erfolgen. Jedoch lassen sich hierbei kleine Fehler nicht
vermeiden. Auch ist diese Arbeit ziemlich zeitraubend. Es ist daher ein wesentlicher
Vorzug der neuen Vermessungsvorrichtung, daß sie mit einer Übertragungsvorrichtung
verbunden ist, die die Übertragung des Diagramms auf mechanische Weise ermöglicht.
Indem der registrierende Kompaß zusammen mit der Übertragungsvorrichtung so auf
dem Zeichentisch bewegt wird, daß sich der die Richtung anzeigende Punkt des Kompasses
mit dem Wegdiagramm, fortlaufend deckt, gelingt es, die horizontalen Winkel sehr
genau festzulegen.
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Das Gerät gemäß der Erfindung ist auf der Zeichnung in einem Ausführungsbeispiel
veranschaulicht.
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Abb. i ist ein Längsschnitt nach A-B in Abb. 2, Abb. 2 ein Querschnitt
nach C-D in Abb. i, Abb. 3 ein Schnitt nach E-F in Abb. i,_ Abb,. 4 das auf den
Streifen aufgezeichnete Diagramm, Abb.5 das zu vermessende bzw. vermessene Gelände,
Abb.6 das Höhenprofil der vermessenen Strecke.
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Das Gerät besteht aus dem. Kompaß, der Rollenführung für den Papierstreifen,
der Antriebsvorrichtung und der Übertragungsvorrichtung.
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An dem Kompaß a (Abb. i) sind zwei ellipsoidisch geschliffene Spiegel
b (Abb. i und 2) angeordnet, die gegeneinander um, 9o° versetzt sind und die Bewegungen
des Kompasses in bezug auf das Gerät auf den Papierstreifen c aus lichtempfindlichem
Papier mit Hilfe der punktförmigen Lichtquelle d übertragen. Der Kompaß ist durch
die Rahmen e und f kardan.isch aufgehängt, der Rahmen. f
wird von dem
Kasten g getragen. Der Kasten g wird, z. B. als Tornister, an einem Radgestell,
Fahrrad oder auf einem; Schiff befestigt, bei der Vermessung mitgeführt. Der Papierstreifen
sitzt auf der Rolle h und wird über die Führungsrollen i, k, L und die Antriebsrolle
in geführt und auf der Rolle aufgerollt. Die Rolle in wird durch die Welle
z angetrieben, auf welcher das Sperrrad o sitzt, das durch die Elektromag!Zete p
bewegt wird. Eine Kontaktvorrichtung, die durch,einen Schrittzähler, durch ein Rad
oder durch eine Wasser- oder Luftschraube in Tätigkeit gesetzt wird, läßt einen
elektrischen Strom durch die Magnete jedesmal fließen, nachdem ein gewisses Stück
Weg zurückgelegt wurde, so daß der Papierstreifen ruckweise bewegt wird. Der Antrieb
des Papierstreifens kann auch auf mechanischem Wege erfolgen, z. B. durch Druckluft
oder durch eine biegsame Welle oder durch ein Kugelgelenk, welches im Schnittpunkt
der beiden Drehachsen des kardanischen Gehänges angebracht wird. Man erhält somit
die Länge des Weges und seine Richtung, d. h. die horizontalen Winkel. Die Höhen
des Weges, d. h. die vertikalen Winkel, verzeichnet ein Stift des Hebels
q, welcher starr mit dem Rahmen e
verbunden ist. Auch diese Registrierung
könnte auf optischem Wege erfolgen.
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Abb. 5 zeigt die aufzunehmende oder die aufgenommene Strecke, die
durch das Diagramm gemäß Abb.4 festgelegt ist. Ausgangspunkt ist der Punkt A. Die
Strecke führt zunächst gerade bis zum Funkt i. Die Strecke weicht von der N-S-Richtung
um den Winkel a ab. Bei genauer N-S-Richtung der Strecke trifft der Lichtpunkt in
die Mitte des Streifens. Bei einer Abweichung v. wird er um den Sinus des Winkels
o. von der Mittellinie auftreffen. Diese Abweichung wird so lange dieselbe bleiben,
als sich die Richtung nicht ändert. Auf der Strecke A-i werden daher eine Reihe
Punkte aufgezeichnet werden. Die Streckei-2 verläuft nach der Kurve vom Radius R.
Ihr entsprechend werden Kreisbögen aufgezeichnet, die treppenförmig versetzt sind.
An die Kurve i-2 schließt sich wieder eine gerade Strecke a=3 an, der wieder Punktaufzeichnungen
entsprechen.
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Da die Sinus in der Nähe von 9o° wenig voneinander abweichen, die
Aufzeichnungen daher undeutlich würden, wird jeder der beiden Spiegel nur für den
Bereich von 45° benutzt, und zwar der erste Spiegel: oder Nordspiegel für den Bereich
von i bis 45°, der zweite Spiegel oder Ostspiegel für den Bereich von 45 bis 9o°.
Die Aufzeichnungen des zweiten Spiegels sind durch dünne Punkte und Linien im Diagramm
nach Abb.4 gekennzeichnet.
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Aus diesen Punkten und- Bögen läßt sich mit Hilfe des Zirkels und
Transporteurs die Abb. 5 und 6 konstruieren. Abb. 5 gibt die Horizontalprojektion,
Abb. 6 die Höhenkurve der vermessenen Strecke wieder. Abb. 5 läßt sich mit Hilfe
der in Abb. i und 3 dargestellten
ül:ertragungsvorrichtung mechanisch
erinitteln.
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Die Welle y wird durch die Wellen angetrieben. Das Zahnrad
s setzt dadurch die Zahnstange t ruckweise in Bewegung. An der Zahnstange
t sitzt der Stift ü, der durch die Verbindung v mit Hilfe des Tasters w gehobene
werden kann. Wenn durch den Taster' w der Stift u gehoben. ist, wird
durch den Kontakt x der Stromkreis der Magnete geschlossen, und dadurch sowohl der
Papierstreifen als, auch der Stift ii um. die Entfernung zweier Punkte bewegt. Während
der Übertragung muß der Leuchtpunkt mit den registrierten Punkten zur Deckung gebracht
werden, bei Kreisbogen ist das Gerät um den Stift u als Drehpunkt zu drehen. Es
ruht dann auf den Säulen y.
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Die Höhen sind auf dem. Papierstreifen (Abb. q.) durch gerade Linien
und Kreisbögen -dargestellt, die zusammen mit der Mittellinie eine Fläche bilden.
Die Höhe eines jeden Wegpunktes ist proportional der Fläche. Hierbei sind die Flächen
rechts positiv, links negativ zu nehmen, so d'aß auch die Höhen m:it Hilfe eines
Planimeters rein mechanisch ermittelt werden können.
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Das Gerät dient: _ i. in der Hauptsache für Landvermessungen.
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a. auf- Schiffen zur Festlegung des zurückgelegten: Weges. Man kann
dann die Zuverlässigkeit der Kapitäne und Steuerleute nachprüfen und bei Unglücksfällen
feststellen, ob den Vorschriften entsprechend gefahren wurde. Dias Gerät erledigt
also einen Teil der Aufgaben des Schiffsjournals, und zwar in einwandfreier Weise,
da das erhaltene Diagramm, eine Urkunde darstellt.
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Wird das Gerät so auf dem, Schiff angebracht, d'aß es um eine senkrechte
Achse drehbar ist, so verzeichnet es den Weg durch das Wasser, da er nicht die Richtung
des Schiffes, sondern des Logs anzeigt. Um den Weg über Grund zu erhalten, müssen
die Meeresströmungen bei der Übertragung berücksichtigt werden. Umgekehrt kann man
durch Vergleich des durch das Gerät angezeigten Weges (durch das Wasser) mit dem
wirklichen Weg (über. Grund) die Meeresströmungen feststellen. Wird ein zweites
Gerät starr mit dem Schiff verbunden, so gibt der Unterschied zwischen den beiden
erhaltenen Diagrammen den Einfluß der Windströmungen auf das Schiff an.
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3. auf Luftfahrzeugen zur Feststellung der Luftströmungen. Der Weg,
bezogen auf die Erde, wird vom Fahrzeug beobachtet; der Weg, bezogen auf die umgebende
Luft, wird vom Apparat aufgezeichnet. Aus dem Unterschied beider Wege ergeben, sich
die Luftströmungen. nach Richtung und Stärke.