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Vorrichtung zum Ermitteln von Höhenwinkeln und Sichtverhältnissen
nach Raumdarstellungen, Schichtlinienkarten u. dgl. Die bisher bekannten Verfahren
und -Vorrichtungen zum Ermitteln der Sichtverhältnisse nach Schichtlinienkarten
leiden zum Teil daran, daß sie auf der zeichnerischen Darstellung des Verlaufs der
Sehlinie zum Gelände beruhen.
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Das hierbei erforderliche Eintragen der Sehlinien auf den Karten,
Abgreifen von Entfernungen, Übertragen der abgegriffenen Entfernungen und der abgelesenen
Höhen in ein Koordinatensystem (z. B. auf Millimeterpapier), Eintragen der Sehlinie
in den herausgezeichneten Geländeschnitt, und Rückübertragen der gewonnenen Schnittpunkte
zwischen dem Gelände und der Sehlinie durch Abgreifen in die Karte ist zeitraubend
und ungenau.
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Verfahren zum Ausschalten der Erdkrümmung sind bekannt, aber entweder
zu umständlich oder, wie bei einer Vorrichtung zum Bestimmen der Sichtverhältnisse
nach Meßtischblättern, die ein gekrümmtes S ehlinienlineal (vgl. Patent 285717)
verwendet, fehlerhaft. Denn hier wird die Erdkrümmung nur bei genau wagerechtem
Verlauf der Sehlinie ausgeschaltet, bei geneigter Sehlinie entstehen aber Fehlweisungen.
Die Erfindung gibt eine Lösung der Aufgabe auf einem anderen Wege. Sie vermeidet
das Herauszeichnen des Geländeschnittes und so die damit verbundenen Unbequemlichkeiten
und Ungenauigkeiten sowie die Urhandlichkeit der bekannten Vorrichtungen. Das störende
Hin-und Herarbeiten zwischen Karte und herausgezeichnetem Geländeschnitt wird dadurch
beseitigt, daß die neue Vorrichtung in engster Verbindung mit der Karte bleibt und
arbeitet, ein unmittelbares Ablesen gestattet und durch Übersichtlichkeit und rasche
Überprüfbarkeit Fehler nahezu ausschließt.
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Die Erdkrümmung wird für jede Lage des Sehstrahles mit praktisch genügender
Genauigkeit ausgeschaltet.
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t Mit Hilfe eines sektorförmig gestalteten Maßstabes gestattet die
Vorrichtung ein urmittel-' bares Ablesen oder Verwerten von Geländewinkeln, ebenfalls
unter Ausschaltung des Einflusses der Erdkrümmung.
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Der Erfindungsgegenstand ist auf der Zeichnung in einem Ausführungs-
und zwei Anwendungsbeispielen dargestellt, und zwar zeigt Abb. z eine Ansicht der
zusammengelegten Vorrichtung, Abb. 2 dieselbe geöffnet, Abb. 3 eine
Seitenansicht
und Abb. .I eine Draufsicht eines Hilfsgeräts, Abb. 5 einen senkrechten Schnitt
durch ein Gelände mit schematischer Darstellung der Vorrichtung, Abb. 6 einen Kartenaus
schnitt, dem der Schnitt der Abb. 5 entnommen ist, ebenfalls mit schematischer Andeutung
der Vorrichtung, Abb. 7 einen senkrechten Schnitt durch ein Gelände zur Darstellung
von Höhenwinkeln und zu ihrer Messung benutzbaren Strecken, Abb.8 den dazugehörigen
Kartenausschnitt mit Andeutung der Vorrichtung und eines Hilfsgerätes zum Messen
oder Verwerten von Höhenwinkeln.
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Die Vorrichtung, die in ihrer einfachsten Form etwa aus einem mit
Maßstabstrichen versehenen Gummibande bestehen könnte, ist, unter Ausnutzung der
mathematischen Eigenschaften von Parallelogrammen nach dem Grundsatz der bekannten,
z. B. bei Pantographen üblichen Verlängerungsscheren gebaut (vgl. Abb. i und 2).
Durch genau Bleichgroße Abstände der äußeren Gelenkachsen a von den mittleren Gelenkachsen
b wird völlige Parallelität der Schenkel c je einer Seite und somit genau gleich
großer Abstand der Scherenspitzen d bei jeder Scherenöffnung gewährleistet.
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Die erste Scherenspitze e ist als Öse ausgebildet, durch welche die
Scherenvorrichtung mittels eines Stiftes, Reißnagel, Nadel o. dgl. drehbar auf der
Karte festgesteckt werden kann.
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Die Schenkel c der Sche.°envorrichtung tragen eine Bezifferung: der
erste o (die dazugehörige Spitze wird daher Nullspitze genannt), der zweite r usw.
Außerdem sind auf den Schenkeln kleine Schreibflächen f angebracht, die je nach
Bedarf mit Höhenzahlen versehen werden. Durch farbige Unterstreichungen werden dann
die jeweils auf der ganzen Scherenvorrichtung zusammengehörigen Zahlen gekennzeichnet.
ri,-Zahlen mit gleichen farbigen Unterstreichungen müssen immer eine steigende oder
fallende arithmetische Reihe darstellen.
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In Abb. 2 trägt die Nullspitze c: beispielsweise die Zahl i2o, die
Spitze i die Zahl 115; die Spitze 2 muß also die Zahl iio tragen usw. Spitze i zeigt
einen Höhenunterschied von fünf Metern gegenüber der Spitze o. Sie ist also kurz
als Fünferspitze zu bezeichnen, Spitze 2 als Zehnerspitze usw.
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Jeder der jeweils gleichliegenden Schenkel c (Abb. 2) der Schere trägt
eine nicht dargestellte Einteilung mit Zahlen, die durch den ihn kreuzenden anderen
Schenkel zum Teil verdeckt, oder an einem bestimmten Punkte angeschnitten wird.
Die angeschnittene Zahl dient zum Berichtigen der durch Vernachlässigen der Erdkrümmung
auf der Schichtlinienkarte entstandenen Verzerrungen der Sichtverhältnisse. Durch
das bei jeder Scherenöffnung an einem anderen Punkte erfolgende Überschneiden der
Schenkel (c) gibt die Scherenvorrichtung selbsttätig die zu jeder Kartenentfernung
gehörige Berichtigungszahl an, die nun von der Höhenzahl der Schichtlinienkarte
abgezogen, oder einfacher: zu der Spitzenzahl hinzugezählt wird.
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Die Einteilung für die einzelnen Schenkel kann empirisch hergestellt
oder aus dem Abstand der Drehpunkte n und b, aus der Breite der Scherenschenkel,
der Kartenentfernung und der Schenkelzahl berechnet werden. Hierbei wird in jedem
einzelnen Fall der senkrechte Abstand der Berichtigungsstriche von a aus am Rande
des Schenkels gemessen.
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Die in Abb. 8 dargestellte Sektorscheibe besteht zweckmäßig aus einer
durchsichtigen Zelluloidscheibe g, auf die ein, durch mittelpunktgleiche Kreisbogen
gebildeter Maßstab lt angebracht ist. Der Mittelpunkt i. dieser Kreisbogen ist zum
drehbaren Feststecken auf der Karte mittels des durch die Öse c der Scherenvorrichtung
geführten Stiftnadel o. dgl. durchlocht. Die Sektorscheibe dient dazu, die Scherenvorrichtung
beim :Messen oder Verwerten von Geländewinkeln zu ergänzen. Ihre Wirkungsweise beruht
darauf, daß der wagerechte Abstand zweier Punkte einer Geraden bei gegebenem Höhenunterschiede
dieser Punkte ein Maß des Neigungswinkels zur Wagerechten ist.
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Die Wirkungsweise der Scherenvorrichtung beruht darauf, daß ihre Spitzen
d nach Eintragen von eine arithmetische Reihe bildenden Höhenzahlen auf die Blättchen
f als die senkrechte Projektion von charakteristischen Punkten einer geneigten Geraden
aufgefaßt werden können. Dieser Geraden kann durch Wahl der Höhenzahl des Ausgangsschenkels
c jeder beliebige Punkt einer Schichtlinienkarte als Ausgangspunkt zugewiesen werden.
Auch kann die Gerade durch `'Fahl der Unterschiede der von den auf den Blättchen
feingetragenen Höhenzahlen gebildeten arithmetischen Reihe sowie durch größere oder
kleinere Scherenöffnung und dadurch bedingtes Entfernen der einzelnen Spitzen d
voneinander jede beliebige Neigung zur Wagerechten darstellen. Es kann also die
durch zwei Geländepunkte festgelegte Gerade nachgebildet werden und nun an der maßstabähnlichen
Übersichtlichkeit der Scherenvorrichtung die Lage eines dritten Geländepunktes zu
dieser Geraden leicht beurteilt werden. Auch kann bei feststehendem Höhenunterschied
zweier Spitzen ihre Entfernung als :Maß des Geländewinkels betrachtet und mit Hilfe
der eigentlich Abstände messenden, aber in Graden .oder in ; Teilen eines bei Geschützaufsätzen
üblichen Geländewinkelmessers ablesbaren Sektorscheibe g (Abb. 8) der Geländewinkel
einer jeden durch zwei Geländepunkte gehenden Geraden bestimmt werden.
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Der Gebrauch der Scherenvorrichtung ist aus folgender beispielsweisen
Aufgabe (Abb. 5 und 6).
ersichtlich: Es soll ermittelt werden, ob
Punkt L von A über B eingesehen werden kann.
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Die Scherenvorrichtung, die mit verschiedenen, aber immer von i2o,
der Höhe von A ausgehenden arithmetischen Höhenzahlen darstellenden Reihen beziffert
ist und so auch die Höhenzahlreihe i2o, 115, 11o, 105 trägt, wird mit dem Ausgangsschenkel
e (Abb. i und 2) auf A festgesteckt, Spitze 115 auf B, das die Höhe
115 hat, aufgesetzt, und nun die Höhe L mit der Höhenzahl der darüber befindlichen
Scherenspitze verglichen. Diese Spitze trägt die Höhenzahl ioo ; Punkt L hat aber
eine Höhe unter ioo, kann also unmöglich von A über B eingesehen werden.
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In diesem Beispiel ist angenommen, daß auf der verwendeten Karte die
Erdkrümmung bereits berücksichtigt ist.
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Ist dies nicht der Fall, so ist die Lösung der Aufgabe die gleiche,
nur sind statt der nicht berichtigten Spitzenzahlen die berichtigten zu verwenden,
d. h. zu jeder auf den Schreibflächen f (Abb. i und 2) abgelesenen Spitzenzahl ist
die auf der an den Schenkeln c angebrachte Erdkrümmungseinteilung angeschnittene
Berichtigungszahl zuzuzählen.
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Bei Verwendung der Sektorscheibe g (Abb. 8) zum Messen oder Verwerten
von Geländewinkeln wird die Neigung der durch die Scherenspitzen versinnbildlichten
Geraden durch zwei Punkte des auf die Scheibe aufgedruckten Maßstabes (Mittelpunkt
i und einen Maßstabstrich A) in Verbindung mit einem bestimmten Höhenunterschied
(zweckmäßig 5, 1o, 20, q0 m), der auf den Schreibflächen f zum Ausdruck gekommen
ist, gemessen oder eingestellt. In Abb. 8 ergibt sich beispielsweise aus der Stellung
der Zehnerspitze auf dem Maßstab eine durch Heraufdrehen der feineren Einteilungen
unmittelbar ablesbare Neigung von 2,625 Teilen des Geländewinkelmessers (Libelle)
unter der Wagerechten, also, da die Ausgangszahl der bei Geschützen üblichen Geländewinkelmesser
zumeist 3o ist, Libelle 27,375.
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Die Scherenvorrichtung ist hierbei wie oben mit der Geländedarstellung
in Verbindung gebracht. Die Öse e der Schere ist zusammen mit Mittelpunkt i der
Sektorscheibe auf dem Ausgangspunkt (Abb. 8, Punkt R) festgesteckt und über den
zu messenden Geländepunkt T die Scherenspitze, die die gleiche Höhenzahl trägt (70),
geführt.
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Auf der Grundaufgabe, ihrer Abänderung oder Umkehrung beruhen sämtliche
Aufgaben, die mit der Scherenvorrichtung gelöst werden können, dies sind i. Ermitteln
der Punkte, die von einer Beobachtungsstelle noch oder gerade noch gesehen werden
können.
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2. Ermitteln, ob für die Beobachtung gewisser Punkte ein Geländepunkt
sich als Beobachtungsstelle eignet oder nicht.
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3. Ermitteln der eingesehenen und nicht eingesehenen Räume.
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q.. Ermitteln der Höhe, die ein Ziel haben darf, ohne eingesehen zu
werden.
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5. Ermitteln der Höhe und der Ausmaße einer künstlich zu schaffenden
Deckung gegen Sicht (Maske).
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6. Ermitteln des Geländewinkels (Libelle) eines Punktes.
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7. Ermitteln der Entfernung eines Punktes mittels seines Geländewinkels.
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B. Anfertigen einer Geländeansichtsskizze nur auf Grund einer Schichtlinienkarte.
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g. Ermitteln des Einflusses der Erdkrümmung für jede Entfernung.
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Wie in Abb. 2 und 3 dargestellt, kann die Scherenvorrichtung. durch
Anbringen von Abfahr- und Zeichenstiften, auch wie bei Pantographen bekannt, zum
Vergrößern und Verkleinern von Zeichnungen verwandt werden.