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Reduktionstachymeter. Die Erfindung betrifft ein Reduktionstachymeter
mit einem Fernrohrsystem, das, um Doppelbilder zu erzeugen, mit einem durchschnittenen
Linsensystem ausgestattet ist, dessen beide Teile bei der Einstellung des Fernrohrsystems
auf einen von Null abweichenden Höhenwinkel selbsttätig eine Verstellung gegeneinander
erhalten. Ein solches Tachymeter ist z. B. durch die französische Patentschrift
514536 bekannt geworden.
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Durch die Erfindung wird angestrebt, für die selbsttätige Reduktion
möglichst einfache Einrichtungen zur Verfügung zu stellen. Eine besonders einfache.
liesein Zweck dienende Einrichtung erhält man, wenn die beiden Teile des Linsensystems
(unter der Voraussetzung, daß der Achsenstrahl zwischen dein Linsensystem und der
Kippachse ungebrochen ist) parallel zur Kippachse des Fernrohrsystems gegeneinander
verschiebbar angeordnet werden, wenn also eine wagerechte Meßlatte vorausgesetzt
wird, und wenn ferner mindestens einer der beiden Teile. mit einer ebenen Fläche
einer Platte in Berührung steht, so daß bei Änderungen des Höhenwinkels eine solche
gegenseitige A' erstellung der beiden Teile zustande kommt, <laß der jeweils
eingestellte Abstand der beiden Doppelbilder voneinander der wagerechten Entfernung
der angezielten Meßlatte entspricht.
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Eine andere zweckmäßige Einrichtung wird erhalten, wenn mindestens
einer der beiden Teile anstatt mit _jener ebenen Fläche mit einer Einrichtung nach
Art einer Kurbelschleife zusammen arbeitet.
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Die Erfindung ist sowohl auf Tachymeter derjenigen Art anwendbar,
bei denen für wagerechte Ziellinien mit einem festen Meßwinkel gearbeitet wird,
bei denen also verschiedenen Entfernungen verschiedene Lattenabschnitte entsprechen,
als auch auf Tachymeter der anderen Art, bei denen der Meßwinkel für wagerechte
Ziellinien derart veränderlich ist, claß sämtlichen Entfernungen ein und derselbe
Lattenabschnitt entspricht.
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Ist die oben erwähnte Platte vorgesehen, so ergibt sich eine ganz
besonders einfache Ausführungsform, wenn die Platte an dem Träger des Fernrohrsystems
derart angeordriet wird, daß ihre mit einem jener beiden Teile in Berührung stehende
ebene Fläche der Stehachse des Fernrohrsystems parallel ist und die Kippachse des
Fernrohrsystems unter einem von 9o° abweichenden Winkel schneidet. Macht man dabei
diesen Winkel einstellbar, so ergibt sich eine einfache Anordnung für ein Tachymeter
derjenigen Art, bei dem sämtlichen Entfernungen ein und derselbe Lattenabschnitt
entspricht. Bei Tachyinetern der anderen .Art, bei denen verschiedenen Entfernungen
verschiedene Lattenabschnitte entsprechen, wird dadurch, daß jener Winkel einstellbar
gemacht wird, eine einfache Einrichtung ermöglicht, um dann, wenn der Abstand der
Doppelbilder von einem ganzen Vielfachen des Bildes eines Lattenteilstrichabstandes,
d. h. des gegenseitigen Abstandes zweier benachbarter Teilstriche der Latte, abweicht,
denjenigen Bruchteil der Entfernung genau abzulesen, der dein jeweils eingestellten
Bruchteil des Lattenteilstrichabstandes entspricht. Eine demselben Zweck dienende
Einrichtung kann aber auch geschaffen werden, ohne daß jener Winkel einstellbar
ist. Sie besteht darin, daß einer der beiden durch die durch die Kippachse und die
optische Achse des Objektivs verlaufende Ebene des Fernrohrsystems getrennten Hälften
des Objektivs eine Planparallelplatte vorgeschaltet ist, die um eine zu dieser Ebene
senkrechte Achse drehbar ist.
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Eine andere Ausführungsforen ergibt sich bei Verwendung jener Platte,
wenn die Platte mit einem Schieber verbunden wird, der mit
dem Fernrohrsystem
derart gekuppelt ist, daß er an dessen Verdrehungen um die Kippachse teilnimmt,
und der durch eine Einrichtung nach Art einer Kurbelschleife bei Verdrehungen des
Fernrohrsystems um die Kippachse eine Verschiebung senkrecht zur Kippachse erfährt.
Dabei empfiehlt es sich, die Anordnung so zu treffen, .daß diese Verschiebung der
Achse des Fernrohrsystems parallel ist.
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Damit die abzulesenden Entfernungen stets auf die Stehachse des Fernrohrsystems
bezogen sind, empfiehlt es sich, die Abstände des Fernrohrobjektivs und des durchschnittenen
Linsensystems von der Kippachse und die Brennweite des Objektivs so zu wählen, daß
von dem Objektiv an dem Orte der Kippachse ein virtuelles Bild des durchschnittenen
Linsensystems entworfen wird.
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In Abb-. i und 2 ist ein erfindungsgemäß ausgebildetes Reduktionstachymeter
dargestellt, bei dem verschiedenen . Entfernungen verschiedene Lattenabschnitte
entsprechen: Abb. i ist ein Grundrißschnitt, Abb.2 ein Seitenrißschnitt; Abb. 3
ist ein Seitenrißschnitt eines zweiten Ausführungsbeispiels; Abb. 4. und 5 zeigen
ein drittes Ausführungsbeispiel in einem Grundriß- und einem Seitenrißschnitt; Abb.6
und 7 zeigen ein viertes Ausführungsbeispiel, bei dem das Tachymeter mit verschiedenen
Lattenabschnitten arbeitet, und zwar Abb. 6 eine Teilansicht im Aufriß und Abb.7
einen Teilschnitt-im Grundriß. Auf einem Tragkörper a (Abb. 2) ist um eine Achse
X-X (die die Stehachse des Meßgeräts bildet) drehbar einTräger b gelagert, der eine
Gabel b1 (Abb. i und 2) enthält. In dieser Gabel ist ein Fernrohr c drehbar so gelagert,
daß seine Drehachse Y-Y (die Kippachse des Meßgeräts) die Stehachse X-X senkrecht
schneidet. Das Fernrohr c enthält ein Objektiv cl, ein Okular c2, eine mit einem
Strichkreuz, versehene Glasplatte c3 und zwei sich zu einer Vollinse ergänzende
Halblinsen c' und cl (Abb. 2), die einander so gegenüberliegen, daß ihre ebenen
Begrenzungsflächen der Kippachse Y-Y parallel sind.- Die Abstände des Objektivs
cl und der Halblinsen cl und c" von der Kippachse Y-Y sind so gewählt, und es sind
solche Brennweiten für diese Linsen angenommen, daß die Halblinsen durch das Objektiv
an den Ort der Kippachse virtuell abgebildet werden. Beide Halblinsen sind in der
Richtung der Kippachse verschiebbar angeordnet. Zu dem Zweck weist jede der Halblinsen
zwei Zapfen c6 und c' auf, die in dem Gehäuse des Fernrohrs c geführt sind. Die
Anordnung ist hierbei so getroffen, daß die Achsen der Zapfen c' in der die Kippachse
und die Achse des Objektivs enthaltenden Ebene liegen. Jeder der Zapfen c' ist an
seinem freien Ende mit einer Kugel cg ausgestattet, die sich gegen eine ebene Fläche
einer Platte d legt. Eine zwischen jeder Halblinse und dem Fernrohrgehäuse angeordnete,
um den zugehörigen Zapfen c6 gewickelte Feder c° sorgt für dauernde Berührung zwischen
Kugel und Platte. Jede Platte d ist an der Gabel b1 so angeordnet, daß ihre ebene
Fläche d° der Stehachse X-X parallel ist und mit der Kippachse Y-Y einen Winkel
einschließt, der bei Anordnung der zugehörenden Halblinse in ihrer Mittellage (in
der die Achse der der Halblinse entsprechenden Vollinse mit der Achse des 0bj ektivs
cl zusammenfällt) gleich- oo° wäre. Die der Halblinse c¢ entsprechende Platte d
ist mittels einer Klemmschraube- dl an der Gabel b1 festgeklemmt. Die der Halblinse
cl entsprechende Platte d ist dagegen an der Gabel b1 mittels einer Welle d2, die
durch einen Triebknopf d3 gedreht werden kann, um die Achse Z-Z dieser Welle drehbar
gelagert. Diese Achse Z-Z ist der Stehachse X-X parallel und schneidet die Kippachse
Y-Y. Auf der Welle d2 ist ein Zahnrad d4 befestigt, das mit einem an dem Träger
b um die Stehachse X-X drehbar gelagerten Zahnrad e
(Abb. 2) im Eingriff steht.
Dieses Zahnrad e ist mit einer Trommel e1 fest verbunden, deren Achse mit der Achse
X-X zusammenfällt, und die mit einem ihrer Achse parallelen, an dem Träger b befestigten
Zeiger b2 zusammen arbeitet. Auf der Trommel e1 ist einerseits eine Schar von Kreislinien
e2 aufgetragen, die in Parallelebenen senkrecht zur Trommelachse liegen und nach
Entfernungen El, E2 . . . beziffert sind, und anderseits eine Schar von Kurven e3,
die nach Zusatzentfernungen /\ El; /#E2 ... beziffert sind.
Die so beschriebene Anordnung dient dazu, in denjenigen Fällen, in denen der gegenseitige
Abstand der sich durch die Verschiebungen der Halblinsen aus ihrer Mittellage ergebenden
Doppelbilder der angezielten Meßlatte von einem ganzen Vielfachen des Bildes eines
Lattenteilstrichabstandes abweicht, eine genauere Ablesung zu gewährleisten, als
sie durch Schätzung des Abstandsbruchteils 'möglich ist. Die Kurven e3 sind derart
bestimmt, daß, wenn die der Halblinse c5 entsprechende Platte d durch Drehen am
Triebknopf d3 eine Verdrehung aus ihrer Nullstellung erfährt (in der die Verschiebung
s2 (Abb. i) der Halblinse cr, aus ihrer Mittelstellung denjenigen Wert hat, der
bei der Wahl derKonstanten des Meßgerätes zugrunde gelegt ist, mit der die jeweils
abgelesene Lattenlänge zu multiplizieren ist, um die Entfernung zu erhalten), diejenige
Kurvee3. die
furch tl:n Schnittpunkt des Zeigers h= mit (lerjenigen
Kreislinie e= geht, der die gleiche Entfernung entspricht, die nach jener @"erdrehung
der Platte aus dem gegenseitigen Abstand der Doppelbilder zu entnehmen ist, die
Zusatzentfernung angibt, die dieser Entfernung hinzuzufügen ist, um die der Nullstellung
der Platte d entsprechende Entfernung zu erhalten.
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Vor dein Gebrauch muß das Tachymeter so berichtigt sein, daß die erwähnte
Konstante des Meßgeräts (die zweckmäßig den Wert i oo erhält) eingehalten ist. Dabei
haben die Verschiebungen s1 und s1 der Halblinsen c' und c5 aus ihrer Mittellage
einen ganz bestimmten Wert, und es ist dafür zu sorgen, daß diejenige Platte d,
die zu der Halblinse e' gehört, diesem bestimmten Werts, entsprechend an der Gabel
b1 festgeklemmt wird. Weiter muß die Trommel e1 gegenüber dem Zeiger b= so eingestellt
. sein, daß die Abszissenachse, auf die die Kurven e3 bezogen -find, bei der diesem
bestimmten Wert s., entsprechenden Stellung der zu der Halblinse c' gehörenden Platte
d mit dem Zeiger b= zusammenfällt.
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Zum Gebrauch ist das Meßgerät so aufzustellen, daß die Stehachse k-X
lotrecht steht. Dann richtet man auf die in der zu irressenden l?ntfernung parallel
zur Kippachse 1--I- aufgestellte :@Ießlatte und sorgt. durch P-okussieren dafür,
daß in der Okularbrennebene, in .jer (las Strichkreuz der Glasplatte c" liegt, die
entstehenden Doppelbilder der Meßlatte scharf erscheinen. 'Im allgemeinen wird dann
der gegenseitige Abstand der beiden Doppelbilder nicht gleich einem ganzen Vielfachen
des Bildes eines Lattenteilstrichabstandes sein. Man verkleinert in diesem Falle
die Verschiebung s_ der Halblinse c5 aus ihrer Mittellage durch Verdrehen der zugehörenden
Platte d mittels des Triebknopfes d3 so lange, bis der Abstand gleich einem ganzen
Vielfachen ist, liest die dem neuen Abstand entsprechende Entfernung ab (die gleich
dein Produkt aus der eingestellten Lattenlänge und der Kontanten des Meßgeräts ist)
und fügt zu dieser Entfernung diejenige Zusatzentfernung hinzu, die sich aus der
Einstellung des Zeigers b2 gegenüber der Trommel e1 ergibt. Hierbei ist der Schnittpunkt
des Zeigers mit der dieser 1:ntfernung entsprechenden Kreislinie e= aufzusuchen
und festzustellen, welche Kurve e" (furch diesen Schnittpunkt hindurchgeht. Notwendigenfalls
ist noch zu interpolieren. Bei der Messung ist es gleichgültig, auf welchen Höhenwinkel
das Tachymeter eingestellt ist: die Halblinsen c¢ und c5 erfahren zufolge des Gleitens
der Kugeln c" an. den Platten d stets eine solche Verschiebung, daß die, sei es
im Gesichtsfeld, sei es an (fier Trommel, abgelesenen :ntferntitigeil wagerechte
laitf.riititigen darstellen.
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Bei dein zweiten Ausführungsbeispiel (Abb. 3) ist das 'Meßgerät dazu
bestimmt, finit ein und demselben Lattenabschnitt: zti arbeiten. Es unterscheidet
sich von dein des ersten _@usführungsbeispiels dadurch, (laß die Halblinse c4 an
dem Gehäuse des Fernrohrs c befestigt ist, und zwar so, daß sie die bei der Beschreibung
des ersten Beispiels erwähnte Mittellage einnimmt. Die selbsttätige Reduktion der
Entfernung findet nur noch durch eine einzige Platte d statt, die zu d.,r Halblinse
c', gehört. Die im ersten Beispiel zum Zwecke der genauen Ablesung der Bruchteilen
von Lattenintervallen entsprechenden Entfernungen getroffene Einrichtung ist weggefallen.
Neu ist eine nach Entfernungen bezifferte Gradteilung b3, die in gleicher Achsrichtung
wie die Welle d= an d°r Gabel b1 befestigt ist, und die mit einem mit dem Triebknopf
d' fest verbundenen Zeiger d# zusaniinen arbeitet.
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Beim Gebrauch ist durch VerArehen der Platte d mittels des Triebknopfes
d' ein solclier Abstand der beiden Doppelbilder voneinander einzustellen, (laß das
eine Ende des einen Doppelbildes mit dein anderen Ende des anderen Doppelbildes
zusaninienfällt, worauf aii der Teilung b - die reduzierte Entfernung der \Ießlatte
abgelesen werden kann.
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Bei dem dritten Ausführungsbeispiel (Abb. .4 und 3) ist das
Meßgerät dazu bestimint, finit einem unveränderlichen NIeßwinkel, also finit verschie-lenen
Lattenabschnitten. zti arbeiten. Wie im zweiten Beispiel ist die Halblinse c'' am
Fernrohrgehäuse befestigt. jedoch abweichend so, daß sie aus ihrer 'Mittellage um
den Betrags, verschoben ist. Zum Zwecke der Reduktion ist nur die Halblinse verstellbar.
Die Einrichtung zur Reduktion ist, abweichend von der bei den oben beschriebenen
beiden Beispielen vorgesehenen, so getroffen, (iaß ein Kegelrad f. das an einem
an dem Gehäuse des Fernrohrs c befestigten Arm c" inn eine der Achse des Objektivs
c1 paralleh Achse drehbar gelagert ist. und das in ein an der Gabel b1 befestigtes
Kegelrad b3 ein-reift, einen Zapfen f' trägt, der in den Schlitz einer mit dem Zapfen
c-# fest verbundenen Kulisse cl" eingreift. Dabei ist der Abstand des Zapfens f1
von der Drehachse des Kegelrades f so gewählt, (iaß er gleich der Summe der unveränderlichen
Verschiebung s1 der Halblinse c4 und derjenigen Verschiebung s2 der Halblinse c5
j e aus der -zugehörenden Mittellage ist, die erforderlich ist, damit die gewünschte
Konstante des Meßgeräts vorhanden ist. Die bei den vorher beschriebenen Beispielen
vorgesehene Feder c° ist, weil überflüssig, weggelassen.
Beim Gebrauch
des Tachymeters wälzt sich beim Einstellen eines von Null abweichenden Höhenwinkels
das Kegelrad f auf dem Kegelrad b"- ab. Es erfährt hierbei eine Drehbewegung um
seine eigene Drehachse derart, daß stets der Winkelbetrag der Drehung gleich dem
entsprechenden Winkelbetrag der Drehung des Fernrohrs um sein,. Kippachse Y-1' ist.
Zufolge des Eingreifens des Zapfens f1 in den Schlitz der Kulisse c1° erfährt dabei
die Halblinse c5 eine solche Verschiebung, daß der Abstand der Doppelbilder voneinander,
wie .erforderlich, ein Maß für die reduzierte Entfernung ist.
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Bei dem vierten Ausführungsbeispiel (Abb. 6 und 7) ist das Tachymeter
dazu bestimmt, mit verschiedenen Lattenabschnitten. zu arbeiten. Die optische Einrichtung
ist genau wie bei den vorher beschriebenen Ausführungsbeispielen_ getroffen zu denken,
und zwar ist für die Halblinsen die Anordnung des zweiten Beispiels (vgl. Abb. 3)
zugrunde gelegt, daß die eine Halblinse (die in der Zeichnung nicht sichtbar ist)
ihre Nfittellage einnimmt und in dieser Stellung an dem Gehäuse des Fernrohrs c
befestigt ist. Zur Reduktion der Entfernung ist an dein Fernrohrgehäuse eine Vierkantstange
b (Abb. 7) parallel zur Objektiv achse verschieblich gelagert, die eine Kulisse
g1 trägt, in deren Schlitz ein Zapfen b4 eingreift, der an der Gabel b1 so befestigt
ist, daß seine Achse parallel zur Kippachse Y-Y ist und mit dieser in ein und derselben
wagerechten Ebene liegt. Die Vierkantstange ä trägt ein Gleitstück g=, (-las mit
einer glatten Schrägfläche g3 ausgestattet ist, gegen die durch die Feder c° die
Kugel cl des mit der Halblinse cE fest verbundenen Zapfens c7 gepreßt wird. Die
Neigung der Fläche gs gegen die Kippachse Y-Y und der Abstand des Zapfens b4 von
der Kippachse sind so gewählt, daß die bei Verdrehungenades Fernrohrs um seine Kippachse
hervorgerufene Verschiebung der Vierkantstange g eine solche Verstellung der Halbliirse
cl, bewirkt, daß der Abstand der Doppelbilder voneinander, wie erforderlich, ein
1faß für die reduzierte Entfernung ist.