DE404346C - Einrichtung zum Messen von Entfernungen und Hoehen - Google Patents

Description

• Einrichtung zuin messen von Entfernungen und Höhen. Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zum Messen beliebiger Entfernungen und Höhen, nach welcher die jeweils zu erivittelnde Entfernung oder Höhe gegebenenfalls gleichzeitig mit dem Anvisieren des Zieles abgelesen werden kann.
• Das Messen von Entfernungen erfolgt unser Anwendung z#ygMeßinstrumente, deren gegenseitiger Abstand bekannt ist, nach dein trigonometrischen Basismeßverfahren, wie es bei Geländemessungen bereits üblich ist. Gemäß der Erfindung wird nun an dem einen Ende der beliebig zu wählenden Basis ein Winkelmeßinstrument verwendet, dessen mit flem Teleskop verbundener Teilkreis sich beim Anvisieren des Zieles an einem Zeiger vorüberbewegt, der ständig nach dem Hauptbeobachtung4instrument gerichtet ist, so daß von diesem aus die Stellung des Teilkreises des anderen Winkelmeßinstrumentes abgelesen werden kann. Abb. i veranschaulicht das bekannte trigonometrische Meßverfahren.
• An dem Hauptbeobachtungsinstrument, (las sich beispielsweise bei B (Abb. i) befinden soll, kann der Winkel ß unmittelbar abgelesen werden, und die Stellung des von einer Hilfskraft eingerichteten Nebeninstruinents bei A ist mittels eines am Hauptbeobachtungsinstrument vorgesehenen Fernrohres abzulesen, so daß"hier auch der Winkel a. ermittelt werden kann. Da die Länge der Basis c vor dem Einstellen beider Instruinente bekannt ist, so läßt sich auch die Entfernung B C - a rechnerisch nach der Formel ermitteln Die Rechnungsarbeit wird gemäß der Erfindung mechanisch geleistet; und zwar durch Benutzung eines dreiteiligen Rechenschiebers, t dessen einer Schieberteil die Werte log sin dessen anderer Schieber die Werte log sin a und dessen dritter Schieberteil eine Teilung zur Einstellung der Basis c trägt.
• Vorteilhaft wird dieser neuartige Rechenschieber mit dem Beobachtungsinstrument in 'solche Verbindung gebracht, daß gleichzeitig :mit dem Avisieren des Zieles die Einstellung `des Rechenschiebers erfolgt und somit unmittelbar die Entfernung a am Beobachtungsinstrument abgelesen werden kann.
• Das Hauptbeobachtungsinstrument ist in Abb. 4. im Aufrißschnitt und in Abb. 5 teilweise im Grundrißschnitt dargestellt.
• Der untere Teil cr trägt ein Fernrohrsystem b, dessen optische Achse durch Prismen um die Vertikalachse des Instrumentes herumgeführt ist (Abb.5). Ferner ist vom Unterteil a ein "Zeiger d nach dem mittleren Teil f hochgeführt, der an seinem kegelförmigen Rande (f 1) mit einer Winkeleinteilung ausgestattet ist. Für die scharfe Ablesung der Zeigerstellung d über der Winkelteilung f1 ist eine Lupe g vorgesehen. Dieser Mittelteil f legt sich mit seiner Kurve h, welche die Kurve log sin a darstellt, gegen die vom Unterteil a hochgeführten Zapfen i.. Diese Zapfen i stehen sich genau gegenüber. Nach oben hin ist der Teil f mit der Kurve k für log sin y versehen, gegen welche sich die Zapfen in des Oberteiles ra stützen: Am Oberteil n befindet sich auch das Fernrohr o. Innerhalb der Vertikalachse des Instrumentes ist ein Skalenstab p niedergeführt, welcher an dem Basisstab q vorübergeführt wird, welch letzterer sich wieder an der mit dem Unterteil a verbundenen Basismarke vorüberbewegt. Diese drei Teile p, q und r stellen den früher erwähnten Rechenschieber -lar.
• An dem Unterteil a ist ein Basisstab s1 (etwa mit Hilfe einer Klemmvorrichtung) so befestigt, daß er vor Beginn der Messung durch vertikale Auf- oder Abwärtsbewegung auf einen bestimmten, dem Logarithmus der gemessenen Basis entsprechenden Wert unverrückbar eingestellt werden kann. Zum Einstellen dient die Ablesung auf der logarithmischen Teilung des Basisstabes q mittels der mit dem Unterteil a fest verbundenen Basismarke r in sonst bekannter Weise.
• Mit dein Kopfteil ;i. ist in irgendeiner Weise (in der Zeichnung innerhalb der Vertikalhohlachse geführt) der Skalenstab p fest verbunden, so daß dieser Stab jeder Auf- oder Abwärtsbewegung des Instrumententeiles n folgt und deshalb die Summe der beiden durch die Kurven k und 1r beeinflußten Bewegungsgrößen in seiner Lage zur Marke t des Basisstabes q zum Ausdruck bringt.
• Marke r steht demnach dauernd fest; Basis-Stab q ist verstellbar, bleibt aber nach seiner einmaligen Einstellung auf dem Logarithmus der Messungsbasis A-B so lange unverändert, als die Messungsbasis dieselbe bleibt; der Skalenstab p aber kann sich auch während der Messung bewegen, und zwar je nach der Größe der Logarithmen der in Betracht kommenden Winkelfunktionen.
• Die auf dem Teilkreis liegenden Abszissen der Kurve h entsprechen den Winkeleinheiten und deren Ordinaten, den Logarithmen der Sinus der betreffenden Winkel. Die Ordinaten sind nach unten aufgetragen, wirken aber beim Gleiten auf den "Zapfen i für (las Heben der Meßvorrichtung positiv.
• Die Abszissen der Kurve 1a entsprechen wieder den Winkeleinheiten, jedoch sind deren Ordinaten zu den Abszissen auf den Zylinder um 9o° versetzt.
• Die aus Abb. 5 ersichtliche Klemme s dient dazu, die Teile a und f fest miteinander zu verbinden.
• Der Vorgang beim Messen ist kurz folgender: Nachdem die Basis c (Abb. i) gemessen wurde, ist das Nebeninstrument bei A aufzustellen und zu horizontieren. Es wird B angezielt, wodurch der Nullpunkt und Index nach B gerichtet wird. Der Zeiger wird dann in dieser Richtung festgestellt. Das Hauptbeobachtungsinstrument wird bei B aufgestellt, horizontiert, und die Nullpunkte von Teil a und Teil f (Nullpunkt der Teilung f q) werden in tlbereinstimmung gebracht. Nachdem die Teile a und f durch die Schraube s (Abb. 5) fest zusammengeklemmt sind, wird mit dem Fernrohr b der Punkt A angezielt. Hierauf ist der Basiswert c mit Hilfe des Schiebers q einzustellen. Die Gleichung löst sich dann wie folgt: Der Beobachter bei A zielt C an, dadurch kommt die Ablesung an den Index. Der Beobachter am Fernrohr b liest v. ab, sieht dann durch die Lupe g nach dem Teilkreis f und stellt den _Winkel o. (Abb. 2) ein. Die Kurve lt (log sin a) gleitet auf dem Zapfen i um die Drehung a fort, und hebt f und ii. einschließlich des Skalenstabes p um log sin a. Ber Beobachter am Fernrohr o zielt nun C an, hat also seine Zielachse um ß nach rechts herausgeschwenkt (Abb. 3), währen(17Te1 f seinen Nullpunkt um a nach links ausgeschwenkt hat. Die beiden optischen Ochsen, die durch die beiden Nullpunkte bestimmt sind, bilden jetzt den Winkel a -f- /3, damit auch y - igo - (a + fl).
• Der Sinus kommt infolge der Lage der Kurve k (log sin y) negativ in Rechnung und Teil o mit dem Skalenstab p senkt und hebt sich um log sin ;,; an der Stellung der Marke t ist dann auf dem Skalenstab p die Entfernung abzulesen. Der Apparat läßt sich auch zum unmittelbaren Messen der Höhen einrichten, Hierzu ist nur nötig, daß-&C SeobäcUttingsfernrohr durch eine Kurve gehoben und gesenkt wird, die sich auf einem drehbar gelagerten Zylinder befindet, der außer der Stellkurve eine zweite Kurvenführung besitzt, welche in ihre:i Ordinaten den Wert des log tang des Erhöhungswinkels trägt. Mit dieser Kurve kann alsdann ein Teil des Rechenschiebers in entsprechende Verbindung gebracht werden. Zur Erleichterung der Ablesung auf größere Entfernungen, beispielsweise der Winkelstellung bei A vom BeobachtungsinstrumentB aus, kann zwischen dem Beobachter und dem Gegenstand nahe an letzteren eine Sammellinse oder ein Linsensystem angeordnet werden, welches zwischen dem Okularsystem beim Beobachter und dem Objektiv ein reelles Bildchen entwirft, das durch das Okular betrachtet wird.

Claims (1)

1. PATEN T-ANSPRT'CHE: r. Einrichtung zum Messen von Entfernungen und Höhen nach dem trigonometrischen Basismeßver fahren unter Anwendung zweier Instrumente, nämlich eines Haüptbeöbäch_tunusinstruments und eines Ne`f@eninstruments, dadurch Bekennzeichne; cläß ciie Winkelteilung des Nebeninstruments derart ausgestaltet und angeordnet ist, daß sie vom Hauptinstruinent aus mittels eines Diopters, z. B. Fernrohres (b ) , abgelesen werden kann. 'z. Einrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß das Winkelmeßinstrument einen feststehenden, dauernd gegen das Beobachtungsinstrument gerichteten Zeiger (d) hat, an dem sich die Winkelteilung v orüberbewegt, und daß das ' Beobachtungsinstr uinent ein auf den erwähnten Zeiger fest einzurichtendes Fernrohr (b) trägt. 3. Vorrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß das Beobachtungsinstrument mit einem Rechenschieber (p, q) in solchen Zusamine lhang gebracht ist, daß sich gleichzeitig mit dem Einstellen des Beobachtungsinstruments die gegenseitige Verstellung der Rechenschieberbestandteile vollzieht. d.. Einrichtung nach Anspruch i bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Rechenschieber in an sich bekannter Weise aus drei gegeneinander verschiebbaren Teilen besteht nämlich einer mit dem feststehenden Unterteil (a) der Vorrichtung dauernd in fester Verbindung stehenden Marke (r), ferner einem verstellbaren Basisstab (q), der für jede Messung auf dem Logarithmus der :Messungsbasis (A-B) unverändert eingestellt wird und schließlich einem Skalenstab (p), der während der Messung je nach der Größe der Logarithmen der in Betracht kommenden Winkelfunktionen sich bewegt. 5. Einrichtung nach Anspruch i bis d., dadurch gekennzeichnet, daß im oberen Teil des Rechenschiebers der Numerus auf dem Umfang eines Zylinders aufgetragen ist, während die zugehörigen Logarithmen als vertikale, zur Zylinderachse parallele Ordinaten auf dein Üinfang des Zylinders erscheinen. h. Vorrichtung nach Anspruch i bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Beobachtungsinstrument zwischen einem Unterteil (a) und einem Kopfteil (yi.) einen drehbaren Zylinder (f) hat, der am oberen und unteren Rande mit Kurven log sin a und log sin y ausgestattet ist, gegen welche sich die Bolzen (i. und ist) der beiden Teile (a, n) legen, und daß der eine Rechenschieberteil (p) mit dem Oberteil (n) verbunden ist, während sich eine Basismarke (r) am Unterteil (a) befindet und zwischen beiden Teilen (t, r) der Basisstab (q) angebracht ist. 7. Vorrichtung nach .Anspruch i bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der drehbare Zylinder (f) mit einer Gradeinteilung (f) versehen ist, die sich über einen feststehenden Zeiger (d) bewegt. Vorrichtung nach Anspruch i bis i, dadurch gekennzeichnet, claß zur Erleichterung der Fernablesung zwischen dein Beobachter und Gegenstand in der Nähe des letzteren eine Sammellinse oder ein Linsensvstein angeordnet wird, die ein Bild der Zeigerstellung nach dein als Okular dienenden Fernrohr des Beobachtungsinstruinents wirft. cg. Einrichtung nach Anspruch i bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Höheneinstellung des Beobachtungsfernrohrs (o) mit einer auf dem drehbar gelagerten Zylinder angebrachten Kurve erfolgt, die eine zweite Kurvenführung verschiebt, deren Ordinaten dem Werte des log tang des Erhöhungswinkels entsprechen.