DE41492C

DE41492C - Leveling and angle measuring instrument. •

Info

Publication number: DE41492C
Application number: DENDAT41492D
Authority: DE
Original assignee: GOLDAMMER, Forst-Assessor in Kupker Mühle b. Zirke, Posen
Anticipated expiration: 1906-11-21

Description

KAISERLICHESIMPERIAL

PATENTAMT.PATENT OFFICE.

KLASSE 42: Instrumente.CLASS 42: Instruments.

Das vorliegende Instrument ist ein Horizontalwinkel - Mefsinstrument und gestattet, das Gefalle einer gemessenen Strecke in Procenfen unmittelbar abzulesen und zugleich mittelst einfacher Proportion auch die zu kartirende Gröfse der gemessenen Strecke, ihre Verticalprojection. Aufserdem ist das Instrument in etwas veränderter und vereinfachter Gestalt für alle besonderen forstlichen Messungen und insbesondere als Baumstärken- und Höhenmesser verwendbar, wobei ein besonderes Verfahren zur Anwendung kommt.The present instrument is a horizontal angle measuring instrument and allows the slope of a measured distance in percentages and at the same time easier to read Proportion also the size of the measured distance to be mapped, its vertical projection. In addition, the instrument is in a slightly modified and simplified form for everyone special forest measurements and especially usable as a tree thickness and altimeter, a special procedure is used.

Das Instrument hat den Vortheil, dafs es Nivellir- und Winkelmefsinstrument, sowie event. Höhen- und Stärkemesser in sich vereinigt, von der Länge oder überhaupt dem Vorhandensein einer Nivellirlatte unabhängig ist und deshalb weitere Stationen zu nehmen und schneller zu arbeiten gestattet als das Nivellirinstrument.The instrument has the advantage that it is a leveling and angle measuring instrument, as well as eventual Height and strength meter combined in itself, of the length or at all the presence a level staff is independent and therefore take more stations and faster allowed to work as the leveling instrument.

Fig. ι ist eine Vorderansicht des Instruments, links Schnitt durch die Mitte des Obertheiles, Fig. 2 die Oberansicht. Fig. 3 und 4 stellen die Sealentheilung und Ablesevorrichtung dar. Fig. 5 zeigt die Visiraufsätze mit Seitenverschiebung, Fig. 6 die Methode der Kreuzvisur, Fig. 7 die Methode der Uebertragung der Gefällprocenttheilung auf die Horizontale (durch parallele Verschiebung).Fig. Ι is a front view of the instrument, left section through the middle of the upper part, Fig. 2 is the top view. Figures 3 and 4 illustrate the seal separation and reading device. FIG. 5 shows the visor attachments with side shift, FIG. 6 shows the cross-visor method, FIG. 7 the method of transferring the gradient percentage to the horizontal (by parallel shift).

Das Instrument hat als Basis ein Winkelmefsinstrument, z. B. eine Boussole, welche zur Herstellung der Drehbarkeit mit ihrer Grundplatte A auf ein konisches, zusammengearbeitetes Scheibenpaar B C gesetzt ist; die untere Platte C trägt den Zapfen Z, welcher auf eine Hilfsvorrichtung oder einen Dreifufs geschraubt werden kann oder zweckmäfsig mit dem Gewindezapfen der Meifsner'sehen Horizontirvorrichtung (Patent No. 36577) verbunden wird.The instrument has as a base a Winkelmefsinstrument, z. B. a Boussole, which is set to produce the rotatability with its base plate A on a conical, cooperating pair of discs BC ; the lower plate C carries the pin Z, which can be screwed onto an auxiliary device or a tripod or is conveniently connected to the threaded pin of the Meifsner's horizontal device (Patent No. 36577).

Die Platte A trägt vermittelst zweier Säulchen D einen Balken E, auf dem symmetrisch zur Mitte ein Abstand α α vorgemerkt ist. Der hundertste Theil dieses Abstandes dient als Einheit für die Mafsstäbe des Instruments.The plate A carries by means of two columns D a bar E, on which a distance α α is noted symmetrically to the center. The hundredth part of this distance serves as a unit for the rules of the instrument.

An den Enden dieses Mafses stehen zwei Scalen F₁ und F₂ im rechten Winkel zum Balken E. Die genaue Einstellung auf 90° erfolgt durch Zug- und Druckschraube ^₁ und .S₁. Die Vorderseiten der Perpendikel F₁ F₂ tragen je einen Transversalmafsstab, der entweder nach Fig. 3 oder nach Fig. 4 eingerichtet ist. Fig. 3 zeigt die Einheiten in fünf Theile von je 0,3 getheilt. Die Zehntelverticalen sind als Limbus angesehen für den Nonius des Ableseschiebers JV, auf dem elf Limbustheile in zehn Noniustheile getheilt sind, so dafs die Ablesung bis auf 0,02 der Mafseinheit geschieht. Die Theilstriche sind so angeordnet, dafs sie mit den Transversalen rechte Winkel bilden. Nach Fig. 4 sind auf dem Ableseschieber JV die Zehntel angegeben und jedes wieder in fünf Theile getheilt, so dafs auch hier die 0,02 pCt. abgelesen, die 0,01 pCt. geschätzt werden können; auch hier stehen die Schiebertheilstriche auf den Transversalen senkrecht. Letztere Methode, nach Fig. 4, hat den Vortheil leichterer und billigerer Herstellbarkeit.At the ends of this dimension there are two scales F ₁ and F ₂ at right angles to the bar E. The exact setting to 90 ° is carried out by means of tension and pressure _{screws ^ 1} and .S ₁ . The front sides of the perpendicular F ₁ F ₂ each carry a transverse ruler which is set up either according to FIG. 3 or according to FIG. Fig. 3 shows the units divided into five parts of 0.3 each. The tenth verticals are regarded as the limbus for the vernier of the reading slide JV, on which eleven limbus parts are divided into ten vernier parts, so that the reading takes place down to 0.02 of the unit of measurement. The tick marks are so arranged that they form right angles with the transversals. According to Fig. 4, the tenths are indicated on the reading slide JV and each is again divided into five parts, so that here too the 0.02 pCt. read the 0.01 pCt. can be appreciated; here, too, the partial lines of the slider are perpendicular to the transversals. The latter method, according to FIG. 4, has the advantage of being easier and cheaper to manufacture.

Bei gröfseren Mafseinheiten, wie sie der wirklichen Gröfse des Instruments entsprechend auch angewendet werden müssen, kann die Theilung natürlich bis zu 0,01 direct gezogen werden.With larger units of measure, as they correspond to the real size of the instrument must also be applied, the division can of course be drawn directly up to 0.01 will.

Die Bewegung der Schieber erfolgt durch grobe und feine Einstellung, die in Fig. ι links im Schnitt und Fig. 2 links im Grundrifs angegeben ist. Das Gleitstück G, Fig. 2, im Grundrifs frei sichtbar, läfst sich mit einer Nuth am Perpendikel F auf- und abbewegen und durch die Druckschraube S₂ festklemmen.The slide is moved by coarse and fine adjustment, which is indicated in FIG. 1 on the left in section and in FIG. 2 on the left in the basic outline. The sliding piece G, Fig. 2, freely visible in the outline, can be moved up and down with a groove on the perpendicular F and clamped _{by the pressure screw S 2.}

Zur genauen Einstellung trägt G vermittelst der Mikrometerschraube H das Stück /, das seinerseits durch Schlitten an G geführt wird. Ein unten um die Scala nach vorn herum reichender Arm von J, mit K bezeichnet, trägt die Ablesevorrichtung L, Fig. 3, justirbar durch die Zugschraube ^₂ und die Druckschrauben S₃ und S₄. Der winkelförmige Ableseschieber N ist, zum Schutz der Scala während des Einsteilens, in einem Schwalbenschwanz zurückziehbar und wird in dieser Stellung gehalten durch die Feder M, welche in einen Schlitz am Schieber IV eingreift (s. Fig. 3 links). Nach Beiseitedrehen der Feder M und Vorschieben von JV drückt wiederum Feder M den Schieber N behufs genauer Ablesung an die Scala.For precise adjustment, G uses the micrometer screw H to carry the piece /, which in turn is guided to G by the slide. An arm of J, denoted by K , reaching forward around the scale at the bottom, carries the reading device L, Fig. 3, adjustable by the tension screw ^ ₂ and the pressure _{screws S 3} and S ₄ . The angular reading slide N can be retracted in a dovetail to protect the scale during setting and is held in this position by the spring M, which engages in a slot on the slide IV (see Fig. 3 left). After turning the spring M aside and pushing JV forward, spring M again presses the slider N against the scale for a more precise reading.

Zur Vermeidung todten Ganges der Mikrometerschraube H ist sowohl die Mutter G nachstellbar· durch eine Zugschraube, die auf einen Spalt: wirkt,, als. auch lassen zwei konische Splinte ο im Stück J, welche in eine halbkreisförmige Nuth des Schraubenschaftes greifen, durck Nachziehen ein Schlottern vermeiden.To avoid dead movement of the micrometer screw H , both the nut G can be readjusted · by a tension screw that acts on a gap: as. two conical split pins ο in piece J , which engage in a semicircular groove in the screw shaft, prevent shaking by tightening.

Die beiden Stücke J tragen ferner an einem aufgesehraubten Scharnier PQ die Visirvorrichtung. Ein beiderseits mit den Stücken Q. verschraubtes Rohr R₁ R₂ trägt nahe dem Ständer. F₁ vermittelst der Schelle S₁ die Hülse T₁ und darin verschiebbar das Ocular nebst Fadenkreuz, während an dem F₂. näheren Ende die Schelle S₂ die Hülse. T₂ mit dem Objectiv trägt. Zwischen S₂ und F₂ ist das Rohr R₁ R₂ getheilt. Mit dem kurzen Ende R₂ ist ein sich in R₁ . axial führender Messingcylinder verbunden, der an der Vorderseite, abgeflacht ist und dort eine von der Trennung an zählende Scala trägt in genau denselben Mafseinheiten wie die anderen Scalen. Das Ende von -R₁ trägt über einem. Ausschnitt einen Nonius IV₈ bezw. eine den Fig. 3 oder 4 entsprechende Ablesevorrichtung, so dafs auch hier ein genaues Ablesen der Procente der Verschiebung ermöglicht wird.The two pieces J also carry the visor device on a screwed-on hinge PQ. A tube R ₁ R ₂ screwed to the pieces Q. on both sides carries near the stand. F ₁ connects the sleeve T ₁ to the clamp S ₁ and the ocular and crosshairs can be displaced therein, while on the F ₂ . nearer end the clamp S ₂ the sleeve. T ₂ with the objective. The tube R ₁ R _{2 is} divided between S ₂ and F _2. With the short end R _{2 there} is one in R ₁ . axially leading brass cylinder connected, which is flattened on the front and there a scale counting from the separation in exactly the same units as the other scales. The end of -R ₁ carries over one. Detail of a vernier IV ₈ respectively. a reading device corresponding to FIG. 3 or 4, so that an accurate reading of the percent of the displacement is also made possible here.

'. '.. Der Gebrauch des Instruments zum Messen y.on Gefällprocenten ergiebt sich aus der Form desselben als einem rechtwinkligen Dreieck, dessen eine horizontale Kathete der Balken E, dessen Hypotenuse das Rohr R₁ R₂ und dessen andere Kathete die Ablesung an einem der Perpendikel. bezw. die Differenz zwischen den Ablesungen: an beiden Perpendikeln ist, welche Differenz, direct, das Gefällprocent angiebt.
.L:;PasiAnv.isiren. geschieht am einfachsten nach Marken, welche beim vorangegangenen.Messen der Strecke in Instrumenten- oder sonstiger gleichmäfsiger Höhe zurückgelassen sind. '. '.. The use of the instrument for measuring y.on Gefällprocenten it follows is the same as a right-angled triangle, the shape of the horizontal cathetus of the beam E, the hypotenuse of the pipe R ₁ R ₂ and the other cathetus the reading on one of the perpendiculars . respectively the difference between the readings: at both perpendiculars it is the difference, direct, that gives the percentage of gradient.
.L:; PasiAnv.isiren. The easiest way to do this is to use marks that were left behind during the previous measurement of the distance at instrument or other uniform height.

Die Ablesung am Nonius 2V₃ zu 100 gefügt, giebt das Procentverhältnifs zwischen der gemessenen Strecke und deren Projection auf die Horizontale. Es ist demnach:The reading on the vernier 2V _{3 added} to 100 gives the percentage ratio between the measured distance and its projection on the horizontal. It is therefore:

χ gemessene Strecke χ measured distance

100 Ablesung + 100100 reading + 100

gemessene Strecke X 100measured distance X 100

x =x =

Ablesung + ^! 00Reading + ^! 00

Höhenbestimmungen von Punkten bei gemessenem Abstande von der Aufstellung des Instruments an fallen unter dieselbe Methode wie die Gefällermittelung. Liegt die hierbei gemessene Distanz nicht horizontal, so wird sie vermittelst der Ablesung von 2V₃ durch einfache Proportion in horizontale umgewandelt und danach die Höhe bestimmt.Determining the height of points at a measured distance from the installation of the instrument fall under the same method as the slope averaging. If the measured distance is not horizontal, it is _{converted into horizontal by means of the reading of 2V 3} by simple proportions and then the height is determined.

Die Horizontirung des Instruments erfolgt mit Hülfe einer auf die Decke der Boussole gelegten Dosenlibelle, die Prüfung der Ablesung durch Nullstellen beider Ablesungsschieber und Aufsetzen einer Reiterlibelle auf R₁. Spielt die Libelle nicht ein, so sind bis zur Erreichung dieses Zweckes die Ablesevorrichtungen durch ^₂, S₃ und S₄ zu justiren.The instrument is leveled with the help of a circular level placed on the ceiling of the Boussole, the reading is checked by setting both reading slides to zero and placing a rider level on R ₁ . If the level does not play, the reading devices must be adjusted _{by means of ^ 2} , S ₃ and S _{4 until this purpose has been achieved.}

Wird zum Messen der Horizontalwinkel ein Limbuskreis mit verticaler Anordnung der Kreistheilung (nach Art des Meifsner'schen kleinen Reisetheodoliten) angewendet, so kann ferner auch an der Kreistheilung sehr zweckmäfsig eine Ablesevorrichtung nach Fig. 3 oder 4 angebracht werden, indem die Gradtheilufig als Transversalmafsstab aufgetragen wird. Die Leichtigkeit der dadurch erzielten· Ablesung im Unterschiede von den bisherigen Nonien liegt auf der Hand. . . .Used to measure the horizontal angle Limbal circle with vertical arrangement of the Circle healing (like Meifsner's little travel theodolite) applied, so can furthermore also very useful in circle healing a reading device according to Fig. 3 or 4 can be attached by the degrees as Transverse ruler is applied. The ease of reading in the The differences from the previous verniers are obvious. . . .

Abänderungen des Instruments.Modifications to the instrument.

Behufs Vornahme forstlicher Messungen von geringerer Genauigkeit empfiehlt es sich, die L.insenvisirvorrichtung nebst Rohr und Mafsstab JR₁ 2V₃ R₂ fehlen zu lassen und dafür einfache Schnittvisire mit den Stücken P zu verbinden (Fig. 5),.In order to make forest measurements of less accuracy, it is advisable to omit the lens sighting device together with the tube and ruler JR ₁ 2V ₃ R ₂ and instead to connect simple sectional visors to the pieces P (Fig. 5).

Sollten die Perpendikel zu wenig Steigung ergeben, wie es beim Messen von Baumhöhen vorkommen kann, so wird, unbeschadet der sonstigen Brauchbarkeit des Instruments, das Objectivvisir durch ein um so viel höheres Visir ersetzt, dafs die Differenz beider Visire schon ein Gefälle von vielleicht 30 pCt. einschliefst und demnach die alsdann am Instrument abgelesenen Steigungsprocente zu 30 hinzugefügt werden. Anderenfalls können — im Unterschiede von anderen Höhenmessern — durch die in Fig. 7 dargestellte, auf das einfache Gesetz der Parallelität sich gründende Methode der Uebertragung der Gefällprocente. von einem bestimmten Theilpunkte (z. B, 2 pCt., Fig. 7)The perpendicular should have too little slope result, as it does when measuring tree heights can occur, without prejudice to the other usefulness of the instrument that Objective visor replaced by a visor so much higher that the difference between the two visors is a gradient of perhaps 30 pct. falls asleep and therefore what is then read on the instrument Gradient percent to be added to 30. Otherwise - in the differences from other altimeters - by the one shown in Fig. 7, to the simple The law of parallelism is the method of transferring the gradient percentages. of a certain partial points (e.g., 2 pct., Fig. 7)

an auf die Horizontale die höheren Procente durch Verschieben des Perpendikels F₂ am Balken E abgelesen werden.the higher percentages can be read on the horizontal by moving the perpendicular F ₂ on the bar E.

Werden beide Visire wie Pf in Fig. 5 ausgeführt, so dafs auch eine Seitenverschiebung von einigen Procenten erreicht wird, so ist damit die Methode der Kreuzvisur ermöglicht und das Instrument als Baumstärkenmesser zu verwenden (s. Fig. 6).If both visors are carried out as Pf in Fig. 5, so that a lateral shift of a few percent is also achieved, the method of cross-sighting is thus made possible and the instrument can be used as a tree thickness meter (see Fig. 6).

Behufs Messung eines Durchmessers A B in der gemessenen Entfernung Mx = J von der Mitte M des Instruments wird letzteres so gestellt, dafs die Visur über Ocular C und Objectiv D ungefähr die Mitte von A B trifft.In order to measure a diameter AB at the measured distance Mx = J from the center M of the instrument, the latter is set in such a way that the sight above the ocular C and objective D meets approximately the center of AB.

Hierauf wird Ocular C so weit nach F und Objectiv D so weit nach E zu verschoben (C D ist der Balken E des Instruments von der Länge a = 100 pCt., CF und DE die Seitenverschiebungsscalen), bis die Kanten A und B einspielen. Falls Ablesung G nicht gleich Ablesung H ist, wird aus beiden das Mittel genommen und darauf eingestellt, bis G = H = ppCx. ist. Dann ist nämlich mit beinahe mathematischer Genauigkeit und im Unterschiede von anderen Stärkemessern, welche die Seitenverschiebung nur nach einer Seite hin nehmen, die Mitte einvisirt, folglich AB I/ C FI/ DE und AB = -^- · d. Ocular C is then shifted so far to F and objective D so far to E (C D is the bar E of the instrument of length a = 100 pct., CF and DE are the side shift scales) until edges A and B play in. If reading G does not equal reading H , the mean of both is taken and adjusted until G = H = ppCx. is. Then with almost mathematical accuracy and in contrast to other thickness gauges, which take the lateral shift only to one side, the center is targeted, consequently AB I / C FI / DE and AB = - ^ - · d.

100100

Beweis:
Ax Proof:
Ax

HDHD

(=p)
daraus: (= p)
from it:

Ax= id +Ax = id +

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Bx ~C~G~Bx ~ C ~ G ~

d —d -

100100

J^; BX= d-^ ^P
100 \ 2 J ^; BX = d- ^ ^P
100 \ 2

100100

folglich: Ax+ Bx = AB: consequently: Ax + Bx = AB:

100100

■d.■ d.

Derselbe Zweck wie mit . der kleinen Scala am Visir wird offenbar erreicht, wenn an Stelle der Säulchen D in Fig. 1 Scharniere treten, welche ein Umklappen um 90° gestatten und die Scalen F₁ F₂ demnach in horizontale Lage bringen. Dann werden bei Anwendung der gleichen Kreuzvisur auch gröfsere Gegenstände gemessen werden können, vor deren Mitte der Messende steht.Same purpose as with. The small scale on the visor is evidently achieved when the small columns D in FIG. 1 are replaced by hinges which allow a 90 ° folding and thus bring the scales F ₁ F ₂ into a horizontal position. Then, using the same cross-sight, larger objects can also be measured with the measuring end in front of the center.

Schliefslich kann beim Stärkemessen mittelst obiger Kreuzvisur auch noch eine Verbindung der Methoden Fig. 6 und 7, wie sie die Pfeilrichtung in Fig. 6 andeuten, statthaben (siehe Fig. 6 und 7).Finally, when measuring the strength, a connection can also be made using the above cross-sight the methods Figs. 6 and 7, as indicated by the direction of the arrow in Fig. 6, take place (see 6 and 7).

Behufs Einmessens von Holzabfuhrwegen, Bestandsabtheilungen u. s. w. wird ferner die Boussole vorteilhaft durch Fallon's Spiegellineal mit dem auf der Gradtheilung drehbaren Spiegel zu ersetzen sein. Letzterer läfst sich entweder unmittelbar auf einem Ende des Balkens E aufschieben, während das andere Ende mit einem aufzuklappenden Diopter versehen wird, oder das nach Herausnahme der Zugschrauben ^₁ zusammengelegte Instrument trägt auf einem der heruntergeklappten Schenkel die Gradfheilung nebst Spiegel, während die beiden hochstehenden Knaggen als Visire dienen.For the sake of measuring out wood discharge routes, stock divisions, etc., the Boussole should also advantageously be replaced by Fallon's mirror ruler with the mirror that can be rotated on the degree division. The latter can either be pushed directly onto one end of the beam E , while the other end is fitted with a diopter that can be opened, or the _{instrument, which is collapsed after removing the lag screws ^ 1} , carries the degree of healing and mirror on one of the folded-down legs, while the two upright lugs serve as visors.

Claims

P ATENT DISCLAIMERS:

1. A leveling and angle measuring instrument, consisting of the rotatable base plate A, which carries two perpendiculars F ₁ and F ₂ equipped with transverse measuring rods, which in connection with vernier sliders N, sighting device T ₁ T ₂ , divided tubes R ₁ R ₂ and vernier N _B allow both an exact determination of the displacement units as well as a direct proportional reading of the slope and the vertical projection of a measured inclined distance.

2. In the case of the aforementioned instrument, the device for measuring strength and height, the reading being achieved by moving the ocular and objective on both sides by means of a cross-sight. as well as by means of transferring the displacement units from the perpendicular F to the horizontal E by parallel displacement (approximation) of the first one.

1 sheet of drawings.