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Fahrbares Vermessungsgerät Zum Aufzeichnen von Bodenprofilen sind
fahrbare Vermessungsgeräte mit einem über einer Papierbahn angeordneten Schreib-oder
Nadelrad vorgeschlagen, dessen Umdrehung von einem Fahrzeugrad abgeleitet und dessen
Richtung durch ein Steuerglied änderbar ist. Auf solche Vermessungsgeräte bezieht
sich die Erfindung, durch die ein übersichtliches, leicht zu handhabendes Gerät
geschaffen wird, bei dem mit einfachen Mitteln die Geschwindigkeit des Schreibunterlagenvorschubs
der Streckenneigung entsprechend verändert wird. Nach der Erfindung ist dies dadurch
erreicht, daß für die Winkeleinstellung, des Schreib- oder Nadelrades zur Papierebene
der Nadelradträger getrieblich mit dem bei anderen Profilaufzeichengeräten bekannten,
mit einem Rad über den Boden entlanglaufenden Testarme so verbunden ist, daß die
vom Nadelrad fortgeschaltete Schreibunterlage entsprechend der Projektion der durchfahrenen
Strecke auf die Wagerechte fortgeschaltet wird.
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In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt.
Abb. r dient nur zur Erläuterung des grundsätzlichen Aufbaues der Geräte, auf die
die Erfindung sich bezieht. Die Abb. a und 3 deuten funktionelle Stellungen des
Schreibrades an. In den Abb.4 und 5 ist der Zusammenhang des Schreibrades mit seinen
Antriebs- und Einstellteilen in zwei Ansichten teilweise im Schnitt dargestellt.
Die Vermessungsgeräte, auf die sich die Erfindung bezieht, haben zwischen Laufrädern
ein durch die Gewichtswirkung ständig in der Senkrechten gehaltenes Schreibgerät,
beispielsweise ein über Walzen gewickeltes Papierband, das unter einem senkrecht
auf und nieder gehenden Schreibstift wagerecht vorbeigezogen wird. Auf dieses Schreibgerät
werden die Bewegungen eines den Laufrädern voraneilenden, auf dem Gelände freischwingend
abgestützten Tasterarmes maßstäblich übertragen. Das Schema nach Abb. t läßt diesen
Grundgedanken in seiner einfachsten Form erkennen. Danach ist zwischen Laufrädern
L ein das Schreibgerät tragendes Gestell B aufgehängt, das unter dem Einfluß des
möglichst tief gelegten Gewichtes G sich ständig senkrecht einstellt. Ebenfalls
lose drehbar ist ein Tasterarm A auf der Laufräderachse C gelagert, der an seinem
freien Ende eine Laufrolle R trägt. Die Verhält: hisse sind so gewählt, daß der
Arm A genau wagerecht, d. h. im rechten Winkel zum senkrechten Gestell B liegt,
wenn auch der Berührungspunkt O der Laufrolle R auf derselben Wagerechten des Geländes
liegt wie der Berührungspunkt P der Laufräder L. Bleiben die beiden Punkte
O und P in dieser Lage zueinander, wenn das Gerät fortbewegt wird, so ist die befahrene
Strecke völlig eben, d. h. ohne Steigung und ohne Abfall. Wird dabei durch ein Kegelradgetriebe
K ein Papierband D unter einem Schreibstift S bewegt, in
der Weise,
daß diese Bewegung maßstäblich der befahrenen Strecke entspricht, was sich durch
die Wahl des Umfanges der Laufräder L und des Übersetzungsverhältnisses im Kegelradgetriebe
leicht erreichen läßt, so entsteht auf dem Papierband ein wagerechter Strich. Die
Ordinaten auf dem Papierband lassen dann ohne weiteres erkennen, wie lang die Strecke
war, die als völlig eben verzeichnet ist. Steigt das Gelände an oder fällt es ab,
so liegt entweder der Punkt O höher oder tiefer als die Berührungspunkte P der Laufräder,
d. h. der Tastenarm A schwingt nach oben oder unten aus. Diese Bewegung wird durch
einen am Gestell gelagerten zweiarmigen Hebel H, dessen eines Ende mit dem hinter
seinem Drehpunkt liegenden Ende des Armes A und dessen anderes Ende an einem den
Schreibstift S tragenden, in senkrechten Führungen gleitenden Schlitten E angreift,
auf den Schreibstift S übertragen. Dieser hebt bzw. senkt sich also im Verhältnis
der Lage der Berührungsstelle 0 der Laufrolle R zur Berührungsstelle P der
Laufräder L. Wird über und unter einer wagerechten Nullinie die Papierbahn
in Abszissen eingeteilt, die Maßeinheiten für die Grade des Winkels darstellen,
über oder unter dem sich der Punkt O zum Punkt P bewegt, so zeichnet der Schreibstift
S nicht nur die Länge der Strecke, sondern auch die Grade ihrer Steigungen und ihres
Abfallens ein. In dieser einfachen Form würde das Gerät für die Praxis nicht brauchbar
sein, weil sich ein maßstäbliches Bodenprofil nicht erzeugen läßt. Eine Einrichtung,
die dazu dient, zeigen die Abb. 2 bis 5. " An Stelle eines Schreibstiftes wird ein
mit nadelartigen Zähnen besetztes Rädchen 25 (Abb. 2 und 3) verwendet, das von den
Laufrädern L angetrieben, vom Tastenarm A winklig eingestellt lind das zum Regeln
der Papierbandbewegung benutzt wird. Ein nicht dargestelltes Federwerk, das z. B.
die eine Papierbandwalze antreibt, sucht das Papierband D ständig im Sinne- des
Pfeiles y (Abb.2) wagerecht unter dem Rädchen 25 entlangzuziehen. Dessen Nadelzähne
drükken sich in das Papierband D, hinter dem an dieser Stelle z. B. eine Gummiwalze
liegt, ein und halten dieses fest. Beim Drehen des Rädchens 25, das in Richtung.
der Papierbandbewegung umläuft, geben dessen Nadelzähne bei wagerechter Lage des
Rädchens gemäß Abb.2 das Papierband in demselben Maße frei, wie der Umfang des Rädchens
25 sich auf dem Papierband abrollt. In diesem Falle ist das Maß. X der Papierbandschaltung
gleich der Länge des Weges Z, den das Rädchen durchlaufen und der durch Eindrückungen
seiner Nadelzähne im Papierband markiert ist. Wird jedoch das Rädchen 25 entsprechend
der Winkelstellung des Tasterarmes A durch diesen winklig zur wagerechten Papierbewegung
eingestellt (Abb.3), so geben bei gleicher WegstreckeZ des Rädchens 25 dessen Nadelzähne
jedoch das Papierband nur um das Maß. x1 frei, das kleiner als Z ist und das in
diesem Falle die Projektion der Wegstrecke Z auf die Wagerechte darstellt. Auf dieser
lassen sich daher durch Ordinaten Maßeinheiten der Projektion einer vom Rädchen
25 durchlaufenen Strecke auf die Wagerechte verzeichnen. Die Länge der Wegstrecke
wird durch die Nadelzähne markiert. Wenn diese an einer Farbrolle vorbeistreifen,
sind diese Markierungen gut ablesbar. Die Höhenlage der Streckenpunkte mit Bezug
auf einen bekannten Ausgangspunkt der Messung wird durch die Abszissen dargestellt.
Der Winkel der Steigung oder des Gefälles der Geländestrecke ist durch ihre Lage
zur wagerechten Nullabszisse des Papierbandes ohne weiteres gegeben.
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Das Meßrädchen 25 ist in einem aus Leichtmetall bestehenden, im Querschnitt
etwa E-förmigen Kopf 26 (Abb. 5) gelagert. Dieser Kopf 26 ist schwenkbar auf einer
Gleitstange 27, die in einer am Gehäuse 3 befestigten Hülse 28 gleitet und durch
diese geführt ist. An der Stange 27 greift mittels Seilzuges '29 ein ebenfalls in
einer am Ge= hause 3 festen Hülse 30 gleitendes Gewicht 31 (Abb. 4) an, durch
das eine Entlastung der Stange 27 und der sie belastenden Teile (Kopf 26 u. dgl.)
in der Weise erreicht ist, daß diese Stange 27 in jeder Lage schwebt, also ohne
Kraftaufwand in ihrer Hülse 2$ auf und nieder schiebbar ist. Das im Kopf 26 (Abb.
5) 'gelagerte Meßrädchen 25 wird durch eine biegsame Welle 32 über das im Kopf 26
gelagerte Zwischenzahnrad g3 (Abb. .4) und ein auf der Welle 34 des Rädchens' 25
befestigtes Zahnrad 35 von der Achse 4 der Laufräder L -angetrieben. Zu diesem Zwecke
ist auf dieser Achse 4 ein Zahnrad 36 fest angeordnet, das auf ein am Gehäuse 3
gelagertes Zahnrad 37 einwirkt, dessen Achse an der biegsamen Welle 32 angreift.
Das übersetzungsverhältnis der Drehung des Meßrädchens 25 zur Laufräderdrehung ist
i : i . Wenn 'also der Umfang der Laufräder 3 m, der des Meßrädchens- 3 cm beträgt,
so wird beim Befahren der Meßstrecke das Meßrädcnen je 3 m Wegstrecke durch 3 cm
auf dem Papierband D, also im- Maß: stäb i : i oo, die Geländestrecke markieren.
Der Lagerkopf 26 ist in seinem unteren Teile mit zwei lappenartigen Vorsprüngen
38 und 39 versehen, die durch einen Achsschenkel .4o, dessen geometrische- Achse
in.- der Ebene des Meßrädchens z-5 liegt, verbunden sind. Über diese Achse 40 ist
vor ihrer Befestigung
eine den oberen Teil. der Gleitstange 27
bildende Gabel geschoben, dert.i Zinken 41,42 (Abb. 4) ebenfalls lappenförmig sind
und zur Führung des Kopfes 26- sich an dessen lappenförmige Vorsprünge 38, 39 anlegen.
Auf dem Achsschenkel 4o des Lagerkopfes 26 ist außerdem ein Zahnrad 43 befestigt.
Mit diesem Zahnrad 43 steht ein Zahnrad 44 (Abb. 5), das zwischen den nach vorn
ausladenden Gabelzinken drehbar gelagert ist, in Eingriff. An diesem Zahnrad 44
greift eine biegsame Welle 45 an, die mit einem im Gehäuse 3 drehbar gelagerten
Zahnsektor 46 in Verbindung steht. Dieser steht unter dem Einfluß eines mit dem
Tasterarm A verbundenen Zahnsektors 47, und auf ihn werden die Winkelverdrehungen
dieses Tasters A übertragen. Durch die biegsame Welle 45 wird der Lagerkopf 26 und
damit das Meßrädchen 25 in den Winkel eingeschwenkt, in den sich der Tasterarm A
einstellt.
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In Abb.5 steht das Meßrädchen 25 wagerecht auf, dem Papierband D,
und zwar auf der Nullinie der Abszissen. Wird der Kopf 26 verschwenkt und damit
das Meßrädchen 25 vom Tasterarm in den Winkel eingestellt (Abb.3), in den der TasterarmA
auf dem Gehäuse ausgeschwungen ist, so wird, je nachdem, ob es sich um eine Steigung
oder eine Neigung handelt, das Meßrädchen mit der Stange 27 nach oben oder unten
auf dem Papierband D klettern. Je nach der Winkelgröße wird dabei das Papierband
schneller oder langsamer von den Nadelzähnen des umlaufenden Rädchens 25 freigegeben,
so daß entsprechend dem Verlauf des Geländes, auf dem das Vermessungsgerät jeweilig
abrollt, eine mehr oder weniger steile Kurve von dem Meßrädchen in die Papierbahn
eingedrückt wird. Diese Kurve kann sich ohne Störung entwickeln, zumal die Stange
27 mit ihrem Zubehör und den Antriebs- und Winkeleinstellteilen für das Meßrädchen
25 durch das Gewicht 3 i völlig entlastet ist.
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Es empfiehlt sich, wie gezeichnet, für das Meßrädchen 2 5 ein zweites
mit Nadelzähnen besetztes Gegenrädchen 5o im Lagerkopf 26 spiegelgleich anzuordnen,
das von gleicher Größe ist und mit gleicher Umlaufgeschwindigkeit auf einer Gummiwalze
52 abläuft und durch das das registrierende Meßrädchen 25 auf seinen Kurvenwegen
sicher geführt ist. Diese Sicherheit wird noch erhöht, wenn, wie in Abb. 4 angedeutet
ist, die Gummiwalze 53, über die die Papierbahn D geführt ist und auf der das Rädchen
25 aufsetzt, mit der Gummiwalze 52 des Gegenrädchens 5o durch Federn 51 o. dgl.
leicht verspannt ist, damit der Lagerkopf 26 gewissermaßen zwischen diesen Walzen
eingespannt und gegen unvnllkürliche Bewegungen gesichert liegt.