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Selbstreduzierender Entfernungs- und Höhenmesser mit Meßlatte am Ziel
Selbstreduzierende Entfernungs- und Höhenmesser mit (vertikaler) Meßlatte am Ziel
sind verschiedentlich bekannt geworden. Die Reduktion der Lattenablesungen wird
dabei gewöhnlich auf mechanischem Wege vorgenommen. Der Gegenstand der Erfindung
bezieht sich auf eine optische Vorrichtung zur unmittelbaren Ablesung sowohl der
Horizontalals auch der Vertikalprojektion der Zielstrahllänge. Auch solche optische
Vorrichtungen sind bekannt geworden, doch weisen sie gewisse Nachteile auf. Einer
derselben besteht darin, daß die Sicherheit der Ablesung wesentlich abhängt von
der Beleuchtung der Reduktionskurve, deren Ordinaten sich aus den bekannten tachymetrischen
Beziehungen
ergeben, worin E bzw. 1t die gesuchte Horizontal- bzw. Vertikalprojektion des unter
v` geneigten Zielstrahles, L der zwischen zwei Fäden abzulesende Abschnitt einer
vertikalen Meßlatte und U ein (in alalytischem Maß ausgedrückter) konstanter Vertikalwinkel
ist.
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Ein weiterer Nachteil der bekannten Vorrichtung besteht darin, daß
die beiden gesuchten Größen E und lt durch Lattenab-Lesungen an zwei verschiedenen
Stellen (Fäden bzw. Strichen) im Gesichtsfeld des Fernrohres erhalten werden.
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Im Gegensatz zu den bekannten Vorrichtungen verwendet die Erfindung
nicht ein, sondern drei fest verbundene, vorteilhaft mit gemeinsamem Okular versehene
Fernrohre (Dreibildentfernungsmesser), und die Ahlesung der gesuchten Größen geschieht
unmittelbar an nur einem (horizontalen) Faden. Zur Erzielung dieser Wirkung sind
vor zweien der drei Fernrohre je' ein Paar von Keilen mit genau gleich großen Ablenkungswinkeln
so angeordnet, daß bei waagerechter Zielung des Fernrohres die brechenden Kanten
beider Keile des einen Paares horizontal und des anderen Paares vertikal liegen.
Einer der Keile steht fest; der zweite Keil jedes Paares aber wird bei geneigter
Zielachse um den doppelten Neigungswinkel des Fernrohres gedreht.
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Die hierbei auftretenden Ablenkungen der Zielstrahlen zeigen Abb.
i bis 4. In Abb. i ist schematisch der Längsschnitt durch ein Fernrohr dargestellt,
dessen optische Achse F-0 auf einen Punkt Po zeigt, dessen Abstand von O die Streckeneinheit
sei. Setzt man vor das Objektiv 0 des Fernrohres einen Keil I(1 mit waagerechter
brechender Kante (Abb. z) und dem Ablenkungswinkel cw/z, so wird ein Punkt P1 an
der Zielmarke F erscheinen, der
um (.)/2 vertikal über Po .Hegt.
Durch Vorsetzung eines weiteren Keiles l(2 (Abt. 3) mit dem gleichen Ablenkungswinkes
und ebenfalls waagerechter brechender Kante kommt ein ebenfalls senkrecht über Po
im Abstand (.;j2 -;- w/2 liegender Punkt P2 zur Abbildung an der Zielmarke F. Dreht
man jetzt diesen zweiten Keil um den Winkel 2v, so wird (vgl. den Seitenriß in Abb.
4) ein Punkt P2 an der Zielmarke erscheinen, der mit P2 auf einem Kreis um P1 liegt.
Die vertikale Ablenkungsdifferenz zwischen P2' und Po ist CU=CU@2+W2#COS2y
= c0!2 (I -{- COS 2 Y) = CO . COS2 Y . (C)
Verwendet man also
in Gleichung (a) an Stelle eines konstanten Winkels den aus der Beziehung (c) folgenden,
mit der Neigung v des Zielstrahles variablen Wert w', so folgt
oder mit (a =1/l00 E-zoo#l. (d) Die seitliche Abweichung des Punktes P2 (vgl. Seitenriß
in der Abb. ¢) von der Vertikalen ergibt sich unmittelbar aus der Abb. 4 zu
Die seitliche Abweichung wird zu einer vertikalen Abweichung, wenn man sich das
Keilpaar gemeinsam um 9o° gedreht denkt. Verwendet man also in der Gleichung (b)
an Stelle des konstanten Wertes w den aus der Gleichung (e) erhaltenen Wert w",
so ergibt sich auch hier la = zoo # l . (f)
Bei der praktischen Ausführung
dies Verfahrens wird vorteilhaft eine etwa von der Mitte (dem Nullpunkt aus) nach
oben und unten bezifferte Latte verwendet. Der Horizontalfaden des Dreibildentfernungsmessers
wird auf den Nullpunkt desjenigen der drei Lattenbilder eingestellt, das vom Objektiv
ohne Vorsatzkeile (also bei geradliniger Visur) entworfen wurde. Hiernach sind die
drehbaren Keile vor den beiden anderen Objektiven erfindungsgemäß je um den doppelten
Neigungswinkel der Visur zu verdrehen, worauf am gleichen Horizontalfaden, aber
an den beiden andern scheinbar vertikal. verschobenen Lattenbildern die gesuchten
Größen E und lt unmittelbar abgelesen werden.
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Die Verdrehung der beiden beweglichen Keile kann erfindungsgemäß auch
zwangsläufig dadurch erfolgen, daß die Dreheinrichtung in bekannter Weise in zwangsläufige
Verbindung gebracht wird mit einer am Kippa dhsenlager c fest angebrachten Vorrichtung
wie etwa einem Kegelxadpaar.
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung, und zwar mit zwangsläufigem
Antrieb der beiden Drehkeile, ist in Abb. 5 in einem schematischen Schnitt durch
die optischen Achsen der drei Fernrohre 1, 2 und 3 dargestellt, deren gemeinsames,
mit horizontalem und vertikalem Zielfaden versehenes Gesichtsfeld durch das Okular
¢ betrachtet wird. Das mittlere Fernrohr 2 der drei Fernrohre dient zur unmittelbaren
Einstellung der Meßlatte, mit deren Nullpunkt der waagerechte Zielfaden durch entsprechende
Neigung des Fernrohres zur Deckung gebracht wird. Bei dieser Neigungseinstellung
wälzen sich die in Zylinderform die Körper der Fernrohre i und 3 umgebenden Kegelräder
5 und 6 auf den fest am Fernrohrbock 7 angebrachten Kegelrädern 8 und 9 ab. Die
zylindrischen Kegelräder 5 und 6 drehen sich bei einer Neigung v der fest verbundenen
Fernrohre um den Winkel2v mit den Zielachsen der Fernrohre i bzw. 3 als Rotationsachsen.
Mit den rotierenden Zylindern sind fest verbunden die Keile i o bzw. i i, die sich
somit gegen die fest am Fernrohr angebrachten Keile 12 und 13 der angegebenen Bedingung
entsprechend verdrehen. Infolge dieser Keildrehung verschieben sich die in den seitlichen
Fernrohren erzeugten Lattenbilder im vertikalen Sinne, und zwar so, daß die am horizontalen
Zielfaden, mit dem im Mittelfernrohr z der Lattennullpunkt eingestellt wurde, abzulesende
Lattenbezifferung unmittelbar die Horizontal-bzw. Vertikalprojektion der Zielstrahlenlänge
angibt.
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Die Drehung erzeugt neben der für die Messung verwendeten vertikalen
Lattenverschiebung auch eine seitliche Versetzung des Lattenbildes, die ohne Einfluß
auf die Messungsergebnisse ist. Die beiden Glasplatten 16 und 17 sind um die beiden
kugelartigen Drehachsen 21 und 22 schwenkbar. Um die festen Stifte 23 und 24 der
beiden Schraubenmuttern 25 und 26 greifen die gabelförmigen Halter 27 und 28. Beim
Drehen der Knöpfe 14 `und 15 werden die S.chra.ubenmuttern 25 und 26 verschoben,
und die verschwenkbaren planparallelen Glasplatten 16 und 17 können die seitlich
versetzten Bilder dem im Mittelfernrohr entstandenen Lattenbild bis zur Koinzidenz
genähert werden. In diesem Fall wird es möglich, den Nullpunkt der Latte als Ableseindex
an den verschGbenen Lattenbildern zu benutzen, so daß also für die Messung der gesuchten
Größen ein das gesamte Fernrohrgesichtsfeld durchlaufender Zielfaden entbehrt werden
kann.
Die Scharfeinstellung aller drei Fernrohre erfolgt durch gemeinsame
Verschiebung der Zwischenlinsen 18, i 9 und 20.