DE58778C - Vorrichtung zum Messen oder Absetzen von Entfernungen und Winkeln - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf optische Winkelmesser und auf jene Klasse von Entfernungsmessern, durch welche die Entfernungen mit Hülfe von zwei Beobachtern, die auf den Enden einer Grundlinie stehen, oder durch einen Beobachter, der nach einander von den Endpunkten der Grundlinie seine Beobachtungen ausführt, gefunden wer-. den, und bezweckt, solche Instrumente zu schaffen, welche weder durch die Bewegungen beim Gebrauch, noch durch sonstige Zufälle aus der optischen Adjustirung gebracht werden können. ' .

Fig. ι der Zeichnung veranschaulicht die Anwendung der Erfindung für zwei Beobachter, die an den Endpunkten der Hülfsbasis A B stehen und die jeder mit einem Winkelinstrument ausgerüstet sind. Der Hülfsbeobachter in B setzt einen constanten Winkel (90⁰) ab, indem er eine entsprechende Stellung zu dem Beobachter in A und dem Object O einnimmt, während letzterer die Entfernung A O bestimmt, indem er sein Instrument für den Winkel OAB einstellt.

Das Instrument für den Hülfsbeobachter besteht aus einem Prismenkreuz oder einem Instrument zum Absetzen bestimmter Winkel (z. B. 90°). Es empfiehlt sich, das Instrument zu gestalten, wie Fig. 2 und .3 darstellen. Fig. 2 ist ein Schnitt nach x-x, Fig. 3, und Fig. 3 ein Schnitt nach y-y, Fig. 2.

Das Glasprisma C hat zwei belegte spiegelnde Flächen D E und F G, die unter einem Winkel von etwa 45° zu einander, geneigt sind, und zwei durchsichtige Flächen D H und H G, die unter rechtem Winkel zu einander stehen.

Die durchsichtigen Flächen bilden mit den anliegenden spiegelnden einen Winkel von ca. 122Y₂ ⁰. Die untere (be'zw. obere) Ebene des Prismas ist so vor der Beobachtungsöffnung J aufgestellt, dafs der Beobachter theils durch das Prisma, theils darunter (oder darüber) sieht. Das Prisma wird von einem geeigneten Metallgehäuse getragen, welches zum genauen Einstellen für den ersten Beobachter mit einem Zeichen ausgerüstet ist.

In Anbetracht der Schwierigkeit, ein Prisma so zu .schleifen, dafs es genau 90° oder einen anderen bestimmten Winkel anzeigt, wird es nothwendig, den angezeigten Winkel zu berichtigen. Dies geschieht mittelst eines schmalen Refractionsprismas K. Dieses Prisma mag den gewünschten Winkel haben oder einen gröfseren, in welchem Falle es um eine Achse senkrecht zu seiner eigenen Ebene gedreht wird, bis die erforderliche Berichtigung erreicht ist, worauf es in dieser Stellung befestigt wird. Das Prisma kann auch auf einer der Einlafsflächen angebracht werden, wie dies in Fig. 2 a bei k¹ gezeigt ist.

Das Instrument des ersten Beobachters ist in Fig. 4 und 5 dargestellt. Fig. 4 ist ein Schnitt· nach x-x, Fig. 5, und Fig. 5 eine Ansicht des Instrumentes. L ist ein Reflexionsprisma, ähnlich dem bereits beschriebenen, welches erforderlichenfalls in derselben Weise wie dieses berichtigt werden kann. Das Refractionsprisma M, welches durch Zusammen-

Stellung von Krön- und Flintglas achromatisch gemacht'ist, giebt einen kleinen Zerstreuungswinkel. Gehalten wird dieses Prisma von einem Halter N, welcher in Bezug auf das das Prisma L tragende Gehäuse P gedreht werden kann. Der mit dem Halter verbundene Ring Q ist mit einer Eintheilung versehen und dient in Verbindung mit einem Zeichen R auf dem Gehäuse P, Fig. 5, zum Anzeigen der Entfernungen. S ist eine am Gehäuse P befestigte Hülse, durch welche die Scala mit Ausnahme der dem Zeiger R gegenüberliegenden Stelle verdeckt wird. Die Ringe T und U dienen zur Aufnahme und zum Tragen des Halters'N auf dem Gehäuse P. Ein Zeichen V (weifs auf schwarzem Grunde. F¹) wird ebenfalls von dem Gehäuse P getragen und mufs von dem Hülfsbeobachter über dem entfernten Object gesehen werden, Ein ähnliches Zeichen auf der Platte J des Instrumentes des Hülfsbeobachters mufs dem Hauptbeobachter infolge der Reflexion des Prismas L ebenfalls über dem entfernten Object erscheinen. Zum schärferen Beobachten können die Instrumente auch noch mit Fernrohren ausgerüstet sein.

Wenn ein Band etc. angewendet wird, um die Grundlinie zu messen, so können zwei Drähte oder Ketten WW, Fig. 2 und 3, an den Instrumenten angebracht werden, so dafs ein Zug an dem Band die Beobachter ermöglicht, die Zeichen auf den Instrumenten schneller aufzufinden.

Die Wirkungsweise des Refractionsprismas M, Fig. 4, und des Correctionsprismas K, Fig. 2, ist nun wie folgt: Wird solch ein Prisma vor das Auge gehalten, so beschreibt das gesehene Object, wenn das Prisma in seiner eigenen Ebene gedreht wird, einen Kreis. Befindet sich also das Prisma in der mit ausgezogenen Linien gezeichneten Stellung (Fig. 6 und 6 a), so wird ein Object O¹ von unbegrenzter oder sehr weiter Entfernung von jedem der beiden Beobachter in Deckung mit demZeichen V auf den bezüglichen Instrumenten gesehen werden, wohingegen, wenn das Prisma um i8o° gedreht wird (s. punktirte Linien), das Object O ² für jeden Beobachter in Deckung mit dem Zeichen V des entsprechenden Instrumentes fällt.

Für Stellungen des Prismas zwischen diesen Grenzen werden Objecte, z.B. O³O*, die zwischen den Objecten O ^] und O ² liegen, mit dem Zeichen V der Instrumente zusammenfallen; das' Instrument mufs nur für jeden Fall passend in der Höhenrichtung eingestellt werden.

Die Scala kann durch Versuche auf Grund einer bestimmten Basis oder aber auch auf folgende Weise, welche aus Fig. 6 a und Fig. 7 erhellt, gefunden werden. Angenommen, dafs, wenn das Refractionsprisma mit seiner dicken Kante gegen den Hülfsbeobachter gerichtet ist

(s. punktirte Linie Fig. 6 und 6 a), ein Object in 500 m Entfernung von beiden Beobachtern in Deckung mit den anderen Zeichen gesehen werde, und dafs, wenn das Prisma um i8o° gedreht wird, ein unendlich weit entferntes Object mit den Zeichen zusammenfällt. Setzt man jetzt eine reciproke Scala auf einen Kreisdurchmesser YZ, der dem Durchmesser der Ringscala Q entspricht, ab (Fig. 7) und zieht Senkrechte durch die Theilpunkte des Durchmessers, so ergeben die Schnittpunkte der Senkrechten mit dem Kreisbogen die Lage der Theilpunkte auf der Ringscala für die Entfernungen von 1000 m, 2000 m etc.

Die andere Hälfte des Ringes kann unter Zugrundelegung einer anderen Basis entsprechend eingetheilt werden, oder es können auch drei solcher Scalen geschaffen werden. (Jede umfafst darin 120⁰.) Natürlich mufs auf dem Gehäuse P für jede Scala auch ein besonderer Zeiger vorgesehen sein.

Der Gebrauch des Instrumentes gestaltet sich wie folgt: Die Scala mag für ein beliebiges Vielfaches der Grundlinie, nach welcher sie eingetheilt ist, eingerichtet sein (z. B. das 20 fache der Basis) und die Beobachter mögen ihre Entfernung zu einander ändern, bis das Ziel von jedem Beobachter in Deckung mit den gegenseitigen Zeichen gesehen wird. Der Abstand des beobachteten Objectes ist dann 20 Mal die Entfernung zwischen den beiden Beobachtern. Soll die Entfernung zwischen zwei bestimmten Objecten ermittelt werden, so verbleibt der eine Beobachter auf dem einmal eingenommenen Standpunkt stehen, während der andere sich zunächst in die Stellung zur Beobachtung des einen und dann in die Stellung zur Beobachtung des zweiten Objectes bewegt. . Die Entfernung zwischen den Standpunkten bei der ersten und der zweiten Beobachtung multiplicirt mit 20 ergiebt den Abstand der beiden beobachteten Objecte von einander. Um den Gebrauch des Instrumentes zu erleichtern, mag ein Theil der Ringscala zu einer Scala von Factoren benutzt werden, welche das Verhältnifs der wirklichen Entfernung zur Basis angeben.

An Stelle des Bandes oder anderer Verbindungen können auch optische' Mittel angewendet werden, um den Abstand der beiden Beobachter von einander zu ermitteln. Auf dem Ring Q, Fig. 4, können ferner Scalen vorgesehen sein, welche der Verschiedenheit der Grundlinien entsprechen. Es kann auch ein Entfernungsmesser der erwähnten Art parallel zum Instrument des ersten Beobachters angeordnet werden und an Stelle eines schmalen Ringes Q eine lange Trommel vorgesehen sein, die so durch Linien eingetheilt ist, dafs, wenn das Ablenkungsprisma des Entfernungsmessers bewegt wird, so dafs die Zeichen,

welche der Hülfsbeobachter trägt, von dem Standpunkt des ersten Beobachters aus in Deckung gesehen werden, ein Zeiger sich auf der Trommel entlang schiebt. Die gekrümmten Linien, die von dem Zeiger während der Drehung der Trommel geschnitten werden, bilden sonach eine Scala, welche der Entfernung zwischen den Beobachtern als Grundlinie angepafst ist. Im anderen Falle kann auch ein Prisma mit oder ohne Fernrohr in Verbindung mit zwei Zeichen . angewendet werden. Der erste Beobachter bestimmt hier, indem er eine Lattenscala beobachtet, seine Entfernung von dem Hülfsbeobachter und stellt darauf seinen Zeiger dieser Entfernung entsprechend auf der oben erwähnten Trommel ein. Dieses Prisma wird zweckmäfsig so angeordnet, dafs es zum Theil in dem reflectirten Gesichtsfelde des ersten oder des zweiten Beobachters liegt. '

Aus Gesagtem erhellt;' dafs, wenn Entfernungen feststehender Gegenstände ermittelt werden sollen, ein Beobachter beide Instrumente nach einander bedienen kann, wenn sie auf geeigneten Stützen oder Gestellen aufgestellt werden, dafs ferner solche Entfernungen sich auch nur mit Hülfe des. einen in Fig. 4 und 5 gezeigten Instrumentes auffinden lassen. Zu diesem Zweck wird zunächst das Instrument so eingestellt, dafs man den constanten Winkel OBA, Fig. ι, absetzen kann, worauf man die Grundlinie A B mit Stangen kennzeichnet; dann wird dasselbe Instrument von dem Punkte A aus gebraucht und die Stange in dem Punkte B in scheinbare Deckung mit dem Ziel O gebracht.

Claims (1)

1. Patent-Anspruch:

   Eine Vorrichtung zum Messen oder Absetzen von Entfernungen und Winkeln, bei welcher zwei optische Instrumente B und A, Fig.. 1, mit Doppelreflexionsprismen C bezw. L, Fig. 2 und 4,- in der Weise angewendet werden, dafs an einem Ende der Grundlinie mittelst des durch ein Prisma k \ Fig. 2a,. corrigirbaren Prismeninstrumentes B ein bestimmter Winkel OBA, Fig. ι, abgesetzt und das am anderen Grundlinienende befiridlichelnstrument A durch Drehung eines drehbaren Refractions-. prismas M, Fig. 4 und 5, für den der Entfernung des Zieles entsprechenden Winkel OAB, Fig. i, eingestellt wird, wobei sich, aus der Winkelstellung des Primas M die Entfernung des beobachteten Objectes ergiebt, welche an einer Ringscala Q ablesbar ist.

   Hierzu ι Blatt Zeichnungen.