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Winkelmeßgerät, Theodolit, Bussolengerät o. dgl. Die Erfindung betrifft
eine Einrichtung zum Ablesen gegenüberliegender Teilkreisstellen, z. B. von Rosenscheiben
von Bussolengeräten, von Theodoliten u. dgl., bei welcher von den Ablesestellen
ausgehende Strahlen zu einem Koinzidenzbild vereinigt werden. Damit man bei einer
einzigen Einstellung unmittelbar das arithmetische Mittel der beiden gegenüberliegenden
Kreisstellen ablesen kann, müssen im Koinzidenzbild die beiden Teilungsbilder nach
entgegengesetzten Richtungen verlaufen. Während aber bei einem bekannten Gerät dieser
Art (Patent 425 790) für die optische Verschiebung der Teilungsbilder zwei
voneinander getrennte planparallele Glasplatten notwendig sind, die in zueinander
entgegengesetztem Drehsinn gedreht werden müssen,' entsprechend dem entgegengesetzten
Richtungssinn der Teilungsbilder, wird nach der Erfindung durch besondere Anordnung
der Ablesepri.sinen die gegenläufige Verschiebung der beiden Teilungsbilder durch
die Drehung eines einzigen optischen Gliedes, nämlich durch zu einem zweiarmigen
Hebel verbundene Glasplatten erzielt, was für den Aufbau des Geräts eine erhebliche
Vereinfachung und für die Herstellung eine wesentliche Verbilligung bedeutet. Es
handelt sich also um ein Winkelmeßgerät, Theodolit, Bussolengerät o. dgl. mit Einrichtung
zum Ablesen gegenüberliegender Teilkreisstellen, bei welcher die Ablesestellen eines
Teilkreises in bekannter Weise mittels Planparallelplatten zu einem Koinzidenzbild
vereinigt werden und die jeweilige Größe der gegenseitigen Verschiebung der Koinzidenzbildteile
in Bruchteilen der Teilungsintervalle der Gradteilung an einem Ablesemittel, Trommel
o. dgl. ablesbar ist. Bei einem solchen Gerät beruht die Neuerung gemäß der Erfindung
im wesentlichen darin, daß die planparallelen Glasplatten miteinander zu einem zweiarmigen
Hebel verbunden und um dessen rechtwinklig zu seiner Längsrichtung verlaufende Mittelachse
gemeinsam drehbar sind. Erfindungsgemäß ist der die planparallelen Glasplatten bildende
doppelarmige Hebel zweckmäßig auf der Innenseite der Deckplatte eines den Teilkreis
oder die Bussole einschließenden Gehäuses gelagert und zwischen zwei in derselben
Ebene befindlichen Prismenpaaren drehbar.
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Die Zeichnung zeigt den Erfindungsgegenstand beispielsweise an einem
Bussolentheodolit, und zwar Abb. i eine Vorderansicht des Bussolentheo:dolits, teilweise
im Schnitt, Abb. z eine schaubildliche Darstellung der optischen Teile der Ablesevorrichtung
in Verbindung mit einem optischen Mikrometer und Abb. 3 ein Koinzidenzablesehild.
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Das Fernrohr i ist in bekannter Weise um eine waagerechte Achse 2
kippbar auf dem Fernrohrträger 3 gelagert, welcher auf einer
um
die senkrechte Achse des Gerätefußes 4 drehbaren Büchse 5 befestigt ist. 6 ist eine
Feineinstellvorrichtung zum genauen Einstellen des Meßgeräts auf ein Ziel und 7
eine Klemmvorrichtung zum Festklemmen des Fernrohrträgers 3. Der gehäuseartig ausgebildet
Fuß des Fernrohrträgers 3 umfaßt eine Bussole, deren Teile mit den Bezugszeichen
8 bis 12 bezeichnet sind. Wie Abb. 2 zeigt, ist bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel
die Rosenscheibe io auf ihrer Oberseite mit einer Teilung 12, versehen.
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Zum Ablesen dieser Teilung unter Benutzung von Koinzidenzbildern sind
zwei zueinander gegenüberliegende, unter durch Glasscheiben 13, 14 (Abb.2) abgeschlossenen
Fenstern angeordnete Glasprismen 15, 16 vorgesehen. Durch diese Prismen werden
die Lichtstrahlenbündel, welche durch die Fenster 13, 14 eintreten und von
den unter diesen 13, 14 liegenden Stellen der Gradteilung 12 zurückgeworfen werden,
durch die Schrägflächen st, s`-', bzw. s1', s=' der Glasprismen 15, 16 nach anderen
Prismen 17, 18 h:ingespiegelt. Durch die Schrägflächen s3, s4 bz`v. s3', s4' der
zweiten Prismengruppe 17, 18. werden diese Lichtstrahlenbündel in ein gemeinsames
Glasprisma i9 gespiegelt und durch dessen Schrägfläche S nach einer Ableselupe 2o
geworfen, von wo sie in das Auge-des Beobachters gelangen.
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Der Verlauf dieser Lichtstrahlenbündel ist in der Abb. 2 durch je
einen mit a bzw. b bezeichneten Lichtstrahl dargestellt, und zwar
teilweise in vollen und teilweise in gestrichelten Linien. Diese beiden Lichtstrahlenbündel
erzeugen im Auge des Beobachters ein Bild der beiden Ablesestellen der Teilung,
wie ein solches in der Abb. 3 dargestellt ist.
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Um nun die beiden Gradteilungen in genaue Koinzidenz zu bringen, ist
ein optisches Mikrometer vorgesehen, bei welchem erfindungsgemäß die Planparallelplatten
21 zu einem zweiarmigen Hebel verbunden oder, wie in der Zeichnung dargestellt,
aus einem gemeinsamen Stück bestehen. Dieser Planparallelplattenhebel 21 ist zwischen
den Glasprismenpaaren 15, 16 und 17, 18 eingegliedert und in seiner Längsmitte in
einer Fassung 22 (Abb. i) gelagert, die mit einer Achse 23 verbunden ist. Diese
Achse 23 ist in der Deckplatte 3d des im Fußstück des Fernrohrträgers3 gebildeten
Bussolengehäuses drehbar gelagert. Auf dem aus der Deckplatte 311 herausragenden
Teil der Welle 23 ist ein Zeigerhebel 24 (Abb. 2) befestigt, dessen Spitze 25 über
einer Teilung 26 verschwenkbar ist, so daß mittels der Zeigerspitze 25 die Verschwenkung
des Hebels mit den planparallelen Glasplatten 21 auf der Teilung 26 abgelesen werden
kann. Beim Drehen des Hebels mit den planparallelen Glasplatten 2 1 werden die Lichtstrahlen
beider Strahlenbündel nach derselben Seite hin und um denselben Betrag abgelenkt,
der als proportional zur Tangente des Verschwenkungswinkels betrachtet werden darf.
Um nun aber durch eine solche seitliche Drehung des Parallelplattenhebels 21 dennoch
in der A.bleselupe eine gegenläufige Verschiebung der Koinzidenzbildteile zu erzeugen,
weisen die Ableseprismen 15 bis 18 die in der Abb. 2 dargestellte
Anordnung auf. Es sind hier die Ableseprismen 15, 17 einerseits und 16, 18
andererseits durch zueinander symmetrische, schräge und als Spiegelflächen ausgebildete
Schnitte in zwei Paare 15, 16 und 17, 18 von zueinander symmetrischen Prismen unterteilt
und auseinandergezogen, so daß' zwischen den Glasprismen 15, 17 und 16, 18
ein Raum entstanden ist, in welchen bei einer Verdrehung der Gradteilung 12, gegenüber
den Glasprismen 15, 16 die die beiden Koinzidenzbildteile übertragenden Strahlenbündel
sich nach ein und derselben Seite hin verschieben. Dem Beobachter werden aber trotzdem
hierbei in der Ableselupe 2o die beiden Koinzidenzbildteile sich gegeneinander zu
verschieben scheinen. Es genügt deshalb, in diesem Zwischenraum einen einzigen den
Weg beider Strahlenbündel gemeinsam durchquerenden planparallelen Glaskörper, .
der die beiden Planparallelplatten 2,1 bildet, anzubringen und zu verschxvenken,
um für den Beobachter das Koinzidenzbild iri der Ableselupe in Bleieher Weise zu
verändern, wie dies durch eine Verdrehung der Gradteilung gegenüber den Ableseprismen
bewirkt würde. Da nun daher ein Verschwenken des planparallelen Glaskörpers 21 gegenüber
dem feststehenden Fernrohrträger und der feststehenden Gradteilung die gleiche Wirkung
auf das Koinzidenzbild in der Ableselupe hat wie ein Verdrehen der Gradteilung gegenüber
dem Fernrohrträger bei feststehendem planparallelem Glaskörper 21, so kann man bei
irgendeiner Stellung des Fernrohrträgers 3 am Kreis io messen, wie zweit die gegebene
Stellung vom nächsten Teilstrich entfernt ist. Zu diesem Zwecke dreht man lediglich
den Hebel 24 und damit den planparallelen Glaskörper 2i, bis die zunächstliegenden,
einander gegenüberliegenden Teilstriche in Koinzidenz kommen. Der Wert dieser Teilstriche
des Kreises io und die Stellung des Zeigers 25 zur Teilung 26, welche Untereinheiten
der Kreisteilung angibt, geben zusammen die genaue Ablesung.
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Wird bei Verwendung des Bussolentheodolites zu Vermessungszwecken
der Fernrohrträger durch Anzielen eines Geländepunktes in irgendeiner beliebigen
Richtung eingestellt und die die Gradteilung i2 tragende Rosenscheibe
io
von dem an ihr befestigten Magneten i i im Raum festgehalten, so erscheinen in der
Ableselupe 2o zwei Stellen der Gradteilung 12, die dann durch passendes Verschwenken
des planparallelen Glaskörpers 21 in Koinzidenz gebracht werden können. Die richtige
Ablesung der Richtung, nach der der Bussolentheodolit eingestellt ist, ergibt sich
alsdann aus dem arithmetischen Mittel der Werte der beiden in Koinzidenz gebrachten
Teilstriche der Gradablesung und dem Zahlenwert, der durch die Stellung des Zeigers
25 auf der Teilung 26 bestimmt wird. Hierbei wird die Einwirkung einer etwa vorhandenen
Exzentrizität der Gradteilung ausgeschaltet. Das Ablesen erfolgt in Bruchteilen
der Teilungsabstände der Teilung 12. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist
vorausgesetzt, daß zur Orientierung im Raume der Gradteilung 12 der Rose io zum
Magneten i i so angebracht ist, daß bei einer Richtungsablesung o das Zielrohr genau
nach Norden zeigt.
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Die Ablesung würde in gleicher Weise erfolgen, wenn der Kreis fest
mit dem Unterteil verbunden wäre. Nur erhielte man dann als Ablesung nicht nach
Norden, sondern beliebig orientierte Richtungen.
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Das Verschwenken des planparallelen Glaskörpers 21 kann auch mittels
anderer Hilfsmittel erfolgen, z. B. kann zum Verschwenken eine Schraube vorgesehen
werden, deren Kopf zu einer mit einer Teilung versehenen Trommel ausgebildet ist.
Auch könnte, um eine Ablesung des Koinzidenzbildes von der Vorderseite des Geräts
her zu ermöglichen, das Prisma i9 mitsamt der Ableselupe 2o so angeordnet sein,
daß die Austrittsachse der Lupe angenähert in eine rechtwinkelig zur Fernrohrkippachse
2 stehende Ebene zu liegen käme. In diesem Falle würden die Teilstriche der Gradteilung
12 in der Ableselupe senkrecht verlaufend erscheinen. Ferner könnte bei einer derartigen
Anordnung das Prisma icg mit der Ableselupe zusammen um eine waagerechte Achse kippbar
oder um eine senkrechte Achse 'schwenkbar angeordnet werden, so daß von der jeweiligen
Okularseite des Fernrohres her nach entsprechendem Kippen oder Schwenken des genannten
Prismas samt Ableselupe die Ablesung ohne weiteres erfolgen könnte. Es könnte auch
nur das Prisma i9 allein gekippt oder verschwenkt werden ünd jeder Endlage entsprechend
eine besondere Ableselupe angeordnet werden.
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Der Planparallelglaskörper 21 kann entweder aus einem einzigen Glaskörper
oder aus zwei Körpern bestehen, die in Verlängerung zueinander in einer gemeinsamen
Fassung 22 derart gefaßt sind, daß je einer der die planparallelen Glasplatten bildenden
Körper je ein Strahlenbündel schneidet.