-
Theodolit Die Erfindung betrifft einen Theodoliten, dessen Kippachse
unmittelbar im Gestell gelagert ist, einen sogenannten Tetens-Theo.doliten. Bei
diesem sitzt das Beobachtungsfernrohr an einem Achsenkörper, der um die unmittelbar
im Gestell gelagerte waagerechte Kippachse schwenkbar ist und die Höhenwinkelebene,
in der das Zielobjekt liegt, einzustellen gestattet. Die Einstellung des Seitenwinkels
erfolgt durch Verschwenken des Fernrohres in der Höhenwinkelebene. Für die Verfolgung
von beweglichen Luftzielen, insbesondere zur Ermittelung der Entfernung von Flugzeugen
nach den Methoden der Langbasisentfernungsmesser, haben sich derartige Tetens-Theodolite
als besonders vorteilhaft enviesen. Diese werden, wie z. B. durch die Patentschrift
264188 bekanntgeworden ist, in der Weise benutzt, daß an zwei auseinanderliegenden
Standorten je ein Theodolit. aufgestellt wird, wobei deren waagerechte Kippachse
in der Verbindungslinie der beiden Standorte liegen und das Ziel durch zwei Beobachter
gleichzeitig von den beiden getrennten Beobachtungsorten aus anvisiert wird. Die
beiden Ziellinien bilden dann in bekannter Weise zusammen mit der Verbindungslinie
der beiden Standorte, der Basis, das Zieldreieck, dessen Basiswinkel an den Nebenkreisen
der beiden Tetens-Theodolite abgelesen werden. Die Zielentfernung von dem einen
oder anderen der beiden Standorte kann daher unmittelbar aus der Basis und den beiden
an den Nebenkreisen abgelesenen Basiswinkeln ermittelt werden. Hierauf beruhen die
Vorzüge derartiger Theodolite für die Flugabwehr. Da es bei der Beobachtung bisweilen
vorkommt, daß der Höhenwinkel durch 9o° hindurchgeht und der Beobachtende dann seinen
Standort wechseln mühte, sind auch Tetens-Theodolite, deren Kippachse, wie gesagt,
unmittelbar im Gestell gelagert ist, vorgeschlagen worden, die zwei um i8o° versetzte
gebrochene Fernrohre besaßen, welche um eine zur waagerechten Kippachse senkrechte
Achse drehbar waren. Die beiden Fernrohre waren zwangsläufig miteinander gekuppelt
und ihre optischen Achsen parallel geführt, so daß sie stets gemeinsam auf das gleiche
Ziel gerichtet wurden. Ging bei der Beobachtung dann der Höhenwinkel über 9o° hinaus,
so ging der Beobachter von dem einen zum anderen Fernrohr über, ohne hierbei seinen
Standort zu wechseln. Um das in gewisser Weise lästige Übergehen von einem Fernrohr
zum anderen zu vermeiden, sind überdies noch Tetens - Theodolite vorgeschlagen worden,
bei denen der Strahlengang desBeobachtungsfernrohres, dessenAusblicksachse um eine
zur Kippachse senkrecht verlaufende Nebenachse schwenkbar war, teilweise in die
ummittelbar im Gestell gelagerte waagerechte Kippachse verlegt war, derart, daß
der Fernrohreinblick in der Kippachse
lag und sich somit beim Verschwenken
des Kippachsenkörpers relativ zum Beobachtenden nicht verlagerte. Die Erfahrung
hat nun gezeigt, daß es selbst für geübte Beobachter recht schwierig ist, mit dem
Fernrohr eines Tetens - Theodoliten einem so schnell be-. wegten Ziel, z. B. Flugzeug,
mit der erforderlichen Genauigkeit zu folgen, da der Beobachter, der das Ziel genau
im Fadenkreuz zu halten hat, ja nicht mit dem Fernrohr dem bewegten Ziel frei folgen
kann, weil die Fernrohrbewegung aus zwei Bewegungen zusammengesetzt werden maß.
Einmal maß das Fernrohr durch Schwenken um die waagerechte Kippachse in die Höhenwinkelebene
gebracht werden, andererseits mtiß es um die zur Kippachse senkrechte Nebenachse
zwecks Einstellung des Seitenwinkels in der Höhenwinkelebene verschwenkt werden.
Besonders dann, wenn das Zielobjekt sich in solcher Lage bewegt, daß die Winkelgeschwindigkeit
um die eine oder die andere Achse groß wird, wird es außerordentlich schwierig,
wenn nicht unmöglich, das Zielobjekt im Fadenkreuz zu halten.
-
Es ist daher bereits bei Theodoliten mit stehender Hauptdrehachse,
bei denen also die Kippachse in einem um die im Gerätefuß gelagerte Stehachse drehbaren
Zwischenteil gelagert ist, vorgeschlagen 'worden (Patent 456 744), das Gerät durch
zwei Beobachter bedienen zu lassen, deren einer ständig die Seitenrichtung und deren
anderer ständig die Höhenrichtung .einstellt. Zu diesem Zwecke hat man zwei zwangsläufig
parallel geführte, gleichzeitig benutzbare Zielvorrichtungen in Gestalt zweier gebrochener
Beobachtungsfernrohre an dem Theodoliten vorgesehen.
-
Die Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, Tetens-Theodolite als
solche, deren Kippachse unmittelbar im Gestell gelagert ist und die mit zwangsläufig
parallel geführten, am drehbaren Kippachsenkörper vorgesehenen Zielfernrohren ausgerüstet
sind, deren Ausblicksächsen um zur Kippachse senkrecht verlaufende Nebenachsen schwenkbar
sind, in besonders einfacher -und zweckmäßiger Weise zum gleichzeitigen Anschneiden
eines beweglichen Zieles durch zwei ihn bedienende Beobachter auszubilden.
-
Dies wird erfindungsgemäß durch einen Theodoliten erreicht, bei dem
an den beiden rechtwinklig zur Kippachse stehenden, am Kippachsenkörper fest angeordneten
kohrteilen der beiden Fernrohre Doppelwendeprismen derart angeordnet sind, daß ihre
spiegelnde Diagonalfläche um eine Achse drehbar ist, die rechtwinklig sowohl zur
Kippachse als auch zu den beiden Ausblicksachsen der Fernrohre verläuft. Gegenüber
den sich auf Grund der bekannten obenerwähnten Tetens-Theodolite, bei denen mit
Hilfe eines 45°-Prismas die Fernrohrausblicksachse um eine zur Kippachse senkrecht
verlaufende Nebenachse schwenkbar war, durch sinngemäße Verdoppelung der Anordnung
ohne weiteres ergebenden Ausbildungen für Tetens-Theodolite mit Doppelbeobachtung
besitzt die erfindungsgemäße Ausbildung des Tetens=rheodoliten folgende Vorteile:
Dadurch, daß die Drehachsen der Doppelwendeprismen sowohl zu den Ausblicksachsen
der Fernrohre als auch zur Kippachse rechtwinklig verlaufen, erfolgt die Seitenbewegung
der Zielachse unmittelbar in der durch die Drehung um die Kippachse bestimmten Höhenwinkelebene.
Durch die Verwendung der Doppelwendeprismen wird zudem eine Verringerung der sonst
zu bewegenden optischen Elemente erzielt.
-
In weiterer Ausbildung der Erfindung liegen die beiden senkrecht zur
Kippachse verlaufenden Rohrteile der beiden Fernrohre dicht nebeneinander und ist
beiden gemeinsam ein einziges Doppelwendeprisma zugeordnet.
-
Diese Ausbildung hat gegenüber etwaigen Anordnungen mit einem entsprechend
angeordneten gemeinsamen 45°-Prisma und strahlenteilender Fläche zwecks Doppelbeobachtung
den Vorteil, daß derselbe Helligkeitsgrad des Fernrohrgesichtsfeldes unter Verwendung
zweier kleinerer Objektive statt eines einzigen verhältnismäßig sehr groß zu haltenden
im ersteren Falle erreicht wird.
-
Ein weiterer Erfindungsgedanke besteht darin, daß die Okulare der
beiden Fernrohre unterhalb der Kippachse am Gestell fest angeordnet sind und ili
diesem Gestell zwei Paare von spiegelnden Körpern fest gelagert sind, die diesen
Okularen die Abbildungsstrahlen aus den zur Kippachse gleichachsigen Teilen der
beiden Fernrohre zuleiten. Hierdurch wird erreicht, daß die Kippachse am Geräteunterteil
höher als die Okulare gelagert werden kann, so daß die bewegten Teile über dem Kopf
des Beobachters zu liegen kommen. Eine solche Anordnung hat den Vorteil, daß das
Auge des Beobachters während der ganzen Beobachtung in unveränderter Lage bleiben
und eine Behinderung des Beobachters bei der Beobachtung durch seine Käpfbedeckung.
z. B. Stahlhelm, vermieden werden kann.
-
In den Abb. i bis 5 sind drei Ausführungsbeispiele des Erfindungsgedankens
wiedergegeben.
-
Die Abb. i zeigt-einen Tetens-Theodoliten, bei dem an den beiden Enden
des drehbaren Kippachsenkörpers 3 zwei Zielfernrohre 15, 16 fest angeordnet
sind, derart, daß die optischen Ausblicksachsen i 5a, 16d senkrecht zur waagerechten
Kippachse verlaufen. Von den Ausblicksöfnungen eines jeden Fernrohres ist an
den
beiden rechtwinklig zur Kippachse stellenden, am Kippachsenkörper 3 fest angebrachten
Rohrteilen 15, 16 der beiden Fernrohre je ein Doppelwendeprisma 21 bzw. 27 derart
angeordnet, daß ihre auf beiden Seiten spiegelnde Diagonalfläche 17 bzw. 18 um eine
Achse 19 bzw. 20 drehbar ist, die rechtwinklig sowohl zur Kippachse als auch zu
den Ausblicksachsen 15d, 16a der Fernrohre verläuft. Die Doppelwendeprismen 21,
22 sind zwangsläufig miteinander verbunden, so daß die beiderseits spiegelnden Diagonalflächen
17, 18 ständig parallel gehalten werden. Durch Schwenken der Doppelwendeprismen
beschreiben die durch die Diägonalflächen umgelenkten Zielstrahlen eine zu den Nebenachsen
19, 20 senkrechte Ebene, während diese Ebene durch Schwenken des AchsenkÖrpers 3
um die Kippachse geschwenkt wind. Zum Antrieb des Hauptachsenkörpers 3 wird ein
Handrad 26 vorgesehen. Mithin kann der eine Beobachter an dem Fernrohr 15 durch
Bedienen eines Handrades 25 das Halten des Zieles auf dem einen Faden besorgen,
während gleichzeitig der zweite Beobachter durch Bedienen des Handrades 26 und das
dadurch bewirkte Schwenken der spiegelnden Flächen r7, 18 um die Nebenachse 19,
2o das Halten des Zieles auf dem anderen Faden des Fadenkreuzes gewährleistet. Die
Doppelwendeprismen 21, 22 sind zweckmäßig in besondere Gehäuse 23, 24 mit Ausblicksöffnungen
23a, 24a eingeschlossen, welche Lichtstrahlen abhalten, die durch Spiegelung an
anderen Flächen der Prismen Anlaß zur Entstehung störender Nebenbilder geben können.
Die Gehäuse 23, 24 müssen gleichzeitig mit den Prismen 21, 22 um die Nebenachsen
geschwenkt werden, jedoch jeweils um den doppelten Winkel.
-
Abb.2 und 3 zeigen ein zweites Ausführungsbeispiel des Erfindungsgedankens.
Hier liegen die beiden senkrecht zur Kippachse verlaufenden Rohrteile 27, 27a der
beiden Zielfernrohre dicht nebeneinander. Die Achsstütnpfe des Kippachsenkörpers
3 werden hier zum Einblick benutzt. Mittels Prismen 29, 29a werden die Ausblicksachsen
in die hohle Kippachse umgelenkt. Den beiden Rohrteilen 27, 27a der beiden
Fernrohre ist gemeinsam ein einziges Doppelwendeprisma 2$a vorgelagert. Mit 28 ist
die spiegelnde Fläche des Doppelwendeprismas 28a bezeichnet.' Letzteres ist um die
zur Kippachse und den Achsen der Ausblicksrohre 27, 27a senkrechte Nebenachse 28v
drehbar. Die Bewegung um die Kippachse und die Nebenachse erfolgt mittels der in
Abb. 3 sichtbaren Kurbeln. Das Doppelwendeprisma 28a ist wiederum in einem Gehäuse
23 eingeschlossen, welches zu Nebenbildern anlaßgebende Strahlen abhält und sich
mit der doppelten Geschwindigkeit bewegt. .Da hier nur eine spiegelnde Fläche erforderlich
ist, so sind besondere Parallelführungsgetriebe nicht erforderlich.
-
Bei der Ausführungsform nach Abb. 4 und 5 sind wieder an den Enden
der Kippachse zwei zu dieser senkrechte Ausblicksrohre 31, 32 angeordnet. Die Achsen
der Ausblicksrohre selbst dienen hier als Nebenachsen, und zwar dadurch, daß die
Köpfe der Rohre je ein rechtwinklig gleichschenkliges Prisma 33, 34 enthalten und
um die Achsen der Ausblicksrohre drehbar sind. Die durch die totalreflektierenden
Hypotenusenflächen der Prismen angelenkten optischen Ausblicksachsen 35, 36 beschreiben
bei Drehung der Köpfe zur Kippachse parallele Ebenen, die sich bei Drehung der Kippachse
um diese bewegen. Bei dieser Ausführungsform sind die Okulare 37, 3$ der beiden
Fernrohre unterhalb der Kippachse am festen Gestell e, welches das Lager für die
Kippachse trägt, fest angebracht und in diesem Gestell zwei Paare von spiegelnden
Körpern 45, 46, 47, 48 fest gelagert, die den Okularen dieAbbildungsstrahlen aus
den zur Kippachse gleichachsigen Teilen der beiden Fernrohre zuleiten. Die Anordnung
der Okulare an dem Gestell 2 ist bei dieser Ausführungsform dadurch erreicht, daß
der Kippachsenkörper aus zwei Hohlzylindern 38. 40 zusammengesetzt ist, die durch
eine Brücke 41 zusammengehalten werden. Durch Prismen 43, 44 werden die abbildenden
Strahlen von den Ausblicksrohren 31, 32 in die beiden Hohlzylinder umgelenkt und
von hier, wie gesagt, über die Prismen 45, 46, 47, 48 den Okularen 37, 38 zugeleitet.
Zur Bewegung um Kippachse und Nebenachse dienen wieder Handkurbeln 49, 50.
-
Die Instrumente nach der Erfindung werden, wie gesagt, hauptsächlich
zur Langbasisentfernungsmessung benutzt, wobei die Winkel zweckmäßig durch Fernübertragungen
unmittelbar auf ein Rechengerät übertragen werden, welches die Entfernung fortlaufend
anzeigt. Die Gebereinrichtungen für die Winkelfernübertragung werden zweckmäßig
in dem Kippachsenkörper der Theodolite untergebracht. Für derartige Gebereinrich-.
tungen zur Winkelfernübertragung sind die verschiedensten Bauarten bekannt, so daß
sich eine zeichnerische Darstellung und Beschreibung derartiger Winkelfernübertragungen
erübrigt.