DE8289C - Mefsinstrument für Markscheider - Google Patents

Description

1879.

Klasse 42.

GOTTLIEB BOSCHITZ in WOLFSEGG (Ober-Oeste MePsinstrument für Markscheider.

Patentirt im Deutschen Reiche vom 5. Juli 1879 ab.

Bei den bisher im Markscheidewesen in Anwendung gebrachten Mefsinstrumenten mufste, um zur Lösung markscheiderischer Aufgaben zu gelangen, der Aufnahme die trigonometrische Berechnung folgen und konnte sodann erst die constructive Kartirung vorgenommen werden, oder es ergab sich die Lösung derartiger Probleme erst durch die Rechnung oder die Construction.

Der Zweck meines neuen Instruments soll nun sein:

1. Bei bereits mit anderen Mefsinstrumenten vorgenommenen "Vermessungen die gleichzeitige Kartirung und graphische Berechnung, oder

2. mit der Aufnahme gleichzeitig die Kartirung und graphische Berechnung, oder endlich

3. die Lösung mehrerer markscheiderischer Aufgaben mit Hülfe dieses Instruments auf graphischem Wege zu erreichen.

Die leitenden Grundgedanken zur Lösung dieser gestellten Aufgaben sind nun folgende:

Es sei α b (Schema auf Blatt II) die Richtung eines Zuges, a¹ b' dessen Horizontalprojection, b η der Höhenunterschied beider Zugpunkte, a' und b (bezw. α und b) bezw. die Saigerhöhe des Punktes b, ns die Orientirungslinie und daher α η der Streichungscosinus, b' η der Streichungssinus.

Ich denke mir nun in α eine projicirende Gerade und in ihr den längs derselben frei beweglichen Punkt R (mit α in der Anfangsstellung zusammenfallend). Bewege ich nun den Punkt R in der Richtung des Zuges a b um einen zu der Zuglänge proportionalen C/1000) Theil ^:i?r" vorwärts und mit ihm die projicirende Gerade M, jedoch so, dafs deren Punkt ζ stets gleich weit von der Projectionsebene PP' entfernt und sie selbst immer senkrecht zur letzteren stehen bleibt, so wird der Punkt R, da er auch längs der Projicirenden M frei beweglich gedacht ist, nach dem bekannten Gesetze der Aehnlichkeit der Dreiecke auf dieser um den proportionalen (Y₁₀Oo) Theil ο r" der Saigerhöhe senkrecht verschoben worden sein. Ebenso wird die projicirende Gerade M um den proportionalen (^!/, ₀₀₀) Theil a' M' der Ebensohle a' b' in der letzteren gemessen vorgeschoben erscheinen. Ist man nun in der Lage, die Goordinaten in der Horizontalebene des Punktes R in r" in seiner Verschiebung von R (a) nach r" a' m und M¹ m auf die Orientirungsrichtung η s zu messen, so erhält man in diesen Messungen sofort die proportionalen Theile (^]/iooo) des Streichungscosinus und des Streichungssinus des Zugpunktes b.

Diese projicirende Gerade M wird in Blatt I und II meines neuen Instruments repräsentirt durch den sogenannten Projectionsstab M lind wird bewegt mittelst der Zuglängenmefsschraube S, deren Mutter m den Zapfen R umfafst, so zwar, dafs dessen geometrische horizontale Axe stets die geometrische Axe der Zuglängenmefsschraube unter rechtem Winkel schneidet, so dafs der Querschnittsmittelpunkt des Zapfens R mit dem vorerwähnten Punkt R identisch ist. Der Zapfen R ist fest verbunden mit der längs des Projectionsstabes M frei verschieblichen Bewegungshülse h.

Sämmtliche an meinem Instrumente vorkommenden Mefsschrauben sind gleicher Steigung und gleicher Construction. Der cylindrische Lagerzapfen an einem Ende derselben geht in ein Vierkant über, auf welchem die Mefsscheibe oder Mefstrommel aufgesteckt und durch eine Mutter festgehalten ist. Die Peripherie der Mefstrommel T (s. Blatt II) ist in hundert gleiche Theile getheilt, und zwar ist diese Skala auf eine Silberplatte eingeschnitten und diese auf der Mefstrommel geeignet befestigt. Der Mefstrommel T entspricht ein am Lager der Mefsschraube befestigter. Nonius N, mittelst dessen noch der tausendste Theil der Umdrehung der Mefsschraube ersichtlich gemacht wird.

Die Steigung sämmtlicher Mefsschrauben des Instruments beträgt einen Millimeter, es entspricht somit bei einer Verjüngung von '/looo eine Umdrehung der Schraube einem Meter der Messung in der Natur und macht dann die kleinste Ablesung an der Mefsschraubentrommel dementsprechend einen Millimeter der natürlichen Messung. Durch eine mit einer Marke versehene Mutter (Mefshülse), welche infolge der Drehung der Schraube längs einer Geradführung vorgeschoben werden kann, wird an einer seitlich befindlichen Skala die Anzahl der ganzen Schraubendrehungen gemessen. Mit Zugrundelegung obiger Verhältnisse erhält diese Skala eine Theilung von Millimeter zu Millimeter und werden an der-

selben die Meter, an der Mefstrommel die Deci-, Centi- und Millimeter abgelesen.

Die Zugmefsschraube ist gelagert in den zwei Lagern //, welche zugleich als Lager für ein Fernrohrdiopter in der Weise dienen, dafs dessen optische Axe einerseits parallel zur Axe der Zugmefsschraube, andererseits in der durch die Zugmefsschraubenaxe gehenden senkrechten Ebene zu liegen kommt, oder welche unter gleichen Bedingungen ein gewöhnliches Fadendiopter tragen.

Die Träger / der Zugmefsschraube und der Lagerung für Fernrohr oder Diopter sind an einem Verticalkreise ρ befestigt, so dafs die Axe der Zugmefsschraube parallel zur Horizontallinie der Theilung des Verticalkreises ρ zu liegen kommt.

Der Verticalkreis ρ wird von der Säule S' getragen, welche mit zwei horizontalen Armen zur Aufnahme der zum Verticalkreis gehörigen, diametral gestellten Nonien N' versehen ist. Mit Hülfe des Verticalkreises ρ und der Nonien N' N¹ kann der Werth des Verticalwinkels bis zu einer Minute genau abgelesen werden.

Die Verbindungslinie der Nonien-Nullpunkte mufs selbstverständlich parallel zur Horizontalkreisebene gelegen sein.

Ebenso steht die Ebene des Verticalkreises ρ senkrecht zur Ebene des Horizontalkreises.

Am oberen und unteren Ende trägt die Säule S' je ein zweitheiliges senkrecht zur Axe des Projectionsstabes M und parallel zur Ebene des Horizontalkreises und zur Axe der Zugmefsschraube liegendes Lineal L und Z', über welchen Linealen die auf die Horizontalkreisebene senkrechte Führung des Projectionsstabes M durch Feder und Nuth bewirkt wird. Das untere Lineal L' ist mit dem horizontalen Noniusringe ρ¹¹ aus einem Stück gefertigt. Letzterer trägt diametral gegenüberstehend zwei Nonien N" N" für den Stundenkreis.

Die Verbindungslinie. der Nullpunkte der Nonien fällt in die Projection der Axe und Zugmefsschraube auf die Horizontalkreisebene.

Der Stundenkreis ρ^ΠΙ ist in die silberne Stundenkreisplatte eingravirt und besitzt eine Theilung bis mindestens 30 Minuten, so dafs Horizontalwinkel bis mindestens eine Minute mit Hülfe der Nonien N" JSf" genau abgelesen werden können. Der Stundenkreis ρ¹¹¹ ist in einen Stundenkreisring ρ^ΐν eingelassen, welcher in dem Gehäuse O um die verticale Drehungsaxe des Instruments drehbar ist. Ebenso ist der Noniusring ρ¹¹ in dem Stundenkreisringe ρ^ΐν um die gleiche Axe drehbar.

Um die vorbesprochenen drehenden Bewegungen, sowie jene des Verticalkreisringes bis auf das kleinste Mafs der möglichen Ablesung genau durchführen zu können, sind an denselben die an dem Theodoliten, dem Nivellir-Instrumente etc. verwendeten bekannten Einstellvorrichtungen e e e e angebracht.

In das Gehäuse O ist eine Declinationskreisplatte ρ^ν eingelassen und trägt die Stundenkreisplatte ρ^ΠΙ den zugehörigen Nonius N'". Auch hier ist die Theilung so durchgeführt, dafs eine bis mindestens zu einer Minute genaue Ablesung möglich ist.

Das Gehäuse O ist durch Nuth und Feder geführt und genau mefsbar zu verschieben in dem rechteckigen sogenannten Streichungscosinusrahmen F. Die im Rahmen F gelagerte Streichungscosinusschraube /, drehbar in der entsprechenden am Gehäuse eingeschnittenen Mutter m", bewirkt die mefsbare Verschiebung des Gehäuses O.

Der Streichungscosinusrahmen F läuft gleichfalls, durch Feder und Nuth geführt, in dem Streichungssinusrahmen F', genau mefsbar beweglich durch eine am Streichungssinusrahmen F' gelagerte Mefsschraube /', deren Mutter m'" am Rahmen F befestigt ist.

Die Führungen des Gehäuses O, sowie des Streichungscosinusrahmens F, müssen parallel zur Horizontalkreisebene erfolgen. '.

Am Projectionsstab M ist unten ein Gehäuse h' angegossen, welches eine Nadel p in sich aufnimmt. Die letztere wird durch die im Gehäuse befindliche Spiralfeder r emporgehalten. Die Nadel/ wird genau im Gehäuse h' geführt und zwar in der Weise, dafs sich ihre geometrische Axe in der durch die optische Axe der Visirvorrichtung und die Axe der Zugmefsschraube S gehenden, auf der Horizontalkreisebene senkrecht stehenden Ebene befindet. Die Axe der Nadel / wird in die verticale Drehungsaxe des Instruments gebracht, wenn der Projectionsstab M die Mittelstellung einnimmt.

Sämmtliche Nonien sind an entsprechender Stelle mit Lupen versehen.

Das Instrument nach der bisherigen Beschreibung dient bereits zur Durchführung der in der Aufführung der Zwecke des Instruments genannten ersten Aufgabe:

Es sei von einem Zuge bekannt:

Die Länge, das Streichen und Fallen und es handle sich um Bestimmung der Saigerhöhe, der Ebensohle, des Streichungscosinus, des Streichungssinus, sowie um die Kartirung des Zuges, so verfährt man wie folgt:.

Man stellt den Streichungssinusrahmen mit Hülfe zweier an demselben angebrachten Orientirungslinealen in die am horizontalen Zeichentisch verzeichnete Orientirungslinie, stellt den Projectionsstab M in seine Mittelstellung und drückt mittelst der Nadel so den Anfangspunkt in die Zeichnung ein.

Oder man stelle bei dem auf der Zeichnung gegebenen Anfangspunkte nach erfolgter Mittelstellung des Projectionsstabes die Nadel / über den gegebenen Punkt und Orientire den Streichungssinusrahmen parallel zur gegebenen Orientirungslinie , oder stelle mit Zuhülfenahme der feinen Einstellungsvorrichtung den Stundenring genau auf die bekannte Declination, wenn die

Aufnahme mit einem Compafs geschah und die Orientirungslinie der Ortsmeridian sein soll.

Sodann wird der Noniusring Q¹¹ in die Streichungslinie des Zuges gebracht und mit ihm die Axe der Zugmefsschraube. Dann wird durch Stellung des Verticalkreisringes Q in die Fallrichtung des Zuges die Axe der Zugmefsschraube in diese Richtung gebracht.

Verschiebt man nun durch Drehung der Mefsschraube 5 die Bewegungshülse R um die Zuglänge in der Richtung des Zuges, so wird gleichzeitig mit der Bewegungshülse, dem angegebenen Principe entsprechend, die Projectionsstabhülse h durch Uebertragung der Bewegung mit Hülfe des Zapfens R einerseits in der Richtung des Zuges um die Ebensohle vorgeschoben, andererseits an dem Projectionsstab M um die Saigerhöhe verschoben worden sein. Gleichzeitig wird der Projectionsstab in seiner Horizontalführung um die Ebensohle vorgeschoben erscheinen.

Drückt man jetzt die Nadel p in die Zeichnung ein, so ist der Zugpunkt kartirt.

Durch Messung der Verschiebung der Projectibnsstabhülse erhält man sofort die graphisch berechnete Saigerhöhe. Diese Messung erfolgt durch eine im Projectionsstab liegende Mefsschraube S" mit Mefshülse m^vi, deren Marke mit der an der Projectionsstabhülse befindlichen Marke zum Einspielen gebracht wird. Die feste Skala für die Mefshülse befindet sich am Projectionsstab und hat ihren Nullpunkt, correspondirend mit der Marke der Projectionsstabhülse, in der Mittelstellung des Proj'ectionsstabes.

Durch Messung der Verschiebung des Projectionsstäbes in der Zugrichtung erhält man sofort die Ebensohle graphisch berechnet.

Diese Messung geschieht an einer am oberen Führungslineal L' gelagerten Mefsschraube S'" mit Mefshülse #z^v, deren Marke zum Einspielen mit einer am Kopfe T des Projectionsstabes M befindlichen Marke gebracht wird.

Die feste Skala für die Mefshülsenmarke befindet sich ebenfalls am oberen Führungslineal.

Der Nullpunkt derselben correspondirt mit der Marke am Projectionsstab, in dessen Mittelstellung.

Nun führt man durch Drehung der Zugmefsschraube S den Projectionsstab in seine Mittelstellung zurück und verschiebt das Gehäuse O . mit den in ihm ruhenden Theilen des Instruments, sowie den Streichungscosinusrahmen F mit Hülfe der Mefsschrauben/ und/' so lange, bis die Nadel p (in ihrer Mittelstellung) centrisch über dem zuerst gestochenen Punkte steht.

Durch Messung der Verschiebung längs des Streichungscosinusrahmens F erhält man sofort den Werth des Streichungscosinus, jener am Streichungssinusrahmen F' denjenigen des Streichungssinus.

Die Ablesung erfolgt an den an den Rahmen Fund F¹ befestigten Skalen/" und/'", zu welchen das Gehäuse O und der Streichungscosinusrahmen F die Marke trägt.

Das Instrument steht nun wieder in Normalstellung, um den soeben erhaltenen Punkt als Anfangspunkt zur Kartirung und Berechnung des nächsten Zuges in gleicher Weise zu benutzen. Es ist einleuchtend, dafs man, da die Verschiebung längs des Streichungscosinus- und Sinusrahmens nicht verändert wurde, den Streichungssinus und Streichungscosinus des nächsten Zugpunktes schon summarisch in Bezug auf den ursprünglichen Anfangspunkt erhält.

Die Verschiebung der Nadel p kann in beiden Richtungen vom Nullpunkte aus um 50 m (bezw. Skalenmeter) oder von einem Endpunkt der Skala zum anderen um 100 m erfolgen.

Ist diese Grenze bei Auftragung einer längeren Vermessung erreicht, so wird der Rahmen um diese Länge parallel zur Orientirungslinie verschoben und sind zu den Streichungssinus- und Cosinusablesungen event, je 100 oder 200 etc. m zuzuzählen.

Um Aufnahme, Kartirung und Berechnung gleichzeitig vorzunehmen, ist das Instrument noch in folgender Weise construirt:

Am Streichungssinusrahmen F' sind durch Schrauben s vier Träger t zu befestigen, von denen jeder seitlich einen Gewindezapfen t' mit Mutter t" trägt. Je zwei dieser Gewindezapfen t¹ dienen zur Aufnahme eines Leistenrahmens, zwischen welchen eine Glasplatte, als Mefstischplatte dienend, durch Anziehen der Mutter t" eingespannt wird. Bei längeren Vermessungen, wo man mit einer Platte nicht ausreicht, ist es vortheilhaft, vier kleinere Glasplatten einzuspannen, um den Uebergang der Züge am Instrument selbst zu bewerkstelligen.

Das Gehäuse O wird mittelst drei Bügelträgern T' T' T an der Alhydade A befestigt.

Diese läuft um die Verticalaxe X Y des Instruments, drehbar und durch Feinstellung a genau regulirbar in dem zweitheiligen, durch Schrauben mit einander verbundenen Gestellgehäuse. In dem Untertheil desselben ist die Mutter zur Befestigung des Instruments auf die Schraube der Horizontalscheibe eingeschnitten.

Die Horizontalstellung erfolgt durch zwei Scheiben BB', welche zusammen einen Cylinder mit schiefer Schnittfläche bilden und auf dem Instrumentträger T'' aufruhen.

Die untere dieser Scheiben dreht sich mit einer Feinstellung a' genau regulirbar um die verticale Drehaxe X Y des Instruments.

Durch drehende Verschiebung dieser Scheiben B und B' wird infolge der Keilwirkung der schiefen Schnittfläche die Schraubenaxe der oberen Scheibe, auf welcher das Instrument aufgeschraubt ist, vertical und somit das Instrument horizontal gestellt.

Die Herzschraube r^l, Blatt II, drückt durch Anziehen derselben an eine Feder r¹¹, welche eine Glockenscheibe r^m und mit dieser einen Befestigungsring r^iv fest an die Instrumententräger T" anzieht und so die Stellung des In-

struments nach erfolgter Horizontalstellung fixirt. Die Aufnahme erfolgt nach der Umfangsmethode und ist nur die vorherige Messung der Schnurlänge erforderlich. Dazu dienen die Mefsköpfe k'.

Diese werden an der Schraube der Horizontalscheibe aufgeschraubt und haben behufs Messung mit einer Verziehschnur eine Oeffnung ο zur Aufnahme derselben, oder behufs Messung mit einem Mefsbande zwei cylindrische Zapfen q q zur Einlegung des Endgliedes desselben.

Zur Aufnahme sind weiter zwei Signale C erforderlich. Dieselben werden auf einen ähnlichen Träger und in gleicher Weise wie das Instrument auf die Schraube s" der oberen Horizontalscheibe derselben aufgeschraubt. Der Bügel C endigt in eine Hülse /ι¹", deren Axe in die Verlängerung der Axe der Schraube s" fällt. In dieser Hülse dreht sich ein zweiarmiges Gestell C, durch eine Klemmschraube fixirbar, welches um eine auf die Axe der Schraube s" und der Hülse //'" senkrecht stehende Axe VZ drehbar den Signalrahmen R" enthält. Dieser letztere nimmt, mit Schrauben gehalten, die aus Milchglas hergestellten Signalscheiben auf und besitzt oben ein Diopter D'.

Den Fufs des Signalbügels C bildet eine Dosenlibelle L'". Am Träger C wird mittelst Hülse und Klemmschraube eine Kerze und ein Reflector stellbar angebracht.

Das Instrument wird auf einen Zugpunkt, der sich als der Mittelpunkt der Scheibe des Instrumententrägers repräsentirt, aufgestellt; am vorhergehenden und folgenden Zugpunkte je ein Signal. Die Signale werden horizontal gestellt, mittelst des Diopters am Signalrahmen in die Visirlinie des Zuges gebracht und diese Stellung mit Hülfe der Klemmschrauben fixirt.

Nun wird das Instrument mittelst der Feinstellung der unteren Horizontalstellscheibe genau horizontal gestellt.

Es befinden sich in diesem Falle am Streichungssinusrahmen F' zwei senkrecht zu einander gestellte Libellen oder eine Dosenlibelle Sodann wird das untere Führungslineal L genau an den vorhergehenden Zug, welcher auf der Zeichnung bereits aufgetragen ist, angelegt.

Durch Stellung des Noniusringes in die Stunde dieses Zuges und Drehung des Stundenringes erfolgt dies genau. Nun wird die Alhydade so lange gedreht, bis die Visirung genau nach dem rückwärtigen Zugpunkte stimmt.

Das Instrument ist nun orientirt; hierauf wird der Nonienring gelüftet und die Visirung auf den folgenden Zugpunkt eingestellt, natürlich mit Berücksichtigung der Falllinie.

Nun wiederholt sich das Vorgehen genau in gleicher Weise, wie bei der ersten Aufgabe geschildert wurde.

Die Zuglängen müssen natürlich vorher gemessen werden.

Im Zugprotpcoll werden sofort die Aufzeichnungen über Schnurlänge und Stundenrichtung corrigirt und diejenigen über Neigungswinkel, Saigerhöhe, Ebensohle, summarischen Streichungssinus und Streichungscosinus gemacht.

Die Lösung der dritten Aufgabe ergiebt sich aus vorbeschriebenem von selbst, nur ist zu erwärmen, dafs behufs Lösung von Aufgaben, bei welchen es sich um Ermittelung eines Einfallwinkels handelt, an der Projectionsstabhülse die Einrichtung getroffen wird, dafs sie mit der Mefshülse im Projectionsstab durch eine Klemmschraube /' mitgeführt werden kann und daher bei Verstellung des Projectionsstabes M um eine gegebene Ebensohle und Verschiebung der Projectionsstabhülse mit der Mefshülse um eine gegebene Saigerhöhe der Verticalring ρ bei gelüfteter Einstellung in die ■ zu suchende Falllinie gebracht werden kann, da die Bewegungshülse, welche diese Stellung bewirkt, um den Zapfen R der Projectionsstabhülse drehbar ist.

Claims (1)

1. Patent-Anspruch:

   Das ganze in vorstehender Beschreibung erläuterte und durch beiliegende Zeichnungen dargestellte Instrument, zum Zweck markscheiderischer Aufnahmen und deren gleichzeitiger Kartiruna:.

   Hierzu 2 Blatt Zeichnungen.