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Einrichtung zur Bestimmung von Sterndurchgängen
Die Erfindung betrifft
eine unter der Blezeichnung Prismen-Astolab bekannte Eirichtung zur Bestimmung von
Sterndurhgängen durch Parallelkreise zum Horizont mit einem Prismensystem, das zum
Zweck der Erzeugung zweier sich in Höhe gegenläufig bewegender Bilder eines Sternes
einerseits eine unmittelbare Sternbeobachtung und anderseits eine Sternbeobachtung
über einen horizontalen Spiegel, z. B. einen Quecksilberhorizont, erlaubt, und mit
einem System ablenkender Glaskeile, das die gegenseitige Höhenlage der beiden Bilder
des Sternes um kleine Winkel ändert.
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Während dieses Keilsystein bisher aus einer größeren Anzahl von Keilen
verschiedener Ablenkung bestand, die zwecks Herbeiführung verschiedener Begegnungen
der beiden Bilder eines Sternes bei der Messung des Durchgangs dieses Sternes nacheinander
zu verwenden waren, kommen nach der Erfindung nur zwei Keile von gleicher Ablenkung
zur Verwendung, die gleichzeitig die Strahlengänge zur Erzeugung beider Bilder des
Sternes beeinflussen und zu gleicher, gegensinniger Drehung miteinander gekuppelt
sind.
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Ein derart ausgebildetes Keilsystem macht umständliches Auswechseln
von Keilen entbehrlich und gestattet insbesondere ein Meßverfahren, bei dem durch
ständiges Nachdrehen der Keile die beiden Bilder des Sternes während einer gewissen
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obachtungszeit auf gleicher Höhe liegend eingestellt erhalten
werden, was mit einer unpersönlichen Bestinmung mehrerer Regegnungen der beiden
Bilder des Sternes gelichbedeutend ist. Dieses Meßverfahren setzt eine auf einen
Chronographen wirkende Kontakteinrichtung voraus, deren eines Glied ein fest angeordnetes
Kontaktstück und deren anderes Glied eine mit dem Drehiseilpaar zu entsprechender
Bewegung gekuppelte Gruppe von Kontaktstücken ist, die beispielsweise eine solche
Lage zueinander haben, daß die Zeitintervalle zwischen aufeinanderfolgenden Berührungen
der beiden Kontaktglieder Drehungen der Keile oder Lageänderungen der beiden Bilder
des Sternes in Höhe um gleiche Windel entsprechen.
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Um das Einstellen der beiden Bilder des Sternes auf gleiche Höhe
zu erleichtern, empfiehlt es sich, der Einrichtung einen zusätzlichen Keil zuzuordnen,
der nur den Strahlengang zur Erzeugung eines der beiden Bilder beeinflttßt, und
zwar so, daß dieses Bild dem Beobachter gegenüber dem anderen Bild seitlich versetzt
dargeboten wird. Ist dabei das Prismensystem so ausgebildet, daß es eine teils spiegelnde
und teils lichtdurchlässige Fläche enthält, so empfiehlt es .sich, diese Fläche
in spiegelnde und lichtdurchlassende Streifen aufzuteilen, die dem Hauptschnitt
des Prismas parallel sind und die auf Beugungswirkung beruhende Erzeugung seitlich
langgestreckter Bilder von Sterben veranlassen.
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Vorteilhaft ist es, für den Träger der optischen Teile der Einrichtung
Mittel vorzusehen, um den Träger an der Alhidade eines Theodolits so befestigen
zu können, daß die Einrichtung die Benutzung des Theodolitfernrohrs für die üblichen
Theod.olitmessungen nicht hindert und daß das Theodolitfernrohr nach geeigneter
Verdrehung um seine Kippachse zur Betrachtung der durch die Einrichtung vermittelten
Bilder eines Sternes verwendet werden kann.
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In der Zeiclmung ist eine der Erfindung entsprechende Einrichtung
in einem Ausführungsbeispiel dargestellt.
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Abb. 1 ist ein zum Hauptschnitt des Prismensystems der Einrichtung
paralleler Schnitt, der die drehachse der gegeneinander drehbaren Ablenkungskeile
enthält; Abb. 2 ist ein zum Hauptschintt des Prismensystems senkrechter Teilschnitt,
der ebenfalls diese Drehachse enthält; Abb. 3 ist ein zu Abb. 2 gehörender Grundriß;
Abb. 4 zeigt die Verspiegelung der teils spiegelnden und teils lichtdurchlassenden
Fläche des Prismensystems; Abb. 5 zeigt die dem Beobachter dargebotenen beiden Bilder
eines Sternes iin derjenigen Lage zueinander, die durch Einstellen der Abienkungskeile
während der Messung aufrechtzuerhalten ist; Abb. 6 veranschaulicht die Aufzeichnungen,
die ein Schreibstift auf dem Schreibband eines der Einrichtung zugeordneten Chronographen
macht.
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In einem Gehäuse 1 ist ein Prismensystem befestigt, das aus einem
Pentagonalprisma 2 und einem damit verkitteten einfachen Prisma 3 besteht.
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Die Kittfläche 4 ist mit Silberstreifen 4a und unversilberten Streifen
4o versehen. Die Streifen sind dem in der Zeichenebene liegenden Hauptschnitt des
Prismensystems 2, 3 parallel. In dem Gehäuse I ist ein Trog 5 befestigt, der mit
Quecksilber 6 gefüllt ist, an dessen Oberfläche in der Pfeilrichtung A einfallende
Lichtstrahlen so gespiegelt werden, daß sie durch die Fläche 3a hindurch in das
Prisma 3 eintreten und nach Durchsetzen der unversilberten Streifen 4s das Pentagonalprisma
2 durch die zu 3e parallele Fläche 2a hindurch in der Pfeilrichtung B verlassen.
Gleichfalls durch die Fläche 2a hindurch und in der Pfeilrichtung B verlassen das
Pentågonalprisma 2 Strahlen, die in der Pfeilrichtung A durch die Fläche 2b hindurch
in das Pentagonalprisma 2 eintreten und an der Fläche 2c sowie an den Silberstreifen
4a reflektiert werden. Der beschriebene Strahlenverlauf setzt eine Lage des Gehäuses
I voraus, bei der die Flächen 2a, 21 und 3a gegen die durch die Oberfläche des Quecksilbers
6 bestimmte Horizontalebene unter ungefähr 450 geneigt sind.
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An dem Gehäuse I sind um eine der Pfeilrichtung A parallele Achse
X-X die Passungen 7 und 8 zweier Glaskeile g bzw. 10 von gleicher Ablenkung drehbar
gelagert. Die Fassungen 7 und 8 sind mit untereinander gleichen Stirnradverzahnungen
11 bzw. 12 versehen. In die Verzahnung II greift ein am Gehälse I drehbar gelagertes
Ritzel 13 ein, das durch einen Knopf 14 gedreht Werden kann. Das Ritzel I3 steht
mit einem an ,dem Gehäuse 1 drehbar gelagerten Ritzel 15 im Eingriff, das in die
Verzahnung 12 eingreift. Das beschriebene Getriebe gewährleistet, daß bei einer
Drehung des Knopfes 14 sich die beiden Glaskeile 9 und 10 um gleich große Beträge
in entgegengesetzten Richtungen drehen. Eine planparallele gläserne Abschlzßscheibe
I 6 und ein Giaskeil I7, der auf ihn auftreffende Lichtstrahlen in einer der Drehachse
X-X par allelen und zum Hauptschnitt des Prismensystems 2, 3 senkrechten Ebene ablenkt,
sind am Gehäuse I 50 befestigt, daß die Abschlußscheibe 16 denjenigen Strahlen,
die dem Prismensystem 2, 3 mittels der Quecksilberoberfläche zugeführt werden, und
der Glaskeil I7 denjenigen Strahlen, die dem Prisma 2 unmittelbar zugeführt werden,
zugeordnet ist. über Glaskeil I7 hat zur Folge, daß die beiden Bilder S1 und S2
eines mittels der beschriebenen Einrichtung beobachteten Sternes (s. Abb. 5) seitlich
nebeneinander versetzt werden, während die oben beschriebene streifenförmige Versilierung
der Kittfiäche 4 zur Folge hat, daß die dargebotenen Bilder von Sternen infolge
Beugungswirkung seitlich langgestreckt sind.
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In der Fassung 8 sind vierundzwanzig über den Umfang verteilte Rasten
18 angebracht, die durch Drehen der Glaskeile 9 und 10 mittels des Knop£es 14 nacheinander
zum Eingriff mit einem Stift 19 gebracht werden können. Der Stift 19 - ist in einer
an dem Gehäuse 1 befestigten Büchse 20 verschiebbar angeordnet und wird unter der
Wirkung einer Feder 21- gegen die Fassung 8 gedrückt.
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Er kann mittels eines Handgriffes 22 entgegen der Wirkung der Feder
21 in eine Ruhestellung verschoben und in dieser Ruhestellung unter geringer Drehung
um seine Achse mittels einer Rast 23 festgestellt werden. In die Seitenwand der
Fassung 8 ist ein Ring 24 aus Hartgummi eingelassen, durch den vierundzwanzig über
den Umfang verteilte Metallstifte 25 hindurchragen, so daß sie mit der Fassung 8
in leitender Verbindung stehen. Diese vierundzwanzig Metallstifte 25 stellen das
eine Glied einer elektrischen Kontakteinrichtung dar, deren anderes Glied ein Stift
26 ist, der in einer mit dem Gehäuse r fest verbundenen Büchse 27 verschiebbar angeordnet
ist und unter der Wirkung einer Feder 28 steht, die ihn gegen den Hartgummiring
24 drückt. Mittels eines Handgriffes 29 kann der Stift 26 entgegen der Wirkung der
Feder 28 in eine Ruhestellung verschoben und in dieser Ruhestellung unter geringer
Drehung um seine Achse mittels einer Rast 30 festgestellt werden. Ein Stift 31,
der in einer an dem Gehäuse I befestigten Büchse 32 verschiebbar angeordnet ist,
wird durch eine Feder 33 an die Fassung 8 gedrückt. Der Stift 3I, der zufolge der
beschriebenen Anordnung mit den Metallstiften 25 in leitender Verbindung steht,
ist mit dem einen Draht einer Stromleitung verbunden zu denken, deren anderer Draht
m.it dem Sti.ft 26 verbunden zu denken ist. Die beiden Drähte s.ind mit einem nicht
gezeichneten Chronographen so verbunden zu denken, daß der Schreibstift des Chronographen
jedesmal dann, wenn der Stift 26 mit einem der vierundzwanzig Stifte 25 in Berührung
kommt, auf dem gleichförmig bewegten Schreibband eine Markierung M macht (s. Abb.6).
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Mit N sind Markierungen eines zweiten Schreib stiftes auf dem gleichen
Schreibband bezeichnet, der von einer Uhr aus entsprechend gleichen Zeitintervallen
betätigt zu denken ist.
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Das Gehäuse 1 ist mit einer Steckhülse 34 versehen, die auf einen
Zapfen 35 der Alhidade 36 eines Theodolits aufgesetzt werden kann. Durch Drehen
um die Kippachse K-K kann das Fernrohr 37 des Theodolits in eine Stellung gebracht
werden, in der es sich gegen einen Anschlag 38 am Gehäuse I stützt und in der seine
optische Achse der PfeilrichtulngB parallel ist.
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Wenn die beschriebene Einrichtung als unpersönliches Mikrometer benutzt
werden soll, muß der Stift 26 die gezeichnete Stellung einnehmen, während der Stift
19 seine Rubestellung einnehmen muß, in der der Handgriff 22 in die Rast 23 eingreift.
Der Beobachter hat dann während der Messung weiter nichts zu tun, als die beiden
Bilder S1 und So des beobachteten Ste.rnes durch Drehen am Knopf 14 in der in Abb.
5 veranschaulichten Koinzidenzstellung zu erhalten. Eine solche Benutzung setzt
das Vorhandensein eines Chronographen voraus.
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Falls ein Chronograph einmal nicht zur Verfügung steht, ist die Kontakteinrichtung
25, 26 stillzusetzen, zu welchem Zweck der Stift 26 in seine Ruhestellung zu bringen
ist, in der der Handgriff 29 in die Rast 30 eingreift. Der Stift 19 muß die gezeichnete
Stellung einnehmen, in der er mit einer der Rasten 18 im Eingriff steht. Dabei erteilen
die Giaskeile 9 und I0 den beiden Bildern S1 und S2 des beobachteten Sternes eine
gewisse Höhenverstellung, und der Beobachter hat den Zeitpunkt zu bestimmen, in
dem die beiden Bilder zur Koinzidenz kommen. Alsdann sind die Glaskeile 9 und I0
durch Drehen am Knopf 14 so zu verdrehen, bis der Stift 19 in die nächste der Rasten
18 eingreift. Eine Bestimmung des Zeitpunktes der erneusten Koinzidenz der beiden
Bilder hat zu folgen.
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Entsprechende Bestimmungen sind dann für alle folgenden Rasten 18
durchzuführen.
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PATEN TANSPRÜI: HE: I. Einrichtung zur Bestimmung von Sterndnrchgängen
durch Parallelkreise zum Horizont mit einem Prismensystem, das zum Zweck der Erzeugung
zweier sich in Höhe gegenläufig bewegendier Bilder eines Sternes einerseits eine
unmittelbare Sternb eohachtung und anderseits eine Sternbeobachtung über einen horizontalen
Spiegel erlaubt, und mit einem System ablenkenden Giaskeile, das die gegenseitige
Höhenlage der beiden Bilder des Sternes um kleine Winkel ändert, dadurch gekennzeichnet,
daß dieses Keilsystem aus zwei Keilen von gleicher Ablenkung besteht, die gleichzeitig
die Strahlengänge zur Erzeugung beider Bilder des Sternes beeinflulssen und zu gleicher,
gegensinniger Drehung miteinander gekuppelt sind.