Entfernungs-und Höhenmessvorrichtung für geodätische Winkelmessgeräte
Die Erfindung betrifft eine Entfemungs-und Höhenmessvorrichtung für geodätische Winkelmessgeräte mit Visierfernrohr zur Erzeugung eines Dop pelbildes der Messlatte am Sehziel.
Bekannt sind selbstreduzierende geodätische Dop pelMMgeräte mit einer Messlatte am anvisierten Punkt, bei denen die Entfernung und die Höhe des bemessenen Punktes in bezug auf den Standpunkt von der Verschiebung der Lattenbilder abgeleitet ist (DRP 371048 und 400 844). Das eine Billd wird also direkt durch das Objektiv des Fernrohres erzeugt und das andere ist durch ein optisches Mittel verschoben, welches der einen Hälfte des Femrohrobjektivs vorgeschaltet wird und dessen Beeinflussung in Abhängigkeit von der Änderung des Höbenwinkels selbsttätig geschieht.
Die bekannten Geräte dieser Art sind als spezielle Entfernungsmesse gelöst, die jedoch sehr kostspieli, sind ; ihre Funktion ist beschränkt und ihre zur Selbstreduzierung dienenden optischen glieder haben einen stetigen und ungünstigen Einfluss auf die Qualität des Bildes im Gesichtsfelde des Fernrohres.
Andere bekannte Entfernungsmessvorrichtungen sind auf das Fernrohr eines Theodolits aufsetzbar, doch muss bei ihnen während des Messens das Devia tionsmittel mit Hilfe eines bandbetätigten Knopfes eingestellt werden.
Bei diesen bekannten Vorrichtungen werden als Deviationsmittel zur Änderung des parallaktischen Winkels y (Fig. 1) zwei gleiche Keile verwendet, die dem Femrohrobjektiv derart vorgeschaltet werden, dass bei waagrechter Lage des Fernrohres d'ie Gesamt- grolle des parallaktischen Winkels beider Keile gleich und dem Winkel γ sei, der gewöhnlich so gewählt wird, daB cotg y = 100 ist. Die Entfernung D ist gegeben durch die Beziehung D = L # cotg γ = 100 # L.
Werden beide Keile aus der Anfangslage gogeneinander um den Winkel a gedreht, welcher gleich dem Höhenwinkel des Fernrohres ist, ändert sich der parallaktische Winkel mit dem Kosinus des Winkels a, so dass man
Do = D cos a erhäIt, was die Beziehung für die reduzierte Entfer nung darstellt. Wird jedbr der beiden Keile aus der Anfangslage gegeneinander um 90 verdreht, so hat der parallaktische Winkel in der Hauptebene den Nullwert und durch das Verdrehen der r Keile um den Winkel a aus dieser Lage der Keile erhält man : F= D cos (90-a) = D sin a.
Diese Beziehung gibt, wie in Fig. 1 angedeutet, die Höhe V an.
Der Gegenstand der Erfindung beseitigt die Nachteile der bekannten geodätischen Instrumente dieser Art. Die erfindungsgemässe Vorrichtung lässt sich dem Objektiv des Fernrohres nur bei Entfernungs-und Höhenmessungen vorschalten. Sonst kann das geodätische Gerät ohne die vorgeschaltete Vorrichtung verwendet werden. Die erfindungsgomässe Entfer- nungs- und Höhenmessvorrichtung für winkelmessende geodätische Geräte ist dadurch gekennzeichnet, dass das Deviationsmittel mit, dem unbeweglichen Tell des geodätischen Gerätes mittels einer Zugstange zwang läufig verbunden ist, so dass dasselbe zum Zwecke der Selbstreduzierung des gemessenen Abstandes proportional mit der Veränderung des Höhenwinkels des Fernrohres sich verdreht.
Das Deviationsmittel kann mit Hilfe einer Malteserkreuzübersetzung entweder far Messung der Höhe oder der Entfernung verwendet werden und ist hiezu vorteilhaft um 90 verstellbar ausgebildet.
Ein Beispiel der erfindungsgemässen Vorrichtung ist auf der beiliegenden Zeichnung dargestellt.
Fig. 1 ist die schematische Veranschaulichung des Messprinzips der Höhe und Entfernung, mit einer Messlatte am Ziel.
Fig. 2 ist eine Seitenansicht des geodätischen Win kelmessgerätes mit der aufgesetzten Entfemungs-und Höhenmessvorrichtung.
Fig. 3 ist ein axialer Schnitt durch das optische System der Entfernungs- und Höhenmessvorrichtung.
Fig. 4 ist ein Schnitt durch die Malteserkreuz- Übersetzung zum Verstellen des Deviationsmittels um 90 .
Fig. 5 ist eine Draufsicht auf die Malteserkreuz übersetzung im Schnitt A-A nach Fig. 4.
Fig. 6 ist eine Draufsicht auf den Massstab des optischen Mikrometers zur Ablesung der Teilverschie- bung der Visierlinie.
Fig. 2 stellt das geodätische Winkelmessgerät 1 mit dem Visierfernrohr 2 dar. Auf die Objektivfassung des Fernrohres 2 ist die Hülse 3 der Entfernungs-und Höhenmessvorrichtung durch die Sohraube 4 befestig- bar aufgesetzt. In ihrem ausgebreiteten Teil 5 ist das optische System (Fig. 3) untergebracht, welches
A) aus s einem mit zwei Reflexionsflächen versehenen rhombischen Prisma und
B) aus dem aus zwei optischen Keilen beste- henden Deviationsmittel, dem Diasporameter, zusam mengesetzt ist.
Das rhombische Prisma 6 mit seinen zwei Reflexionsflächen 7, 8 ist an der Spindel 9 mittels des Hebels 10, der Klinke 11, des Zapfen, s 12 um die Achse X-X kippbar, so dass es ein durch den mit der Skala 14 zusammenarbeitenden handbetätigten Knopf
13 betätigtes optisches Mikrometer bildet. Diese in n Fig. 6 veranschaulichte Skala 14 ist durch eine Dop pelbezifferung in beiden Richtungen der Zifferachse versehen. Eine solche Skala ist vorteilhaft insbeson- dere zum Ablesen und Unterscheiden von positiven und negativen Höhenwerten. Durch die Verdrehung des Knopfes 13 kann an dieser Skala 14 die parallele Verschiebung der Ziellinie abgelesen werden.
Das Diasporameter besteht aus zwei optischen Prismen 15,
16, welche in den mittels der Kegelzahnräder 22, 23 und des Kegelzahnrädchens 24 in Gegenrichtung drehbaren, in Kugellagern 19, 20 gelagerten Fassungen 17, 18 untergebracht sind ; diese Kugellager befinden sich in der Fassung 21.
An der Seitenwand der Hülse 5 (Fig. 4) ist der Zapfen 25 befestigt, um welchen sich der aus dem Zahnrad 26 und dem Malteserkreuz 27 bestehende Radsatz dreht. Das Zahnrad 26 greift in den mit dem Kegelrädchen 24 verbundenen Zahnritzel 28 ein n ; das Rädchen 24 treibt die optischen Keile 15, 16 an.
Am Zapfen 25 ist die drehbare Scheibe 29, an welcher die Libelle 30, der Spiegel 31 und ein Zapfen 32 zum Aufschieben des einen Endes der Zugstange 33 befestigt sind. Im Unterteil der Scheibe 29 ist ein Lenker 34 am Zapfen 35 befestigt, durch welchen die Zapfenscheibe 36 (Fig. 5) zum Antriebe des Malteserkreuzes 27 verdreht wird.
Auf den am unbeweglichen Teil des Theodolits 1 befindlichen Zapfen 37 wird das andere Ende der r Zugstange 33 geschoben, die durch eine Schraubenmutter 38 mit Links-und Rechtsgewinde versehen ist, mittels welcher die Länge der Zugstange 33 geändert werden kann.
Die Wirkungsweise der beschriebenen Entfer nungs-und Höhenmessvorrichtung ist die folgende :
Die Reduktion geschieht automatisch mit Hilfe eines Parallelogramms, welches mittels der auf die Zapfen 32 und 37 geschobenen Zugstange 33 gebildet ist ; die Achsen 01, O*, gemeinsam mit delr Drehachse O3 des Fernrohres und der Achse 04 der Scheibe 29 sind die Eckpunkte des Parallelogramms.
Durch die Neigung des Fernrohres um den Winkel a verdreht sich die Scheibe 29 mit Hilfe der Zugstange 33 gleichfalls um den Winkel a, und mittels der Uber- setzung verdrehen sich die Keile 15, 16 (Fig. 3) des Diasporameters ebenfalls um den Winkel a. Um die Kontrolle der richltigen Einstellung der Scheibe 29 zu gewährleisten, ist an ihr die Libelle 30 angebracht, die so justiert werden muss, dass bei horizontale, r Lage des Fernrohres und bei einjustierter Libelle 30 die Grundstellung des Diasporameters, das ist die Multi plikationskonstante, z. B. gleich 100, erreicht wird.
Die richtige Einstellung des Diasporameters fuhrt man mittels der Justierschrauben 40, 41 (Fig. 3) durch.
Diese Grundstellung wird beim Aufschieben des Auf satze, s fUr die richtige Einstellung der Länge der Zugstange 33 mit Hilfe der Schraubenmutter 38 verwendet. Die Schraubenmutter 38 wird auch im Falle des unrichtig horizontierten Gerätes benutzt, wenn die Libelle 30 die Rolle der Indexlibelle übernimmt. Das Gewicht des beschriebenen Aufsatzes am Objektivteil ist durch das am Okularteil des Fernrohres 2 befe stigte Gegengewicht 39 ausgeglichen.