Selbstreduzierender Entfernungsmesser
Die Erfindung bezieht sich auf einen selbstreduzierenden Entfernungsmesser mit nur einem Fernrohr und einer senkrechten Me¯latte am Ziel, der zur Steuerung der Bewegung mindestens eines die Reduktion des entfernungsmessenden Winkels bewirken- den, im Strahlengang angeordneten tachymetrischen Gliedes eine Zahnradübersetzung mit veränderlichem tlbersetzungsverhältnis enthält, von der ein Zahnrad mit dem Antriebsmittel des tachymetrischen Gliedes und ein zweites Zahnrad mit der Fernrohrkippachse fest verbunden ist.
Es ist bereits ein selbstreduzierender Entfernungs- messer mit senkrechter Messlatte am Ziel bekannt, dessen Fernrohrobjektiv ein optisches Ablenksystem zur Erzeugung des entfernungsmessenden Winkels vorgelagert ist, das aus einem am Fernrohr fest angeordneten Prismenkeil und einem Dlrehkeilpaar besteht. Das Drehkeilpaar und der feste Keil erzeugen bei horizontaler Lage der Zielachse den entfernungsmessenden Winkel je zur Hälfte. Eine Kippung des Fernrohrs aus der Horizontalebene verkleinert den durch das Keilpaar erzeugten Teil des entfernungs- messenden Winkels.
Die Drehung des Keilpaares wird durch ZahnrÏder so gesteuert, da¯ bei einer Kippung des Fernrohrs um einen Winkel a die Haupt- schnittebene der Drehkeile sich gegenüber der die Zielachse enthaltenden Lotebene um einen Winkel 2a verdrehen. Durch die Veränderung nur einer Hälfte des entfernungsmessenden Winkels fallen Zielachse des Fernrohrs und Winkelhalbierende des entfernungsmessenden Winkels nicht mehr zusammen, so dass Messfehler entstehen, die nur verhindert werden können, wenn beide Hälften des entfernungsmessen- den Winkels gleichzeitig und gleichmässig verändert werden.
F r genaue optische Entfernungsmessungen sind deshalb mindestens zwei Drehkeilpaare und zugehörige Prismenkeile nebeneinander oder hintereinander vor dem Objektiv angeordnet. Die Vielzahl der optischen Glieder vor dem Fernrohrobjektiv be einflusst jedoch die Helligkeit des Bildes und die FernrohrbaulÏnge ungünstig.
Former ist ein selbstreduzierendes Fernrohr f r tachymetrische Messungen mit Hilfe einer vertikalen Me¯latte am Zielpunkt bekannt, das die Vielzahl der die Bildhelligkeit beeinflussenden optischen Glieder durch Verwendung einer Zahnradübersetzung mit exzentrischen Zahnrädern zwischen dem auf der Fern- rohrkippachse befestigten Zahnrad und dem Antriebs- mittel der tachymetrischen Glieder vermeidet.
Der Nachteil dieses selbstreduzierenden Fernrohrs liegt in der sehr kleinen, Bruchteile eines Prozents der Durchmesser betragenden Exzentrizität der ZahnrÏder, die sowohl bei der Herstellung als auch bei der Montage zu die Steuerung der tachymetrischen Glieder beeinflussenden Fehlern Anlass geben.
Gemäss der Erfindung wird dieser Nachteil dadurch behoben, dass zwischen dem auf dem An triebsmittel des tachymetrischen Gliedes fest verbun- denen Zahnrad und dem auf der Fernrohrkippachse befestigten Zahnrad ein auf einem Hebel koaxial zu einem Zapfen gelagertes drittes Zahnrad vorgesehen ist und dass der Hebel mit einem EndeumeineAchse U-U schwenkbar mit dem FernrohrgehÏuse verbunden ist und mit dem anderen Ende von einem Exzenter nach Massgabe der Fernrohrkippung gefuhrt wird, der auf dem ersten Zahnrad befestigt ist.
Vorteilhaft ist es, wenn die Kippachse des Fernrohrs mit den Drehachsen der ZahnrÏder bei hori zontaler Zielung in einer Ebene E-E liegt.
In der Zeichnung ist eine Ausfülhrungsform des Gegenstandes der Erfindung dargestellt, und zwar zeigt Fig. 1 einen Längsschnitt eines selbst reduzierend'en Entfernungsmessers,
Fig. 2 eine Ansicht des Getriebes nach Fig. l.
Ein zwischen zwei Stützen 1 und 2 um die Achszapfen 3 und 4 der Kippachse K-K kippbares Fern- rohr 5 mit dem Okular 6, einem das Strichkreuz tragenden Biprisma 7, einer negativen verschiebbaren Zwischenlinse 8 und dem Objektiv 9 enthält in seinem vor dem Objektiv liegenden GehÏuseteil zwei Fenster 10 und 11. Vor der einen Hälfte des Objektivs 9 ist ein fester Keil 12 und ein Keilpaar 13 undl 14 angebracht, dessen Gliedler sich beim Kippen des Fernrohrs entsprechend der Kippung gegeneinander verdrehen.
Die Drehkeile 13 und 14 sind in Zahnkränzen 15 ; 16 gelagert, die von einem um eine Achse X-X drehbar gelagerten Kegelrad 17 angetrieben werden, das auf einer in einem am Fernrohrgehäuse befestigten Lager 18 gelagerten Welle 19 fest verkeilt ist. Die tibertragang der Fernrohrkippung auf dieses Kegelrad 17 erfolgt durch folgende Anordnung.
Mit dem an der Femrohrstütze 1 befestigten Zapfen 3 der Kippachse K-K ist koaxial ein Zahnrad 20 fest verkeilt, auf dessen Umfang sich bei Kippung des Fernrohres ein zweites Zahnrad 21 abwälzt, das seine Drehbewegung auf ein zur Achse X-X koaxial gelagertes Zahnrad 22 und damit auf das mit ihm starr verbundene Kegelrad 17 überträgt, wodurch das Keilpaar 13, 14 zu gleichen, aber entgegengesetzten Drehungen veranlasst wird. Das Zahnrad 21 ist um eine Achse V-V um einen Zapfen 25 drehbar angeordnet, der an einem Hebel 23 befestigt ist. Dieser um eine Achse U-U schwenkbare Hebel ist über einen Zapfen 26 am Fernrohrgehäuse gelagert. Gegen seitliche Verlagerungen sind Zahnrad 21 und Hebel 23 durch Verschraubungen 27 und 28 gesichert.
Auf dem Zahnrad 22 ist ein Exzenter 24 vorgesehen, der den Hebel 23 führt und ihm die der Fernrohrkippung um den Winkel a entsprechende Verschwen- kung erteilt. Die Drehachsen K-K, V-V und X-X der Zahnräder 20, 21, 22 bestimmen bei horizontaler Zielung eine Ebene E-E, die in Fig. 2 senkrecht auf der Zeichenebene steht.
Beim Kippen des Fernrohrs 5 wälzt sich das Zahnrad 21, das als Zwischenrad einen beliebigen Durchmesser besitzen kann, auf dem feststehenden Zahnrad 20 ab und treibt das mit den Keilen 13, 14 in Verbindung stehende Zahnrad 22, welches den halben Durchmesser des Zahnrades 20 besitzt und sich daher mit der doppelten Winkelgeschwindigkeit der Fernrohrkippung dreht. Dabei dreht sich der Exzenter 24 mit derselben Geschwindigkeit um die Achse X-X und schwenkt den Hebel 23 um die Achse U-U. Die Schwenkung d'es Hebels 23 bewegt das Zahnrad 21 rechtwinklig zur Ebene E-E, so dass es sich zusätzlich zu dem durch die Fernrohrkippung hervorgerufenen Betrag noch um einen geringen Betrag auf dem Zahnrad 20 abwälzt, der durch seine Bewegung rechtwinklig zur Ebene E-E bedingt ist.
Auf diese Weise wird dem Zahnrad 22 und damit dem Keilpaar 13, 14 eine zusätzliche Drehung erteilt, welche die Einflüsse der unsymmetrischen Ver änderung des entfernungsmessenden Winkels bezüg- lich der Fernrohrachse beseitigt.
Self-reducing rangefinder
The invention relates to a self-reducing range finder with only one telescope and a vertical mēlatte at the target, which contains a gear ratio with a variable gear ratio for controlling the movement of at least one tachymetric element which is arranged in the beam path and which causes the reduction of the distance-measuring angle one gear with the drive means of the total station and a second gear with the telescope tilt axis is firmly connected.
A self-reducing rangefinder with a vertical measuring stick at the target is already known, the telescope objective of which is preceded by an optical deflection system for generating the distance measuring angle, which consists of a prism wedge fixed to the telescope and a rotating wedge pair. The pair of rotating wedges and the fixed wedge each generate half of the distance measuring angle when the sighting axis is horizontal. Tilting the telescope out of the horizontal plane reduces the part of the distance measuring angle produced by the pair of wedges.
The rotation of the pair of wedges is controlled by gears in such a way that when the telescope is tilted by an angle α, the main cutting plane of the rotary wedges rotates by an angle 2a with respect to the plumb line containing the sighting axis. By changing only one half of the distance measuring angle, the target axis of the telescope and the bisector of the distance measuring angle no longer coincide, so that measurement errors occur that can only be prevented if both halves of the distance measuring angle are changed simultaneously and evenly.
For precise optical distance measurements, therefore, at least two pairs of rotating wedges and associated prism wedges are arranged next to one another or one behind the other in front of the objective. However, the large number of optical elements in front of the telescope objective has an unfavorable effect on the brightness of the image and the length of the telescope.
Former, a self-reducing telescope for total station measurements with the help of a vertical mēlatte at the target point is known, which uses a gear ratio with eccentric gears between the gear attached to the telescope tilt axis and the drive means of the tachymetric links.
The disadvantage of this self-reducing telescope lies in the very small eccentricity of the gears, which is a fraction of a percentage of the diameter, and which gives rise to errors affecting the control of the total station units both during manufacture and during assembly.
According to the invention, this disadvantage is remedied in that a third gear mounted on a lever coaxially to a pin is provided between the gear firmly connected to the drive means of the tachymetric member and the gear mounted on the telescope tilting axis and that the lever with a Endeumeine axis UU is pivotally connected to the telescope housing and is guided at the other end by an eccentric according to the telescope tilting, which is attached to the first gear.
It is advantageous if the tilting axis of the telescope lies in a plane E-E with the axes of rotation of the toothed wheels when aiming horizontally.
In the drawing, an embodiment of the subject matter of the invention is shown, namely Fig. 1 shows a longitudinal section of a self-reducing range finder,
FIG. 2 is a view of the transmission according to FIG.
A telescope 5 with the eyepiece 6 that can be tilted between two supports 1 and 2 around the journal 3 and 4 of the tilt axis KK, a biprism 7 carrying the reticle, a negative, movable intermediate lens 8 and the objective 9 is contained in its housing part located in front of the objective two windows 10 and 11. In front of one half of the objective 9, a fixed wedge 12 and a pair of wedges 13 and 14 are attached, the members of which twist against each other when the telescope is tilted according to the tilt.
The rotary wedges 13 and 14 are in gear rings 15; 16 mounted, which are driven by a bevel gear 17 which is rotatably mounted about an axis X-X and which is firmly wedged on a shaft 19 mounted in a bearing 18 mounted on the telescope housing. The transmission of the telescope tilting on this bevel gear 17 takes place by the following arrangement.
With the pin 3 of the tilt axis KK attached to the telescope support 1, a gear 20 is coaxially wedged, on the circumference of which a second gear 21 rolls when the telescope is tilted, which rotates its rotary motion on a gear 22 mounted coaxially with the axis XX and thus on the with it rigidly connected bevel gear 17 transmits, whereby the wedge pair 13, 14 is caused to the same, but opposite rotations. The gear wheel 21 is arranged to be rotatable about an axis V-V about a pin 25 which is fastened to a lever 23. This lever, which can be pivoted about an axis U-U, is mounted on the telescope housing via a pin 26. The gear wheel 21 and lever 23 are secured against lateral displacement by screw connections 27 and 28.
An eccentric 24 is provided on the gear 22, which guides the lever 23 and gives it the pivoting corresponding to the telescope tilting through the angle α. The axes of rotation K-K, V-V and X-X of the gears 20, 21, 22 determine, when aiming horizontally, a plane E-E which, in FIG. 2, is perpendicular to the plane of the drawing.
When the telescope 5 is tilted, the gearwheel 21, which can have any diameter as an intermediate gear, rolls on the stationary gearwheel 20 and drives the gearwheel 22 which is connected to the wedges 13, 14 and which has half the diameter of the gearwheel 20 and therefore rotates at twice the angular speed of the telescope tilt. The eccentric 24 rotates about the axis X-X at the same speed and pivots the lever 23 about the axis U-U. The pivoting of the lever 23 moves the gear wheel 21 at right angles to the plane E-E, so that in addition to the amount caused by the tilting of the telescope, it rolls a small amount on the gear wheel 20, which is caused by its movement at right angles to the plane E-E.
In this way, the gear 22 and thus the pair of wedges 13, 14 are given an additional rotation, which eliminates the influences of the asymmetrical change in the distance-measuring angle with respect to the telescope axis.