Messlatte, insbesondere zu Nivellierzwecken
Wie bekannt, werden bei Nivellierarbeiten als Gerät zu verschiedenartigen Nivellierinstrumenten auch Ni veilierlatten verwendet, die verschiedener Art sein können, und zwar in erster Linie d'avon abhängen, wie genaue Nivellierergebnisse gefordert werden und was für Zielweiten man benutzen will. Die üblichsten im Gebrauch stehenden Latten sind entweder mit einer sog.
E-Teilung, mit einer aus beiderseits einer Teilungslinie liegenden Feldern bestehenden sog. Schachbretteilung oder mit einer Strichteilung versehen. Latten mit Schachbretteilung oder mit E-Teilung werden im allgemeinen dann benutzt, wenn die Zielweiten verhältnismässig gross sind. In Verbindung mit denselben verwendet man ein Nivellierinstrument mit feststehendem Horizontaistrich im Gesichtsfeld des Fernrohres. Hieraus folgt, dass dann die Zehntel eines Teilintervalis der Teilung geschätzt werden müssen und kleinere Teilstrecken nicht einmal durch Schätzung erfasst werden können, weshalb die Nivelliergenauigkeit immer mehr oder weniger zu wünschen übrig lässt.
Bei Nivellierungen höherer Genauigkeit wird eine Latte mit Strichteilung benutzt, wobei dann das mittels einer Mikrometervorrichtung optisch verschiebbare Bild des Horizontal strichs mit dem verhältnismässig dünnen waagrechten Teilungsstrich zur Koinzidenz gebracht und die Einstellung an der Mikrometertrommel sogar auf ein Tausendstel des Teilungsintervalls genau abgelesen wird. (Zur Erleichterung der Koinzidenzeinstellung be dient man sich eines in Keilform angeordneten Strichsystems.) Bei kleineren Zielweiten bis 25-30 Meter kann man diese Einstellung genau ausführen, während bei grossen Entfernungen die Ablesegenauigkeit leidet, da die Teilungsstriche der Latte nicht befriedigend unterschieden werden können.
Die Stärke der Teilungsstriche der Strichlatte müsste je nach der Zielweite geändert werden, wollte man bei allen Zielweiten Idie gleiche optimale Genauigkeit in der Nivellierung erzielen, welches jedoch in der Praxis unmöglich ist.
Auch die Anwendung einer E-Latte oder einer Latte mit Schachbretteilung bietet bei grossen Entfernungen keinen entsprechenden Nutzen, selbst wenn man ein Mikrometer-Nivellierinstrument benutzen würde und dieses einen gewöhnlichen Horizontalstrich hätte. Dies kommt daher, dass mit zunehmender Zielweite der Horizontalstrich einen immer grösseren Teil der Teilung überdeckt und eine entsprechende Ungenauigkeit der Einstellung bewirkt.
Um eine genügende Nivelliergenauigkeit besonders bei grossen Entfernungen zu erreichen, ist schon zuvor die Anwendung einer solchen Latte vorgeschlagen worden, die statt einer Strichteilung eine in gewissem Mass der Schachbretteilung ähnelnde Teilung trägt, die jedoch statt der dunklen Rechtecke der Schachbretteilung trapezartige Felder aufweist, die abwechselnd derart auf beiden Seiten der vertikalen Teilungslinie liegen, dass die Basisstrecken der Trapeze in Aneinanderreihung auf die besagte Teilungslinie fallen.
Die auf verschiedenen Seiten der Teilungslinie liegenden Schrägseiten von jeweils zwei zusammenstossenden Trapezen liegen als Fortsetzung zueinander, wodurch die in der Längsrichtung der Latte aufeinanderfolgenden Grenzlinien zwischen den dunklen und hellen Lattenfeldern stets einen gleichgrossen Winkel mit der Normale der Teilungslinie einschliessen; vgl. DBP Nr. 1149 330. Beim Anwenden einer solchen Latte wird der gemeinsame Eckpunkt zweier auf verschiedenen Seiten der Teilungslinie liegender, benachbarter Trapeze anvisiert und die Einstellung wird ausserordentlich genau, da sich über und unter dem Horizontalstrich helle Dreiecke bilden, die bei richtiger Einstellung stets gleich gross erscheinen.
Wie aus obigem ersichtlich, hat sich also bisher der Nivellierer je nach den Genauigkeitsansprüchen und bei verschiedenen Zielweiten verschiedener Latten und dementsprechend auch verschiedener Nivellierinstrumente bedient. Die vorliegende Erfindung bezweckt in erster Linie das Erzielen einer solchen Latte, die sich zur Anwendung bei mehreren verschiedenen Zielweiten im Verein mit einem Nivellierinstrument mit optischem Mikrometer eignet.
Die Erfindung betrifft nun eine Messlatte, insbesondere zu Nivellierzwecken, mit einer beiderseits einer Teilungslinie liegenden, aus abwechselnd dunklen und hellen Feldern bestehenden ersten Teilung und ist dadurch gekennzeichnet, dass auf den hellen Feldern dieser ersten Teilung dunkle Felder einer anderen, auch aus beiderseits einer Teilungslinie liegenden Feldern bestehenden Teilung angeordnet sind, welche Teilungen einander hinsichtlich ihrer Teilungsintervalle entsprechen und wobei zwischen den dunklen Feldern der beiden Teilungen helle Flächen vorgesehen sind, die symmetrisch zu den dunklen Feldern der zweiten Teilung liegen.
Eine solche Latte eignet sich gleich gut zur Anwendung bei verschiedenen Zielweiten, sie liefert Nivellierergebnisse von höherer Genauigkeit als zuvor, wodurch sie einen wesentlichen Mangel der bisher bekannten Gerätschaft zur Ausführung von Nivellierarbeiten beseitigt.
Die Lattenteilung lässt sich bei ganz kurzen Zielweiten die Einstellung des Horizontalfadens auf die Teilungspunkte der Teilungslinie selbst bewerkstelligen.
Bei Verlängerung der Zielweiten wird der Horizontal- strich zwar den Teilungspunkt und die durchlaufenden waagrechten Begrenzungslinien der erstgenannten schachbrettähniichen dunklen Felder nach und nach überdecken, aber diese Begrenzungslinien haben jedoch, wenn die Zielweite noch ziemlich kurz ist, zusammen mit den zwischen den genannten Begrenzungslinien und den Begrenzungslinien der dunklen Felder der zweiten Teilung liegenden hellen Flächen auf den beiden Seiten der Teilungslinie eine die Einstellung präzisierende Bedeutung. Bei noch grösseren Zielweiten erfolgt die Einstellung nur an Hand dieser hellen Flächen.
Zum weiteren Erhöhen der Einstellgenauigkeit und auch der Bequemlichkeit der Nivellierarbeit wird als zweckmässig vorgeschlagen, die Felder der zweitgenannten Teilung, die z. B. Trapeze sein können, nicht bis an die Teilungslinie heranzuführen, so dass zwischen der Teilungslinie und der jeweiligen Trapezbasis oder ent sprechenden n Begrenzung eine helle Fläche liegt. Mit dieser Ausführung wird der Vorteil erzielt, dass z. B. beim Anzielen der Latte auf mittleren Entfernungen, wenn die waagrechten Begrenzungslinien der Felder der erstgenannten Teilung bereits vom Horizontalstrich überdeckt werden, die beiderseits der Teilungslinie liegenden Eckpunkte der Trapez- oder ähnlichen Felder noch über bzw. unter dem Horizontalstrich im Fernrohr sichtbar sind.
Durch einen Vergleich der Abstände dieser Eckpunkte vom Horizontalstrich kann die genaue Einstellung erzielt werden, und man muss nicht sofort zum Vergleich der weiter seitlich liegenden weissen Dreiecke oder diesen entsprechenden Flächen greifen.
Es können auch die Felder der erstgenannten Lattenteilung mit hellen Aussparungen versehen werden, so dass eine Zahnung entsteht, die einer Aufteilung des Teilungsintervalls in eine ungerade Zahl von gleichen Teilen gleichkommt. Hierdurch wird eine Lattenaus- führung erhalten, welche eine genaue Ablesung der Zehntel des Teilungsintervalls der Latte wenigstens bei kürzeren Zielweiten gestattet, auch wenn das Nivellierinstrument kein Mikrometer besitzt, welches von grosser Bedeutung ist, da für eine nur von Trapezen bestehende, an sich bekannte Lattenteilung eine Schätzung der Zehntel wegen der schrägen Begrenzungslinien nicht geeignet ist.
In der beiliegenden Zeichnung sind in Fig. 1 als Beispiel Abschnitte dreier verschiedener, der vorliegenden Erfindung entsprechenden Lattenteilungen in An emanderreihung gezeigt, die eine kombinierte Trapezund Rechteckteilung (zuoberst), eine mit Rechteckteilung kombinierte Teilung aus nicht an die Teilungslinie herangeführten Trapezen (in der Mitte) bzw. eine Trapezteilung der letztgenannten Art in Kombination mit einer gezahnten Rechteckteilung (zuunterst) besitzen.
Fig. 2 wiederum zeigt ebenfalls als Beispiel in Aneinanderreihung Abschnitte mit Feldern von verschiedener Form von drei verschiedenen Lattenteilungen. Die Teilungsintervalle der beiden Teilungen sind für alle Aus führungsbeispiele mit t bezeichnet, der Deutlichkeit halber sind sie von Mitte zu Mitte der Felder angegeben.
In der Zeichnung bezeichnet 1 die Teilungslinie, 2 an die Teilungslinie angrenzende Trapeze und 3 an den Teilungsträger heranreichende Rechtecke. Bei einer solchen Lösung, in der die Trapeze bis an die Teilungslinie heranreichen und die Rechtecke keine Aussparungen haben, wird die Teilungslinie in Wirklichkeit nur an den gemeinsamen Eckpunkten 4 der Trapeze und Rechtecke sichtbar, auf welche die Einstellung des Horizontalstrichs erfolgt. Selbst bei grossen Zielweiten sind bei dieser Ausführung die zu beiden Seiten der besagten Eckpunkte 4 sich bildenden hellen Keilflächen gut sichtbar und folglich ist eine hohe Einstell- und Ablesegenauigkeit erreichbar.
In der Zeichnung sind die Trapeze bzw. die Rechtecke durch verschiedenartige Schraffierung gekennzeichnet, obwohI in der praktischen Ausführung die Felder beider Art z. B. schwarz sein können. Es ist auch möglich, für die Trapeze bzw. Rechtecke gegeneinander abstechende Farben zu verwenden. Hat das Nivellierinstrument einen feststehenden Horizontal strich, so können die Rechteckflächen 3 als Hilfsmittel zum Schätzen der Zehntel des Teilungsintervalls dienen, obwohl dabei die benachbarten Trapeze einen ungünstigen Störungs- einfluss auf die Genauigkeit der Schätzung ausüben. An den Basisstrecken der Trapeze allein ist erfahrungsgemass ein zuverlässiges Schätzen der Zehntel bei Anwendung eines Insbruments mit feststehendem Horizontalstrich nicht möglich.
Weiter zeigt die Zeichnung nicht bis an die Teilungslinie 1 herangeführte Trapeze 2, die von der Teilungslinie 1 durch einen vertikalen Streifen gleichbleibender Breite getrennt sind. Um den gleichen Betrag sind dann die Eckpunkte 4' der Trapezbasis von der Teiiungslinie 1 weggeschoben worden, wogegen die Eckpunkte 4 der Rechteckfelder weiterhin, wie zuvor, auf der Teilungslinie 1 liegen. Bei sehr kurzen Zielweiten, bei denen Einstellung auf den Teilungspunkt selbst stattfindet, ergibt sich hieraus der Vorteil, dass man nicht unnötig von den vorstehend beschriebenen, in diesem Fall ganz und gar zu gross erscheinenden und daher vom messtechnischen Standpunkt nutzlosen und überflüssigen weissen Keilflächen abgelenkt wird.
Bei grossen Zielweiten überdeckt der Horizontalstrich den Teilungspunkt, er kann aber, wie schon beschrieben, an Hand der waagrechten Begrenzungslinien der Recht eckfelder auf denselben eingestellt werden. Sobald dann der Horizontalstrich auch die besagten Begrenzungslinien völlig verdeckt, lässt sich die Einstellung auf den Teilungspunkt an Hand der Punkte 4' genau und schnell durchführen. Wenn schliesslich die Zielweite so gross ist, dass auch die Punkte 4' hinter dem Horizontalstrich verschwinden, geschieht die Einstellung ausschliesslich mit Hilfe der hellen Dreiecke bzw. diesen ähnlichen Flächen, die dann in die günstigste Beobachtungslage im Gesichtsfeld gerückt sind.
Die hellen Trennzonen zwischen den Rechtecken und den Trapezen haben einen vorteilhaften Einfluss auf die Schätzung der Teilintervall-Zehntel an Hand der Rechtecke, wenn ein Nivellierinstrument mit feststehendem Horizontalsürich benutzt wird.
In Fig. 1 ist weiterhin ein Rechteckfeld 3' mit Aussparungen gezeigt. Man sieht, dass die so entstandene Zahnung 6 beim Anwenden eines Instruments ohne Mikrometer die Ablesung der Zehntel-Teil interv alle (der Millimeter) an Hand der Lage des Horizontalsftichs 5 zu den Zähnen erlaubt.
Die Form der Trapeze, insbesondere die Grösse des von ihren schrägen Seiten mit der Normalen auf dem Teilungsträger eingeschlossenen Winkels kann verschieden gewählt werden. Auch ist es möglich, die Trapeze so auszuführen, dass die aufeinander zulaufenden, schrägen Seiten je zweier benachbarter Trapeze, die in der Zeichnung als Fortsetzung zueinander gezeigt sind, lediglich untereinander parallel sind, mit ihren gedachten Fortsetzungen aber auf verschiedenen Seiten des jeweiligen gemeinsamen Eckpunktes 4 der zusammenstossenden Rechteckfelder 3 bzw. 3' vorbeigehen. Auch die Breite der hellen Trennzone zwischen der Trapezbasis und der Teilungslinie kann bei gleichbleibendem Winkel zwischen den schrägen Trapezseiten und der auf die Teilungslinie errichteten Normalen verschieden gross gewählt werden.
Hierdurch ergibt sich zusammen mit der Wahl des besagten Winkels die Möglichkeit, die zweckmässigste Lage der teilungslinienahen Trapezpunkte zu erzielen.
Die in der Zeichnung dargestellten Felder 2 und 2' haben die Form von Trapezen mit gleichlangen schrägen Seiten und sind auch im vorstehenden als Trapeze bezeichnet worden, obgleich sie offenbar ebensogut z. B. gleichschenklige Dreiecke sein können, entweder bis zur Teilungslinie herangeführt oder auch von derselben abgerückt, so dass zwischen ihnen und der Teilungslinie eine helle Trennzone liegt.
Es ist noch zu bemerken, dass die hier als Trapeze bezeichneten Felder nicht notwendigerweise von geraden Linien begrenzt sein müssen. Vielmehr können auch gekrümmte Linien in Frage kommen, z. B. konvexe Begrenzungen, wobei dann die Felder fingernagelähnliche Form erhalten, oder konkave Begrenzungen, wobei die Felder Sanduhrgestalt erhalten, oder auch aus geraden oder gekrümmten Abschnitten oder aus beiden zu sammengesetzte gebrochene Linien. Solche Ausführungen sind in Fig. 2 gezeigt, indem hier die Trapeze der Teilung durch Felder ersetzt worden sind, die von gekrümmten Linien (zuoberst und in der Mitte) bzw. von gebrochenen Linien (zuunterst) begrenzt sind.
Bei sämtlichen Ausführungen ist als Ausgangspunkt die Teilung mit rechteckigen Feldern zu betrachten, deren helle Felder mit solchen dunklen Feldern versehen sind, dass zwischen den dunklen Feldern der beiden Teilungen helle Flächen wenigstens in der Lattenlängsrichtung gebildet werden, die symmetrisch zu dem entsprechenden Teilungsintervall liegen. Wie schon aus dem vorstehenden ersichtlich, sind diese dunklen Felder 2, 2', 2A, 2B und 2C vorzugsweise seitlich nach aussen verbreitert worden und erreichen damit ausserhalb die vertikalen Begrenzungslinien der Felder 3, 3'.
Zuoberst in Fig. 2 ist durch einfache Schraffierung ein helles Rechteckfeld A der Teilung angezeigt, während doppeIte Schraffierung die dunklen Felder 2A angibt, neben welchen helle symmetrische Flächen verbleiben. In der Mitte in Fig. 2 sind die Felder 2B fingernagelförmig, die überdies auch eine der Teilungslinie zugewandte gekrümmte Begrenzung haben und deren Eckpunkte nicht an die Teilungslinie herangeführt sind.
Zuunterst wiederum ist ein Feld 2C gezeigt, das aus einem Rechteck und einem Dreieck zusammengesetzt ist. Sämtliche Lattenteilungen dieser Art haben die Eigenschaft, dass beim Anvisieren der Latte bei grosser Zielweite zwischen den Feldern und dem Horizontalstrich im Fernrohr auf verschiedenen Seiten der Teilungslinie und über bzw. unter dem Horizontalstrich liegende helle Flächen zu sehen sind, die bezüglich ihrer Grösse untereinander venglichen und so zum Erzielen der genauen Einstellung herangezogen werden können, wie im vorstehenden bezüglich der Trapezfelder beschrieben wurde.
Die zur Teilung 3 oder 3' (je nachdem, ob mit oder ohne Zahnung 6) zusätzliche Trapezteilung oder damit vergleichbare Teilung ist in Fig. 2 in gleicher Weise wie in Fig. 1 gezeigt, so dass in Kombination mit einem der hier dargestellten verschiedenen Feldern 2A-2C wenigstens ein Rechteckfeld 3 mit Aussparungen zu sehen ist.
Es sei noch hervorgehoben, dass bei den hier beschriebenen Lattenteilungen im Gegensatz zu den bisher iiblichen Messlatte die lange und nicht die kurze Seite der Rechtecke 3, 3' an der Teilungslinie 1 anliegt. Dies ergibt b den Vorteil, dass die Teilintervallschätzungen auch dann genauer als zuvor ausfallen, wenn der Horizontalstrich im Fernrohr schräg steht. Auch dunkle Felder quadratischer Form mit oder ohne Aussparungen sind an Stelle von Rechtecken verwendbar.