Reduktionstachymeter. Die vorliegende Erfindung betrifft ein Reduktionstachymeter mit einem Fernrohr, das zu dem Zwecke, Doppelbilder zu er zeugen, mit zwei Halblinsensystemen ausge stattet ist, von denen bei einer Änderung des Höhenwinkels des Fernrohres mindestens das eine selbsttätig eine Verstellung erfährt. Ein solches Tachymeter ist zum Beispiel durch die französische Patentschrift 514536 bekannt geworden.
Durch die vorliegende Erfindung wird angestrebt, für die selbsttätige Reduktion, also für die selbsttätige Anzeige der in die Wagrechte projizierten Entfernung eines mit dem Standort des Tachymeters nicht in der selben Höhe liegenden Zielpunktes, möglichst einfache Getriebe zur Verfügung zu stellen.
Eine besonders einfache, diesem Zweck die nende Einrichtung erhält man, wenn die Richtung jener Verstellung (unter der Vor aussetzung, dass die optische Achse zwischen dem Linsensystem und der Kippachse unge brochen ist), parallel der Kippachse des Fern rohres gewählt wird (wenn also eine wag rechte Messlatte vorausgesetzt wird), und wenn ferner mindestens eines der beiden Halblinsensysteme mit einer Einrichtung, die eine ebene Fläche und einen mit dieser Fläche in Berührung stehenden Fühler enthält, derart zusammenarbeitet,
dass bei Änderungen des Höhenwinkels eine gegen seitige Verstellung des Fühlers und der Fläche und damit die erforderliche Verstel lung mindestens eines der beiden Halblinsen systeme zustande kommt.
Eine andere zweckmässige Einrichtung wird erhalten, wenn jene Einrichtung ein nach Art einer Kurbelschleife ausgebildetes Getriebe enthält, wobei die Kulisse dieses Getriebes jene ebene Fläche darbietet, wäh rend der mit der Kulisse zusammenarbeitende Zapfen jenen Fühler darstellt.
Die Erfindung ist sowohl auf Tachymeter derjenigen Art anwendbar, bei denen mit einem festen Messwinkel gearbeitet wird, wobei also verschiedenen Entfernungen ver schiedene Lattenabschnitte entsprechen, als auch auf Tachymeter der andern Art; bei denen. der Messwinkel für wageechte Ziel linien derart veränderlich ist, dass sämtlichen Entfernungen ein und derselbe Lattenab schnitt entspricht. Eine ganz besonders einfache Ausfüh rungsform ergibt sich, wenn jene ebene Fläche der Stehachse des Fernrohres parallel ist und die Kippachse des Fernrohres unter einem von 90 abweichenden Winkel schneidet.
Macht man dabei diesen Winkel einstellbar, so ergibt sich eine einfache Anordnung für ein Tachymeter derjenigen Art, bei dein sämtlichen Entfernungen ein und derselbe Lattenabschnitt entspricht. Bei Tachymetern der andern Art, bei denen verschiedenen Entfernungen verschiedene Lattenabschnitte entsprechen, wird dadurch, dass jener Winkel einstellbar gemacht wird, eine einfache Ein- richturig ermöglicht, um dann, wenn der Ab stand der Doppelbilder von einem ganzen Vielfachen des Bildes der Einheit der Latten einteilung abweicht (also nicht zwei Teil striche der Latte miteinander zusammenfallen), denjenigen Bruchteil der Entfernung genau abzulesen, der dem jeweils eingestellten Bruchteil dieser Einheit entspricht.
Eine dem selben Zweck dienende Einrichtung kann aber auch geschaffen werden, ohne dass jener Winkel einstellbar ist. Sie besteht darin, dass der obern oder der untern Hälfte des Objektivs eine Planparallelplatte vorgeschaltet ist, die tim eine zur Kippachse und zur optischen Achse des Objektivs senkrechte Achse drehbar ist.
Eine andere Ausführungsfortrr ergibt sich bei Benutzung der erwähnten ebenen Fläche, wenn diese an einem Schieber angebracht ist, der mit dem Fernrohr so gekuppelt ist, dass er an Drehungen um die Kippachse teil nimmt, und der durch ein nach Art einer Kurbelschleife ausgebildetes Getriebe bei Dre hungen des Fernrohres um die Kippachse eine Verschiebung senkrecht zur Kippachse erfährt..
Damit die abgelesenen Entfernungen un mittelbar die Entfernungen von der Stehachse des Fernrohres sind, empfiehlt es sich, die Abstände des Fernrohrobjektivs und der Halb linsensysteme von der Kippachse und die Brennweite des Objektivs so zu wählen, dass von dein Objektiv an dem Orte der Kipp- achse ein virtuelles Bild des durchschnittenen Lirrsensystenrs entworfen wird.
In der Zeichnung ist in Abb. 1 und 2 ein erfindungsgemäss ausgebildetes Reduktions- tachvrneter in einem Grundriss und einem Seitenriss dargestellt; dabei ist Abb. 1 ein Schnitt nach der Linie 1-1 der Abb. 2, und Abb. 2 ein Schnitt nach der Linie 2-2 der Abb. 1; Abb. 3 zeigt in einem Seitenriss ein zweites Ausführungsbeispiel;
Abb. 4 und 5 zeigen in einem Grundriss und in einem Seitenriss ein drittes Ausführungsbeispiel; dabei ist Abb. 4 ein Schnitt nach der Linie 4-4 der Abb. 5, und Abb. 5 ein Schnitt nach der Linie 5-5 der Abb. 4: Abb. 6 und 7 zeigen die wesentlichen Teile eines vierten Ausführungsbeispiels im Aufriss und im Grundrifä; dabei ist Abb. 7 ein Schnitt nach der Linie 7-7 der Abb. 6;
Abb. 8 zeigt eine Latte, die vorzugsweise zum Messen mittelst der in dem ersten, dritten und vierten Ausführungsbeispiel dargestellten Reduktionstachymeter bestimmt ist; Abb. 9 ist ein Bild dieser Latte im Fernrohr; Abb. 10 zeigt eine Latte, die zum Messen mittelst des durch das zweite Ausführungsbeispiel dargestellten Reduktionstachymeters verwend bar ist; Abb. 11 ist ein Bild dieser Latte im Fernrohr.
Bei dem in Abb. 1 und 2 dargestellten Beispiel entsprechen verschiede- rten Entfernungen verschiedene Lattenab schnitte. Auf einem Tragkörper a ist um eine Achse X-X (die die Stehachse des Instrumentes bildet) drehbar ein Träger b gelagert, der eine Gabel b1 enthält. In dieser Gabel ist ein Fernrohr e drehbar so gelagert, dass eine Drehachse Y-Y (die Kippachse des Instrumentes) die Stehachse 27-X senk recht schneidet.
Das Fernrohr c enthält ein Objektiv cl, ein Okular c -, eine mit einem Strichkreuz versehene Glasplatte c3 und zwei Halblinsen cl und c', deren ebene Begren zungsflächen der Kippachse Y-Y parallel sind. Die Abstände des Objektivs c' und der Halblinsen el und c' von der Kippachse Y-Y sind so gewählt, und das Objektiv Trat eine solche Brennweite, dass die Halb linsen durch das Objektiv an den Ort der Kippachse virtuell abgebildet werden.
Jede der Halblinsen weist zwei Zapfen c' und cl auf, die in dem Gehäuse des Fernrohres c geführt sind; die Achsen dieser Zapfen liegen in der die Kippachse und die Achse des Objektivs enthaltenden Ebene. Jeder' der Zapfen c7 ist an seinem freien Ende mit einer Kugel c$ ausgestattet, die sich gegen eine ebene Fläche einer Platte d legt, wobei eine zwischen jeder Halblinse und dem Fern rohrgehäuse angeordnete, um den zugehörigen Zapfen c' gewickelte Feder c für dauernde Berührung zwischen Kugel und Platte sorgt.
Jede Platte d ist an der Gabel G' so ange ordnet, dass ihre ebene Fläche cd' der Steh achse X- X parallel ist und mit der Kipp- achse Y-Y einen Winkel einschliesst, der gleich<B>900</B> wäre, wenn sich die Halblinsen in ihrer Mittellage befänden, also in einer solchen Lage, dass ihre Achsen mit der Achse des Objektivs c' zusammenfielen.
Während die der Halblinse c' entsprechende Platte<I>d</I> mittelst einer Klemmschraube<I>d'</I> an der Gabel b' festgeklemmt ist, ist die der Halblinse cl entsprechende Platte d an der Gabel b' mittelst einer Welle d2, die durch einen Triebknopf d2 gedreht werden kann, um die Achse Z-Z dieser Welle drehbar gelagert.
Die Achse Z-Z ist der Stehachse X--X parallel und schneidet die Kippachse Y-Y. Auf der Welle d2 ist ein Zahnrad d' befestigt, das mit einem an dem Träger<I>b</I> um die Stehachse X-X drehbar gelagerten Zahnrad e im Eingriff steht. Dieses Zahnrad e ist mit einer Trommel et fest verbunden, deren Achse mit der Achse X-X zusammenfällt und die mit einem ihrer Achse parallelen, an dem Träger b befestigten Zei ger b2 zusammenarbeitet.
Auf der Trommel e' ist einerseits eine Schar von Kreislinien e2 aufgetragen, die nach Entfernungen Ei, F2 . . . beziffert sind, und anderseits eine Schar von Kurven e3, die nach Zusatzentfernungen 0 Fi, 0 L2 . . . beziffert sind.
Die so be schriebene Anordnung dient dazu, in den jenigen Fällen, in denen der gegenseitige Abstand der sich durch die Verschiebungen der Halblinsen aus ihrer Mittellage ergebenden Doppelbilder der angezielten Messlatte von einem ganzen Vielfachen des Bildes der Ein- heit der Latteneinteilung abweicht, eine ge nauere Ablesung zu gewährleisten, als durch Schätzung des betreffenden Bruchteils dieser Einheit möglich wäre.
Vor dem Gebrauch muss das Tachymeter in horizontaler Lage des Fernrohres so justiert sein, dass die Länge des Teils der Latte, um den im Bildfelde die beiden Doppelbilder gegeneinander verschoben sind, multipliziert mit einer runden Zahl (z. B. der Zahl 100) die Entfernung angibt. Dabei haben die Ab stände si und s2 der Halblinsen c4 und c5 aus ihrer Mittellage einen ganz bestimmten Wert, und es ist dafür zu sorgen, dass die jenige Platte d; die zu der Halblinse c4 ge hört, dem Wert si entsprechend an der Gabel b' festgeklemmt wird.
Zum Gebrauch ist das Instrument so aufzustellen, dass die Stehachse X-X lot recht steht, und auf die parallel zur Kipp- achse Y-Y aufgestellte Messlatte <I>7a</I> (ver gleiche Abb. 8) zu richten. Im allgemeinen wird dann der gegenseitige Abstand der beiden Doppelbilder nicht gleich einem ganzen Vielfachen des Bildes der Einheit der Latten teilung sein, es werdet) also die Teilstücke des einen Doppelbildes nicht mit Teilstricben des andern Doppelbildes zusammenfallen.
Dieser Fall ist dem Bild der Latte im Fern- robr zugrunde gelegt, das Abb. 9 veran schaulicht. Der Nullstrich (und ebenso natür lich irgend ein anderer Teilstrich) des einen Doppelbildes steht nicht in Koincidenz mit einem Teilstrich des andern Doppelbildes.
Mau verkleinert in diesem Falle den Ab stand s2 der Halblinse c' von ihrer Mittel lage durch Verdrehen der zugehörenden Platte d mittelst des Triebknopfes d2 so lange, bis der Abstand der Doppelbilder gleich einem ganzen Vielfachen ist, bis also in Abb. 9 der Nullstrich des einen-Doppel- bildes dem Teilstrich 30 des andern Doppel bildes gegenübersteht, ermittelt durch die oben erwähnte Multiplikation mit den Apparat konstanten die diesem neuen Abstand ent sprechende Entfernung und fügt zu dieser Entfernung diejenige Zusatzentfernung hinzu,
die sich aus -der Einstellung des Zeigers b2 gegenüber der Trommel e' ergibt. Dabei gilt diejenige Kurve e3, die durch den Schnitt punkt des Zeigers mit der aus dem ganzen Vielfachen des Abstandes der Doppelbilder ermittelten Entfernung entsprechenden Kreis linie e2 geht. Bei der Messung erfahren die Halblinsen cl und c' zufolge des Gleitens der Kugeln es 'an den Platten d stets eilte solche Verschiebung, dass die gefundenen- Entfer nungen die Horizontalentfernungen sind.
Das in Abb. 3 dargestellte zweite Aus führungsbeispiel ist dazu bestimmt, mit ein und demselben Lattenabschnitt zii arbeiten. Es unterscheidet sich von dem des ersten Ausführungsbeispiels dadurch, dass die Halb linse cl an dem Gehäuse des Fernrohres c befestigt ist, und zwar so, dar) sie die bei der Beschreibung des ersten Beispiels erwähnte Mittellage einnimmt. Die selbsttätige Reduk tion der Entfernung findet nur noch durch eine einzige Platte d statt, die zu der Halb linse<B>e5</B> gehört.
Die im ersten Beispiel zum Zwecke der genauen Ablesung der Bruch teile der Einheit der Latteneinteilung ge troffene Einrichtung ist weggefallen. Neu ist eine nach Entfernungen bezifferte Grad teilung b3, die konachsial zur Welle d= all der Gabel b1 befestigt ist und die mit einem mit dem Triebknopf d3 fest verbundenen Zeiger d' zusammenarbeitet.
Beim Gebrauch des Instrumentes wird zweckmässig eine Latte i benutzt, die wie in Abb. 10 dargestellt ausgebildet ist. Durch Verdrehen der Platte d mittelst des Trieb knopfes d" ist ein solcher Abstand der beiden Doppelbilder voneinander einzustellen, dar) das eine Ende des einen Doppelbildes mit dem andern Ende des andern Doppelbildes zusammenfällt.
Diese Einstellung ist denn Bild der Latte im Fernrohr zugrunde gelegt, das Abb. 11 veranschaulicht. Darauf kann all der Teilung b' die reduzierte Entfernung der Messlatte abgelesen werden.
Das in Abb. 4 und 5 veranschaulichte dritte Ausführungsbeispiel ist dazu bestimmt, mit einem unveränderlichen Messwinkel, also mit verschiedenen Lattenabschnitten, zu ar beiten. Wie im zweiten Beispiel ist die Halb- linse e4 am Fernrohrgehäuse befestigt, jedoch abweichend so, dass sie aus ihrer Mittellage um den Betrag s' verschoben ist. Zum Zwecke der Reduktion ist nur die Halblinse c\ ver stellbar.
Zur Reduktion der Entfernung dient hier ein Kegelrad f', das an einem an dem Gehäuse des Fernrohres c befestigten Arm c' um eine der Achse des Objektivs c' parallele Achse drehbar gelagert ist. Dieses Kegelrad greift einerseits in ein an der Gabel h' be festigtes Kegelrad b3 ein, anderseits trägt es einen Zapfen f', der in den Schlitz einer mit dem Zapfen c' fest verbundenen Ku lisse c' eingreift.
Dabei ist der Abstand des Zapfens f l voll der Drehachse des Kegel rades f so gewühlt, dass er gleich der Summe der unveränderlichen Verschiebung gi der Halblinse c' und derjenigen Verschiebung s-" der Halblinse c' je aus der zugehörenden Mittellage ist, die zu wagrechter Stellung des Fernrohres gehört.
Beim Uebrauch des Tachymeters wälzt sieh beim Einstellen eines von Null ab weichenden Höhenwinkels das Kegelrad f auf dem Kegelrad b' ab, wobei es eine solche Drehbewegung um seine eigene Dreh achse erfährt, dass stets dei Winkelbetrag der Drehung gleich dein entsprechenden Winkel betrag der Drehung des Fernrohres uni seine Kippachse Y--Y ist.
Zufolge des Eingreifens des Zapfens f 1 in die Kulisse c' erfährt dabei die Halblinse<B>e</B> eitle solche Verschiebung, dalä der Abstand der Doppelbilder vonein ander, wie erforderlich, ein Mass für die reduzierte Entfernung ist. Die zum Mesself erforderliche Latte kann nach Abb. 8 ausge bildet sein. In diesem Fall würden der Abb. 9 entsprechende Lattenbilder iifi Fernrohr resul tieren. Der jeweils eingestellte Bruchteil der Einheit der Latteneinteilung muss bei diesem Ausführungsbeispiel geschätzt werden.
Das in Abb. fi und 7 dargestellte vierte Ausführungsbeispiel ist dazu bestimmt, mit verschiedenen Lattenabschnitten zu arbeiten. Die optische Einrichtung ist genau wie bei den voilier beschriebenen Ausführungsbei spielen getroffen zu denken, und zwar ist für die Halblinsen die Anordnung des zweiten Beispiels (vergleiche Abb. 3) zugrunde gelegt, dass die eine Halblinse (die in der Zeichnung nicht sichtbar ist) ihre Mittellage einnimmt und in dieser Stellung an dem Gehäuse des Fernrohres c befestigt ist.
Zum Zwecke der Reduktion der Entfernung auf die Wagrechte ist an dem Fernrohrgehäuse eine Vierkant- stange g parallel zur Objektivachse verschieb- lich gelagert, die eine Kulisse g1 trägt, in deren Schlitz ein Zapfen b' eingreift. Dieser Zapfen ist an der Gabel b1 so befestigt, dass seine Achse parallel zur Kippachse<I>Y- Y</I> ist und mit dieser in ein und derselben Hori zontalebene liegt.
Die Vierkantstange g trägt ein Gleitstück g2, das mit einer ebenen Flä che gg ausgestattet ist, gegen die durch die Feder c die Kugel cs des mit der Halblinse c fest verbundenen Zapfens c' gepresst wird.
Die Neigung der Fläche g3 gegen die Kipp achse Y-Y und der Abstand des Zapfens b4 von der Kippachse sind so gewählt, dass die bei Verdrehung des Fernrohres um seine Kipp- achse hervorgerufene Verschiebung der Vier kantstange g eine solche Verstellung der Halblinse cl bewirkt, dass der Abstand der Doppelbilder voneinander, wie erforderlich, ein Mass für die reduzierte Entfernung ist. Die zum Messen erforderliche Latte kann nach Abb. 8 ausgebildet sein.
In diesem Falle würden der Abb. 9 entsprechende Lattenbilder im Fernrohr resultieren. Das Ausführungsbeispiel setzt eine Schätzung des jeweils eingestellten Bruchteils der Einheit der Latteneinteilung voraus.