DE41979C - Apparat für Coordinaten-Bestimmungen - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT

Der Apparat hat den Zweck, die zeitraubende Coordinatenrechnung mittelst Logarithmen oder Tafeln bis zu einem gewissen Grade entbehrlich zu machen, und wird mit Erfolg da angewendet und schliefst den Nebengebrauch der genannten Hülfsmittel da aus, wo es sich darum handelt, solche Aufnahmen, die im Mafsstabe 1 : 5000 und kleiner kartirt werden sollen, zu berechnen. . .

Mittelst des Apparates können die Projectionen eines Punktes gefunden werden, von welchem Entfernung und Neigung gegen die Basisabscissenacb.se gegeben sind. ' ^: ;

■Das Netz enthält auf der Basis 500 Lothe, welche von Parallelen der Basis- in gleichen Abständen innerhalb des Octantenraumes gekreuzt werden. Der Werth einer solchen Quadratseite beträgt für die ersten 100 m = 0,2 m, über 100 bis 1000 m= 2 m. Zur genaueren Bestimmung der Lage eines Punktes innerhalb des Netzes dient ein Nonius;
, Es sind, um! die Ablesung zu erleichtern, die Ganzen, Fünfer und Zehner verschiedenfarbig gebettet. Die Kreistheilung am Rande ist doppelt: zuerst alt, dahinter neu.

Das Papiernetz ist auf einer Zinkunterlage angebracht und wird, wenn der Apparat richtig hergestellt ist, sich nicht derartig verändern, als dafs Fehler für die Berechnung dadurch erzeugt würden. Bei Beschädigung des Netzes kann dasselbe leicht ersetzt werden.

Mein Apparat befafst sich nur mit dem Zwecke der Coordinatenrechnung der niederen Geodäsie. Er hat darum Werth, weil bei der Coordinatenrechnung die Zahlenwerthe convergiren. Die gesuchten Werthe (Sinus und Cosinus = Katheten) sind kleiner als die gegebene Secante i= Hypothenuse = Seitenlänge, womit ich suche. Diese letzteren gehen in der Praxis selten über 1000 hinaus und sind daher, da die Berechnung von Polygonzügen nach Minuten — nicht Secunden— zu geschehen hat, vermittelst meines Apparates ausführbar. Im entgegengesetzten Fall, wo die Zahlenwerthe divergiren, Bestimmung der Tangente über 45⁰, ist auch die Benutzung meines Apparates nicht mehr am Platz; solche Fälle kommen aber selten vor." .

Die Alhidade D des Apparates hat die Eigenschaft, däfs der Achsenmittelpunkt und die Nullpunkte der Nonien für Längen und .Winkelbestimmung in einer Geraden liegen. Das ist "die vornehmste Prüfung auf die Richtigkeit des Instrumentes, die bei jeder Einstellung vollzogen werden kann, da die Basis der Netztheilung jene Gerade ist.

Die Halterplatte A mit der Achse der Alhidade D ist auf den Rahmen aufgeschraubt. D ist bei der Achse gebogen, damit die Einstellung und Ablesung der Längen sich dem* Auge frei darstellt.

Der Schieber S trägt den Glasnonius G. Letzterer hat die Form eines rechten Winkels und theilt den Millimeter in vier Theile. Innerhalb der ersten 100 m beträgt der Werth eines solchen Noniustheiles, da 1 mm = 0,2 m entspricht, demnach = 0,05 m, von 100 bis 1000 m == 0,5 m. Der Nonius G ist mittelst des Führungsstiftes drehbar, der am Schieber S gelagert ist. Durch Drehung können die Winkelschenkel jeweils in die zur N.etztheilung parallele Lage versetzt werden. Der Eckpunkt,

an welchem die beiden Nonien zusammenstofsen und der zugleich der gemeinschaftliche Nullpunkt der beiden Nonienscalen ist, verändert seine Lage dabei nicht.

Der Winkelnonius W springt vom Endpunkt der Alhidade der Biegung an der Achse entsprechend ebenfalls nach unten vor. Die Einrichtung ist für Minutenablesung. Für die ersten 45 bezw. 50° gilt der obere, für die folgenden der untere Theil des Doppelnonius. Der Mittelpunkt mit dem Pfeil mufs bei der Einstellung auf o°, wie schon angedeutet, mit der Achse und dem Nullpunkt des Glasnonius in einer Geraden liegen.

Für neue Gradtheilung ist ein Reservenonius vorhanden.

Der Haken H ist eine Verlängerung der Alhidade und oben auf letzterer angeschraubt. Am Endpunkt ist eine Feder F angebracht, welche sich gegen das Stahlband B legt. Letzteres ist mittelst zweier Halter auf dem Rahmen stehend befestigt. Die Länge des Stahlbandes ist der Kreisbogenlänge für diesen Sector angepafst und die Spannung im Verein mit der . Feder des. Hakens bewirken sowohl eine sanfte Drehung als auch eine genügende Hemmung.

Prüfung des Instrumentes.
Diese ist oben schon angedeutet. Aufser der Probe der Nonienübereinstimmung auf der Basis ist diese auch auf der Verbindungslinie des Nullpunktes mit dem 45. Grad zu untersuchen. Ist auch hier Uebereinstimmung, dann steht die Achse der Alhidade richtig über dem Nullpunkt der Netztheilung.

Gebrauchsbeispiele.

1. Beispiel: Es werden die Coordinaten eines Punktes gesucht, dessen Entfernung 76,25 m und dessen Neigung 37⁰ 28' betrage. Zuerst Längeneneinstellung auf der Basis mit Hülfe des Glasnonius. Dann Drehung nach dem Winkel. Dann Ablesung der Coordinaten: Perpendikelhöhe = Ordinate = 46,40; Abscisse = Basislänge = 60,50.

Dazu war eine kleine Drehung des Glas- \ nonius nöthig. Die verschiedenfarbige Theilung . des Netzes schliefst Verwechselungen aus.

2. Beispiel: Es werden die Coordinaten eines Punktes mit der Entfernung 2451,55 und der Neigung· 49⁰ 52' gesucht. Einstellung bei 24,25, dann Drehung unter Benutzung des unteren Winkelnonius. Jetzt Ablesung: Basislänge = Ordinate= 18^55; Perpendikelhöhe = Abscisse = 15,65. Die Ablesungen sind um eine Decimale zu erhöhen.

3.'Beispiel: Es werde die Tangente eines Punktes, dessen horizontale Entfernung 520,4 m und dessen Neigung 38° 20' betrage, gesucht.

Zuerst Drehung nach dem Winkel, dann bringt man mit dem Schieber den Glasnonius so weit über die 52. Höhenlinie, dafs der erste Theilstrich des Nonius vom Schnittpunkt an fast die folgende Linie berührt, denn der Werth eines solchen Noniustheiles beträgt in diesem Falle = 0,5 m.

Die Ablesung der Perpendikelhöhe oder Tangente = 41,15 erfolgt dann mit Hülfe des Glasnonius und mufs ebenfalls wie die Entfernung verzehnfacht werden. War die Entfernung der Luftlinie (nicht Horizontalentfernung) zwischen zwei Punkten mittelst eines Distanzmessers gegeben, dann erfolgt zuerst Einstellung dieser Entfernung auf der Basis, dann Richtung nach dem Winkel und Ablesung.

Zur Bestimmung der Tangenten über 45 ° hinausgehend, genügt der Apparat nur theilweise. Die Höhe des Perpendikels entspricht der horizontalen Entfernung und die Basis der gesuchten Tangente. Mit zunehmendem Winkel nehmen diese den Entfernungen entsprechenden Perpendikellängen beständig ab, so dafs, wie dies schon die Randbezifferung ersichtlich macht, für 45 bis 53° Entfernungen zwischen 70 bis 60 bezw. 700 bis 600 m, von 53 bis 60 ° solche von 60 bis 50 bezw. 600 bis 500 m etc. nur bestimmt werden können. .

Der Fall, wo das Instrument nicht ausreicht, wird in der Praxis selten vorkommen. Es leistet vorzügliche Dienste da, wo bei Terrainaufnahmen die verticale Neigung ebenfalls gemessen wurde, zu dem Zwecke, das Terrain mittelst Horizontalcurven darzustellen. Hier dient es gleichzeitig als Rechenmaschine für die Curvendurchgänge.

Es seien z. B. α und b zwei um 425 m von einander entfernte Punkte, wovon der höher gelegene b eine Neigung'von 20⁰ gegen den Horizont des Punktes α habe.

Die Höhenzahl des α betrage 232,50 m über dem Meer. Ich lese für b = 84,6 m ab. Nun kann ich aber die Punkte der Curvendurchgänge, eine gleichmäfsige Neigung zwischen α und b vorausgesetzt, sehr leicht bestimmen. Die nächste 10 m-Curve, die 240 ^er, liegt 7,5 über a, die ferneren 17,50, 27,50 etc., und für diese lese ich sehr leicht die Basen oder Entfernungen von a = 20,5, 48, 75 etc. ab. Das macht den Rechenschieber oder das Abstechen am Diagramm überflüssig und führt leicht und sicher zum Ziel.

Wie schon vorhin erklärt, ist es vollständig gleichgültig, ob die Tangente aus der ge_r messenen Luftlinie oder aus der Horizontalen zu bestimmen ist, aus dem Grunde ist der Apparat ein vorzügliches Hülfsmittel für Topographen.

Auch als Rechenmaschine zur Ausführung von Proportionsrechnungen und zu Multipli-

cationen oder Divisionen, wo Product oder Dividend eine vierstellige Zahl nicht übersteigen, kann der Apparat angewendet werden, zumal in solchen Fällen, wo Factor oder Divisor sich wiederholen. Es sei z. B. 42,4 nach einander mit 2,6, 3,5, 4,7 etc. zu multipliciren. Ich bilde die Proportion 42,4: 1 =424: 10. Die Producte 2,6 · 42,4, 3,5 · 42,4 etc. liegen sämrntlich in dieser Reihe. Demnach stellt man die Alhidade mit dem Nonius über die Lothlinie 424 mit der Höhe 10 fest und liest nun für die Höhen 2,6, 3,5, 4,7 etc. die Basen, d. h.

O,

die Producte ab. Das analoge Verfahren bei Divisionen bedarf keiner weiteren Erklärung.

Claims (1)

1. Patent-Anspruch: .

   Ein Apparat für Coordinaten-Bestimmungen, bestehend aus einem mit quadrillirtem Netz und Gradtheilung versehenen Octanten und einer Alhidade, an welcher die mit einander vereinigten Nonien für die Längen derart angebracht sind, dafs sich dieselben sowohl verschieben als auch um ihren gemeinschaftlichen Nullpunkt drehen lassen.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.