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Nivellierinstrument mit einer Einrichtung zum selbsttätigen Ausgleich
kleiner Neigungen.
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Die Neuerung betrifft ein Nivellierinstrument mit einer Einrichtung
zum selbsttätigen Ausgleich kleiner Neigungen des Instruments und optischen Mitteln
zur willkürlichen Ablenkung der Ziellinie aus der Horizontalen.
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Bei einem bekannten Gerät wird beispielsweise die Ziellinie durch
eine rotierende Linse horizontal gehalten und es sind Drehkeile zum Zwecke der Justierung
der Ziellinie vorgesehen.
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Es hat sich nun gezeigt, daß ein derartiges Nivellierinstrument den
Anwendungsbereich der bekannten Nivellierinstrumente ohne Mittel zur willkürlichen
Neigung der Ziellinie dann beträchtlich erweitern kann, wenn die Ablenkungsmittel
des Zielstrahles geeignet ausgebildet werden.
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Beim Nivellieren mit den üblichen Nivellierinstrumenten wird die Ziellinie
waagerecht eingestellt und danach eine Meßlatte angezielt. Aus dem angezielten Meßlattenpunkt
kann die Höhendifferenz zwischen den Geländopunkten, in denen die Latte und das
Nivellierinstrument aufgestellt sind, ermittelt werden.
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Wird nun in einem hügeligen Gelände nivelliert, so ist der Lattenabstand
vom Gerät durch die Neigung des Geländes und durch die Länge der Latte begrenzt,
insofern als dir Latte bei zu großer Entfernung vom Instrument nicht mehr von der
waagerechten Visierlinie getroffen wird. Man muß daher, falls große Höhenunterschiede
zu überwinden sind, sehr oft einen neuen Standpunkt für das Instrument wählen, was
Zeit und Mehrarbeit erfordert. Dies ist besonders beim Flächennivellement und bei
der Tachymetrie unangenehm, da die Standpunktkoo@lnaten des Instruments sowohl bei
der Aufnahme als auch bei der Auswertung jedesmal neu errechnet werden nassen.
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Diesem Nachteil kann man nun dadurch abhelfen, daß die Ablenkungemittel
mit einer die Größe des Ablenkungswinkels anseigenden Vorrichtung verbunden sind.
Insbesondere Können, wenn ein Drehkeilpaar als Ablenkungsmittel vorgeschen ist,
diese in entgegengesetzter Richtung durch ein Getriebe gedreht werden, welches gleichzeitig
auf einer Ska. 1a die Ablenkung des Zielstrahles anzeigt.
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Im hügeligen Gelände wird deshalb die Ziellinie etwa parallel zum
Gelände gelegt, ao daß die Latte in großer Entfernung angeordnet werden kann. Gleichzeitig
kann aber aus dem Skalenwert auf die Geländeneigung geschlossen werden.
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In besonders einfacher Ausgestaltung der Neuerung kann die Skala unmittelbar
mit den Werten des Tangens des Neigungswinkels
beziffert sein,
so daß bei bekannter Entfernung der Meßlatte vom Instrument beim Anderen eines Punktes
der Latte durch Drehen der Keile gegeneinander auf die Höhenversetzung dieses angezielten
Lattenpunktes gegenüber der waagerechten Visierlinie unmittelbar geschlossen werden
kann.
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Glaskeile in Verbindung mit einem Nivellierinstrument sind zum Zwecke
der Ablenkung der Zielrichtung aus der Horizontalen bekannt. Diese Glaskeile lenken
jedoch die Ziellinie um einen bestimmten Winkel ab, so daß wohl eine Verbesserung
des Nivelliervorganges im hügeligen Gelände erzielt wird, nicht aber der erfindungsgemäße
Vorteil, nämlich die Ziellinie stets parallel zum Gelände zu legen.
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Beim Nivellieren wird nun gewöhnlich mit zwei Meßlatten gearbeitet,
von denen eine vor und die andere hinter dem Gerät aufgestellt ist. Beide Latten
werden nacheinander angezielt und der Höhenunterschied der Geländepunkte, in denen
sie aufgestellt sind, ermittelt. Es wird dabei häufig vorkommen, daß zum Anzièlen
der ersten Latte der Zielstrahl um den Winkel +u, zum Anzielen der zweiten Latte
jedoch um-n aus der waagerechten Visierlinie gelenkt werden muß. Zu diesem Zweck
sind die Keile des Drehkeilpaares zweckmäßig zusätzlich zu der Drehung gegeneinander
auch gemeinsam um die Achse des Gerätes drehbar.
Vorteilhaft sind
für diese gemeinsame Drehung der Keilo Mittel derart vorgesehen, daß die Keile um
jeweils 1800
| verstellt werden. Dadurch wird erreicht, daß die Neigung |
| ca |
des Zielstrahles vom Winkel +u auf -u durch Drehen der Keile um 1800 in einfachster
Weise vorgenommen werden kann.
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Das Drehkeilpaar ist vorteilhaft auf das Nivellierinstrument aufsteckbar
ausgebildet, so daß es in Verbindung mit jedem bekannten Nivellierinstrument benutzt
werden kann.
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Auf der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Neuerung dargestellt,
und zwar zeigen, Fig. 1 ein Drehkeilpaar, teilweise geschnitten, Fig. 2 die Draufsicht
auf Fig. 1, Fig. 3 das Drehkeilpaar der Fig. 1 in zwei verschiedenen Stellungen,
Fig. 4 das Gesichtsfeld eines Nivellierinstruments mit selbsttätigem Horizontierung
der Visierlinie.
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Auf einem Nivellierinstrument 1 ist ein Vorsatzgerät 2 aufgesteckt.
Das Voraatzgerät besteht aus zwei Hülsen 3 und 4, welche drehbar ineinander gesteckt
sind. Die Hülse 3 weist eine Nut 5 auf, welche als Führung für einen Stift 6 der
Hülse
4 dient. Die Länge der Nut 5 ist so bemessen, daß die Hülse 4 um die Achse 7 um
180° gedreht werden kann. In der Hülse 4 ist ein Drehkeilpaar 8 angeordnet. Die
Keile des Drehkeilpaares 8 weisen Zahnkränze 9 und 10 mit seitlichen Zähnen auf.
Die Zahnkränze 9 und 10 sind in Führungen 11 und 12 der Hülse 4 drehbar gelagert.
In die Zähne der Zahnkränze greift ein Zahnrad 13, welches durch eine Welle 14 mit
einem Drehknopf 15 verbunden ist. Der Knopf 15 weist eine Marke 16 (Fig. 2) auf,
mit welcher auf einer auf der Hülse 4 angeordneten Skala 17 der Tangens des Winkels
zwischen Zielstrahl und der Achse 7 des Gerätes abgelesen werden kann.
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Die Wirkungsweise des Gerätes ist wie folgt, Soll in einem im wesentlichen
unter dem Winkel a geneigten Gelände die Meßlatte in einem möglichst großen Abstand
vom Nivellierinstrument aufgestellt werden, dann lenkt man den Zielstrahl des Instruments
vorteilhaft um einen der Geländeneigung entsprechenden Winkel u aus der Achse 7
ab, indem man mittels des Knopfes 15 die Marke 16 auf der Skala 17 auf den Wert
tg u dreht. Über die Welle 14 und das Zahnrad 13 werden durch die Zahnkränze 9 und
10 die Keile 8 gegeneinander in die in Fig. 3 gestrichelt gezeichnete Lage gedreht.
Der Zielstrahl wird dann durch die Keile 8 um den Winkel u abgelenkt. Der weitere
Nivelliervorgang ist der gleiche wie mit den bekannten Geräten dieser Art. Um eine
zweite
Latte unter dem Winkel-u anzuzielen, läßt man die Marke 16 auf dem eingestellten
Wert der Skala 17 stehen und verschiebt den Stift 6 in der Nut 5 bis zum Ende der
Nut. Da die Nut so lang ist, daß die Hülse 4 sich dabei um 1800 dreht, haben sich
auch die Keile 8 in Fig. 3 aus der gestrichelt gezeichneten Lage in die ausgezogene
Lage um 180° gedreht und der Ziolstrahl schließt mit der Achse 7 den Winkel-u ein.
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Anhand der Fig. 4 soll ein weiterer Vorteil des Gerätes nach der Neuerung
beschrieben werden.
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Fig. 4 zeigt das Gestchtsfeld eines Nivellierinstruments mit selbsttätiger
Horizontierung der Visierlinie. Zum Ablesen des Wertes einer Meßlatte 26 dient ein
Strichkreuz 21. Zur Ermittlung der Entfernung der Meßlatte 26 vom Gerät sind Distanzstriche
22,23 und 24, 25 vorgesehen, von denen z. B. die Striche 22 und 23 in der ausgezogenen
Lage die Werte 19, 755 und 18, 985 anzeigen. Der Lattenabsohnitt zwischen den Strichen
22 und 23 beträgt 0, 770. Die Dinstanzstriche'24 und 25 sind nun so angeordnet,
daß die mit ihnen ermittelten Meßlattenwerte stets unter einem Winkel v für den
tg v-l/100 ist vom Gerät aus gesehen. erscheinen und die Distanzstriche 22 und 23
sind so angeordnet, daß die mit ihnen ermittelten Meßlattenwerte unter dem Winkel
tg v = 1/50 erscheinen. Um die Entfernung zu erhalten ist deshalb der ermittelte
Lattenabschnitt mit 100 oder 50 zu multiplizieren, je nach dem welches Distanzstriohpaar
benutzt wird. In Fig. 4 ist die Latte 20, da die Distanzstriche 22 und 23 das Intervall
0,77 abgreifen,
dementsprechend 35 m vom Gerät entfernt. Um bei
der Ermittlung des Lattenabschnittes die Subtraktion der beiden fünfstelligen Zahlen
zu vereinfachen, dreht man die Keile 8 durch den Knopf 15 des Vorsatzgerätes so
weit, bis die Distanzstriche 22 und 23 die gestrichelt gezeichnete Lage 22' und
23'einnehmen. Der Strich 23'zeigt jetzt auf den Wert 19,0 und der Strioh 22'auf
den Wert 19,77. Die Subtraktion dieser Werte sowie die Multiplikation mit 50 kann
man jetzt ohne weiteres im Kopf vornehmen, und man erhält wieder die Entfernung
zu 35 m. Dieselbe Entfernung würde sich bei entsprechender Benutzung der Striche
24 und 25 ergeben.