DE1758794U

DE1758794U - LEVELING INSTRUMENT WITH DEVICE FOR SELF-ADJUSTING SMALL INCLINATIONS.

Info

Publication number: DE1758794U
Application number: DE1954Z0002620
Authority: DE
Original assignee: Carl Zeiss SMT GmbH
Current assignee: Carl Zeiss SMT GmbH
Priority date: 1954-02-20
Filing date: 1954-02-20
Publication date: 1957-12-27

Description

Nivellierinstrument mit einer Einrichtung zum selbsttätigen Ausgleich kleiner Neigungen. Leveling instrument with a device for automatic compensation small inclinations.

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.The innovation relates to a leveling instrument with a device for automatic compensation of small inclinations of the instrument and optical means for the arbitrary deflection of the finish line from the horizontal.

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.In a known device, for example, the finish line is through a rotating lens held horizontally and there are rotating wedges for the purpose of adjustment the finish line provided.

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.It has now been shown that such a leveling instrument Scope of application of the known leveling instruments without means of arbitrary The slope of the finish line can then widen considerably if the deflection means of the aiming beam are suitably formed.

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.When leveling with the usual leveling instruments, the finish line becomes set horizontally and then aimed at a measuring stick. From the targeted measuring stick point can be the difference in height between the terrain points in which the crossbar and the Leveling instrument are set up, can be determined.

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.If leveling is now carried out in hilly terrain, the distance between the laths is limited by the device by the slope of the terrain and the length of the lath, insofar as if the distance from the instrument is too great, the latte no longer depends on the horizontal line of sight is hit. You have to, therefore, if there are large differences in altitude are to be overcome, very often choose a new point of view for the instrument, what Requires time and extra work. This is particularly the case with surface leveling and with the total station uncomfortable, since the position of the instrument both at each time the recording as well as the evaluation are calculated anew.

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.This disadvantage can now be remedied in that the deflection means are connected to a device which determines the size of the deflection angle. In particular, if a pair of rotating wedges is provided as a means of deflection, these are rotated in the opposite direction by a gear, which at the same time on a ska. 1a shows the deflection of the target beam.

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.In hilly terrain, the finish line will therefore be roughly parallel to the Terrain laid so that the bar can be placed at a great distance. Simultaneously however, the slope of the terrain can be deduced from the scale value.

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.In a particularly simple embodiment of the innovation, the scale can be used directly with the values of the tangent of the angle of inclination be quantified so that with a known distance of the measuring stick from the instrument at the other of a point the crossbar by turning the wedges against each other on the height offset of this aimed Be closed immediately opposite the horizontal line of sight can.

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.Glass wedges in conjunction with a leveling instrument are for the purpose the deflection of the target direction known from the horizontal. These glass wedges direct however, the target line decreases by a certain angle, so that probably an improvement the leveling process is achieved in hilly terrain, but not the inventive Advantage, namely to always lay the finish line parallel to the terrain.

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.When leveling, two staffs are usually used, one in front of and the other behind the device. Both slats are aimed at one after the other and the height difference of the terrain points in which they are set up is determined. It will often happen that the aiming beam has to be deflected by the angle + u to aim at the first staff, but by -n to aim at the second staff from the horizontal line of sight. For this purpose, the wedges of the pair of rotating wedges are expediently rotatable together around the axis of the device in addition to being rotated against one another. Advantageously, for this common rotation of the wedge means are provided in such a way that the wedges are rotated by 1,800 adjusted. This ensures that the inclination approx of the target beam from the angle + u to -u can be done in the simplest way by turning the wedges by 1800.

Das Drehkeilpaar ist vorteilhaft auf das Nivellierinstrument aufsteckbar ausgebildet, so daß es in Verbindung mit jedem bekannten Nivellierinstrument benutzt werden kann.The pair of rotating wedges can advantageously be slipped onto the leveling instrument designed so that it can be used in conjunction with any known leveling instrument can be.

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.In the drawing, an embodiment of the innovation is shown, namely, Fig. 1 shows a pair of rotating wedges, partially in section, and Fig. 2 shows the plan view on Fig. 1, Fig. 3 the pair of rotating wedges of Fig. 1 in two different positions, 4 shows the field of view of a leveling instrument with automatic leveling the line of sight.

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.An attachment 2 is attached to a leveling instrument 1. The Voraatzgerät consists of two sleeves 3 and 4, which are rotatably plugged into each other are. The sleeve 3 has a groove 5 which serves as a guide for a pin 6 of the Sleeve 4 serves. The length of the groove 5 is dimensioned so that the sleeve 4 about the axis 7 around Can be rotated 180 °. A pair of rotating wedges 8 is arranged in the sleeve 4. the Wedges of the pair of rotating wedges 8 have ring gears 9 and 10 with lateral teeth. The ring gears 9 and 10 are rotatably mounted in guides 11 and 12 of the sleeve 4. A gear 13 engages in the teeth of the ring gears, which is driven by a shaft 14 a rotary knob 15 is connected. The button 15 has a mark 16 (Fig. 2), with which on a scale 17 arranged on the sleeve 4 the tangent of the angle can be read between the aiming beam and the axis 7 of the device.

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.The mode of operation of the device is as follows, in one essential part at the angle a sloping terrain, place the measuring stick at as great a distance as possible are set up by the leveling instrument, then the aiming beam of the instrument is directed advantageously by an angle u from axis 7 that corresponds to the slope of the terrain by setting the mark 16 on the scale 17 to the value by means of the button 15 tg u turns. About the shaft 14 and the gear 13 are through the ring gears 9 and 10, the wedges 8 are rotated against one another into the position shown in dashed lines in FIG. 3. The aiming beam is then deflected by the wedge 8 by the angle u. The other one The leveling process is the same as with the known devices of this type second To aim at the staff at the angle-u, leave the mark 16 on the set The value of the scale 17 is available and moves the pin 6 in the groove 5 to the end of the Groove. Since the groove is so long that the sleeve 4 rotates through 1800, have also the wedges 8 in Fig. 3 from the position shown in dashed lines into the extended position Position rotated by 180 ° and the ziol ray encloses the angle u with the axis 7.

Anhand der Fig. 4 soll ein weiterer Vorteil des Gerätes nach der Neuerung beschrieben werden.4, a further advantage of the device according to the innovation to be discribed.

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.Fig. 4 shows the Gestchtsfeld a leveling instrument with automatic Leveling the line of sight. To read the value of a measuring stick 26 is used Crossed lines 21. To determine the distance of the measuring stick 26 from the device, there are distance lines 22,23 and 24, 25 provided, of which z. B. the lines 22 and 23 in the solid line Position display the values 19, 755 and 18, 985. The pale section between the lines 22 and 23 is 0, 770. The dashes' 24 and 25 are now arranged in such a way that that the staff values determined with them are always at an angle v for the tg v-l / 100 is seen from the device. appear and the spacing bars 22 and 23 are arranged in such a way that the measuring staff values determined with them are under the angle tg v = 1/50 appear. To get the distance is therefore the one determined Multiply the batten section by 100 or 50, depending on which pair of spacers is used. In Fig. 4, the bar 20, as the distance lines 22 and 23, the interval Tap 0.77, accordingly 35 m away from the device. To at To determine the staff section, subtract the two five-digit numbers To simplify, you turn the wedges 8 through the button 15 of the attachment so far, until the spacer lines 22 and 23 the dashed line position 22 'and 23 'take. The line 23 'now points to the value 19.0 and the line 22' the value 19.77. The subtraction of these values as well as the multiplication by 50 can you can now easily do it in your head, and you get the distance again to 35 m. The same distance would be if the lines were used accordingly 24 and 25 result.

Claims

Sohutz claims 1. Leveling instrument with a device for automatic Compensation of small inclinations of the instrument and optical means to arbitrary Deflection of the target line from the horizon, characterized in that the deflection means are connected to a device indicating the size of the deflection angle.

2. Leveling instrument according to claim 19, in which the optical means are a pair of rotating wedges, characterized by the wedges in the opposite direction rotating gear, which simultaneously shows the respective deflection angle on a scale of the aiming beam from the horizontal.

3. Leveling instrument according to claim 2, characterized in that the scale is numbered with values of the tangent of the deflection angle of the aiming beam is.

4. leveling instrument according to claim 2, characterized by means, which the wedges in addition to rotating against each other also together around the axis turn the instrument.

5. leveling instrument according to claim 4, characterized in that the means for the common rotation of the wedges cause a rotation of 1800.

6. leveling instrument according to claim 2, characterized in that the pair of rotating wedges is designed to be plugged onto the leveling instrument.