Feldmessger ät. Gegenstand vorliegender Erfindung ist ein Feldmessgerät, bei welchem drei mit Ziel- einrichtungen versehene Lineale um eine ge meinsame Drehachse schwenkbar an einem Halteglied angeordnet sind, und bei welchem an einem dieser Ziellineale ein Schieber vor gesehen ist, der ein mit .einer Teilung ver- sehenes, um :eine am Schieber feste Achse drehbares Lineal trägt, das ein in einem. Abstand von dieser Achse fest angeordnetes Glied aufweist.
Das Feldmessgerät nach vorliegender Er findung ist :dadurch gekennzeichnet, dass das den Schieber tragende Lineal mit einem vierten, mit einer Zieleinrichtung versehenen Lineal so verbunden ist, dass es zu diesem vierten Lineal stets parallel gerichtet ist.
In der beiliegenden Zeichnung sind ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegen standes und schematisch angedeutete An wendungsmöglichkeiten desselben dargestellt.
Fig. 1 zeigt das Feldmessgexät im Auf riss; Fig. 2 ist die schematische Darstellung einer Höhenmessung; Fig. 3 und 4 zeigen schematisch die Er mittlung der Bestimmungsgrössen eines Drei eckes.
Fig, 1 zeigt auf einem einfachen Stativ a ein Halteglied in Gestalt eines um eine vertikale Achse drehbaren und um den Zap fen b umlegbaxen Metallstabes c von zirka 50 cm Länge mit Dosenlibelle d zur Ver tikalstellung und einfacher Libelle e zur Horizontalstellung. Am Metallstab c ist eine wegnehm!bare greisbogenführung f montiert, die eine Prozent- und eine Gradeinteilung (letztere für Winkelmessungen)
trägt und einen Führungsschlitz g für die Klemm schrauben h, h', <I>h"</I> aufweist. Ferner sind am Halteglied c :drei mit als Fadendiupter l ausgebildete Zieleinrichtungen versehene Li neale<I>k, p,</I> u und<I>v,</I> nachstehend Ziellineale ge nannt, um die gemeinsame Drehachse n dreh bar und festklemmbar. Im Vertikalabstand von genau 30, cm zu dem Lineal k ist ein viertes,
mit einer Zieleinrichtung<B>1</B> versehenes Lineal i um einen. Bolzen na drehbar vor gesehen und die beiden Lineale sind durch einen Vertikalstabi o so verbunden, dass sie sich immer parallel zueinander bewegen, also stets parallel zueinander gerichtet sind. Das mit der Klemmschraube h feststellbare Lineal p trägt eine Teilung<I>r'</I> mit Nullpunkt in <I>n</I> und besitzt eine Führungsnut q, deren Rich tung mit derjenigen des Visierstrahls zu sammenfällt.
Das zu i parallele Lineal k ist zugleich Laufschiene für einen Schieber s; um eine am Schieber s feste Achse ist ein mit einer Teilung versehenes Lineal r drehbar, das nachstehend als Teilungslineal bezeichnet wird. Letzteres trägt im Abstand z von zum Beispiel genau 6 mm von der erwähnten festen Achse einen als Metallstift t ausgebildeten, federbeeinflussten Anschlag, der in die Führung q genau einschnappt.
Das mit der Schraube V festklemmbare Li neal<I>v</I> besitzt eine Teilung<I>r",</I> sowie ähn lich wie Lineal p, eine Führungsnut q' für den Stift <I>t.</I> Das Teilungslineal<I>r</I> trägt noch einen Messschieber w mit Nonius und hat Zentimeter- und Millimetereinteilung mit Nullpunkt in der Achse des Stiftes t.
Das Verhältnis des Abstandes z zum Abstand des vierten Lineals i vom Lineal k bedingt das massstäbliche Verhältnis einer zu bestimmen den Länge und der an der Teilung des Tei lungslineals r abzulesenden Strecke, wie nach her bewiesen werden wird.
Zu dem Gerät ,gehören noch ein um die Achse n drehbarer Winkelstab und ein Hilfs stab, der am Halteglied derart verschiebbar angeordnet isst, dass er bei seiner Verschie bung ständig senkrecht zum Halteglied bleibt. Diese Stäbe sind in Fig. 1 wegge lassen.
Die Handhabungsweise des dargestellten Gerätes sei nun anhand der Fig. 2, 3 und 4 näher erläutert.
<I>a)</I> Höhenmessacng. Es ist die Höhe<I>Y X,</I> zum Beispiel eines Baumes zu bestimmen. Nach genauer Vertikaleinstellung des Stabes c mit Hilfe der Libelle d visiert man mit dem Lineal i die Baumspitze an und klemmt es in dieser Lage mit der Schraube in fest. Dementsprechend entsteht auf Fig. 2 der Strahl i' vom Punkte J1 (Drehachse des Li neals i') zum Punkt X (Baumspitze).
Bei dieser Visur wird das Lineal mitgenommen, wobei es sich wegen des Vertikalstabes o parallel zum Stab i einstellt; es wird mit- telst der Klemmschraube h' an der Kreis bogenführung in seiner Lage festgestellt. Der Visierachse dieses Lineals 7c entspricht ,der Strahl k' in Fig. 2, welcher den Punkt <I>N</I> (Drehachse des Lineals<I>k)</I> mit dem fin gierten Punkt Z auf der Höhe Y Z verbindet. Hierauf wird das Ziellineal p auf die Baum spitze und das Ziellineal v auf den Fuss des Baumes eingestellt.
Diesen beiden Operatio nen entsprechen die Strahlen p' und v' in Fig. 2. Nachdem die Lineale<I>p</I> und<I>v</I> mit Hilfe der Schrauben<I>h'</I> und<I>h"</I> festgeklemmt worden sind, verschiebt man den Schieber s .auf dem Lineal k bis der Stift t in .die Füh rung q einschnappt, wobei d a,s Teilungslineal r zum Beispiel durch das Eigengewicht sich vertikal und parallel zu c einstellt.
Diese Stellung ist in Fig. 2 wiedergegeben, wobei der Punkt P der eingeschnappten Stellung .des Stiftes t entspricht und Punkt g die Drehachse des Teilungslineals r auf dem Schieber s darstellt. Punkt V entspricht dem Schnittpunkt der vertikalen Achse des Tei lungslineals r mit der Visierachse des Ziel lineals v.
Durch die Konstruktion desi In- istrumentes sind die zwei Grössen M N =_ <B>3</B>0 cm, und<I>P</I> K <I>= z =</I> 6 mm gegeben. Da die zwei Strahlen i' und 7c' parallel sind, erscheint auf der Strecke X Y der Punkt Z ,in einem Abstand<I>X Z = M N =</I> 30 cm vom Punkte X.
Diese Strecke X Z kann als die eine Messkonstante angesehen werden und ersetzt vorteilhäft die bisher am Baume an- zubringende Vergleichs- oder Messlatte. Die Strahlen<I>p', k'</I> und v' bilden einen Strahlen bündel mit gemeinsamem Schnittpunkt in N.
Für. , die zwei parallelen Geraden Y X und V P kann die Proportion aufgestellt werden: YX:VP=ZX:KP aber ZX=NM=300mmundKP=6mm, folglich:<I>Y X : V P =</I> 300: 6 = 50 : 1 YX=50.VP.
Das heisst, die. Höhe Y X des. zu messenden Gegenstandes erscheint auf der Skala des Teilungslineals r im Massstab 1 : 50 und kann also direkt abgelesen werden,. zum- Beispiel mitte#ls@t des einstellbaren Schiebers w, wenn die Teilung entsprechende Einheiten auf weist.
Durch ents.prechend@e Wahl der Grössen <I>M N</I> und<I>P K,</I> bezw. z, kann man den Mass stab nach Belieben ändern. Zum Beispiel wenn man<I>M N =</I> 50 cm und<I>P K = 5 mm</I> wählt, erhält man ,den Massstab 1 : 100.
<I>b) Distanzmessung.</I> Im Dreieck X Y<I>N</I> (Fig. 3) sind vom Punkt N aus. die.Läugen der drei Seiten N X, X Y und<I>Y N,</I> sowie die Höhe X Y' zu bestimmen.
Zuerst wird das Halteglied c um den Zap fen b in die wagrechte Lagegeklappt. Dann wird das Gerät so aufgestellt, dass die Achse des Zapfens<I>n</I> in die durch den Punkt<I>N</I> belegte Vertikale fällt. Das Ziellineal v wird im rechten Winkel zum Halteglied c festge klemmt und der Punkt. Y anvisiert (Strahl ). Das Halteglied c wird in dieser Lage festgehalten. Mit dem Ziellineal i wird der Punkt X anvisiert (Strahlen<I>i'</I> und<I>k')</I> und mit dem Lineal p ebenfalls der Punkt X (Strahl p'). Ähnlich wie bei der Höhenmes sung kann man nun die Höhe X Y' des.
Drei eckes als Strecke P V der Skala des Tei lungslineals r, welches durch nicht darge stellte Mittel beispielsweise mit Hilfe einer verstellbaren Lehre parallel zu c eingestellt wurde, im Massstab 1<B>:50</B> ablesen.
Im Dreieck<I>N X Z</I> verhält sich<I>N P zu</I> <I>N X</I> wie<I>P K</I> zu X Z, also wie 1:50. Die Strecke<I>N P,</I> welche auf der Skala<I>r'</I> abge lesen werden kann, ist die im Massstab 1 : 50 reduzierte Länge der Seite N X des Drei eckes. Aus ähnlichen Gründen ist die Strecke<I>N</I> V, welche auf der Skala r" ab zulesen ist, gleich der im Massstab 1 :50 reduzierten Länge der Strecke N Y'. Um die Distanz N Y zu messen, dreht man um den Winkel J die beiden parallelen Lineale i und k bis das Lineal i in der V isur JI Y liegt.
Eine Parallele zu<B>11</B> N würde, vom Punkt Y aus gezogen, auf dem Visierstrahl (k') den fingierten Punkt (Z) ausschneiden. Auf dem Lineal<I>k</I> wird nun der Schieber<I>s</I> solange verschoben bis der Stift t in die Führung q' .des Lineals v einschnappt, wobei das Teilungslineal r wieder parallel zu c ein gestellt wird. Man erhält so die in Fig. 3 dargestellten Punkte (P) und (K), wobei die Distanz (P) (K) 6 mm beträgt. Die Strecke (P) (K) soll ausserdem parallel<I>zu M N</I> sein. Im Parallelogramm<I>M Y (Z) N</I> ist Y (Z) gleich<I>M N,</I> also gleich 30 cm.
In den ähn lichen Dreiecken N Y (Z) und<I>N (P) (K)</I> besteht die Proportionalität<I>N (P) : N Y</I> = (P) (K) : Y (Z) = 6 : 300 = 1 : 50. Die Strecke N (P) ist also gleich der Strecke <I>N Y</I> im Massstab 1 : 50.
Ebenfalls sind die Dreiecke N X Y und <I>N P (P)</I> ähnlich, da die Seiten<I>N X</I> und<I>N P</I> einerseits und<I>N Y</I> und<I>N (P)</I> anderseits ein ander proportional sind und der von diesen Seiten eingeschlossene Winkel derselbe ist. Folglich ist die Strecke P (P) gleich der Strecke X Y im Massstab 1 : 50. Diese Strecke kann auf dem nicht dargestellten ZVinkelstab abgelesen werden, der zu diesem Zweck mit einer Teilung versehen ist.
Somit sind die drei Seiten und die Höhe des Dreieckes bekannt. Der Flächeninhalt lässt sich aus diesen Grössen leicht ermitteln.
<I>c) Winkelmessungen.</I> Es seien die Win kel ss, y und<I>8</I> des Dreieckes.<I>N X Y</I> (Fig. 3) zu bestimmen. Es werden für diesen Zweck noch der um den Zapfen n drehbare Winkel- stab und,der auf dem Halteglied c verschieb bare Hilfsstab benötigt. Letztere trägt die gleiche Teilung wie das Lineal v und bildet mit dem Halteglied c beständig einen rech ten Winkel. Ausserdem wird die<B>180'</B> Skala auf dem Segment f durch eine 360 Skala ersetzt.
Aus der Fig. 3 ist nur das Notwendige auf Fig. 4 übertragen worden, um die Win kelmessung ohne Belastung der Fi,g. 3 er klären zu können. In Fig. 4 ist der Winkel- Stab durch<I>y'</I> und der Hilfsstab durch<I>x'</I> dargestellt.
Durch Anvisieren der Punkte X und Y mit den Ziellinealen<I>p</I> und<I>v</I> hat man die Strahlen p' und v' erhalten und! mit Hilfe der Lineale<I>i</I> und k und des Schiebers s mit Teilungslineal r die Punkte P und (P), bezw. die diese Punkte bestimmenden Grö ssen auf den Skalen<I>r'</I> und<I>r"</I> nacheinander bestimmt. Nun verschiebt man .den Hilfs stab x', bis der Nullpunkt der Skala in P zu liegen kommt. Der Winkelstab y' wird gedreht bis sein Schnittpunkt 0 mit dem Hilfsstab x' sich in einer Entfernung von P befindet, welche gleich der Strecke N (P) ist. Der Winkelstab liegt also parallel zur Verbindung P (P) und zur Seite X Y.
Die drei Winkel des Dreieckes sind nun leicht zu messen. Derl Winkel ss wird durch die Strahlen p' und v' gebildet; y liegt zwischen <I>p'</I> und y' und d zwischen <I>v'</I> und<I>y'.,</I> Die Genauigkeit der Messung ist leicht kon trollierbar, da die Summe der Winkel ss + <I>y</I> -f- 8 gleich<B>180'</B> sein muss.
Ausser den beschriebenen Anwendungs möglichkeiten lassen sich mit diesem darge stellten Gerät noch andere Messungen vor nehmen, wie zum Beispiel Gefällsmessung, Absteckung von rechten Winkeln, Abstek- kungen von Kurven etc.
Dieses dargestellte Gerät ist, dank seiner Einfachheit und seiner Vielseitigkeit dazu berufen, grosse Dienste zu leisten, so zum Beispiel im Katasterwesen, im Forstwesen, im Ingenieur- und Bauwesen, im Militär wesen usw.