Selbstreduzierendes Fernrohr für tachymetrische Messungen mit Hilfe einer vertikalen Messlatte am Zielpunkt Die Fernrohre von Vermessungsinstru menten, wie Theodolite, Nivelliere usw., wer den ausser mit den Faden- oder Strichkreuzen für die eigentliche Zielfestlegung in der Regel noch mit den sogenannten Reichenbachschen Fäden oder Strichen ausgerüstet, die zur Be stimmung der Entfernung und der Höhen differenz zwischen dem Instrumentenstand punkt und dem angezielten Geländepunkt die nen; zu welchem Zwecke am Geländepunkt eine Messlatte aufgestellt werden muss.
Wie bekannt, gibt der durch zwei entsprechende Reichenbachsche Fäden öder Striche begrenzte Abschnitt am Messlattenbild die schiefe Ent fernung zwischen Instrumenten- und Messlat- @tenstandpunkt. Aus dieser schiefen Entfer nung und dem Höhenwinkel wird die Karten entfernung, das heisst die Horizontalentfer nung, und die Höhendifferenz, rechnerisch er mittelt.
Wird am Zielpunkt eine vertikale Messlatte verwendet, so muss der abgelesene Lattenabschnitt für die Bestimmung der Hori zontalentfernung mit cos2 a und für die Er mittlung der Höhendifferenz mit sin <I>a</I> cos <I>v,</I> des Höhenwinkels des Fernrohres multipli ziert werden.
Es sind bereits verschiedene In strumente vorgeschlagen und auch ausgeführt worden, bei welchen diese zeitraubende Re duktion automatisch erfolgt, so dass ohne wei tere Hilfsmittel die tatsächliche Horizontal- entfernung bzw. Höhendifferenz direkt abge- lesen werden kann.
Zu diesem Zwecke werden zum Beispiel an Stelle der Reichenbachschen Fäden oder Striche Strichkurven verwendet, die nach den Funktionen Cos2 a bzw. sin a cos a verlaufen und beispielsweise auf einer Strichplatte angebracht sind;
welche drehbar gelagert und mit der Kippachse des Fernroh res mechanisch derart gekuppelt ist, dass der der jeweiligen Neigung der optischen Achse des Fernrohres entsprechende Abschnitt der Kurven im Fernrohrgesichtsfeld erscheänt. Sowohl die Horizontaldistanz als auch die Höhendifferenz kann dann direkt am Mess- lattenbild abgelesen werden.
Alle diese In strumente haben jedoch den Nachteil, dass mindestens eine der beiden zu einer Messung benötigten Kurven das Messlattenbild schief schneidet. Dadurch wird eine .genaue Latten ablesung sehr erschwert, und es ist Bedingung, dass die Zielachse genau auf die Lattenmitte gerichtet ist.
Um diese, eine genaue Messung sehr erschwerenden Nachteile ' zu beheben, wurde schon versucht, die geraden Distanz- striche beizubehalten, wobei der Abstand der beiden Reichenbachschen Fäden oder Striche entsprechend cos2 <I>a</I> oder sin <I>a</I> cos a mecha nisch verändert wird. Zu diesem Zwecke muss jedem der beiden Fäden oder Striche auf je einer separaten Platte angeordnet sein, die in der Höhe senkrecht zur optischen Achse des Fernrohres gegeneinander verschiebbar sind.
Die Verschiebung dieser beiden Platten wird dabei von speziellen Kurvenscheiben nach den Funktionen cos9 <I>a</I> bzw. sin <I>a</I> cos a gesteuert, wobei der Drehwinkel der Kurvenscheiben dem Höhenwinkel des Fernrohres entspricht. Von derartigen Kurvenscheiben muss jedoch eine sehr hohe, nur sehwer erreichbare mecha nische Genauigkeit verlangt werden. Aus die sem Grunde hat kein auf diesem Prinzip be ruhendes Instrument praktische Bedeutung erlangt.
Nim können aber die bedden obenerwähn ten Funktionen cOS2 a und sin a cos a bekannt lich wie folgt umgeformt werden
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Die Funktionen cos 2 a und sin 2 a lassen sich nun ohne .weiteres mit einem gewöhn lichen Exzenter, dessen genügend genaue Her- stellung keine ausserordentlichen Schwierig keiten bietet, steuern. Der Winkel 2 a kann durch eine einfache Übersetzung von der Kippachse des Fernrohres des Intrumentes abgenommen werden.
Diese Überlegung liegt der vorliegenden Erfindung zugrunde.
Gegenstand vorliegender Erfindung ist ein selbstreduzierendes Fernrohr für tachy- metrische Messungen mit Hilfe einer verti kalen Messlatte am Zielpunkt, welches min destens ein der tachymetrischen Messung die nendes Glied besitzt, welches in der Höhe senkrecht zur optischen Achse des Fernroh res verschiebbar geführt ist und durch ein auf einer Achse angeordnetes, drehbares Steuer organ gesteuert wird, wobei diese Achse durch einen Antriebsmechanismus derart mit der Kippachse des Fernrohres verbunden ist, dass sie bei der Drehung des Fernrohres um seine Kippachse um einen Winkel gedreht wird,
der doppelt so gross ist wie der Winkel, um den das Fernrohr iun die Kippachse gedreht wird.
Das der tachymetrischen Messung dienende Glied kann dabei ein Strich oder Faden sein. Es kann aber auch ein anderer Teil oder Teile des Fernrohres gesteuert werden, bei einem Doppelfernrohr mit zwei getrennten Objektiven und einem gemeinsamen Okular beispielsweise der vertikale Abstand der bei den Ob-jektivachsen oder bei einem Fernrohr mit geteiltem Objektiv der vertikale Abstand der beiden Objektivhälften.
Eingehende Versuche haben erwiesen, dass sich mit einem solchen selbstreduzierenden Fernrohr und einer vertikalen Messlatte am Zielpunkt eine Messgenauigkeit erzielen lässt, die derjenigen eines Fernrohres mit festen Distanzfäden oder -strichen mit gleicher optischer Leistung gleichkommt.
In der Zeichnung sind eine beispielsweise Ausführungsform des Erfindungsgegenstan des sowie eine Ausführingsvariante schema tisch dargestellt. Es zeigen: Fig.l einen senkrechten axialen Schnitt durch ein selbstreduzierendes Fernrohr für tachymetrische Messungen mit Hilfe einer ver tikalen ll.fesslatte am Zielpunkt,
Fig. 2 einen Schnitt nach Linie<B>A -A</B> in Fig.1. Fig. 3 das Gesichtsfeld des Fernrohres nach Fig.1 und 2 mit dem darin sichtbaren Messlattenabschnitt, Fig.4 einen senkrechten axialen Schnitt und Fig. 5 einen Teil eines Schnittes nach Linie B-B in Fig. 4 durch die Ausführungs variante des selbstreduzierenden Fernrohres für tachymetrische Messungen mit Hilfe einer vertikalen Messlatte am Zielpunkt.
Bei der Ausführungsform des selbstredu zierenden Fernrohres für tachymetrische lZes- sungen nach Fig.1 und 2 ist mit 1 das Fern- rohrgehäuse, mit 2 das Fernrohrobjektiv und mit 3 das Fernrohrokular bezeichnet. Dieses selbstreduzierende Fernrohr ist um eine Kipp- achse 4 drehbar.
Im Fernrohrgehäuse 1 ist eine Strichplatte 5 feststehend angeordnet, auf welcher ein Fadenkreuz mit. dem hori zontalen Strich 6 und .dem vertikalen Strich 6' sowie ein Distanzstrich 7 angebracht sind, wobei der horizontale Strich 6 des Fadenkreu zes und der Distanzstrich 7 den. Abstand f/2k voneinander haben, wenn f die Brennweite des Fernrohrobjektives 2 -und k die Multipli kationskonstante ist.
Im Fernrohrgehäuse 1 ist auf dem einen, luftdicht eingeführten Achszapfen der Kippachse 4 ein Zahnrad ä feststehend angeordnet, mit welchem ein die halbe Zähnezahl wie dieses aufweisendes Zahn rad 9 kämmt, welches auf einer im Fernrohr gehäuse 1 gelagerten Welle 10 sitzt. ALif der Welle 10 ist ein Exzenter 11 angeordnet, wel cher auf einen im Fernrohrgehäuse 1 in einer Führung senkrecht zur optischen Achse des Fernrohres in der Höhe verschiebbaren Rah men 1.2 einwirkt. In das Fenster des Rahmens 12 ist eine zweite Strichplatte 13 eingesetzt, auf welcher ein Distanzstrich 14 angebracht ist.
Die beiden Strichplatten 5 und 13 liegen beidseitig der Bildebene des Fernrohrobjek- tives 2 möglichst nahe aneinander, und die Striche 6 und 6' des Fadenkreuzes und der Distanzstrich 7 bzw. der Distanzstrich 14 sind auf den gegeneinander zu liegenden Flächen der Strichplatten 5 bzw. 13 angebracht, so dass sie also praktisch in der Bildebene des Fern rolirobjektives 2 liegen.
Der Messung einer Horizontaldistanz mit tels einer senkrechten, zweclnnässig abgestütz ten Messlatte und dem beschriebenen selbst reduzierenden Fernrohr, dessen Objektiv 2 die Brennweite f hat und dessen Multiplikations konstante k = 100 angenommen ist, liegt die Gleichung
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zugrunde. Dabei ist es an und für sich gleich gültig, ob ein oder zwei Glieder in der Höhe verschoben werden, wenn nur der gesamte Ab stand der der tachymetrischen Messung die nenden Glieder dieser Gleichung entspricht.
Da jedoch Tachymeter-Fernrohre ausser für tachymetrische Messungen auch für Winkel- messungen verwendet werden, ist es von Vor teil, wenn hiefür eine feststehend angeordnete Strichplatte mit der Zielmarke bzw, einem Fadenkreuz vorhanden ist. Dieser Forderung kann leicht entsprochen werden, wenn, wie beim dargestellten Ausführungsbeispiel, nur ein Glied für die tachymetrisehe Messung in der Höhe verschiebbar angeordnet und das andere .fest ist.
In der obenerwähnten Glei chung ist eine konstante Komponente
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enthalten; diese ist auf der feststehenden Strichplatte 5 durch den Abstand des Distanz striches 7 vom horizontalen Strich 6 des Fa denkreuzes gegeben.
Die variable Komponente
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cos 2a entspricht dem Abstand des beweg lichen Distanzstriches 14 vom horizontalen Strich 6 des Fadenkreuzes der feststehenden Strichplatte 5, wenn die Exzentrizität des Exzenters 11 gleich
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ist und der Exzen ter 11 bei der Drehung des Fernrohres um die Kippachse um den doppelten Winkel wie dieses gedreht wird, wie dies aus der vor stehenden Beschreibung hervorgeht.
Der durch den festen Distanzstrich 7 und den be weglichen Distanzstrich 14 an dem im - Ge sichtsfeld des -Fernrohres sichtbaren Messlat- tenbild begrenzte Abschnitt in Zentimetern entspricht der zu messenden Horizontaldistahz in Metern. In dem in Fig:3 dargestellten Falle ergibt sich somit eine Horizontaldistanz von 10,0 m.
Die Messung der Höhendifferenz ist mit dem gleichen Fernrohr möglich, wenn die Aus gangsstellung des Exzenters 11 um 90 ver ändert wird. Die der Messung dienenden Striche müssen beim Messen von Höhendiffe renzen den Abstand
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haben. Da hierbei eine konstante Komponente fehlt; wird für die Messung der Höhendiffe renz der horizontale Strich 6 des Fadenkreu zes der feststehenden Strichplatte 5 und der bewegliche Distanzstrich 14 der verschieb baren Strichplatte 13 verwendet. Für die Ver änderung der Ausgangslage des Exzenters 11 kann eine Verstelleinrichtung vorgesehen wer den, welche es ermöglicht, den Exzenter 11.
auf seiner Welle-10 Lun 90 zu verstellen, oder es kann eine Verstelleinrichtung für das auf der Kippachse des Fernrohres feststehende Zahnrad 8 vorgesehen sein, welche es ermög licht, dieses Zahnrad 8 in bezug auf die Kipp- achse 4 um 45 zu verstellen.
Die beschriebene Steuerung für die ver schiebbare Strichplatte 13 ergibt allerdings nicht ganz exakte Resultate, weil der zur Mes sung benützte Messlattenabschnitt zwischen dem festen Distanzstrich 7 und dem verschieb baren Distanzstrich 14 nicht symmetrisch zur Fernrohrachse ist. Die durch diese Unsym- metrie verursachten kleinen Fehler -können aber durch einfache Massnahmen, z.
B. durch eine kleine Änderung des Winkels 2 a um einen konstanten Winkel oder durch Verschie bung der Messstrecke in bezug auf deren Mitte, so weit reduziert werden, dass sie im prak tisch benützten Neigungsbereich innerhalb der an der Messlatte erreichbaren Ablesegenauig- keit liegen.
Es wurde jedoch eine andere, exaktere Lösung gefunden, welche es erlaubt, die infolge der Unsymmetrie des Messabschnit- tes auftretenden Fehler praktisch vollständig und auf sehr einfache Weise zu beheben.
Diese Lösung besteht darin, dass in den Über tragungsmechanismus, -welcher die Drehung des Fernrohres um die Kippachse auf den Exzenter überträgt, ein Paar von Zahnrädern mit der gleichen Zähnezahl, welche schwach, nur iun einen Bruchteil eines Prozentes ihres Durchmessers exzentrisch sind, eingeschaltet wird. Eine solche Steuereinrichtung für die verschiebbare Strichplatte ist in Fig. 4 ünd 5 schematisch dargestellt.
In Fig. 4 und 5 ist mit 20 das Fernrohr gehäuse, mit 21 das Fernrohrobjektiv, mit 22 das Feinrohrokular und mit 23 eine festste hend im Fernrohrgehäuse 20 angeordnete Strichplatte eines selbstreduzierenden Fern rohres für tach5nnetrische Messungen mit Hilfe einer vertikalen Messlatte bezeichnet. Im Fernrohrgehäuse 20 ist in .einer Führung ein Rahmen 24 senkrecht zur optischen Achse des Fernrohres in der Höhe verschiebbar geführt. In der Öffnung des Rahmens 24 ist eine zweite Strichplatte 25 angeordnet.
Auf den Rahmen 24 wirkt ein Exzenter 26, welcher auf einer im Fernrohrgehäuse 20 gelagerten, zur opti schen Achse des Fernrohres senkrechten Welle 27 sitzt. Auf dem Ende des einen, luftdicht in das Fernrohrgehäuse 20 eingeführten Achs zapfens der Kippachse 28, um welche das Fernrohr drehbar ist, ist ein Zahnrad 29 fest stehend angeordnet, mit welchem ein die halbe Zähnezahl die dieses aufweisendes Zahnrad 30 im Eingriff steht, welches auf einer im Fern rohrgehäuse 20 gelagerten. Welle 31 sitzt.
Auf der Welle 31 ist ein schwach, nur um einen Bruchteil eines Prozentes seines Durchmessers exzentrisches Zahnrad 32 angeordnet, welches mit einem in gleicher Weise exzentrischen und die gleiche Zähnezahl aufweisenden Zahnrad 33 kämmt, welches auf der Welle 27 des Ex zenters 26 sitzt. Die Anordnung des Faden kreuzes und der Distanzstriche auf den Strich platten 23 und 25 ist die gleiche wie auf den Strichplatten 5 und 13 beim vorbeschriebenen Ausführungsbeispiel, und das Gesichtsfeld dieses Fernrohres ist genau gleich wie beim Fernrohr nach Fig.1 und 2.
Es lässt sich rechnerisch nachweisen,, dass die auf die Unsymmetrie des Messabschnittes zurückzuführenden Fehler der Distanzmes sung durch den Einfluss der Exzentrizität der Zahnräder 32 und 33 mit höchster, .für den praktischen Gebrauch des Instrumentes auf jeden Fall genügender Genauigkeit beho ben werden, sofern die Exzentrizität der Zahn räder 32 und 33 zweckentsprechend gewählt wird.
An Stelle einer festen Strichplatte und einer verschiebbaren Strichplatte können auch zwei in der Höhe senkrecht zur optischen Achse des Fernrohres verschiebbare, gegen läufig bewegte Strichplatten vorgesehen sein, welche durch je einen Exzenter mit der Ex zentrizität f/4k verschoben werden, wobei die beiden Exzenter bei einer Neigung des Fern rohres um den Winkel a ebenfalls um den Winkel 2 a gedreht werden.
Das selbstreduzierende Fernrohr könnte aber auch als Doppelfernrohr mit zwei Objek tiven und einem gemeinsamen Okular aus gebildet sein, wobei die der tachymetrischen Messung dienenden Glieder durch die beiden Objehtivacfisen gebildet würden, deren verti- kaler Abstand zu diesem Zwecke in der Höhe chirch Steuerorgane gesteuert würde.
Ferner könnte das selbstreduzierende Fern rohr ein Objektiv besitzen, welches in eine linke und .eine rechte Hälfte oder in eine obere und eine untere Hälfte geteilt ist, wobei die beiden Objektivhälften die der tachymetri- schen Messung dienenden Glieder bilden wür den und der vertikale Achsenabstand zu die sem Zwecke in der Höhe durch Steuerorgane gemäss der Erfindung gesteuert würde.
Fernrohre mit zwei Objektiven oder einem in zwei Hälften geteilten Objektiv ergeben Doppelbilder, und die zu messende Distanz oder Höhendifferenz wird durch Ermittlung der Verschiebung der beiden Bildhälften ge geneinander bestimmt.
Die Verschiebung des der tachymetrischen Messung dienenden Gliedes oder gegebenen falls zweier solcher Glieder könnte statt durch einen oder zwei Exzenter auch durch eine Kurbel oder zwei Kurbeln bewirkt werden. Ist dabei nur ein verschiebbares Glied und somit nur eine Kurbel vorhanden, so muss der Kurbelarm die Länge f/2k haben. Sind da gegen zwei gegenläufig verschiebbare Glieder vorhanden, die durch je eine Kurbel verscho ben werden, so muss die Länge der Kurbel arme fl4k sein.
Self-reducing telescope for total station measurements with the help of a vertical measuring rod at the target point The telescopes of surveying instruments such as theodolites, levels, etc. are usually equipped with so-called Reichenbach threads or lines in addition to the crosshairs or line crosses for the actual target setting , which serve to determine the distance and the difference in height between the instrument position and the targeted terrain point; for what purpose a yardstick must be set up at the point in the field.
As is known, the section on the measuring stick image, delimited by two corresponding Reichenbach threads, gives the oblique distance between the instrument and measuring stick position. From this oblique distance and the elevation angle, the map distance, i.e. the horizontal distance, and the height difference, are calculated.
If a vertical measuring stick is used at the target point, the read-off stick section must be cos2 a for determining the horizontal distance and sin <I> a </I> cos <I> v, </I> des for determining the height difference The elevation angle of the telescope can be multiplied.
Various instruments have already been proposed and implemented in which this time-consuming reduction takes place automatically, so that the actual horizontal distance or height difference can be read off directly without further aids.
For this purpose, instead of Reichenbach's threads or lines, line curves are used which run according to the functions Cos2 a or sin a cos a and are attached, for example, to a graticule;
which is rotatably mounted and mechanically coupled to the tilt axis of the telescope res in such a way that the section of the curves corresponding to the respective inclination of the optical axis of the telescope appears in the telescope field of view. Both the horizontal distance and the height difference can then be read off directly on the measuring stick image.
However, all these instruments have the disadvantage that at least one of the two curves required for a measurement cuts the measuring stick image at an angle. This makes accurate staff reading very difficult, and it is a condition that the target axis is aimed precisely at the center of the staff.
In order to remedy these disadvantages, which make precise measurements very difficult, attempts have already been made to retain the straight spacing lines, the distance between the two Reichenbach threads or lines corresponding to cos2 <I> a </I> or sin <I> a < / I> cos a is changed mechanically. For this purpose, each of the two threads or lines must be arranged on a separate plate each, which can be displaced relative to one another in height perpendicular to the optical axis of the telescope.
The displacement of these two plates is controlled by special cam disks according to the functions cos9 <I> a </I> or sin <I> a </I> cos a, whereby the angle of rotation of the cam disks corresponds to the elevation angle of the telescope. However, a very high mechanical accuracy, which can only be achieved with difficulty, must be required of such cams. For this reason, no instrument based on this principle has achieved practical importance.
However, the functions cOS2 a and sin a cos a mentioned above can now be transformed as follows, as is known
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The functions cos 2 a and sin 2 a can now be controlled without further ado with a common eccentric, the production of which is sufficiently precise and does not present any extraordinary difficulties. The angle 2 a can be removed from the tilt axis of the telescope of the instrument by a simple translation.
The present invention is based on this consideration.
The subject of the present invention is a self-reducing telescope for tachymetric measurements with the help of a vertical measuring rod at the target point, which has at least one of the tachymetric measurement the nendes member, which is guided in height perpendicular to the optical axis of the telescope res and by a rotatable control organ arranged on an axis is controlled, this axis being connected by a drive mechanism to the tilt axis of the telescope in such a way that it is rotated by an angle when the telescope is rotated about its tilt axis,
which is twice as large as the angle through which the telescope is rotated in the tilt axis.
The link used for total station measurement can be a line or thread. However, another part or parts of the telescope can also be controlled, for example the vertical distance between the lens axes for a binocular telescope with two separate objectives and a common eyepiece or the vertical distance between the two objective halves for a telescope with a split objective.
In-depth tests have shown that with such a self-reducing telescope and a vertical measuring rod at the target point, a measurement accuracy can be achieved that equals that of a telescope with fixed spacer threads or lines with the same optical performance.
In the drawing, an example embodiment of the subject matter of the invention and a variant of execution are shown schematically. It shows: Fig. 1 a vertical axial section through a self-reducing telescope for total station measurements with the help of a vertical left handrail at the target point,
FIG. 2 shows a section along line A-A in FIG. 3 shows the field of view of the telescope according to FIGS. 1 and 2 with the graduated staff section visible therein, FIG. 4 shows a vertical axial section and FIG. 5 shows part of a section along line BB in FIG. 4 through the embodiment variant of the self-reducing telescope for total station Measurements using a vertical ruler at the target point.
In the embodiment of the self-reducing telescope for total station metering according to FIGS. 1 and 2, 1 denotes the telescope housing, 2 denotes the telescope objective and 3 denotes the telescope eyepiece. This self-reducing telescope can be rotated about a tilting axis 4.
In the telescope housing 1, a reticle 5 is fixedly arranged, on which a crosshair with. the horizontal line 6 and .dem vertical line 6 'and a spacer line 7 are attached, the horizontal line 6 of the Fadenkreu zes and the spacer line 7 den. Distance f / 2k from each other if f is the focal length of the telescope objective 2 and k is the multiplication constant.
In the telescope housing 1, a gear is fixedly arranged on the one, airtight inserted axle journal of the tilt axis 4, with which a gear wheel 9 which has half the number of teeth as this meshes, which sits on a shaft 10 mounted in the telescope housing 1. ALif the shaft 10, an eccentric 11 is arranged, wel cher acts on a in the telescope housing 1 in a guide perpendicular to the optical axis of the telescope in height adjustable frame 1.2. In the window of the frame 12, a second reticle 13 is inserted, on which a spacer line 14 is applied.
The two reticle plates 5 and 13 are as close as possible to one another on both sides of the image plane of the telescope lens 2, and the lines 6 and 6 'of the crosshairs and the spacer line 7 or the spacer line 14 are on the opposing surfaces of the reticle plates 5 and 13 attached so that they are practically in the image plane of the Fern rolirobjektives 2.
The equation lies in measuring a horizontal distance by means of a vertical measuring rod and the described self-reducing telescope, whose objective 2 has the focal length f and whose multiplication constant k = 100 is assumed
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underlying. It is in and of itself the same whether one or two links are shifted in height if only the entire stand from the total station measurement corresponds to the nenden links of this equation.
However, since total station telescopes are used not only for total station measurements but also for angle measurements, it is advantageous if a fixed reticle with the target mark or a crosshair is available for this purpose. This requirement can easily be met if, as in the illustrated embodiment, only one link for the tachymetric measurement is arranged so that it can be moved in height and the other is fixed.
In the above equation, there is a constant component
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contain; this is given on the fixed reticle 5 by the distance of the distance stroke 7 from the horizontal line 6 of the Fa thought cross.
The variable component
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cos 2a corresponds to the distance of the movable union distance line 14 from the horizontal line 6 of the crosshairs of the fixed reticle 5 when the eccentricity of the eccentric 11 is the same
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is and the Exzen ter 11 when rotating the telescope about the tilt axis by twice the angle as this is rotated, as can be seen from the description above.
The section in centimeters delimited by the fixed distance line 7 and the movable distance line 14 on the measuring stick image visible in the field of view of the telescope corresponds to the horizontal distance to be measured in meters. In the case shown in FIG. 3, this results in a horizontal distance of 10.0 m.
The measurement of the height difference is possible with the same telescope if the starting position of the eccentric 11 is changed by 90 ver. The lines used for measurement must limit the distance when measuring height differences
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to have. Since here a constant component is missing; the horizontal line 6 of the Fadenkreu zes of the fixed reticle 5 and the movable distance line 14 of the displaceable reticle 13 is used for measuring the height difference. For changing the starting position of the eccentric 11, an adjusting device can be provided which enables the eccentric 11.
on its shaft 10 Lun 90, or an adjusting device for the gear 8 fixed on the tilting axis of the telescope can be provided, which makes it possible to adjust this gear 8 by 45 with respect to the tilting axis 4.
The control described for the ver slidable reticle 13 does not give very exact results because the measuring rod section between the fixed distance line 7 and the movable distance line 14 is not symmetrical to the telescope axis. The small errors caused by this asymmetry can, however, be remedied by simple measures, e.g.
B. by a small change in the angle 2 a by a constant angle or by moving the measuring section with respect to its center, so far reduced that they are in the inclination range used in practice within the reading accuracy achievable on the staff.
However, another, more precise solution has been found which allows the errors occurring as a result of the asymmetry of the measurement section to be eliminated practically completely and in a very simple manner.
This solution consists in that in the transmission mechanism, which transmits the rotation of the telescope about the tilt axis to the eccentric, a pair of gears with the same number of teeth, which are weak, eccentric only in a fraction of a percent of their diameter, is switched on . Such a control device for the displaceable reticle is shown schematically in FIGS. 4 and 5.
In Fig. 4 and 5 with 20 the telescope housing, with 21 the telescope lens, with 22 the Feinrohrokular and with 23 a fixed starting in the telescope housing 20 arranged reticle of a self-reducing telescope for tach5netric measurements with the help of a vertical measuring stick. In the telescope housing 20, a frame 24 is guided vertically to the optical axis of the telescope so that it can be moved vertically in a guide. A second reticle 25 is arranged in the opening of the frame 24.
An eccentric 26 acts on the frame 24, which is seated on a shaft 27 which is mounted in the telescope housing 20 and is perpendicular to the optical axis of the telescope. On the end of the one, airtight inserted into the telescope housing 20 axle pin of the tilt axis 28, about which the telescope is rotatable, a gear 29 is fixedly arranged, with which a gear wheel 30 having half the number of teeth is in engagement, which is on one in the telescopic tube housing 20 stored. Shaft 31 is seated.
On the shaft 31 a weak, only a fraction of a percent of its diameter eccentric gear 32 is arranged, which meshes with an equally eccentric and the same number of teeth having gear 33 which sits on the shaft 27 of the Ex center 26. The arrangement of the crosshairs and the distance lines on the reticle plates 23 and 25 is the same as on the reticle plates 5 and 13 in the above-described embodiment, and the field of view of this telescope is exactly the same as the telescope according to FIGS.
It can be proven mathematically, that the errors of the distance measurement due to the asymmetry of the measuring section due to the influence of the eccentricity of the gears 32 and 33 are eliminated with the highest accuracy, in any case sufficient for the practical use of the instrument, provided that the Eccentricity of the gears 32 and 33 is selected appropriately.
Instead of a fixed reticle and a displaceable reticle, two reticules can be provided that can be moved vertically to the optical axis of the telescope and are moved in opposite directions, each of which is moved by an eccentric with an eccentricity of f / 4k, the two eccentrics at an inclination of the telescope tube by the angle a can also be rotated by the angle 2 a.
The self-reducing telescope could, however, also be designed as a double telescope with two objectives and a common eyepiece, the links used for tachymetric measurement being formed by the two objective lenses, the vertical spacing of which for this purpose would be controlled in height by control organs.
Furthermore, the self-reducing telescope could have an objective which is divided into a left and a right half or into an upper and a lower half, the two objective halves forming the elements used for total station measurement and the vertical axis spacing this purpose would be controlled in the amount by control organs according to the invention.
Telescopes with two objectives or one objective divided into two halves produce double images, and the distance or height difference to be measured is determined by determining the displacement of the two image halves relative to one another.
The displacement of the link used for total station measurement or, if applicable, two such links could also be effected by a crank or two cranks instead of one or two eccentrics. If there is only one movable link and therefore only one crank, the crank arm must have the length f / 2k. If there are two oppositely displaceable links, each of which is moved by a crank, the length of the crank must be poor fl4k.