DE11505C - Entfernungsmesser. - Google Patents

Description

1880.

Klasse 42.

ANTONIO MORICI in PALERMO (Italien). Entfernungsmesser.

Patentirt im Deutschen Reiche vom 23. März 1880 ab.

Das von mir erfundene Mefsverfahren beruht auf der nachstehend beschriebenen Eigenthümlichkei t, welche das System charakterisirt.

Um einen Winkel CBA oder DAB (siehe Fig. 3), dessen Scheitel am Ende (B oder A) einer Standlinie A-B liegt, zu messen, stellt man die Gradtheilung so ein, dafs der Nullstrich durch das Loth des anderen Endpunktes (A oder bezw. B) der gedachten Standlinie geht.

Obwohl die in nachstehendem beschriebene indirecte Messung und die auf einem geraden Lineal angebrachten Gradtheilungen vorzuziehen sind, so soll doch die Anwendung von bogenförmigen oder auf Kreisbogen aufgetragenen Gradtheilungen zum Messen der vorgenannten, an der Standlinie A-B anliegenden Winkel DAB und CBA keineswegs ausgeschlossen sein; es wird jedoch hierbei vorausgesetzt, dafs deren Anwendung unter den oben festgesetzten Bedingungen stattfindet, d. h. die Gradtheilung mufs immer durch den Endpunkt der Standlinie hindurchgehen, welcher demjenigen entgegengesetzt ist, an welchem der Scheitel des zu messenden Winkels liegt.

Die Benutzung des Distanzmessers beruht auf der Ausführung der nachfolgend beschriebenen successiven Messungen.

Es sei die unbekannte Entfernung zwischen Station A, Fig. 3, und dem Visirpunkt O zu ermitteln; man schlage dazu folgendes Verfahren ein.

Zuerst mifst man eine beliebig länge, durch den Punkt A gehende Standlinie A-B ab.

Sodann wählt man einen beliebigen, jedoch vorher festgesetzten Winkel a,.

Bringt man die Spitze desselben nach einander an die beiden Enden einer Basis A B derart an, dafs, wenn besagte Spitze mit A zusammenfällt, die eine Winkelseite nach B zu gerichtet ist, während die. andere nach einem entfernten Punkt O visirt und dafs, wenn im Gegentheil die Winkelspitze mit B' zusammentrifft, eine Winkelseite nach A zu gerichtet ist, während die andere wieder nach O visirt, so schneidet die nach A bezw. B zu gerichtete Winkelseite die Seiten OA, OB des Dreiecks A B O in den Punkten C bezw. D.

Zieht man nun die den Winkel bei O halbirende Gerade OH und die durch den Punkt H gehende zu O H senkrechte Gerade A¹ B', verlängert ferner OA bis zu A' und zieht A' D' parallel A D und B' C parallel B C, sowie A¹C" parallel B¹D" parallel OH, so sind, wenn die Entfernung des Punktes O von der Grundlinie A-B genügend grofs genommen

A B wurde wegen der Kleinheit des Verhältnisses

und der daraus folgenden Kleinheit des Winkels bei O, die Geraden OA' und OB als parallel anzusehen. Da aber A D parallel A' D' und B C parallel B' C, so gelangt man zu folgenden Gleichheiten:

D'.

AA¹ z=, BB'= CC, AC+BD=A' C

Aus demselben Grunde darf der verschwindend kleine Unterschied zwischen A B und A' B¹ vernachlässigt werden. Es geht aus dem Gesagten hervor, dafs

und dafs die Geraden A' C und JB' D' als die trigonometrischen Tangenten der Winkel A' B¹ C und B¹A'D' angesehen werden können, wenn man die Basis A B zum Halbmesser des Kreises wählt, mittelst dessen diese Winkel gemessen werden.

Es seien nun

AB-\-BD = l, AB=b, HO = d, a=LOA'D' = LOB'C,

β = L A' B' C = arc. tang^;

dann gelangt man zu der die Aufgabe lösenden Gleichung

H0 = d= tang (α ± β) \ b.

Substituirt man in diese Formel die verschiedenen Werthe der zu messenden Gröfsen
/= A C-+- B D ζ= 0,002,

/= := 0,004,

/= — = 0,006 U. S. W.,

so gelangt man zu den in den einzelnen Fällen, je nach der Gröfse der gemessenen Strecken zu benutzenden Formeln, nämlich:

d = tang (a, + arc. tang 0,001) —,

d =. tang (a Hh arc. tang 0,002) —,

d = tang (a Hr arc. tang 0,003) —,

wodurch sich leicht eine Tabelle berechnen läfst, die die Werthe von d unmittelbar angiebt, wenn die Basis eine bestimmte ist.

Auf einem etwas umständlicheren Weg gelangt man zu einer noch einfacheren Formel, nämlich zu der folgenden:

br-b rb² br

d =

b — Ir

Ir'

rl'

worin r das Verhältnifs zwischen Höhe und Basis des gleichschenkligen Dreiecks A¹ O' B' bedeutet.

Das zur Ausführung der vorbeschriebenen successiven Messungen dienende Instrument ist in Fig. ι und 2 der beiliegenden Zeichnungen dargestellt.

Dasselbe besteht aus zwei besonderen Theilen, nämlich dem in Fig. 1 dargestellten Theil X und dem in Fig. 2 veranschaulichten Theil Y. Diese beiden Theile des Instrumentes sind abwechselnd in A und in B, Fig. 3, d. h. an den Endpunkten der Standlinie A-B zu Stationiren.

X, Fig. i, besteht aus zwei in unverrückbarer Weise mit einander verbundenen und einen stets gleich bleibenden Winkel α bildenden Visirlinien α b und c d (Fernrohre oder Diopter irgend welcher Construction). Die Stütze des Theiles X des Instrumentes ist derartig construirt, dafs man in kürzester Zeit bei einer stets vollkommen vorher bestimmten Lage derselben die genannten Fernrohre oder Diopter anbringen kann; ferner kann man mit einer der zur Disposition stehenden Visirlinien mit Genauigkeit nach einem Gegenstand visiren und gleichzeitig die andere Visirlinie auf eine gegebene Gerade einstellen.

Zur Erreichung dieses doppelten Zweckes mufs das Ganze, aus den vereinigten beiden Visirlinien oder Dioptern bestehende System drei verschiedene Bewegungen zulassen, nämlich zwei Verschiebungen, parallel den durch jede der Visirlinien hindurchgehenden senkrechten Ebenen und eine Umdrehung um die Gerade, welche aus dem gemeinschaftlichen Durchschnitt dieser beiden Ebenen gebildet wird.

Der Untersatz, welcher zur Aufnahme der beiden Diopter oder Fernrohre dient, läuft in eine Hülse T aus, welche auf den Zapfen eines, dem der gewöhnlichen geodätischen Instrumente vollkommen gleichen Stativs h h h aufgesteckt wird.

Die mit Federn und mit Nasen versehenen Backen e e e' e' dienen dazu, die beiden Fernrohre oder Diopter in einer bestimmten, stets gleichen Lage mit den Untersätzen zu verbinden.

Die Tragarme // stehen mit dem Stativ in Verbindung und sind zu je zweien durch Scharniere vereinigt und mit Federn versehen, welche das Bestreben haben, die genannten Scharniere zu öffnen. Im Ganzen sind drei Paar dieser Tragarme vorhanden, von welchen zwei bezw. in den durch die beiden Visirlinien gebildeten senkrechten Ebenen liegen, während sich das dritte Paar in einer horizontalen Ebene befindet. ν v'v" sind Stellschrauben (Mikrometerschrauben). Dieselben ermöglichen, dem ganzen System die nachstehend aufgeführten Bewegungen zu geben; die Schraube ν gestattet dasselbe parallel der senkrechten Ebene der Visirlinie a-b zu bewegen; durch die Schraube v' kann . man eine, der senkrechten Ebene der Visirlinie c-d parallele Verstellung herbeiführen, während die Schraube v" dazu dient, dem System eine Bewegung parallel einer horizontalen Ebene zu geben.

Handelt es sich darum, das Instrument zu militärischen Zwecken zu verwenden, so können die drei Füfse h des Stativs aus drei, mittelst Scharnieren gg,g'g' vu\ag".g" an die Stütze des Instrumentes befestigten Stummeln bestehen, welche von Gewehren, in deren Läufe sie eingesteckt werden, getragen werden können (siehe Fig. 1).

Der Theil Y des Instrumentes besteht hauptsächlich aus einem mit Gradtheilung versehenen Lineal a.

Je nach dem zu erzielenden Geschwindigkeits- oder Genauigkeitsgrade kann dieses Lineal nach Art einer Stadia oder irgendwie anders und mit oder ohne bewegliche Nivellirscheibe und Nonius eingerichtet sein. Das Lineal a wird auf einem Untersatz e e befestigt, welcher sich nirgends von dem an dem Theil X des Instrumentes angebrachten unterscheidet. Zwei gleiche Gradtheilungen sind in zwei, mit Bezug auf den Nullstrich entgegengesetzt laufenden Richtungen auf dem Lineal angebracht.

Das Diopter-Fernrohrpaar, sowie das Lineal können mit dem Stativ verbunden werden, zu welchem sie bezw. gehören, und zwar mittelst eines verschiebbaren Gelenkes, welches in der auf den Visirpimkt O eingestellten Richtung der Visirlinie hin- und hergleiten kann.

Claims (7)

Wenn das Lineal nach Art einer Stadia eingerichtet ist, kann man dasselbe mit auf dem Kopf stehenden Ziffern versehen, um diese so mittelst der Fernrohre bequemer ablesen zu können. Wenn es sich darum handeln sollte, mit sehr grofser Schnelligkeit und peinlicher Genauigkeit zu arbeiten, so kann man mit dem Theil X des Instrumentes ein Lineal in unverrückbarer Weise verbinden. Dieses Lineal könnte alsdann demjenigen ähnlich sein, welches in der bisher besprochenen Disposition mit dem Theil Y verbunden ist; auch könnte man mit dem Theil Y ein Diopteroder Fernrohrpaar verbinden, welches demjenigen ähnlich ist/ das vorhin, als hauptsächlich den Theil X des Instrumentes bildend, beschrieben wurde. Handelt es sich dagegen um Messungen, welche mit geringerer Genauigkeit ausgeführt werden können, so kann man das Lineal direct auf das Terrain hinlegen und seine Lage mittelst eines Lothes und eines verticalen Diopters, welche beide mit den zwei Visirlinien in Verbindung stehen, feststellen. Gebrauch des Instrumentes. Es sei die Entfernung O A, Fig. 3, zu bestimmen; hierbei sind nachstehende Operationen successive vorzunehmen.

1. Man stelle den Theil X des Instrumentes in A, Fig. 3, auf. Die Visirlinie d-e, Fig. 1, richte man auf den Visirpunkt O und messe eine beliebige Standlinie A-B, Fig. 3, ab, und zwar so, dafs dieselbe annähernd in die Richtung der Visirlinie a-b, Fig. 1, fällt.

2. Man stelle den Theil Y, Fig. 2, des Instrumentes in B am Endpunkt der Standlinie A-B, Fig. 3, auf; das Lineal richte man auf den Visirpunkt O, wobei man darauf zu achten hat, dafs der Nullstrich der Gradtheilung in die durch die Standlinie A-B, Fig. 3, gehende senkrechte Ebene fällt.

3. Man visirt vermittelst der Visirlinie a-b (Theil X des Instrumentes) entweder nach den Theilstrichen der Stadia α, Fig. 2, oder der Nivellirscheibe des Lineals a, Fig. 2.

4. Man rectificirt die Richtung der Visirlinie d-e nach dem Zielpunkt O hin; sodann liest man diejenige auf dem Lineal eingetragene Zahl ab, welche genau mit dem Fadenkreuz des Fernrohrs ab, Fig. 1, übereinstimmt, und berücksichtigt hierbei das Vorzeichen der betreffenden Zahl.

5. Man nimmt die Fernrohre oder Diopter, welche den Theil X des Instrumentes bilden, und das Lineal, welches den Haupttheil von Y bildet, von ihren bezw. Untersätzen ab; hierauf befestigt man das Lineal in der vorerst von den Fernrohren oder Dioptern eingenommenen Lage, und umgekehrt bringt man diese letzteren in die zuvor von dem Lineal eingenommene Stellung.

6. Hierauf wiederholt man die unter 3. und 4. beschriebene Operation bei so veränderter Lage der beiden Theile des Instrumentes.

7. Unter Zuhülfenahme eines Rechenknechtes bestimmt man unverzüglich aus den beiden auf der Gradtheilung des Lineals abgelesenen Mafsen die gesuchte Länge.

Alle diese Operationen können mit sehr grofser Leichtigkeit und Schnelligkeit vermittelst der in Fig. 1 und 2 dargestellten Mefsapparate ausgeführt werden.

PATENτ-Anspruch:

Die in der Beschreibung mit X und Y bezeichneten Instrumente, deren eine Detailconstmction in der Zeichnung als Beispiel vorgeführt ist, und zwar speciell:

a) der Apparat X, Fig. 1, bestehend aus zwei irgendwie construirten Fernrohren oder Dioptern, deren Visirlinien einen festbestimmten Winkel mit einander einschliefsen, und welche in den drei bezeichneten Richtungen durch irgend eine Construction gemeinsam beweglich gemacht sind;

b) der Apparat Y, Fig. 2, bestehend in dem Lineal oder der Stadia α, die auch in der erläuterten Weise genauer mit Nonius etc. oder auch mit Kreistheilung ausgeführt sein kann, und welchen die aus den Beschreibungen hervorgehenden und zu besagtem Zweck nothwendigen Bewegungen durch irgend eine Construction ertheilt werden kann.

Hierzu I Blatt Zeichnungen.