2. 10
ČESKOSLOVENSKÁ SOCIALISTICKÁ REPUBLIKA
- Ú ŘAD P R O P AT ENTY A VYNÁLEZY
trida 42 c, /03
Vydáno 15. srpna 1961 Vyloženo 15. února 1961
PATENTNÍ SPIs č.
100569
Právo k využití vynálezu přísluší státu podle 3 odst. 6 zák. . 34/1957 Sb.
FRANTIŠEK KUPKA a inž. JOSEF FRIČ, oba PRAHA
Zařízení k samočinnému nastavení indexu svislého kruhu úhloměrného přístroje
Přihlášeno 12. února 1960 (PV 938-60)
Platnost patentu od 12. února 1960 .
Vynález se týká zařízení k samočinnému nastavení indexu svislého kruhu, tzv.
automatického indexu. Teodolity klasické konstrukce jsou opatřeny indexovou libelou, která je
mechanicky spojena s některým optickým členem, který ovlivňuje chod paprsku, vytvářejícího
index svislého kruhu. Po hrubém urovnání přístroje podle krabicové libely musí měřič ještě
odstranit zbytkový náklon tím, že urovná indexovou libelu a tím současně vhodně upraví směr
påprsku vytvářejícího index. U přístrojů se samočinným nastavením indexu svislého kruhu
indexová libela odpadá a optický člen se nastaví do příslušné polohy
samočinně vlivem tíže. Bylo již navrženo několik způsobů samočinného nastave--
ní indexu svislého kruhu, jejichž nedostatkem je buď poměrně vysoký počet odrazných
členů, například dva nebo více hranolů, nebo dlouhá doba ustavení, jeli optickým
členem, který se působením tíže vykyvuje, objektiv odečítacího
mikroskopu. Společným nedostatkem obou způsobů je zhoršení obrazu stupnice
svislého kruhu, protože v prvém případě dochází vlivem mnoha odrazných členů ke
ztrátě světelnosti a ve druhém případě ke zkreslení, protože výkyvný objektiv je
nakloněn vůči optické ose odečítacího mikroskopu.
s Předloženým vynálezem se sleduje vytvoření samočinného indexu, u něhož
odečítací optická cesta prochází pouze jediným optickým členem, například hranolem,
3. který je jedinou výkyvnou částí zařízení. Tento hranol má podstatně
nižší hmotu, než objektiv, čímž odpadají nedostatky shora uvedených způsobů.
Podle: vynálezu je tento optický člen, který je vložen do chodu paprsků odečítacího
, mikroskopu, proveden jako střechový hranol. Střechový hranol musí být před
----seas
4.
5. 40
2 100569
stupnicí svislého kruhu uspořádán tak, že při zbytkovém náklonu pevných částí přístroje o úhel
a se přemístí vůči stupnici o poloměru r o polovinu oblouku ra odpovídajícího na ní úhlu a nebo
o délku této hodnotě v prvním přiblížení rovnou. Nejjednodušším způsobem pohyblivého
umístění střechového hranolu před stupnicí svislého kruhu je uložení na kyvadle, a ke splnění
podmínky, aby přemístění se stalo pouze o polovinu příslušného oblouku, je pak nutno, aby
střechový hranol byl uložen na takovém kyvadle, že úhel jeho výkyvu je k úhlu
a zbytkového náklonu ve stejném poměru jako polovina poloměru r stupnice
svislého kruhu ke kolmé vzdálenosti b kyvné osy od stupnice svislého kruhu, takže platí rovnice:
- • a ,5r.
Protože v zásadě je možno kyvnou osu umístit kdekoliv, je myslitelný neomezený počet
hodnot pro vzdálenost b; z nich však dvě hodnoty mají zvláštní význam, protože z nich vyplývají
zvláště výhodná řešení pro praxi. Za prvé je to případ, kdy kyvná osa prochází středem stupnice
svislého kruhu, přičemž platí vztah b r. Ze shora uvedené rovnice pak vyplývá, že úhel 6 výkyvu
se musí rovnat polovině úhlu a zbytkového náklonu. Výhoda tohoto řešení spočívá v tom, že
obraz stupnice svislého kruhu se při kyvech střechového hranolu nenaklání, nedochází k tzv.
hroucení stupnice, protože jeho střechová hrana zachovává stále radiální směr vůči stupnici.
Druhým případem je umístění kyvné osy přesně v polovině poloměru stupnice svislého kruhu,
přičemž platí vztah b ,5r, pro který vyplývá ze shora uvedené rovnice rovnost mezi úhlem kyvu
— a úhlem a zbytkového náklonu, a tedy platí vztah — 6 a, Výhoda tohoto řešení spočívá v
tom, že kyvadlo nesoucí střechový hranol, může být uloženo prostřednictvím nejjednodušších
úložných prostředků, příkladně na břitu nebo v hrotech, protože jeho výkyv se rovná
zbytkovému náklonu. Ve všech ostatních případech, včetně případu prve popsaného, musí totiž
kyvadlo se stře
chovým hranolem vykonat výkyv o úhel É odlišný od úhlu zbytkového náklonu,
jak vyplývá ze shora uvedené rovnice. Kyvadlo musí být proto uloženo prostřednictvím ložiska,
které umožňuje dosažení žádaného poměru mezi oběma úhly. Taková ložiska jsou známa v
několika provedeních, hlavně z konstrukcí různých automatických nivelačních přístrojů.
Příkladné provedení vynálezu je schematicky znázorněno na výkresu, kde obr. 1
představuje nárys uspořádání s kyvnou osou, procházející středem stupnice svislého kruhu, na
obr. 2 je znázorněn bokorys k obr. 1, na obr. 3 je znázorněn nárys uspořádání s kyvnou osou v
polovině poloměru stupnice svislého kruhu a konečně na obr. 4 je zakresleno uspořádání s
posuvným uložením střechového hranolu.
Podle obr. 1 a obr. 2 je střechový hranol 1 uložen na kyvadle 2. jehož kyvná osa ,
realizovaná některým známým způsobem tak, aby redukovala výkyv na polovinu, prochází
středem 15 stupnice 16 svislého kruhu , tedy v kolmé vzdálenosti b = r od této stupnice 16. Při
zbytkovém náklonu pevných částí 5 přístroje o úhel a se kyvadlo 2 vychýlí pouze o úhel É #
čímž se střechový hranol 1 přemístí o oblouk r. ,5a . Následkem toho indexový paprsek ,
procházející nulovým bodem 7 stupnice 9 odečítacího mikroskopu a hlavními body 13,
6. 14 objektivu 8 odečítacího mikroskopu se posune vůči stupnici 16 o hodnotu A ra, takže
na stupnici 16 se odečte správná hodnota měřeného svislého úhlu, tj. hodnota měřená
od přesné svislice, popřípadě od přesně vodorovné roviny.
Podle obr. 3. je střechový hranol 1 uložen na kyvadle 2, jehož kyvná osa , realizovaná jako
břit nebo jakýmkoliv jiným známým způsobem bez redukce či multiplikace výkyvu, prochází
půlicím bodem poloměru stupnice 16, svislého kruhu , tedy v kolmé vzdálenosti b r od stupnice
16. Při zbytkovém náklonu pevných částí : 5 přístroje o úhel a se kyvadlo 2 vychýlí o úhel
7.
8. 3 100569
A 2 #
$
a, čímž se střechový hranol 1 přemístí o oblouk ,5ra
stejně jako v předchozím případě a se stejnými důsledky.
Na obr. 4 je střechový hranol 1 uložen prostřednictvím tuhých ramen 10 v pružném
paralelogramu s vrcholy 12, který je tvořen listovými pružinami 11. Vhodnou volbou délky
listových pružin 11 s ohledem na vlastnosti mateřiálu, ze kterého jsou zhotoveny, se dosáhne
toho, že při zbytkovém náklonu pevných částí 5 přístroje o úhel a se posune střechový hranol 1
o délku v prvém přiblížení rovnou oblouku ,5ra na stupnici 16. Znázorněné uspořádání je
zvláště vhodné tehdy, jeli prostor mezi svislým kruhem a jeho osou nepřístupný pro umístění
kyvadla. 2.
Stupnice 9 odečítacího mikroskopu (obr. 1 až 3) může být umístěna na libovolném místě,
popřípadě může být použito jejího obrazu daného pomocnou optickou soustavou.
Zařízení podle vynálezu se hodí kromě pro teodolity též pro všechny ostatní přístroje, u
kterých se měří svislé úhly, např. v astronomii nebo v navigaci.
Zařízení k samočinnému nastaveníindexu svislého kruhu úhloměrného .
přístroje, tvořené kyvně nebo posuvně uloženým optickým členem, který je vlo
žen do chodu paprsků odečítacího mikroskopu, vyznačující se tím, že jako optic
kého členu je použito střechového hranolu (1).
Severografia, n. p, závod 03
