Die Bauteile des Theodolit und Ihre Geschichte

Libellen        Libellenarten und allgemeines zu Libellen

An den Theodoliten und Universalen lassen sich 5 Arten von Libellen aufgrund ihrer Anordnung und Konstrucktion am Instrument unterscheiden:

    

       Röhrenlibellen:

          a)  Grundkreislibellen: als Längs- und Querlibellen auf Grundkreisscheibe und                                                                     Fernrohrträger.

 

          b)  Höhenkreislibellen: Auf der Höhenkreisalhidade.

 

          c)  Fernrohrlibellen     : Auf dem Fernrohr befestigt, um damit Nivilieren zu können.

 

          d)  Reiterlibellen          : Auf die Kippachse aufgesetzt.

 

 

      Dosenlibellen

          e)  Dosenlibellen         : An Gestell oder den Fernrohrträgern montiert zur groben                                                                  Horizontierung des Instrumentes.

 

 

 

 

                        Definition  und  Allgemeines zu Libellen

 

Die Libelle dient zur Bestimmung der Horizontalstellung und vertikalen Lagerung des Instruments, mittels der Oberfläche einer ruhenden Flüssigkeit. Die Flüssigkeit ist hierbei in einem Glasgefäß eingeschlossen, das äußerlich entweder die Gestalt einer Röhre oder einer Dose hat.

         

          Nach dieser Definition unterscheidet mann Röhrenlibellen und Dosenlibellen.

 

Die Röhrenlibelle besteht im Wesentlichen aus einem Glasgefäß, dessen Innenfläche durch Umdrehung eines flachen Kreisbogens um eine Sehne erzeugt gedacht werden kann.

          Die mechanische Herstellung der Libellenröhre geschieht durch Ausschleifen einer vorher zylindrischen Röhre mit einem Schleifdorn, einem Metallstäbchen, dessen Oberfläche nach dem Radius der herzustellenden Libelle abgeschliffen ist. Die flüssige Füllung besteht aus Äther oder Alkohol.

 

1681    Vielfach wurden in der Vergangenheit auch Libellen mit beweglichen Skalen                    hergestellt.

            Dabei waren die ersten Libellen um 1681 (The'venot / Paris) ganz ohne Skalen.

            Eigentliche Libellen-Nivilliere kamen in den ersten Jahrzehnten des 18. Jahrhunderts                auf.

 

1740     Kamen in England erste Libellen mit einer kleinen Stegskala auf.

 

1763     Brander verwendete zur Kennzeichnung der Blasenstellungen 1763

             ungebundene  Seifenfaden.

 

1770     Um 1770 herum bringt er aber auch schon Striche auf dem Glas der Libelle an. Um         diese Zeit kommen dann auch schon gleichmäßige Einteilungen der

              Libellen auf. (1)

 

1802    Reichenbach hat seit Gründung seines Geschäftes 1802 Libellen mit festen            Stegskalen verwendet. Bis zur Jahrhundertwende wurde vom Reichenbach-              schen Institut (und deren Nachfolger) über 20.000 Stück hergestellt.

 

            F.W. Breithaupt & Sohn verwendete von 1762 bis 1827 Libellen mit                   beweglichen Stegskalen (sie bezogen sie aus Paris).

 

    Ab diesem Datum ungefähr ließ man von beweglichen Skalen in Deutschland

    ab und verwendete fast ausschließlich mit Glasskalen versehene Libellen.

 

1879    haben Bamberg und Reichel Libellen mit doppelten Umhüllungsröhrchen konstruiert,   wobei beide Konstruktionen darauf angelegt sind, die Korrektur der eigentlichen Libelle   möglichst frei vom Zwange der äußeren Röhre zu halten. Außerdem  wird die Libelle     dadurch von wechselnden Temperatureinflüssen unabhängig gemacht (4)[i].

 

 

 

1904        werden in Deutschland Libellen mit beweglicher Skala durch R. Reiss in Liebenwerder eingeführt. Das Patent dazu war von Prof. F. Zwickly (Schweiz).

 

Den einfachen Metallsteg ersetzte Reiss nach kurzer Zeit schon durch einen

Hohlzylinderausschnitt, der zunächst aus Zellhorn später aus Glas bestand.

 

Auch die Fa. F. Sartorius in Göttingen (früher Tesdorpf) hat eine eigene Libellenkon-

struktion mit verschiebbarer Teilung hergestellt.

 

Wild fertigt, zunächst für Niviliere, bei Zeis/Jena Libellen mit diametraler Ablesung als optische Koinzidenzlibellen

siehe hierzu eine Beschreibung

 

  Ganz unabhängig von Zwickly haben auch Otto Fennel & Söhne auf einfache Art und Weise bewegliche Stegskalen für ihre Libellen geschaffen.

 

  (Näheres siehe auch (33 )[iii] Abb.55

 

  Auch die Firma Reiss/Libenwerdea fertigt Libellen mit beweglichen Scalen

 

 

  Die Fassungen der Libellen, besonders der Reiterlibellen, sind komplizierter hergestellt als man gemeinhin diesen Instrumententeilen zumisst.

  Man spricht von Präzisionslibellenfassungen, etwa von 35" bis 15'' Angabe bei 226 mm Intervall.

   Die Justiereinrichtungen dieser Libellen lagen zunächst durchweg innerhalb der       Stege, wie z. B. von Wanschaf (1910 Abb.                                                                                                                                    56).

 

  Besser jedoch sind außen liegende Justiervorrichtungen, wie z. B. von Hildebrand

  (1909 Abb. 57) die er bei seinen Mikroskoptheodoliten und Universalen verwendet.

 

 

 

1909    aber führt die Fa. Dennert & Pape in Altona in seinen Preisverzeichnissen Libellen, die mit Stegskalen versehen sind, auf.

 

1914   Über die Genauigkeiten von Reversionslibellen gibt A. Fennel 1914Auskunft (14) [iv]. In der Werkstätte wurden ganze 710 Wendelibellen von 5" -30/2'' mm geprüft.

 

Das Ergebnis ist in der nachstehenden Tabelle zusammengestellt. Wobei der Fehler der Winkel zwischen den beiden Nullpunkttangenten zu verstehen ist.

 

(siehe nachstehende Tabelle)

  

Größe des

Fehlers

in Zoll     

Angabe der Wendelibellen

5“

10“

20“

30“

0,0“

9

40

52

26

0,2“

13

7

106

50

0,4“

5

63

86

39

0,6“

0

12

31

10

0,8“

1

3

11

6

1,0“

0

6

19

24

1,2“

0

0

4

3

1,4“

0

0

0

1

1,6“

0

0

2

2

1,8“

0

0

0

0

2,0“

0

0

0

2

 

 

 

Anzahl der beobachteten Fehler

 

Es lässt sich also herauslesen das die meisten festgestellten Fehler bei den Libellen bei 20“ Angabe liegen. Die größte Verteilung liegt bei 30“. Die geringsten Fehler werden bei 5“ festgestellt. Je größer die Angabe, desto häufiger und größer werden die Fehler.

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Literatur / Internet zu Libellen

Eine Beschreibung zu libellen und der Matematik dahinter :

aus:

Die geometrischen Instrumente der gesammten praktischen Geometrie deren Theorie,

Beschreibung und Gebrauch von G. Chr. Hunaus

https://archive.org/stream/bub_gb_UV-OFfM3emcC#page/n35/mode/2up

 


[i] 4. BÜDERSCHAU:

Bericht über die Berliner Gewerbeausstellung, 1879, Zfl l (1881) S. 65-67

  Zur Digitalen Version

 

[ii] 1. ASTRONOMISCHE NACHRICHTEN:

Substitut für Spinnfäden, AN Bd.6, 1828, Sp. 199

 

[iii] 33. LÜDEMANN, K:

Über Libellenkonstruktionen, insbesondere solche mit beweglichen Skalen

ZfV, Bd. 38, (1909), -28 Lit. Hinweise-

 

 

[iv] 14. FENNEL, A:

Die Genauigkeit der Reversionslibellen, Zfl Bd. 34 (1914), S. 436

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Aktualisiert am 14.03.2017