CH180993A - Vorrichtung zur Ermittlung von Bewegungen eines Punktes im Raum. - Google Patents

Vorrichtung zur Ermittlung von Bewegungen eines Punktes im Raum.

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CH180993A
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Huggenberger Arnold U Ing Dr
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Huggenberger Arnold U Ing Dr
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    • GPHYSICS
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Description


  Vorrichtung zur Ermittlung von Bewegungen eines Punktes im Raum.    Bei der     Überwachung    von Hochbauten,  wie Türmen, Staumauern, Wolkenkratzern  und dergleichen, kommt der Grösse der hori  zontalen Verschiebung des höchsten     Punktes     des Bauwerkes gegenüber seiner Basis beson  dere Bedeutung zu. Diese Verschiebung  kann durch die ungleichmässige Senkung des  Baugrundes, die Verbiegung des Bauwerkes  unter dem Einfluss von Kräften, die innere  Formänderung infolge ungleichmässiger Ver  formung des Baustoffes     usf.    verursacht wer  den. Überschreitet sie ein gewisses Mass, so  entsteht die Gefahr,     da.ss    das Bauwerk ein  stürzt.

   Die Grösse der Verschiebung gibt  somit ein Mass für die Standsicherheit, die  Bruch- und Einsturzgefahr des Bauwerkes.  Es ist daher wichtig, diese Grösse einwand  frei zu messen.  



  In der Praxis hat man sich bis dahin in  der Weise geholfen, dass man auf einer  Platte eine grössere Zahl konzentrischer       greise    in gleichem Abstand, sowie unter glei  chem Winkel radial verlaufende, vom Zen  trum ausgehende Strahlen einritzt. Die    Platte ist derart zu     befestigen"dass    das Zen  trum der     greise    mit dem     Durchstosspunkt     des Lotes     übereinstimmt.    Dicht über der  Platte bewegt sich eine am Lot befestigte  Nadelspitze. Ihre Lage und damit die ge  suchte Verschiebung kann anhand des Netzes  ermittelt werden.

   Diese primitive     Messvor-          richtung    leistet nur dann brauchbare Dienste,  wenn die auftretenden     Verschiebungen    gross  sind oder wenn es sich nur um ein Ab  schätzen der Grössenordnung handelt. Eine  andere Lösung besteht darin, dass man auf  die     Bezugebene    zwei in rechtem Winkel  stehende, zum Beispiel mit     Millimeterteilung     versehene Massstäbe befestigt. Die Lage des  durchlaufenden     Lotdrahtes    wird vermittels  eines Anschlagwinkels auf die Massstäbe  übertragen.

   Eine Verfeinerung dieses Ver  fahrens wird erreicht, wenn an Stelle der  Massstäbe Schieblehren     befestigt    werden,  wobei das Ende jeder     Schieblehrenstange    bis  zum leichten Berühren des     Lotdrahtes    vor  geschoben wird. Eine andere bekannte     Mess-          vorrichtung    benützt zur     Ermittlung    der Lage      des     Lotdrahtes        einen    in der Bezugsebene  drehbaren und versetzbaren Zeiger.  



  Alle diese Verfahren haben den Mangel,  dass sie die Aufgabe, das heisst die zu er  mittelnde Bewegung, durch umständliche,  zeitraubende, von der individuellen Hand  habung abhängige Art zu lösen versuchen.  Die wesentlichen Teile sind äussern Ein  flüssen ausgesetzt, die unter Umständen das       Messergebnis    erheblich     beeinträchtigen    kön  nen, ohne dass dies dem Beobachter bewusst  zu werden braucht. Diese Umstände     be-          äaften    das     Messergebnis    mit einer uner  wünschten Unsicherheit.

   In manchen Fällen  ist ausser der eigentlichen     Messung    erheb  liche Rechnungsarbeit erforderlich, um die  endgültige Lage des Punktes zu     ermitteln.     Die scheinbar erlangte hohe Genauigkeit ist  dann rein rechnerischer Natur und steht oft  nicht im gleichbedeutenden Verhältnis zur       Ablesegenauigkeit.    Das Ergebnis hängt     in.     starkem Ausmasse von der Geschicklichkeit  und Sorgfalt des die Messung ausführenden  Beobachters ab.

   Beachtet man, dass die zeit  liche Veränderung der zu messenden Grössen       äusserst    klein ausfallen kann, so erkennt man,  ,dass     keines    der bekannten Verfahren Gewähr  für . eine hinreichende     Ablesegenauigkeit     bietet.  



  Die Vorrichtung nach vorliegender Er  findung weist ein Lot auf, das bestimmt       ist,    die Bewegungen des zu untersuchenden       Punktes    auf eine Unterlage zu     übertragen.     Auf dieser Unterlage sind zwei sich kreu  zende Dreharme über einer Strecke von be  stimmter Länge angeordnet, wobei die Lage  der     Kreuzungsstelle    der beiden Dreharme       durch    das Lot     bestimmt    ist. Im Ferneren  besitzt die Vorrichtung nach der Erfindung  Mittel, um Winkelausschläge der Dreharme,  die sich aus der Bewegung des zu unter  suchenden     Punktes    ergeben, zu messen.

   Die  Vorrichtung ist so ausgebildet, dass sie von       atmosphärischen        Einflüssen        unabhängig    ist.  Dabei können die     Mittel    zum Messen der  Ausschläge     diese    direkt anzeigen,     registrieren     oder fernübertragen. Im     Ferneren    können  durch .diese     Mittel        optische    oder akustische    Signale ausgelöst werden. Ferner     können     Mittel vorgesehen sein, um verschiedene Stel  len des Lotes als Drehpunkte festzulegen.

    Die     Vorrichtung    nach vorliegender Erfin  dung ermöglicht, Bewegungen des zu     unter-          suchenden    Punktes mit     grösster    Empfindlich  keit und hoher Präzision ohne Rechnungs  arbeit zu verfolgen. Sie ist,     wie    bereits er  wähnt, im Gegensatz zu bekannten Einrich  tungen von Temperatur und sonstigen  atmosphärischen Einflüssen, wie auch von  der individuellen Handhabung des Beobach  ters unabhängig.  



  Wir beschränken uns, in der beiliegen  den Zeichnung zwei Beispiele des Erfin  dungsgegenstandes     anzuführen,    bei welchen  die Winkeländerungen direkt abgelesen wer  den können.  



       Abb.    1 zeigt die schematische Darstel  lung der     Lotanlage;          Abb.    2 zeigt die schematische Darstel  lung des     Prinzipes    der Vorrichtung zur Er  mittlung der Bewegung eines     Punktes;          Abb.    3 zeigt den schematischen Aufriss  dieses     Nessgerätes,    wobei die Winkel     a1    und       a.    mit Hilfe von Zeiger,     Noniusplatte    und       Zifferplatte        bbgelesen    werden;

         Abb.    4 zeigt     schematisch    den     Grundriss,     wobei das Schutzgehäuse weggelassen ist;       Abb.    5 zeigt eine andere Ausführungs  form, wobei die Winkel     a,_    und     a2    mit Hilfe  einer     Messuhr    abgelesen werden.  



  Das Schutzgehäuse ist entfernt.  



  Die Bewegungen des Punktes P werden  mit     Hilfedes    Lotes, das aus     Lotdraht    1 und  dem Gewicht 25,     Abb.    1, besteht, auf das  Messgerät übertragen. In den     Endpunkten     der Basis von gegebener Länge     a    befindet  sich der Drehpunkt     A1    des Dreharmes     a,     einerseits und der Drehpunkt     A2    des Dreh  armes     a.=    anderseits.

   Der Kreuzungspunkt P  der beiden     Dreharme    wird durch den ge  spannten     Lotdraht    so geführt,     dass    er der Be  wegung des zu untersuchenden     Punktes    P  ohne Spiel folgt. Der Dreharm endet in  einer Zeigernadel 4     bezw.    5, die über einem  Zifferblatt 6     bezw.    7 liegt. Um die     Ablese-          genauigkeit    zu erhöhen, kann der Zeiger      durch eine     Noniusplatte    ersetzt werden, so  dass     Bruchteile    der     Zifferblatteilung    abge  lesen werden können.

   Der auf dem Ziffer  blatt abgelesene Ausschlag ist gleichbedeu  tend mit der zu messenden Winkeländerung       a1        bezw.        a,;.    In der     Abb.    5 ist eine zweite  Ausführungsform     dargestellt,    die dadurch  ,gekennzeichnet ist, dass die Verdrehung ,des  Dreharmes     a1        bezw.        a"    vermittels der bekann  ten     Xessuhr    8     bezw.    9 abgelesen werden       kann,

      wobei die Verbindungen zwischen     Mess-          uhr    und Dreharm durch biegsame Bänder 11       bezw.    12 hergestellt werden. Man wählt  zweckmässig die Ausgangsstellung des Punk  tes P so, dass     ss1        =        ss2    = 45   ist. Für das  Wesen der Erfindung ist das jedoch nicht  von Bedeutung. Um die     Messeinrichtung    von  allen äussern Einflüssen zu schützen, ist sie  in einem allseitig geschlossenen Gehäuse 12  mit     Fenstern    für die     Ablesung    geschützt.

   Die  Durchführung des     Drahtes    oder der     Mittel,     welche die zu messende Bewegung den Dreh  armen mitteilen, kann     beispielsweise    ver  mittelst     Tauchglocken    13, 1.4 abgedichtet  sein, .die beispielsweise in eine in der Schale  15     bezw.    16 befindliche Flüssigkeit eintau  chen.  



  Die zu messenden     Winkeländerungen        a1     und     a.,    hängen ab von der Länge der Basis     a.     Diese darf sich     bei        _    zeitlich ausgedehnten  Messungen nicht verändern, oder nur in  einem für das     Messergebnis        vernachlässig-          baren    Ausmass. Man wird daher für die  Basis einen mit der Temperatur besonders  wenig veränderlichen Baustoff, wie Beispiels  weise     Invar,    verwenden oder eine mit Tem  peraturkompensation versehene Bauart be  nützen.

   Wird die Bezugsplatte 2 beispiels  weise mit T-Eisen 19 an einer Wand be  festigt, so muss der Einfluss der Temperatur       ebenfalls    berücksichtigt werden. Die Be  zugsplatte 2 sei zum Beispiel     mittelst    Bolzen  17 und 18 auf den Trägern 19 befestigt. Es       een    alsdann Vorkehrungen getroffen     wer-          detu,:    dass die Änderung der Länge     1l    durch  die     Änderung    des Abstandes     A1-17        bezw.          Aa--.18    ausgeglichen wird.

   Wie wir bereits       aber    schon     erwähnt    haben, können am Lot    mehrere Drehpunkte vorgesehen sein, wobei  aber solche     Mittel    vorgesehen sein müssen,  dass die Einstellung des Drehpunktes bei  Umstellungen stets die gleiche bleibt.     In          Abb.    1 bestehen diese Mittel beispielsweise  aus einer auswechselbaren     Platte    22, welche  eine Vorrichtung aufweist, um .den Draht 1  festzuklemmen. Die Platte hat zwei Zapfen,  die in entsprechende Bohrungen der Stütze  23     bezw.    24 passen.

   Die Platte ist in     Abb.    1  auf dem Stab 24 angebracht, so dass also die  Relativverschiebung des Punktes 0 gegen  über dem Punkt P der Bezugsebene 2 ge  messen wird.

Claims (1)

  1. PATENTANSPRUCH: Vorrichtung zur Ermittlung von Bewe gungen eines Punktes im Raum, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung ein Lot aufweist, das bestimmt ist, Bewegungen des zu untersuchenden Punktes auf eine Unter lage zu übertragen, auf -welcher zwei sich kreuzende Dreharme über einer Strecke von bestimmter Länge angeordnet sind, wobei die Lage der Kreuzungsstelle der Dreharme durch das Lot bestimmt ist, und ferner ge kennzeichnet durch Mittel, zum Zwecke, Winkelausschläge der Dreharme zu messen, die sich aus den Bewegungen .des zu unter suchenden Punktes ergeben,
    das Ganze der art, dass die Vorrichtung von atmosphärischen Einflüssen unabhängig ist. UNTERANSPRüCHE 1. Vorrichtung nach Patentanspruch. da durch gekennzeichnet, dass die Länge der Basis von Temperaturschwankungen un abhängig ist. 2. Vorrichtunb nach Patentanspruch und Unteranspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Dreharme je einen Zeiger tragen, der über einer mit Teilung versehenen Zifferplafe spielt, an der ,der Winkelaus schlag abzulesen ist. 3.
    Vorrichtung nach Patentanspruch und Unteransprüchen 1 und 2, dadurch gekenn zeichnet, .dass der Zeiger mit einer Nonius- platte versehen ist. Vorrichtung nach Patentanspruch und Unteranspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens einer der Dreharme durch biegsame Glieder seinen Winkelausschlag auf eine Messuhr zum Zwecke der Ab lesung überträgt.
    5. Vorrichtung nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass sie mit Aus schluss des Lotes in einem allseitig ge- s o, 'hlossene n Gehäuse eingebaut ist, das zur Vornahme der Ablesungen Fenster auf weist, wobei die Durchführungsöffnungen durch in Flüssigkeiten eintauchende Tauchglocken abgedichtet sind. 6.
    Vorrichtung nach Patentanspruch und Unteranspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse derart gelagert ist, dass das Messungsergebnis durch Temperatur schwankungen nicht beeinflusst wird. 7. Vorrichtung nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass Mittel vorge sehen sind, welche ermöglichen, verschie dene Stellen des Lotes als Drehpunkte festzustellen. B. Vorrichtung nach Patentanspruch, da. .durch gekennzeichnet, dass Mittel vorge sehen sind, um die Winkelausschläge fern zuübertragen, zum Zwecke der Anzeige oder Registrierung. 9.
    Vorrichtung nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass Mittel vorge sehen sind, welche bewirken, dass beim Erreichen einer bestimmten Stellung der Dreharme optische oder akustische Si gnale ausgelöst werden.
CH180993D 1934-05-31 1934-05-31 Vorrichtung zur Ermittlung von Bewegungen eines Punktes im Raum. CH180993A (de)

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