CH684227A5

CH684227A5 - Laserstrahl-Empfangsvorrichtung zu einem Kanalbaulasergerät.

Info

Publication number: CH684227A5
Application number: CH2129/92A
Authority: CH
Inventors: Hans-Rudolf Ammann
Original assignee: Ammann Lasertechnik
Priority date: 1992-07-06
Filing date: 1992-07-06
Publication date: 1994-07-29
Also published as: US5436768A; DE9309883U1; JPH06167341A

Description

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CH 684 227 A5

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Beschreibung

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Laserstrahl-Empfangsvorrichtung zu einem Kanalbaulasergerät.

Die bekannten Laserstrahl-Nivelliergeräte dienen dazu, eine waagerechte oder eine geneigte Ebene festzulegen und werden für Bauzwecke verwendet. Dabei wird der aus dem Gerät austretende Laserstrahl in einer gewissen Entfernung mittels einem Empfangsgerät empfangen. Hierdurch lässt sich die Neigung der gedachten Ebene zwischen dem Laserstrahlgerät und dem Empfangsgerät messen. Anwendung finden Laserstrahl-Nivelliergeräte beispielsweise beim Erdaushub und der Planierung von Baugruben, beim Kontrollieren von Betonfundamenten und Betondecken, Ausrichten von Schalungen, beim Einnivellieren von Gleiskörpern für Hochbaukrane und vieles mehr.

Kanalbaulasergeräte sind eine Untergattung der Laserstrahl-Nivelliergeräte. Sie dienen beim Bau von Rohrleitungen, beispielsweise von Kanalisationsleitungen dazu, die einzelnen Rohrstücke in der gewünschten Neigung und Richtung zu verlegen. Die Rohrstücke werden aneinandergereiht, bis sie eine Rohrleitung mit beispielsweise 1,2% Neigung bilden. In Abständen werden Schächte eingebaut: zwischen den Schächten erfolgt keine Richtungsänderung. Die Neigung der einzelnen Rohrleitungsabschnitte zwischen den Schächten muss in der Praxis jeweils unterschiedlich gewählt werden.

Beim Bau einer Rohrleitung wird so vorgegangen, dass das Kanalbaulasergerät am Anfang einer Leitung, d.h. normalerweise im Bereich eines Schachtes, derart aufgestellt wird, dass der Laserstrahl in die gewünschte Richtung zeigt und die gewünschte Neigung aufweist. Der Laserstrahl gibt also sowohl die Richtung als auch die Neigung an, in welcher die Rohrleitung zu bauen ist. Am entgegengesetzten Ende des zu positionierenden Rohrstücks wird das Empfangsgerät eingesetzt. Das Empfangsgerät weist meistens eine durchsichtige Scheibe mit Markierungen in Form eines Fadenkreuzes auf. Der vom Kanalbaulasergerät austretende Laserstrahl trifft als Lichtpunkt auf der Scheibe des Empfangsgerätes auf. Sobald sich dieser Lichtpunkt in der Mitte des Fadenkreuzes befindet, ist das Rohrstück richtig positioniert und kann in dieser Lage befestigt werden.

In den bisher bekannten Kanalbaulasergeräten sind Helium-Neon-Laserröhren eingebaut, welche einen Laserstrahl erzeugen, der je nach der den Laserstrahl bündelnden Optik, bis zu einer Entfernung von 100 m sichtbar ist.

Seit kurzem sind auch sogenannte Laserdioden erhältlich. Diese haben den Vorteil, dass sie viel weniger Strom verbrauchen, als die herkömmlichen Helium-Neon-Laserröhren. Die bisherigen Kanalbaulasergeräte sind, aufgrund des hohen Energieverbrauches der Laserröhren, auf eine externe Stromquelle angewiesen. Laserdioden sind zudem in ihren Abmessungen erheblich kleiner, so dass die Baugrösse der Lasergeräte kleiner ausfallen könnte, wodurch sie für den Bau von Rohrleitungen mit kleinerem Durchmesser verwendbar wären. Die bisherigen Kanalbaulasergeräte sind für Rohrleitungen mit mindestens 150 mm Durchmesser geeignet. Nachteilig ist, dass der Laserstrahl der bisher angebotenen Laserdioden nur bis zu 40 oder höchstens 50 m sichtbar ist.

Ein zusätzlicher Nachteil liegt darin, dass der vom Laserstrahl an der durchsichtigen Scheibe des Empfangsgerätes gebildete Lichtpunkt an der dem Laserstrahl abzuwendenden Seite - dort ist der Standort der das Gerät bedienenden Person - nur dann optimal zu sehen ist, wenn der Blickwinkel annähernd in der Achse des ankommenden Laserstrahls ist. Je steiler dieser Blickwinkel ist, desto schlechter ist der Lichtpunkt zu sehen. Ist die Entfernung zwischen dem Kanalbaulasergerät und dem Empfangsgerät zu gross, ist der Lichtpunkt schon bei geringer Abweichung des Blickwinkels von der Laserstrahl-Achse nicht mehr sichtbar. Da das Empfangsgerät im am Boden einer Baugrube befindlichen Rohr anzuordnen ist, verringert sich die praktische Einsatzreichweite des Kanalbaulasergerätes erheblich, wenn die das Empfangsgerät bedienende Person sich nicht tief auf den womöglich schlammigen Boden der Baugrube niederlässt, um den Lichtpunkt zu beobachten.

Die vorliegende Erfindung stellt sich die Aufgabe, eine Laserstrahl-Empfangsvorrichtung zu einem Kanalbaulasergerät zu schaffen, die es ermöglicht, auch über eine grössere Entfernung den vom Kanalbaulasergerät ankommenden Laserstrahl gut sichtbar zu machen.

Die erfindungsgemässe Laserstrahl-Empfangsvorrichtung entspricht den kennzeichnenden Merkmalen des Patentanspruchs 1.

Durch das Anordnen einer Spiegeleinrichtung lässt sich das Arbeiten mit der Laserstrahl-Empfangsvorrichtung nicht nur bequemer gestalten, sondern auch die Einsatzreichweite des Kanalbaulasergerätes beachtlich vergrössern. Insbesondere die bisher aufgrund ihrer zu niedrigen Einsatzreichweite für den Bau von Rohrleitungen mit grösseren Schachtabständen nicht geeigneten, mit Laserdioden ausgerüsteten Kanalbaulasergeräte, können auf diese einfache Art für den Einsatz in längeren Rohrleitungsabschnitten tauglich gemacht werden. Bei praktischen Versuchen hat sich gezeigt, dass durch die Verwendung der erfindungsgemässen La-serstrahl-Empfangsvorrichtung die Laserdioden-Kanalbaulasergeräte für die heutzutage gewünschten Einsatzreichweiten verwendbar sind, die bisher nur mit den unhandlicheren Laserröhren-Kanalbaulasergeräten bewältigt werden konnten. Durch einen geringen Einsatz von Mitteln und Kosten lässt sich also eine grosse Wirkung erzielen.

Nachfolgend wird anhand der Zeichnung ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes näher beschrieben.

Fig. 1 zeigt die Problematik des Blickwinkels auf die Scheibe einer Laserstrahl-Empfangsvorrichtung,

Fig. 2 zeigt eine Ansicht eines Ausführungsbeispiels der Laserstrahl-Empfangsvorrichtung, und

Fig. 3 zeigt wie die Laserstrahl-Empfangsvorrich-tung beim Bau einer Rohrleitung einsetzbar ist.

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In Fig. 1 ist veranschaulicht, wie der vom Kanalbaulasergerät ankommende Laserstrahl 1 an der diesem abgewandten, d.h. der mit der Laserstrahl-Empfangsvorrichtung arbeitenden Person zuzuwendenden Seite der Scheibe 3 der Vorrichtung, als Lichtpunkt 2 sichtbar ist. Dieser Lichtpunkt 2 ist dann optimal zu sehen, wenn der Blickwinkel 4 genau in der Achse des Laserstrahles 1 liegt, also wenn sich das Auge 5 in der Verlängerung der Achse des ankommenden Laserstrahles 1 befindet. Sobald sich der Blickwinkel, wie mit 4a bzw. 4b angedeutet nach der einen oder anderen Richtung von diesem optimalen Blickwinkel entfernt, ist der Lichtpunkt 2 immer schlechter sichtbar, bis er ganz verschwindet. Ist der Lichtpunkt 2 aufgrund der grossen Entfernung zwischen dem Kanalbaulasergerät und der Laserstrahl-Empfangsvorrichtung nur schwach leuchtend, kann er überhaupt nur dann wahrgenommen werden, wenn sich der Blickwinkel 4 genau in der Achsverlängerung des Laserstrahles 1 befindet.

Gemäss Fig. 2 besteht die Laserstrahl-Empfangs-vorrichtung im wesentlichen aus der durchsichtigen Scheibe 3, die, wie an sich bekannt, mit einem Fadenkreuz oder mit konzentrischen Kreisen versehen sein kann, und einer Spiegeleinrichtung 6. Diese Bauteile sind an einem als halbiertes Rohr geformten Sockelelement 7 befestigt. Das Sockelelement 7 ist mit Füssen 8 ausgestattet, um es am Ende einer Rohrleitung 9 im Rohrquerschnitt aufstellen zu können. Die Spiegeleinrichtung 6 besteht aus einer U-förmigen Halterung 10 und einem daran angeordneten Spiegel 11. Die freien, längeren U-Stege der Halterung 10 sind in entsprechende Bohrungen im Sockelelement 7 gesteckt. Um den Spiegel 11 in der richtigen Höhe, in der Verlängerung der Achse des Laserstrahls 1 halten zu können, ist die Halterung 10 nach oben gebogen. Der Spiegel 11 ist mittels Klemmen 12 schwenkbar und lösbar an der Halterung 10 befestigt. Der Spiegel 11 ist vorteilhaft unzerbrechlich und möglichst unempfindlich gegen Kratzer. Zu diesem Zweck eignet sich besonders ein Spiegel aus verchromtem Metall. Durch den Spiegel 11 ist sichergestellt, dass der Blickwinkel auf die Scheibe 3 genau in der Achsverlängerung 13 des Laserstrahles 1 liegt. Der Spiegel 11 ist, insbesondere wenn der Lichtpunkt 2 nur sehr schwach sichtbar ist, so zu schwenken, dass der Blick des Betrachters im optimalen Winkel auf den Spiegel fällt, um den Lichtpunkt 2 optimal sehen zu können.

Aus Fig. 3 ist ersichtlich, wie das Kanalbaulasergerät 15 an einem Schacht 16 und die Laserstrahl-Empfangsvorrichtung 17 am anderen Ende der Rohrleitung 9, im Bereich der noch offenen Baugrube 18 aufzustellen ist.

Claims

Patentansprüche

1. Laserstrahl-Empfangsvorrichtung zu einem Kanalbaulasergerät, dadurch gekennzeichnet, dass in Zielrichtung des vom Kanalbaulasergerät (15) ankommenden Laserstrahls (1), hinter einer durchsichtigen Scheibe (3) eine Spiegeleinrichtung (6) derart angeordnet ist, dass der Lichtpunkt (2), der durch den Laserstrahl (1) auf der dem Laserstrahl (1) abzuwendenden Seite der Scheibe (3) gebildet wird, im Spiegel (11) sichtbar ist.

2. Laserstrahl-Empfangsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Spiegeleinrichtung (6) aus einer Halterung (10) besteht, die den Spiegel (11) hinter der durchsichtigen Scheibe (3) in der Verlängerung der Achse des Laserstrahls (1) hält.

3. Laserstrahl-Empfangsvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Halterung (10) U-förmig ist, wobei die längeren U-Stege in entsprechende Bohrungen in einem die durchsichtige Scheibe (3) und die Spiegeleinrichtung (6) tragenden Sockelelement (7) gesteckt sind und der Spiegel (11) im Bereich des kürzeren U-Steges gehalten ist.

4. Laserstrahl-Empfangsvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Spiegel (11), beispielsweise mittels Klemmen (12), schwenkbar an der Halterung (10) befestigt ist, wobei die Schwenkachse quer zur Blickrichtung und quer zur Achse des Laserstrahls (1) liegt.

5. Laserstrahl-Empfangsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Spiegel (11) aus einem unzerbrechlichen Material, beispielsweise aus verchromtem Metall besteht.

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