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Stand der Technik
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Die
Erfindung betrifft eine Pendellaservorrichtung aufweisend: ein Gehäuse;
eine in dem Gehäuse angeordnete Pendelanordnung und eine
an der Pendelanordnung angebrachte Lasereinheit, wobei die Lasereinheit
mittels der Pendelanordnung unabhängig von einer Gehäuseausrichtung
am Lot frei und selbstausrichtbar ist und zur Erzeugung eines senkrecht
zum Lot orientierten Laserstrahls ausgelegt ist.
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Um
Nivellier- und/oder Markierungsaufgaben im Bereich des Handwerks,
z. B. des Innenausbaus, durchzuführen, werden seit einiger
Zeit Laserprodukte eingesetzt, die je nach Anwendung Lasermarkierungen
erzeugen, um eine von der Ausrichtung von Böden, Decken
oder Wänden unabhängige Referenz zu realisieren.
Dabei unterscheidet man zwischen sogenannten Rotationslasern, bei
denen ein Lasersignal durch Rotation der Lichtquelle oder eines
strahlumlenkenden Bauelements in einer einzustellenden Ebene aufgefächert
wird und somit eine Referenzfläche definiert, und sogenannten
Linienlasern, welche es durch Projektion des Lasersignals auf eine
Referenzfläche ermöglichen, dass eine vorgegebene
Richtung sichtbar wird und eingehalten werden kann.
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Beispielsweise
ist aus
EP 0 785 412
A2 eine Laser-Nivelliereinrichtung mit einem langgestreckten Gehäuse
und Libellen bekannt, die sich als Laserwasserwaage mit dem Ge häuse
in einer gewünschten Ebene einnivellieren lässt
und einen Laserstrahl zu Markierungszwecken aussendet.
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Aus
DE 295 11 266 ist ein Markierungslaser bekannt,
bei dem eine Lasereinheit nicht bewegbar, also in einem Gehäuse
fest eingebaut ist, und wobei das Gehäuse ein sich selbsttätig
lotrecht ausrichtendes Pendel bildet.
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Aus
DE 297 16 316 U1 ist
ein Pendellaser zum Nivellieren und/oder Anbringen von Markierungen
an Wänden bekannt, der ein Gehäuse mit einer Aufhängevorrichtung
aufweist, wobei das Gehäuse eine Öffnung für
einen Laserstrahl eines freischwingend an einer Pendelachse aufgehängten
Laserstrahlgenerators aufweist.
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Eine
eingangs genannte, an sich bekannte Pendellaservorrichtung dient
zur Nivellierung und/oder Markierung mit Hilfe des von der Lasereinheit
auf Objekten erzeugten Laserstrahls, beispielsweise zur Anzeige
horizontaler Linien auf Oberflächen, wobei eine solche
Linie unabhängig von einer Gehäuseausrichtung
der Pendellaservorrichtung senkrecht zum Lot ist. Eine solche Linie
ist unabhängig von der Orientierung der Außenanlagefläche
der Pendellaservorrichtung, und die zur Nivellierung und/oder Markierung
nutzbare Linie wird von der Lasereinheit erzeugt, die als solche
unabhängig von einer Gehäuseausrichtung am Lot
frei selbstausrichtbar ist. Der beschriebene Pendelmodus bildet
die Grundfunktion einer eingangs genannten selbst nivellierenden
bzw. markierenden Pendellaservorrichtung.
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Die
Pendelanordnung einer eingangs genannten Pendellaservorrichtung
lässt sich durch eine geeignete Aufhängung oder
eine geeignete Lagerung realisieren. Am einfachsten lässt sich
eine Pendelanordnung in Form einer Fadenaufhängung realisieren,
welche aber den Nachteil besitzt, dass sie quer zur Pendelachse,
beispielsweise durch eine Verdrillung des Fadens verdrehen. Eine
einfache Fadenaufhängung der zuvor erläuterten
Art hat ggfs. auch den Nachteil, dass diese durch vor- und zurückschwenken,
vergleichsweise zu leicht auslenkbar ist und deshalb vergleichsweise
lange braucht, um einzupendeln. Damit sind vertikale Laserlinien
relativ aufwendig zu stabilisieren. Es ist bekannt, für
eine Aufhängung einen Dämpfungsmechanismus, wie beispielsweise
in G9012737.4 U1 oder G9418591.3 U1 beschrieben, vorzusehen, der
aber bei Verdrillung nicht wirkt.
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Bekannt
ist es auch, eine Schneidenlagerung zur Lagerung der Lasereinheit
vorzusehen, wobei eine Schneidenlagerung jedoch nur in einer Richtung
auspendeln kann. Eine kreuzgelenkte Lagerung erfüllt zwar
die Anforderungen einer allseitigen Pendelung und vermeidet Schwenkbewegungen
senkrecht zur Pendelachse, ist aber komplex aufgebaut, und die in
der Regel mehreren Lagerstellen müssen vergleichsweise
präzise und mit vergleichsweise geringer Reibung aufgebaut
werden.
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Wünschenswert
wäre eine Pendelanordnung, die relativ einfach aufgebaut
ist und einerseits ausgelegt ist, nach allen Richtungen auszupendeln, und
andererseits weniger erwünschte Schwenkbewegungen in zu
großem Ausmaß senkrecht zur Pendelachse weitgehend
vermieden sind.
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Offenbarung der Erfindung
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Technische Aufgabe
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Aufgabe
der Erfindung ist es, eine Pendellaservorrichtung anzugeben, bei
der eine Pendelanordnung vergleichsweise einfach ausgelegt ist und einerseits
in der Lage ist, nach allen Richtungen auszupendeln und andererseits
Schwenkbewegungen der Pendelanordnung in unerwünscht hohem
Maße senkrecht zur Pendelachse weitgehend vermieden sind.
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Technische Lösung
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Diese
Aufgabe wird gelöst durch eine Pendellaservorrichtung der
eingangs genannten Art, bei der erfindungsgemäß die
Pendelanordnung in Form einer allseitig auspendelbaren Pendelaufhängung gebildet
ist, die aufweist: einen quer zum Lot verlaufenden Querstrang; wenigstens
eine entlang dem Querstrang freilaufende und um den Querstrang herum
bewegbare Rolle, und eine Aufhängung, die einenends an
einer Rollenachse und an der anderenends die Lasereinheit angebracht
ist.
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Die
Erfindung geht von der Überlegung aus, dass es möglich
ist, im Rahmen einer Aufhängung eine vergleichsweise einfach
aufgebaute Pendelanordnung zu realisieren, weil dadurch die mit
einer Lagerung verbundenen Nachteile weitgehend vermieden sind.
Die Erfindung hat erkannt, dass eine Aufhängung mit einer
auf einem Querstrang freilaufenden und um den Querstrang herum bewegbaren
Rolle nicht nur ein Auspendeln in allen Richtungen erlaubt, sondern
darüber hinaus auch Schwenkbewegungen senkrecht zur Pendelachse
nur bedingt, d. h. in zweckmäßigem Rahmen, zugelassen
sind. Dieser Vorteil wird dadurch gewährleistet, dass eine
entlang des Querstrangs freilaufende Rolle in einer „Torsionsbewegung"
um eine Lotachse herum aufgrund der durch den Querstrang vorgegebenen
Vorzugsrichtung unter Führung der Rolle in nur sehr eingeschränktem
Maße zugelassen wird bzw. zweckmäßig unterbunden
ist.
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Vorteilhafte
Weiterbildungen der Erfindung sind den Unteransprüchen
zu entnehmen und geben im Einzelnen vorteilhafte Möglichkeiten
an, das oben erläuterte Konzept im Rahmen der Aufgabenstellung, sowie
hinsichtlich weiterer Vorteile zu realisieren.
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Die
wenigstens eine Rolle ist vorzugsweise in Form einer einzelnen Rolle
realisiert. Es kann auch eine Anzahl von, vorzugsweise zwei, entlang
dem Querstrang hintereinander angeordneten Rollen vorgesehen sein.
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Vorzugsweise
ist die, bzw. sind die Anzahl von Rollenachse(n) um eine zum Querstrang
senkrechte Achse nur in einem beschränkten Winkelbereich
verdrehbar. Dies wird zum einen durch die Vorgabe einer Vorzugsrichtung
durch den Querstrang für die Rolle erreicht. Insbesondere
kann eine Rolle und/oder ein Querstrang Mittel aufweisen, welche
ein Verdrehen der Rollenachse um eine zum Querstrang senkrechte
Achse einschränken. Unter anderen dazu hat es sich als
besonders vorteilhaft erwiesen, dass die Rolle eine Lauffläche
mit tailliertem Querschnitt aufweist. Es hat sich auch als bevorzugt
erwiesen, dass ein Begrenzungselement die Rolle gegen ein Abspringen
vom Querstrang sichert. Vorzugsweise ist ein über der Rolle
und/oder ein an der Rolle angebrachtes Begrenzungselement vorgesehen.
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Um
die Pendelanordnung relativ zum Lot besonders vorteilhaft ausrichten
zu können, hat es sich als zweckmäßig
erwiesen, dass der Querstrang im Wesentlichen in Laserstrahlrichtung
orientiert verläuft. Vorzugsweise sind dazu Enden des Querstrangs
an zwei gegenüberliegenden Flächen, insbesondere
eine Vorder- und eine Rückfläche, im Inneren des
Gehäuses festgelegt. Eine mit einem solchen Querstrang
gebildete Pendelanordnung eignet sich in bevorzugter Weise zur Anbringung
einer Lasereinheit, die in der Lage ist, eine Linie zur Nivellierung
und/oder Markierung durch eine Seitenwand des Gehäuses
abzugeben.
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Vorzugsweise
ist der Querstrang unverspannt angebracht. In einer besonders bevorzugten Weiterbildung
hängt der Querstrang in zweckmäßigem
Rahmen durch. Dies hat den Vorteil, dass eine Rolle schwerkraftbedingt
im Ruhezustand praktisch mittig zum Gehäuse, also am tiefsten
Punkt des leicht durchhängenden Querstrangs, zum Liegen
kommt. Dies ist insbesondere der Fall, wenn das Gehäuse horizontal
steht.
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Vorzugsweise
weist die weitere Aufhängung der Rolle zwei beidseits der
Rolle an der Rollenachse angebrachte Stränge auf, an welchen
die Lasereinheit angebracht ist. In besonders bevorzugter Weise kann
die Aufhängung ähnlich einer Schaukel mit zwei Strängen
zu einer vergleichsweise sicheren und dennoch flexiblen Aufhängung
der Lasereinheit führen. In besonders bevorzugter Weise
ist die Aufhängung, um die Rollenachse und/oder mit der
Rollenachse schwenkbar, an der Rollenachse angebracht. Dies erleichtert
eine Pendelbewegung der Lasereinheit in Richtung des Querstrangs,
die je nach Bedarf in gewissen Maße zugelassen werden kann.
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In
einer anderen Weiterbildung kann die Aufhängung eine einzige
einseits der Rolle an der Rollenachse angedrückte, starre
Hänghalterung für die Lasereinheit aufweisen.
Die Hänghalterung ist vorzugsweise bogenförmig
ausgebildet, so dass – ähnliche einer Gondelaufhängung – der
Schwerpunkt des Gesamtsystems aus Lasereinheit und Hänghalterung
unterhalb der Rolle liegt.
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Es
hat sich auch gezeigt, dass im Rahmen des Konzepts der Erfindung
oder deren Weiterbildungen eine Lasereinheit besonders vorteilhaft
nach allen Seiten auspendelbar ist, ohne jedoch weitere störende
Schwenkbewegungen auszuführen, da diese, unter anderem
durch den durchhängenden Querstrang, weitgehend verhindert
sind. Zusätzliche Dämpfungsmittel lassen sich
dadurch vermeiden.
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Insgesamt
ist mit dem Konzept der Erfindung eine besonders einfach aufgebaute
Pendelanordnung realisiert, die dennoch nach allen Richtungen auspendeln
kann und selbsttätig, ohne weitere konstruktive Maßnahmen,
Schwenkbewegungen senkrecht zur Pendelachse nur bedingt und in einem zweckmäßigen
Rahmen zulässt.
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Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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Ausführungsbeispiele
der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnung beschrieben. Diese
soll die Ausführungsbeispiele nicht maßgeblich
darstellen, vielmehr ist die Zeichnung, wo zur Erläuterung
dienlich, in schematisierter und/oder leicht verzerrter Form ausgeführt.
Im Hinblick auf Ergänzungen der aus der Zeichnung unmittelbar
erkennbaren Lehren wird auf den einschlägigen Stand der Technik
verwiesen. Im Einzelnen zeigt die Zeichnung in:
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1:
eine schematische Darstellung einer Seitenansicht einer besonders
bevorzugten Ausführungsform einer Pendellaservorrichtung
gemäß dem Konzept der Erfindung;
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2:
eine schematische Darstellung einer Frontansicht der Ausführungsform
in 1.
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Ausführungsformen
der Erfindung
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1 und 2 zeigen
eine besonders bevorzugte Ausführungsform einer Pendellaser-Vorrichtung 10 als
eine besonders gemäß dem Konzept der Erfindung.
Die Pendellaser-Vorrichtung 10 weist zur Nivellierung und/oder
Markierung eine Lasereinheit 1 auf, die vorliegend in Form
eines Linienlasers mit einer einzelnen Laserlinie 3 gebildet
ist. In einer Abwandlung kann auch eine Lasereinheit 1 in
Form eines Kreuzlinienlasers gebildet sein, der – beispielsweise
durch geeignete Ablenkung einer Laserlinie 3 – eine
Kreuzlinie auffächert. In einer weiteren Abwandlung kann
die Lasereinheit 1 auch in Form eines Rotationslasers gebildet
sein. Grundsätzlich ist es möglich, unterschiedliche
Formen einer Lasereinheit 1 bei der Pendellaservorrichtung 10 vorzusehen.
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Des
Weiteren weist die Pendellaservorrichtung 10 ein Gehäuse 5 auf,
in dem eine Pendelanordnung 7 angeordnet ist und an der
wiederum die Lasereinheit 1 angebracht ist. Gemäß dem
Konzept der Erfindung ist vorliegend eine besonders vorteilhafte Pendelanordnung 7 vorgesehen,
welche eine allseitig auspendelbare Pendelaufhängung aufweist,
welche mit einem quer zu einem Lot 9 verlaufenden Querstrang 11 und einer
entlang dem Querstrang 11 freilaufenden und um den Querstrang 11 herum
in Pfeilrichtung 13 bewegbaren Rolle 15 gebildet
ist. Die Rolle 15 ist vorliegend mit einer im Querschnitt
taillierten Lauffläche gebildet, indem sie zwei Seitenteile 17 aufweist,
zwischen denen ein Abschnitt mit geringerem Durchmesser liegt und
dessen Oberfläche die Lauffläche für
den Querstrang 11 bildet. Dadurch ist bei dieser Ausführungsform
der Querstrang 11 zwischen den Seitenteilen 17 der
Rolle 15 geführt, was ein seitliches Abrutschen
der Rolle 15 vom Querstrang 11 verhindert und
dennoch die Schwenkbewegung entlang der Pfeilrichtung 13 erlaubt.
Die Seitenteile 17 übersteigen in ihrem Durchmesser
den mittleren Teil 19 um ein Maß, das ein Abspringen
der Rolle 15 vom Querstrang 11 nach oben weitgehend unterbindet.
Bei dieser Ausführungsform der 1 und 2 ist
darüber hinaus auch ein Begrenzungselement 21 vorgesehen,
das eine etwaige Bewegung der Rolle 15 nach oben sicher
unterbindet. Das Begrenzungselement 21 ist vorliegend in
Form einer gewölbten Fläche gebildet, ohne dabei
die Rolle 15 in ihrer freilaufenden Tätigkeit
entlang des Querstrangs 11 zu behindern.
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Der
Querstrang 11 ist vorliegend in Form eines durchhängenden
Seils gebildet, das mit seinen Enden 23 an einer Vorderfläche 25 bzw.
einer Rückfläche 27 des Gehäuses 5 befestigt
ist.
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Das
Durchhängen des Seils gewährleistet zum einen,
dass die Rolle 15 bestrebt ist, sich mit der daran angebrachten
Aufhängung für die Lasereinheit 1 aufgrund
der Schwerkraft selbsttätig am tiefsten Punkt 29 zu
positionieren sucht. Dadurch wird eine Schwenkbewegung der Lasereinheit 1 senkrecht
zur Pendelachse 31 weitgehend vermieden. Darüber
hin aus ist auch eine Torsionsbewegung der Lasereinheit 1 um
das Lot 9 herum weitgehend eingeschränkt, da durch
den Querstrang 11 eine Vorzugsbewegung für die
Rolle 15 vorgegeben wird, welches ein seitliches Auslenken
der Rolle 15 weitgehend unterbindet.
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Die
Aufhängung der Lasereinheit 1 an der Rolle 15 selbst
ist dadurch gebildet, dass die Rolle 15 eine Rollenachse 33,
vorliegend eine gelagerte Achse, aufweist, an der beidseits der
Rolle 15 der Schwerkraft folgende Stränge, vorliegend
ebenfalls als Seil gebildet, angebracht sind. Die Stränge 35 tragen
an ihrem unteren Ende ähnlich einer Schaukel einen Quersteg 37,
an welchem wiederum mittig ein weiterer Steg 39 angebracht
ist, der mit dem Gehäuse 5 der Lasereinheit 1 verbunden
ist.
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Diese
Art einer Aufhängung erweist sich als wesentlich einfacher
zu realisieren im Vergleich zu sonst notwendigen aufwendigen Lagerungen
und erlaubt dennoch ein angemessenes Auspendeln der Lasereinheit 1 in
alle Richtungen, wobei ungewollte Schwenkbewegungen senkrecht zur
Pendelachse 31 und eine Torsionsbewegung der Lasereinheit 1 in zweckmäßiger
Weise unterbunden sind bzw. nur bedingt zugelassen sind.
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Zusammenfassend
betrifft die Erfindung eine Pendellaservorrichtung 10 aufweisend:
ein Gehäuse 5, eine in dem Gehäuse 5 angeordnete
Pendelanordnung 7 und ein an der Pendelanordnung 7 angebrachte
Lasereinheit 1, wobei die Lasereinheit 1 mittels
der Pendelanordnung 7 unabhängig von einer Gehäuseausrichtung
am Lot 9 frei und selbstausrichtbar ist und zur Erzeugung
eines senkrecht zum Lot 9 orientierten Laserstrahls ausgelegt
ist. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass die
Pendelanordnung 7 in Form einer allseitig auspendelba ren
Pendelaufhängung gebildet ist, die aufweist: einen quer zum
Lot 9 verlaufenden Querstrang 11, eine auf dem Querstrang 11 freilaufende
und um den Querstrang 11 herum drehbare Rolle 15,
und eine einends an einer Rollenachse 33 angebrachte Aufhängung
an der andernends die Lasereinheit 1 angebracht ist.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - EP 0785412
A2 [0003]
- - DE 29511266 [0004]
- - DE 29716316 U1 [0005]