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Stand der Technik
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Im Bauhandwerk gibt es verschiedene Hilfsmittel um längere gerade Linien zu erzeugen, die zum Ausrichten von Gegenständen (z.B. Wandschränken, Bohrungen, Steckdosen etc) dienen.
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Die Schlagschnur (Markierschnur) ist ein altbewährtes und günstiges Hilfsmittel, um längere gerade Linien zu erzeugen. Diese ist ein einfaches Werkezeug, das üblicherweise im Innenausbau, im Holzbau und bei der Erstellung der Haustechnik benutzt wird. Heutige Schlagschnüre bestehen aus einem Gehäuse, in dem die Schnur aufgewickelt wird und das mit einem farbigen Kreidepulver gefüllt wird. Zum Auftragen einer Linie werden die Enden der Schnur vorsichtig an die zu markierende Fläche gehalten und die Schnur straff gespannt. Das Gehäuse kann dabei auch als Lot verwendet werden. Zieht man die Schnur nun ein Stück von der Fläche weg und lässt sie los, schlägt sie auf die Oberfläche und der anhaftende Kreidestaub markiert eine gerade Linie. Hierzu müssen in der Regel 2 Personen zusammenwirken um ein adäquates Ergebnis zu erzielen. Nachteilig ist die Verwendung von Schlagschnüren bei Deckeninstallationen, da hier über Kopf gearbeitet werden muss. Auch muss der Kreidestaub von Oberflächen wieder entfernt werden, sofern diese Sichtflächen darstellen und nicht mehr nachbearbeitet werden. Beim Aufrollen und Ausziehen der Schnur wird diese mit der Kreide bestrichen. Damit das Kreidepulver nicht aus dem Gehäuse rieselt, ist das Loch, durch welches die Schnur herausgeführt wird, kaum größer als der Schnurdurchmesser. Aus diesem Grund muss die Schnur sorgsam behandelt werden; Knoten oder hart gewordene Putz- oder Mörtelreste würden ein erneutes Aufrollen verhindern und die Schlagschnur unbrauchbar machen. Aus dem gleichen Grund sollte das Gerät nicht nass oder die Schnur im nassen Zustand aufgerollt werden.
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Entfernungslasermessgeräte zur Messung von Entfernungen sind in vielen Bereichen insbesondere auch im Bauhandwerk gängige Hilfsmittel. Mit Ihnen können jedoch nur umständlich Linien angezeichnet werden. Es werden hierzu mehrere Messpunkte sowie eine Latte oder ähnliches benötigt, um mit Stift oder Kreide eine Linie anzuzeichnen.
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Gattungsgemäß ist aus
EP 1 739 392 A1 ein Mehrzweckmessgerät zum Bestimmen der Winkellage einer Messfläche des Messgeräts gegenüber einer Fläche oder einer Kante eines Objekts bekannt. Als Messorgan zum Bestimmen der Winkellage werden Kompasse oder Laser-Distanzmessgeräte vorgeschlagen.
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Aus
DE102006061728A1 ist eine Laserwasserwaage bekannt. Bei der Laserwasserwaage ist eine Lasereinheit aus Laserdiode, Steuerelektronik und einer Linse zum Ausrichten und Fokussieren des Laserstrahls in das Profil einer Wasserwaage eingebaut. Der Laserstrahl wird anschließend auf die Messfläche der Wasserwaage einjustiert. Die Genauigkeit der Laserwasserwaage hängt im Wesentlichen von der Einzelgenauigkeit und dem Zusammenspiel der einzelnen Komponenten Libelle, Wasserwaagenprofil und Lasereinheit ab. Das Einsatzgebiet von Laserwasserwaagen ist unwesentlich größer als das der klassischen Wasserwaage.
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Linienlasergeräte sind Laser mit einer speziellen Optik, mit der eine Linie erzeugt wird. Diese Vorrichtungen ermöglichen das Ausrichten von Gegenständen, Bohrungen oder ähnliches an einer Linie ohne hierfür Anzeichnungen auf Oberflächen anbringen zu können. Sie sind sozusagen die technische Weiterentwicklung der Schlagschnur.
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Kreuzlinienlaser sind im Bauhandwerk übliche Hilfs- und Messmittel, die vertikale und horizontale Linien projizieren. Insbesondere beim Trockenbau zur Installation von abhängten Decken kommen diese Geräte zum Einsatz.
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Die Reichweite des Laserstrahls dieser Geräte hängt stark von der Umgebungshelligkeit und der Wellenlänge der Laserdiode ab. In hellen z.B. sonnendurchfluteten Räumen ist die vom Laser erzeugte Linie oftmals sehr schwach erkennbar. Stützen und Pfeiler im Raum erschweren die Verwendung dieser Geräte ebenfalls. Auch ist die Einrichtung von Kreuzlinienlasergeräten umständlich, insbesondere wenn die Linien parallel zu einem Referenzobjekt ausgerichtet werden sollen, weil hierzu mehrfaches Messen und Nachjustieren erforderlich ist.
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Aus
EP 3 187 824 A1 ist eine Meß- und Installationsdatenanzeigevorrichtung und ein Meß- und Installationsdatenanzeigeverfahren bekannt, das eine Zielposition messen kann. Die Meß- und Installationsdatenanzeigevorrichtung umfasst dabei einen Entfernungsbildsensor der Entfernungsbilddaten in einem vorbestimmten Bereich erhält, einen Projektor, der ein Bild auf einer Projektionsebene in einem vorbestimmten Bereich projiziert sowie ein Neigungsdatenerlangungsteil, der Neigungsdaten auf einer optischen Detektionsachse und einer optischen Projektionsachse relativ zu einer vertikalen Richtung erhält, einen Positionsdatenerlangungsteil, der Koordinatendaten erhält an einer gegenwärtigen Position und einer Zielposition und einer Terminalsteuerung, die basierend auf den Koordinatendaten ein Zielinformationsbild erzeugt, das mit der Zielposition in Beziehung zur derzeitigen Position steht. Die Terminalsteuereinheit korrigiert das Zielinformationsbild auf der Grundlage der von dem Entfernungsbildsensor erhaltenen Abstandsbilddaten und der Neigungsdaten durch den Neigungsdaten-Erhalteteil und projiziert das korrigierte Zielinformationsbild durch den Projektor auf die Projektionsebene.
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Aus
EP 2 016 332 B1 ist ebenfalls eine Lichtlinienerzeugungsanordnung bekannt, dass aus mehreren Gehäusen besteht, die zueinander um 180 Grad drehbar angeordnet sind und mittels Laserdioden horizontale und vertikale Linien an Oberflächen projizieren kann.
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Offenbarung der Erfindung
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Gerade im Elektrohandwerk müssen Lampen, abgehängte Leuchten, Bodentanks oder Deckenkanäle in einer Flucht, d.h. parallel zu einem Bezugspunkt oder einer Referenzfläche ausgerichtet werden, um ein geordnetes Bild der Installation zu erhalten. Da Installationsarbeiten nicht nach zeitlichem Aufwand, sondern nach Umfang vom Auftraggeber vergütet werden, ist aus wirtschaftlicher Sicht eine zügige Arbeitsweise erforderlich.
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Ausgehend vom geschilderten Stand der Technik ist es Aufgabe der Erfindung, ein für die tägliche Arbeit im Bauhandwerk geeignetes Hilfsmittel zur Seite zu stellen, mit denen Objekte parallel zu einer vorher festgelegten Bezugspunkt, in der Regel einer Wand einfach, schnell und sicher ausgerichtet werden können.
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Technische Lösung
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Dieses Problem wird durch die im Patentanspruch 1 aufgeführten Merkmale gelöst. Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung mit einem Gehäuse und mit wenigstens 2 im Gehäuse befindlichen Laserentfernungsmessgeräten. Die beiden Lasermessgeräte sind am Ende des Gehäuseprofils angebracht und messen die Entfernung zu einer Referenzfläche. Dabei sind die Entfernungsmessegeräte mit ihrer Messöffnung in einem 90 Grad Winkel zu dem Gehäuseprofil ausgerichtet. Die jeweils gemessenen Entfernungen werden auf einem Ausgabeeinheit die sich in vorteilhafter Weise ebenfalls im Gehäuse der Vorrichtung befindet, angezeigt, so dass der Anwender die gewünschte Distanz zum Referenzpunkt kontrollieren kann. Marktübliche Laserentfernungsmessgeräte weisen eine Genauigkeit von +/- 2 mm auf. Diese Toleranz ist im Baubereich akzeptabel, so dass also auch bei geringen Distanzen zum Referenzpunkt die Vorrichtung erfolgreich eingesetzt werden kann. Wird die Vorrichtung vom Anwender so ausgerichtet, dass beide Entfernungsmesser die identische Entfernung anzeigen, so liegt in geometrischer Hinsicht ein Rechteck zum Referenzpunkt und der Vorrichtung vor, d.h. alle Innenwinkel des Rechtecks betragen 90 Grad. Damit wurde eine Parallelität zum Referenzpunkt (Wand) hergestellt. Durch Anlegen der Vorrichtung auf eine Anlegefläche z.B. an die Deckenkonstruktion können die Messpunkte übertragen werden und die Installationsarbeiten fortgeführt werden. In vorteilhafter Weise ist auf dem Gehäuse der Vorrichtung eine Messskala angebracht, so dass man die Distanz zwischen zwei oder mehreren Punkten auf die Anlagefläche übertragen kann.
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Durch die in den abhängigen Ansprüchen aufgeführten Merkmale sind vorteilhafte Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Vorrichtung offenbart.
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Um die Funktionalität in der täglichen Handwerkerpraxis zu erhöhen, kann die Vorrichtung in eine Wasserwaage oder auch Laserwasserwaage integriert werden, so dass man multifunktionale Einsatzmöglichkeiten mit der Vorrichtung erzielt.
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Von besonderem Vorteil ist eine Ausführungsform, in der der Vorrichtung zusätzlich einen optischen Signalgeber, insbesondere einen Linienlaserstrahlerzeuger umfasst, der es ermöglicht, eine Projektionslinie auf eine Referenzfläche zu erzeugen. Der optische Signalgeber ist im Rahmen von Fertigungstoleranzen in einem 90 Grad Winkel zu den Entfernungsmessgeräten installiert. Dadurch kann die Vorrichtung zum Beispiel auf den Boden gelegt und mittels den Entfernungsmessgeräten justiert werden und die mittels dem optischen Signalgeber erzeugte Laserlinie wird an die Installationsfläche (z.B. Decke) projiziert. Der optische Signalgeber spannt eine optische Ebene auf, die die erreichte Parallelität der Vorrichtung zum Bezugspunkt auf eine Referenzfläche überträgt. Gerade bei Deckeninstallationen wird somit die Arbeit vereinfacht, weil die erfindungsgemäße Vorrichtung nicht in den Händen gehalten werden muss und die erzeugte Laserlinie die Parallelität zur Wand anzeigt.
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Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung ergänzt die vorgenannte Funktionalität dadurch, dass mit der Vorrichtung auch eine Winkelmessung vorgenommen werden kann. Hierbei werden die ermittelten Messergebnisse in einer Recheneinheit verrechnet und das Ergebnis in einer Winkelangabe ausgegeben.
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Wird die Vorrichtung nicht parallel zu einer Referenzfläche gehalten, so weichen die Messergebnisse der Entfernungsmessgeräte voneinander ab. Die Abweichung „c“ ist gleich die Differenz aus Messstrecke „a“ und Messtrecke „b“ (siehe dazu 3).
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Der Abstand „d“ zwischen den beiden Entfernungsmessern ist bekannt. Der Wert ist der Recheneinheit hinterlegt.
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Mittel der Tagens-Funktion kann anschließend anhand der Werte c und d der Winkel berechnet werden:
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Die Berechnung erfolgt in einer Recheneinheit, die in die Vorrichtung integriert ist.
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In einer weiteren vorteilhaften Ausführung verfügt die Vorrichtung über einen akustischen Signalgeber, der sofern die Vorrichtung parallel zum Referenzpunkt ausgerichtet ist, diese dem Anwender akustisch anzeigt. Dabei kann der akustische Signalgeber mit den Entfernungsmessern derart gekoppelt sein, dass über eine Eingabeeinheit die gewünschte Distanz definiert wird und bei Erreichen dieser der akustische Signalgeber auslöst und dem Anwender damit vermittelt, dass eine Parallelität in der gewünschten Distanz nun vorliegt.
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In einer weiteren vorteilhaften Ausführung können Messtrecken vordefiniert und in der Auswerteeinheit hinterlegt werden. Soll zum Beispiel ein gewisser Abstand zur einer Referenzfläche eingehalten werden (z.B. 100 cm) so kann dieser Wert über eine Eingabeeinheit eingeben werden. Sobald der hinterlegte Messwert von den Entfernungsmessgeräten gemessen wird, wird dies auf der Ausgabeeinheit angezeigt. Ergänzt kann dies über ein akustisches Signal bestätigt werden, so dass die praktische Arbeit zusätzlich erleichtert wird.
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In einer weiteren vorteilhaften Ausführung kann ein Winkel vordefiniert und in der Auswerteeinheit hinterlegt werden. Soll zum Beispiel ein bestimmter Winkel zur einer Referenzfläche eingehalten werden (z.B. 45 Grad) so kann dieser Wert zunächst über eine Eingabeeinheit eingeben werden. Die Recheneinheit ermittelt anschließend die dazu erforderlichen Messtrecken a und b anhand der Tangens-Funktion. Sobald die berechneten Strecken a und b von den Entfernungsmessgeräten gemessen werden, wird dies auf der Ausgabeeinheit angezeigt. Ergänzt kann dies über ein akustisches Signal bestätigt werden, so dass die praktische Arbeit zusätzlich erleichtert wird.
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In einer weiteren vorteilhaften Ausführung verfügt die Vorrichtung über ein Stativgewinde an der Gehäuseunterseite, so dass die Vorrichtung mittels einer Stativschraube des Stativkopfs eines Dreibeinstativs (Tripod) befestigt werden kann. Auf diese Weise kann die Vorrichtung je nach verwendetem Stativ auf unterschiedliche Höhen gebracht und ausgerichtet werden und erleichtert die Verwendung zusätzlich, da die Vorrichtung nicht bodennah oder deckennah zum Einsatz gebracht werden muss.
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Darüber hinaus besitzt die erfindungsgemäße Vorrichtung zumindest ein federelastisches Befestigungselement, welches mit dem Gehäuse der Vorrichtung verbunden ist und das es ermöglicht, die Vorrichtung bei Nichtverwendung z.B. am Hosenbund des Anwenders zu befestigen. Das Befestigungselement kann dabei las Metallbügelclip ausgestattet sein.
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Erfindungsgemäß umfasst die Vorrichtung einen optischen Signalgeber, insbesondere einen Linienlaserstrahlerzeuger, der die Erfindung um die Funktion einer Laserwasserwaage ergänzt.
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Bei sogenannten Laserwasserwaagen handelt es sich um Wasserwaagen, die zusätzlich mit einer Lichtquelle insbesondere einer Laserdiode versehen sind, die es ermöglicht, ein optisches Signal in Form eines Laserstrahls auszusenden. Aufgrund des optischen Signals ist es möglich, den Anwendungsbereich der erfindungsgemäßen Vorrichtung deutlich zu erweitern. Die Ausrichtung der Vorrichtung erfolgt klassisch mittels Libellen, die im Gehäuse der Vorrichtung integriert sind.
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Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist nicht auf die in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiele beschränkt. Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist nicht beschränkt auf die Verwendung eines Lasers als optischen Signalgeber. Hier sind andere optische Signalmittel ebenso möglich.
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Figurenliste
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Es folgen 3 Blatt Zeichnungen.
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Es zeigen:
- 1: eine schematische Aufsicht eines Ausführungsbeispiels der Vorrichtung
- 2: eine perspektivische Ansicht eines Ausführungsbeispiels der Vorrichtung
- 3: eine schematische Aufsicht eines Ausführungsbeispiels der Vorrichtung zur Winkelmessung
