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Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine zur Durchführung des Verfahrens dienende Vorrichtung zur Messung und Kontrolle von Höhendifferenzen auf den Anwendungsgebieten des Straßen- Brücken- und Hochbaus. Insbesondere dient das Verfahren zur zuverlässigen Höhenfeststellung und - kontrolle von Einbauten aller Art, Regeneinläufen und Bordsteinen von Straßen und Brücken, von Treppen, Anpassungen von Kellerschächten, Abstufungen, Podesten u. ä. Insbesondere findet die Lösung auch zur zuverlässigen Messung von Eisdicken Anwendung.
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Bekannt ist nach der
DE 197 27 290 A1 ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Ermittlung einer Schichtdickenabweichung eingebrachter Baustoffe beim Bau von Wegen. Dieses Verfahren erfordert das Aufstellen von in Höhe, Längsrichtung und Querrichtung eingemessene Festpunkte an gegenüberliegenden Orten beidseits des Weges. Ein den Weg überbrückender biegesteifer Richtscheit wird auf die Festpunkte aufgelegt. Zuvor wird ein den Abstand zwischen der Oberfläche des Baustoffes und dem Richtscheid überspannender Kontaktstab auf ein Sollmaß der Schichtdicke eingestellt. Die Feststellung der Differenz der Schichtdicke gegenüber dem Sollmaß wird durch Betätigung eines oder mehrerer auf dem Richtscheid angeordneter Längenmessgeräte bestimmt. Dabei wird ein Messsensor des Längenmessgerätes über den Kontaktstab kontaktiert. Mittels dieser Lösung kann der Personalaufwand gesenkt, die Genauigkeit des Einbaues von Baustoffen erhöht und die Messwerte ortsgetreu aufgezeichnet werden. Nachteilig sind jedoch der hohe materialtechnische Aufwand der Vorrichtung sowie die aufwendigen Voraussetzungen für eine mobile Anwendung des Verfahrens.
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Nach der
DE 101 26 936 A1 sind weiterhin ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens bekannt, die zur Beurteilung von Straßenbelägen dienen. Mittels dieser Lösung wird die Beurteilung von Straßenbelägen anhand eines Prediktors vorgenommen. Im Ergebnis sollen zuverlässige Beurteilungen der Straßenoberflächen, insbesondere des Naßbremsverhaltens, vorgenommen werden können. Dazu wird mit einem Oberflächenmeßsystem das Oberflächenprofil ermittelt und mithilfe einer Auswerteeinheit ein Prediktor ermittelt. Der ermittelte Prediktor ist insbesondere für das Nassbremsverhalten von Automobilreifen aussagekräftig. Bei Unterschreiten eines vorgebbaren bzw. vorgebbaren Wertes des Prediktors wird eine Warnmeldung bzw. ein Signal ausgegeben, anhand dessen der Anwender erkennen kann, dass eine gesetzliche Norm oder ein sicherheitskritischer Wert unterschritten wurde. Die Ermittlung der Kenngrößen erfolgt mittels eines optischen Sensors, Durch den alternativen Einsatz eines Lasers kann eine sehr hohe Genauigkeit erzielt werden. Nachteilig an dieser Lösung ist jedoch die Beschränkung der Anwendungsmöglichkeit auf die Ermittlung des Nassbremsverhaltens von Autoreifen.
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Weiterhin bekannt ist nach der
DE 10 2016 207 841 A1 eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Schichtdickenmessvorrichtung, Eine Schichtdickenerfassungsvorrichtung zum Messen einer Schichtdicke einer mittels einer Baumaschine aufgebrachten Schicht umfasst eine Messeinheit und eine Berechnungseinheit. Die Messeinheit weist einen ersten und eine zweiten Distanzsensor auf. Beide Sensoren sind zueinander unter einem bekannten Winkel angeordnet, wobei die Messeinheit gewinkelt in Bezug auf eine beliebige Senkrechte der Baumaschine in einer bekannten Höhe zu einer Grundebene, auf die die Schicht aufzubringen ist, angeordnet ist, so dass der erste Distanzsensor mit einem ersten Winkel gegenüber der Senkrechten auf die aufgebrachte Schicht zielt und ausgebildet ist, einen ersten Abstand zu selbiger zu ermitteln, und so dass der zweite Distanzsensor mit einem zweiten Winkel gegenüber der Senkrechten auf die aufgebrachte Schicht zielt und ausgebildet ist, einen zweiten Abstand zu selbiger zu ermitteln. Die Berechnungseinheit ist ausgebildet, um die Schichtdicke ausgehend von der bekannten Höhe und dem bekannten Winkel und dem ersten und dem zweiten Abstand zu bestimmen. Durch die in Bezug auf die Grundebene bekannte Höhe der vorzugsweise mit Laserstrahlen arbeitenden Messeinheit und den zwei ermittelten Abstandswerten kann die Schichtdicke rechnerisch ermittelt werden. Nachteilig an dieser Lösung ist ebenfalls der hohe technische Aufwand und die fehlende Eignung für einen mobilen Einsatz, der unabhängig vom Einsatzort und dem Bekanntsein der Höhe der Messeinheit von der Grundebene durchgeführt werden kann.
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Die Aufgabe der Erfindung besteht deshalb in der Schaffung eines Verfahrens und einer zur Durchführung des Verfahrens dienenden Vorrichtung zur Messung von Höhendifferenzen, die einen vom Einsatzort unabhängigen mobilen Einsatz ermöglichen, einen geringeren material- und herstellungstechnischen Aufwand erfordern sowie eine einfache und körperlich anspruchslose manuelle Bedienung ermöglichen.
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Gelöst wird diese Aufgabe durch das Verfahren nach den beschreibenden Merkmalen des Patentanspruches 1. Weiterbildungen des Verfahrens werden durch die kennzeichnenden Merkmale der Patentansprüche 2 und 3 beschrieben. Die zur Durchführung des Verfahrens dienende Vorrichtung kennzeichnen die Merkmale des Patentanspruchs 4.
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Vorteilhafte Weiterbildungen der Vorrichtung geben die beschreibenden Merkmale der Patentansprüche 5 - 10 wieder.
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Effizient gestaltet sich der Verfahrensablauf, indem der Bezugspunkt der Differenzmessung durch Aufsetzen des Messmittels auf der Oberfläche des zu messenden Materiales oder Objektes festgelegt wird, danach eine die Differenz erfassende Verschiebung entlang des Dickenverlaufes des Materiales oder Objektes mittels eines mit dem Messmittel verbundenen Vergleichsmittels bis zur Grundebene des Materiales oder Objektes vorgenommen wird und nach Erreichung der Grundebene der erfasste Differenzwert durch Anzeige der bewirkten Verschiebung zwischen Mess- und Vergleichsmittel in Sichthöhe des Nutzers angezeigt wird. Effektvoll wird die Genauigkeit der Differenzmessung erhöht, wenn vor und/oder während der Verschiebung des Vergleichsmittels eine räumliche Lageerfassung des Mess- und Vergleichsmittels durchgeführt und Abweichungen von vorgegebenen räumlichen Lagen korrigiert werden. Vorteilhaft für die Durchführung von Messungen der Dicke erweist sich das Verfahren, wenn die räumliche Lage der Mess- und Vergleichsmittel zur Oberfläche der Materialien oder Objekte erfasst und Lageabweichungen zur vorgegebenen Lage korrigiert werden.
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Für die Durchführung des Verfahrens erweist sich die erfindungsgemäße Vorrichtung dann als vorteilhaft, wenn ein zur Erfassung der Dicke von schichtförmigen Materialien oder Objekten dienendes Messmittel lösbar mit einem parallel zum Messmittel verschiebbaren Vergleichsmittel verbunden ist, wobei das Messmittel am unteren Ende mit einem auf die Oberkante des zu messenden Materiales oder Objektes aufsetzbaren Messausleger und am oberen im Sichtbereich des Nutzers angeordneten Ende eine erste Längenanzeigeeinrichtung angebracht sind sowie das Vergleichsmittel am unteren Ende eine zweite Längenanzeigeeinrichtung aufweist. Für die Erreichung eines geringen material- und herstellungsmäßigen Aufwandes wird vorteilhaft das Messmittel und das Vergleichsmittel teleskopförmig ausgebildet und die entlang der ineinander greifenden Teleskoprofile parallel zueinander verschiebbar ausgebildet. Eine effiziente Korrektur von räumlichen Lageabweichungen der Vorrichtung wird dann erzielt, wenn unterhalb der Längenanzeigeeinrichtung innerhalb des Vergleichsmittels die horizontale sowie vertikale Lage der Vorrichtung anzeigende Libellenvorrichtungen eingebracht sind. Eine einfache Bedienung der Vorrichtung wird dadurch erreicht, indem das Messmittel ein Griffstück aufweist, das mit einem Entriegelungsmechanismus versehen ist, der die Parallelverschiebung zwischen Messmittel und Vergleichsmittel mittels manueller Druckausübung sperrt oder freigibt. Eine Justierung der an den beiden Enden der Vorrichtung angebrachten Längenanzeigeeinrichtungen kann effektiv durchgeführt werden, wenn der Messausleger höhenverstellbar am Vergleichsmittel angebracht ist. Eine unveränderte Genauigkeit der Messungen über längere Zeiträume wird wirkungsvoll dann erzielt, wenn das Vergleichsmittel an seinem unteren Ende eine verschleißfreie Kontaktfläche aufweist.
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Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren und der dabei zum Einsatz kommenden Vorrichtung wurde die Möglichkeit geschaffen, mobil genaue Dickenmessungen durchführen zu können, ohne dass dafür aufwändige stationäre Mittel erforderlich werden. Neben der Erzielung einer hohen Genauigkeit der Messungen werden ebenso körperlichen Anstrengungen (z.B. Bückhaltungen) reduziert. Dazu kommen Messmittel zur Anwendung, die eine Anzeige der Höhendifferenz in Sichthöhe des aufrecht stehenden Anwenders ermöglichen. Die Messungen können mittels der Vorrichtung auch an schwer zugänglichen Messstellen vorgenommen werden.
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Nachfolgend soll die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert werden. In der dazu verwendeten Zeichnung zeigen
- 1: die schematische Seitenansicht der Vorrichtung,
- 2: die schematische Vorderansicht der Vorrichtung,
- 3: die schematische Wiedergabe der Detailansicht „B“.
- 4: die schematische Wiedergabe der Detailansicht „A“ und
- 5: die schematische Wiedergabe der Detailansicht „C“.
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Aus der schematisch wiedergegebenen Seitenansicht der 1 ist die lösbare Verbindung der stabförmig ausgebildeten Bestandteile der Vorrichtung entnehmbar. Dabei sind das stabförmige Messmittel 1 und das stabförmige Vergleichsmittel 2 mit einem Teleskopprofil versehen, durch das sie zueinander verschiebbar sind. Beide Bestandteile der Vorrichtung weisen zwecks Erfassung der Verschiebungen zueinander an jeweils einem Ende eine Längenanzeigeeinrichtung 4, 5 auf. Dabei dienen das Griffstück 8 und der Handgriff 10 zur handbetätigten Ergreifung der Vorrichtung und zur Freigabe der für die Messung erforderlichen Verschiebung. Mittels des im Griffstück 8 untergebrachten Entriegelungsmechanismus 9 erfolgt die Lösung der gesperrten Verbindung zwischen Messmittel 1 und Vergleichsmittel 2. Nach dem Aufsetzen des am unteren Ende des Messmittels 1 angebrachten Messauslegers 3 auf die Oberfläche der Schicht oder des Objektes wird das untere Ende des Vergleichsmittels 2 neben der Schicht oder in Öffnungen des Objektes bis zur Grundebene (Anschlag) geschoben. Die dabei entsprechend der vorhandenen Dicke oder Tiefe erfolgte Verschiebung zwischen Messmittel 1 und Vergleichsmittel 2 wird von der Längenanzeigeeinrichtung 4 angezeigt.
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Die schematische Darstellung der 2 zeigt die Vorderansicht der Vorrichtung. Aus dieser Perspektive ist das Vergleichsmittel 2 und die am oberen Ende des Messmittels 1 angeordnete Längenanzeigeeinrichtung 4 erkennbar. Weiterhin ist am mittleren Bereich des Vergleichsmittels 2 der für den Verschiebevorgang vorgesehene Handgriff 10 sichtbar. Unterhalb der Längenanzeigeeinrichtung 4 sind im Vergleichsmittel 2 eingebrachte Libellenvorrichtungen 6, 7 dargestellt. Dabei dient die Libellenvorrichtung 6 zur Erkennung von horizontalen Abweichungen der räumlichen Lage und die Libellenvorrichtung 7 zur Erkennung von vertikalen Abweichungen. Anhand der angezeigten Lageabweichungen werden dann entsprechende Korrekturen durch Positionsänderungen der Vorrichtung manuell durchgeführt. Am unteren Ende der Vorrichtung ist die seitliche Ausdehnung des Messauslegers 3 wiedergegeben.
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Die Darstellung der 3 zeigt die in 2 gekennzeichnete Detailansicht „B“. In dieser Ansicht sind die im Vergleichsmittel 2 eingebrachten Libellenvorrichtungen 6, 7 detailliert wiedergegeben. Innerhalb der Libellenvorrichtungen 6, 7 sind Röhren mit einer Luftblase eingebracht, deren Anzeige analog dem Prinzip einer Wasserwaage funktioniert. Die dargestellte Längenanzeigeeinrichtung 4 weist eine mit dem Messmittel 1 verbundene Längenskale auf. Mittels dieser kann die durch die Messung bewirkte Verschiebung der Oberkante des Vergleichsmittels 2 abgelesen werden. Entsprechend der gewählten Länge der Vorrichtung wird die Höhe der Längenanzeigeeinrichtung 4 so gestaltet, dass sie in Höhe des Sichtbereiches des Nutzers liegt. Körperliche Anstrengungen, die beispielsweise durch eine erforderliche Einnahme einer Bückhaltung entstehen würden, können dadurch vermieden werden.
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Die in 1 gekennzeichnete Detailansicht „A“ wird mit der Darstellung in 4 wiedergegeben. Die genaue Einstellung des Messauslegers 3 erfolgt durch Vergleich der Unterkante mit der auf dem Vergleichsmittel 2 aufgebrachten Skale. Diese Unterkante dient dann als Bezugspunkt für die zu messenden Differenzen. Das Vergleichsmittel 2 weist zwecks Erhaltung der Messgenauigkeiten eine verschleißfreie Kontaktfläche 11 auf.
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Mit der in 5 gezeigten Detailansicht „C“ (s. 1) wird die Vorderansicht der Vorrichtung mit der Anordnung der Griffelemente wiedergegeben. Das am Messmittel 1 angebrachte Griffstück 8 ist mit einem Entriegelungsmechanismus 9 versehen, der durch einen Druckknopf entriegelt werden kann. Ebenso dient der Druckknopf für die Aufnahme des wieder eingeschobenen Vergleichsmittels 2 an der Einraststelle. Das Vergleichsmittel 2 weist einen Handgriff 10 auf, der einen handbetätigten Eingriff zur Haltung und Verschiebung dient.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Messmittel
- 2
- Vergleichsmittel
- 3
- Messausleger
- 4
- Längenanzeigeeinrichtung
- 5
- Längenanzeigeeinrichtung
- 6
- Libellenvorrichtung
- 7
- Libellenvorrichtung
- 8
- Griffstück
- 9
- Entriegelungsmechanismus
- 10
- Handgriff
- 11
- Kontaktfläche
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 19727290 A1 [0002]
- DE 10126936 A1 [0003]
- DE 102016207841 A1 [0004]
