DE19757957A1 - Motorisiertes Nivelliergerät - Google Patents

Description

Die Erfindung beschreibt ein motorisiertes Nivelliergerät, mit dem es möglich ist, vertikale Verschiebungen von Gebäuden oder Geländepunkten vollautomatisch auf­ zunehmen.

Handelsübliche Nivelliergeräte sind in der Regel mit Antriebsvorrichtungen ausgerü­ stet, mit denen der Visierstrahl um die Lotachse in horizontaler Richtung ausgelenkt werden kann. Die Drehung der Lotachse erfolgt über Getriebe und Drehknöpfe oder Rändelräder. Des weiteren sind Nivelliergeräte mit Einstellvorrichtungen versehen, mit denen die Schärfe des Zielobjektes eingestellt werden kann. Müssen auf einer Baustel­ le eine größere Anzahl von Punkten mehrmals kontrolliert werden, so ist dies in der Regel sehr zeitaufwendig, da man diese einzelnen Zielobjekte durch händisches Drehen von kleinen Drehknöpfen oder Rändelrädern am Nivelliergerät anfahren muß. Um diese Vorgänge zu beschleunigen, sind Techniken bekannt, bei denen an die Rändelräder der entsprechenden Nivelliergeräte Getriebemotoren angeschlossen werden, welche über eine Steuerelektronik die einzelnen Meßstellen automatisch anfahren.

Ein Nachteil dieser direkt über die Drehknöpfe des Nivelliergeräts angetriebenen Meßgeräte liegt darin, daß die Antriebsmechanik der Nivelliergeräte nicht schlupffrei ist. Dies hat zur Folge, daß trotz optimaler Koppelung des Drehknopfes oder Rändel­ rads vom Nivelliergerät mit einem externen Verstellantrieb die einzelnen Meßpunkte bei wiederholten Meßzyklen nicht immer in der gleichen horizontalen Position angefah­ ren werden können, d. h. es gibt Winkelfehler. Dies führt bei größeren Meßentfernun­ gen dazu, daß die Ziellatte nicht mehr erkannt wird.

Die in Nivelliergeräten serienmäßig integrierten Verstellgetriebe und Wellen können aus Platzgründen nur verhältnismäßig schwach ausgebildet werden, was für den Handbetrieb auch ausreichend ist.

Für den Anschluß an externe, motorische Antriebe sind die Antriebsteile der handels­ üblichen Nivelliergeräte nur bedingt geeignet, da diese Antriebsteile nur mit geringen Kräften und vor allem nur langsam angetrieben werden können. Folge daraus ist, daß die Bewegungen des Nivelliergerätes von einem Meßpunkt zum anderen nur langsam ausgeführt werden können und dies führt zu langen Meßzyklen.

Die Erfindung hat die Aufgabe, bei einem motorisierten Nivelliergerät und insbesondere bei Digital-Nivelliergeräten die Positioniergenauigkeit zu verbessern, das Anfahren der einzelnen Meßpunkte zu beschleunigen und damit Zeit zu sparen. Digital-Nivelliergerä­ te sind Nivelliergeräte, welche die Ablesungswerte automatisch aufnehmen, digitalisie­ ren und für eine Verarbeitung mit dem Computer vorbereiten. Das heißt, der Mensch muß nicht mehr selbst durch das Nivelliergerät schauen. Weiterhin sollen möglichst unterschiedliche Modelltypen von Nivellier- bzw. Digital-Nivelliergeräten auf technisch einfache und wirtschaftliche Weise in ein vollautomatisches Meßsystem integriert oder umgewandelt werden können.

Die Lösung der Aufgabe erfolgt nach dem Wortlaut des Anspruchs 1 und wird anhand der Fig. 1 erläutert, die eine erfindungsgemäße Vorrichtung zeigt.

Auf einem Meßgerätestandpunkt 1 oder beispielsweise einem Stativ ist ein motorisch angetriebener und durch ein Computerprogramm gesteuerter Drehtisch 2 befestigt. Auf dem Drehteller 3, der über den Drehtisch 2 angetrieben wird, ist ein Nivelliergerät oder bevorzugt ein Digital-Nivelliergerät 4 unverschieblich und unverdrehbar fixiert. Die vertikale Drehachse für die Ziellinie des Nivelliergerätes ist dabei zweckmäßigerweise mit der Drehachse des Drehtisches identisch. Dies ist aber nicht unbedingt nötig.

Die Drehachse dieses Drehtisches 2 wird durch eine geeignete Nivelliervorrichtung 6, die fest oder lösbar zwischen Drehtisch 2 und Meßgerätestandpunkt 1 angeordnet ist, in eine möglichst lotrechte Lage gebracht. Geringe Abweichungen zum Lot können von der Horizontierautomatik der Nivelliergeräte ausgeglichen werden. Die Fixierung des Nivelliergerätes erfolgt zweckmäßigerweise über einen Schnellverschluß auf dem Drehteller des Drehtisches. Dabei muß das Nivelliergerät 4 ebenfalls horizontiert werden. Motorisierte Drehtische können nach dem heutigen Stand der Technik weit­ gehend schlupffrei gefertigt werden, sie erreichen hohe Drehgeschwindigkeiten und besitzen beste Positioniergenauigkeiten.

Anders als die Feingetriebe der in den Nivelliergeräten angeordneten Verstellein­ richtungen können die Drehtische deutlich schnellere Drehungen des Gesamtsystems bewirken, ohne daß die Feingetriebe Schäden erleiden. Erfahrungen haben gezeigt, daß sich die Drehgeschwindigkeit beim Anfahren der einzelnen Meßpunkte mit einem gesonderten Drehtisch gegenüber den direkt angetriebenen Nivelliergeräten um das fünf- bis zehnfache erhöhen läßt. Dies führt zu deutlichen Verkürzungen der Meß­ durchgänge, d. h. es können in der gleichen Zeit wesentlich mehr Meßpunkte über­ wacht werden.

Als Direktantrieb am Nivelliergerät verbleibt noch die Einstellung der Schärfe. Die Kopplung der mit einer automatischen Fokussiersteuerung 5 stellt jedoch keine großen Probleme dar. Die Fehleranfälligkeit ist dabei unterge­ ordnet, da die erforderlichen Umdrehungen gering sind.

Die Erfindung ermöglicht es, die unterschiedlichsten Digital-Nivelliergeräte zu verwen­ den bzw. auch die sich bereits im Besitz des Anwenders befindlichen Geräte ein­ zusetzen. Durch diese Möglichkeiten ergibt sich eine erhöhte Leistungsfähigkeit bei niedrigem Kostenaufwand.

Die Vorteile der erfindungsgemäßen Vorrichtung lassen sich in folgenden Punkten zusammenfassen:

• - Schnelles Positionieren
• - Genaues, spielfreies Positionieren
• - Schnelles Überwachen von vielen Meßpegeln
• - Hohe Anpassungsfähigkeit an unterschiedlichste Nivelliergeräte Kosteneinsparungen in der Fertigung und für das gesamte Meßsystem.

Claims (1)

1. Vorrichtung zur automatischen Durchführung von Nivellements, dadurch ge­ kennzeichnet, daß auf einem Meßgerätestandpunkt (1) ein motorisch angetriebener Drehtisch (2) angeordnet ist, welcher einen im wesentlichen um eine lotrechte Achse drehbaren Drehteller (3) gesteuert bewegt und daß auf diesem Drehteller (3) ein Nivelliergerät oder Digital-Nivelliergerät (4) mit Horizontierautomatik unver­ schieblich befestigt ist, dessen lotrechte Drehachse blockiert ist und die im wesentlichen mit der Drehachse des Drehtisches übereinstimmt oder parallel dazu ist, und bei dem die Fokussierung über eine Fokussiersteuerung (5) erfolgt, welche unverschieblich mit dem Drehteller (3) verbunden ist und daß sowohl die Fokussiersteuerung (5) sowie der Drehtisch (2) über eine elektro­ nische Steuerung bzw. ein Computerprogramm gesteuert werden.