DE19911542A1 - Nivelliergerät - Google Patents
NivelliergerätInfo
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Abstract
Ein Nivelliergerät (1) mit einem Grundkörper (10) und einer Lichtquelle (16) zur optischen Markierung einer horizontal verlaufenden Ebene (24) oder einer vertikal verlaufenden Ebene ist dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtquelle (16) in einem Pendelkörper (2) gehalten ist, der um eine Drehachse (12) pendelnd mit dem Grundkörper (10) verbunden ist.
Description
Die Erfindung betrifft ein Nivelliergerät mit einem Grundkörper und einer Lichtquelle zur
optischen Markierung einer horizontal oder vertikal verlaufenden Ebene.
Nivelliergeräte der gattungsgemäßen Art werden z. B. im Baubereich, bei Erdarbeiten, beim
Aufstellen von Richtplatten oder beim Ausrichten von Biegetischen für Stahldrähte eingesetzt,
um zum einen eine horizontal oder vertikal verlaufende Ebene optisch zu markieren oder die
Abweichung einer in horizontaler Richtung geneigten Ebene oder eines Objektes, z. B. die
Oberfläche eines Biegetisches, von der Horizontalen zu bestimmen.
Aus dem Stand der Technik sind Nivelliergeräte bekannt, bei denen eine Laserlichtquelle auf
einem Drehteller angeordnet ist der durch einen Ständer, z. B. ein Dreibein, gehalten wird. Vor
dem Beginn eines Nivelliervorgangs wird der Drehteller mit Hilfe einer oder mehrerer
Wasserwaagen und Justierschrauben präzise von Hand in der Horizontalen ausgerichtet. Nach
dem Einschalten der Lichtquelle ist der Laserstrahl auf einem sich in vertikaler Richtung
erstreckenden Objekt, z. B. der Wand eines Gebäudes, als ein Lichtpunkt erkennbar, der sich in
Bezug auf den Drehteller stets in ein und der selben Höhe, d. h. in einer horizontal verlaufenden
Ebene befindet, unabhängig davon, welchen Drehwinkel der Drehteller einnimmt. Da bei den
Nivelliergeräten nach dem Stand der Technik der Anzeigefehler unmittelbar von der Neigung
des Drehtellers abhängt, ist es zur Erzielung einer präzisen Anzeige stets erforderlich, den
Drehteller mit Hilfe der am Ständer angeordneten Justier- und Einstellschrauben exakt in der
Horizontalen auszurichten. Da die Justierung des Drehtellers in der Praxis sehr viel
Fingerspitzengefühl und Erfahrung des Bedieners erfordert, ist der Einsatz der beschriebenen
Nivelliergeräte des Standes der Technik in der Regel mit einem erheblichen Zeitaufwand
verbunden und kann im Falle von Präzisionsmessungen nur von erfahrenem Personal
durchgeführt werden.
Der vorliegenden Erfindung liegt demgemäß die Aufgabe zugrunde, ein Nivelliergerät zu
schaffen, welches sich nach dem Aufstellen selbständig justiert und ein Eingreifen des
Benutzers überflüssig macht.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale von Anspruch 1 gelöst.
Danach ist das erfindungsgemäße Nivelliergerät dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtquelle in
einem Pendelkörper angeordnet ist, der um eine Drehachse pendelnd mit dem Grundkörper des
Nivelliergeräts verbunden ist.
Das erfindungsgemäße Nivelliergerät besitzt den Vorteil, daß die Justierung sowohl bei einer
seitlichen Neigung, als auch bei einer Neigung des Gerätes in horizontaler Richtung stets
automatisch und ohne das Eingreifen des Bedieners erfolgt, wodurch eine präzise horizontale
Ausrichtung des von der Lichtquelle des Gerätes ausgesandten Lichtstrahls gewährleistet ist.
Hierdurch läßt sich das erfindungsgemäße Nivelliergerät auch auf unebenem oder geneigtem
Untergrund problemlos verwenden. Dazu wird das Gerät beispielsweise auf eine im
wesentlichen glattflächige Unterlage oder aber auf ein Gestell, z. B. ein Dreibein, gestellt und
anschließend ohne Ausrichtung der Unterlage oder des Gestells auf die Horizontale von Hand
in Richtung eines sich vertikal erstreckenden Objekts, z. B. eine Wand, gedreht, an welcher die
Markierung in Form eines Lichtpunkts abgenommen werden soll.
Die einzigen Handlungen, die vom Benutzer beim Einsatz des erfindungsgemäßen Nivellier
gerätes getroffen werden müssen bestehen darin, sicherzustellen, daß sich die Höhe des
Austrittspunkts des Lichtstrahls über einem Referenzpunkt der Unterlage nicht oder nicht
wesentlich ändert, wenn das Gerät beim Markieren einer z. B. horizontal verlaufenden Ebene
an einer Wand sukzessive auf der Unterlage weitergedreht wird. Dies kann beispielsweise
dadurch erreicht werden, daß der Austrittspunkt des Lichtstrahls und der Drehpunkt, um
welchen das Nivelliergerät auf der Unterlage gedreht wird, zusammengelegt werden.
Doch selbst bei einer geringfügigen Änderung der Höhe des Austrittspunktes über der
Unterlage ergibt sich als Anzeigefehler in vorteilhafter Weise lediglich der Betrag der Höhen
änderung des Austrittspunktes der Lichtquelle, der selbst bei stark geneigt verlaufenden
Unterlagen lediglich im Bereich von wenigen Millimetern liegt. Im Gegensatz hierzu hängt die
Abweichung bei den zuvor beschriebenen Nivelliergeräten des Standes der Technik zusätzlich
noch von der Neigung des Drehtellers sowie vom Abstand zwischen dem Nivelliergerät und
dem zu vermessenden Objekt ab, auf welchem der Lichtpunkt abgebildet wird, wodurch sich
ein um ein Vielfaches größerer Fehler ergibt. Ein solcher auf eine geneigte Ausrichtung der
Unterlage zurückzuführender zusätzlicher abstandsabhängiger Anzeigefehler tritt bei dem
erfindungsgemäßen Nivelliergerät prinzipbedingt nicht auf.
Gemäß einer bevorzugten und einfach zu fertigenden Ausführungsform der Erfindung ist die
Lichtquelle mit ihrem Gehäuse um eine Drehachse dreh- oder schwenkbar im Grundkörper des
Nivelliergerätes angeordnet und an ihrer Unterseite mit einem Zusatzgewicht versehen. Der
Grundkörper kann dabei als ein vorzugsweise geschlossenes Gehäuse ausgebildet sein, welches
unmittelbar auf einer im wesentlichen ebenen Unterlage oder auf einem Drehteller angeordnet
wird, der jedoch zuvor nicht horizontal ausgerichtet zu werden braucht.
Gemäß einer sehr einfach zu realisierenden Ausführungsform der Erfindung kann das
Nivelliergerät jedoch in gleicher Weise durch eine Lichtquelle gebildet werden, die im
Grundkörper des Gerätes pendelnd an einem Faden oder einer starren Stange aufgehängt ist,
wobei die Drehachse durch den Aufhängepunkt des Fadens bzw. der Stange im Grundkörper
bestimmt wird.
Weiterhin ist es denkbar, die Lichtquelle in einem als Wippe ausgebildeten Pendelkörper
unterzubringen, der sich z. B. auf einem oder zwei Auflagepunkten auf der ebenen Oberseite
eines klotzförmig ausgebildeten Grundkörpers abstützen kann. Der Schwerpunkt des
Pendelkörpers wird hierbei z. B. durch unterhalb des Auflagepunktes am Pendelkörper
befestigte Zusatzgewichte, die sich beispielsweise seitlich am Grundkörper vorbei nach unten
erstrecken, unter den Auflagepunkt gelegt, so daß sich der aus dem wippenförmigen Pendel
körper austretende Lichtstrahl stets in der Horizontalen ausrichtet.
In Abhängigkeit davon, ob das erfindungsgemäße Nivelliergerät zum Vermessen einer
horizontal oder vertikal verlaufenden Ebene eingesetzt werden soll, schließt die Strahlachse der
von der Lichtquelle ausgesandten Lichtstrahlen mit einer weiteren durch die Drehachse und
den Schwerpunkt des Pendelkörpers verlaufenden Achse einen Winkel ein, der beim
Vermessen einer horizontal verlaufenden Ebene, beispielsweise dem Boden eines Gebäudes,
exakt 90° beträgt. Zum Vermessen einer vertikal verlaufenden Ebene, beispielsweise einer
Gebäudewand, wird der Winkel exakt auf 0° oder auf 180° eingestellt, je nachdem, ob der
Lichtstrahl von oben her in Richtung des Gebäudebodens oder von unten her in Richtung der
Decke des Gebäudes weisen soll.
Hierbei kann es weiterhin vorgesehen sein, daß der Winkel zwischen der durch den
Schwerpunkt und die Drehachse des Pendelkörpers verlaufenden Achse und der Strahlachse
der Lichtquelle veränderbar ausgebildet ist, wodurch sich ein universeller Einsatz des Gerätes
sowohl zum Vermessen von horizontal als auch von vertikal verlaufenden Ebenen ergibt.
Weiterhin ergibt sich durch den Einsatz eines veränderbaren Winkels der Vorteil, daß das
erfindungsgemäße Nivelliergerät ebenfalls zum Vermessen von geneigt verlaufenden Objekten
eingesetzt werden kann, wobei insbesondere eine stufenlose Einstellung des Winkels zwischen
der Strahlachse und der weiteren Achse, z. B. über eine Klemmschraube, besonders zweck
mäßig ist. Wird der Winkel z. B. gegenüber der Horizontalen um 80° nach unten geneigt
eingestellt, so ergibt sich vom Nivelliergerät aus betrachtet ein im Winkel von 10° nach unten
verlaufender Lichtstrahl, welcher dazu verwendet werden kann, ein parallel zum Strahl
verlaufendes Objekt, beispielsweise einen Balken oder einen Richttisch, im gleichen Winkel
auszurichten.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist der Winkel zwischen der Strahlachse
und der weiteren Achse in fest vorgegebene Winkelpositionen, bzw. in Winkelschritten
veränderbar, wobei der Winkel zwischen dem Pendelkörper und der weiteren Achse in einer
ersten Winkelposition zum Vermessen von im wesentlichen horizontal verlaufenden Ebenen
vorzugsweise exakt 90° und in einer weiteren Winkelposition zum Vermessen von im wesent
lichen vertikal verlaufenden Ebenen vorzugsweise exakt 0°, bzw. 180° beträgt. Hierdurch
ergibt sich eine sehr leichte Handhabung sowie ein auf die beiden wichtigsten Meß- und
Ausrichtanwendungen abgestimmtes Nivelliergerät.
Die Fixierung des Winkels kann z. B. über Einrastmittel erfolgen, durch welche die zuvor
beschriebenen Winkelpositionen vom Bediener in sehr kurzer Zeit und mit sehr hoher
Präzision eingestellt werden können, ohne daß hierzu zusätzliche Hilfsmittel oder gar eine sich
anschließende aufwendige Feinjustierung erforderlich sind.
Die Einrastmittel können in bekannter Weise ausgebildet sein und beispielsweise eine Kugel
umfassen, die über sich am Pendelkörper abstützende federelastische Mittel in zugeordnete
halbkugelförmige Vertiefungen gedrängt wird, welche an den den gewünschten
Winkelpositionen zugeordneten Stellen im Grundkörper gebildet sind.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung kann der Wechsel zwischen den
Winkelpositionen z. B. durch eine Umordnung von einem oder mehreren Gewichten erfolgen,
die mit dem Pendelkörper verbunden sind. Hierzu kann der Schwerpunkt der Lichtquelle z. B.
exakt auf der Drehachse positioniert werden und durch Hinzufügen eines Gewichts unmittel
bar unterhalb des Schwerpunkts im 90° Winkel zur Strahlrichtung dann eine exakt horizontale
Ausrichtung des Lichtstrahls erhalten werden. Um den Lichtstrahl in der Vertikalen nach oben
weisend auszurichten, kann das Gewicht von der Lichtquelle abgenommen und auf der der
Austrittsöffnung des Strahls gegenüberliegenden Seite an der Lichtquelle befestigt werden. Die
Befestigung kann dabei vorteilhafter Weise z. B. durch Einstecken von Masseelementen in
zugehörige Löcher erfolgen, die an genau definierten Stellen im Pendelkörper gebildet sind.
In gleicher Weise besteht die Möglichkeit, einen Wechsel zwischen den Winkelpositionen
durch Umschalten auf eine im Winkel zur Lichtquelle angeordnete weitere Lichtquelle
vorzunehmen, welche vorzugsweise mit im selben Pendelkörper angeordnet ist. Hierdurch
ergibt sich der Vorteil, daß bei einer Ausgestaltung des Grundkörpers als geschlossenes
Gehäuse letzteres nicht mehr geöffnet zu werden braucht, was insbesondere beim Einsatz des
Gerätes auf Baustellen und bei Erdarbeiten ein Eindringen von Schmutz und Flüssigkeiten in
das Innere des Gerätes verhindert.
Um die Lage des Pendelkörpers gegenüber dem Grundgestell bei der Herstellung des Gerätes,
oder auch bei einer sich einstellenden Fehljustierung nachjustieren zu können, können
Justiermittel zur Feinjustierung der Lage des Pendelkörpers vorgesehen sein, welche
vorzugsweise ein Schraubelement, z. B. eine Gewindeschraube, umfassen, welches in den
Pendelkörper vorzugsweise in Richtung der Strahlachse und/oder im Winkel zu dieser
einschraubbar ist. Aufgrund der mit einem Hinein- oder Herausdrehen des Schraubelements
erfolgenden Abstandsänderung des Schwerpunkts des Schraubelements vom Schwerpunkt des
Pendelkörpers ergibt sich ein zusätzliches Drehmoment, welches zu einer Änderung der
Winkellage des Pendelkörpers führt.
Abgesehen von dem zuvor beschriebenen kostengünstigen Einsatz eines Schraubelements zur
Feinjustierung ist es ebenfalls möglich, die Lage der Lichtquelle im Pendelkörper mittels
Justierschrauben zu verändern, oder aber beim Einsatz eines Pendelgewichts, welches über eine
Stange mit der Lichtquelle verbunden ist, den Winkel der Stange gegenüber der Lichtquelle zu
verändern.
Um weiterhin den Winkel, um welchen der Grundkörper gegenüber der Horizontalen, bzw. der
Vertikalen bei aufgestelltem Gerät geneigt ist, messen zu können, kann am Grundkörper
und/oder am Pendelkörper eine Skala angeordnet sein. Die Skala ist die in vorteilhafter Weise
als eine mit Markierungen versehene transparente gekrümmte Fläche ausgebildet, die sich in
der Pendelebene bogenförmig um die Lichtquelle herum erstreckt und durch welche der
Lichtstrahl hindurchtritt. Mit Hilfe des auf der transparenten Skala am Durchtrittspunkt des
Lichtstrahls abgebildeten Lichtflecks und den Markierungen kann dann der Neigungswinkel der
Unterlage bequem abgelesen werden.
Die drehbare Befestigung des Pendelkörpers kann im einfachsten Falle an lediglich einem
Seitenteil des Grundkörpers erfolgen, wodurch sich ein sehr einfacher Aufbau des Gerätes
ergibt.
Bei der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist der Pendelkörper jedoch zwischen
einem ersten und einem zweiten Seitenteil über beidseitige Drehzapfen drehbar gelagert, in der
Weise, daß die Lichtquelle zwischen den beiden Seitenteilen angeordnet ist und der Lichtstrahl
über einen Winkel von vorzugsweise mehr als 180° zwischen den beiden Seitenteilen hindurch
frei austreten kann. Durch den Einsatz von zwei Drehzapfen ergibt sich eine stets in einer
definierten Pendelebene verlaufende Bewegung des Pendelkörpers, so daß beim Ausrichten des
Gerätes auf einen neuen Punkt durch sukzessives Weiterdrehen desselben um eine z. B. vertikal
verlaufende Achse auf einer Unterlage eine seitliche Schwingbewegung des Lichtflecks
unterbunden wird.
Durch den Einsatz von Drehzapfen bietet sich weiterhin die Möglichkeit, die Stromversorgung
der Lichtquelle über die Zapfen vorzunehmen, wenn diese aus einem leitenden Material
gefertigt sind, so daß der Pendelkörper sich im Grundkörper um mehr als 360° frei drehen läßt,
ohne daß die Stromversorgung für die Lichtquelle hierzu im Pendelkörper selbst untergebracht
werden muß. Hierdurch ergibt sich der Vorteil, daß die Stromversorgung zum einen extern über
das öffentliche Stromnetz erfolgen kann, und zum anderen beim Einsatz von Batterien als
Stromquelle ein Wechsel derselben vorgenommen werden kann, ohne daß hierzu der
Pendelkörper geöffnet werden muß, so daß die Gefahr einer Dejustierung durch Eingriffe am
Pendelkörper ausgeschlossen wird.
Die Ausbildung des Pendelkörpers als ein im wesentlichen scheibenförmiger Körper ergibt eine
sehr kompakte Bauweise des Gerätes, wobei es weiterhin von Vorteil ist, wenn der
Pendelkörper koaxial zwischen den beiden ebenfalls scheibenförmig ausgebildeten Seitenteilen
gelagert ist.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung weist der Grundkörper einen Fuß mit
einer vorzugsweise ebenen Standfläche auf, welcher aus einem schweren Material wie z. B.
Gußeisen gefertigt sein kann, um einen sicheren Stand des Gerätes zu gewährleisten.
Hierbei ist es insbesondere von Vorteil, wenn der Grundkörper mit dem Fuß drehbar ver
bunden ist, wobei die Drehachse vorzugsweise durch den Punkt verläuft, an dem der
Lichtstrahl aus der Lichtquelle im Pendelkörper austritt, so daß bei einer Drehung des
Grundkörpers keine Höhenänderung des Austrittspunkts des Lichtstrahls gegenüber dem Fuß
eintritt, selbst wenn der Fuß auf einer geneigt verlaufenden Ebene abgestellt wird.
Um von vorne herein eine im wesentlichen senkrechte Ausrichtung des Grundkörpers
gegenüber dem Fuß zu erhalten, ist die Drehachse vorzugsweise senkrecht zum Fuß
angeordnet, wodurch das Vermessen von im wesentlichen horizontal verlaufenden Ebenen
erheblich vereinfacht wird.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung wird der Grundkörper gegenüber dem
Fuß mit Hilfe eines Motors, z. B. eines Elektromotors, verdreht, der vorzugsweise über eine
Fernbedienung aktivierbar und hinsichtlich seiner Drehrichtung steuerbar ist. Hierdurch kann
das erfindungsgemäße Nivelliergerät bei Erdarbeiten, bei denen die Messungen z. B. über eine
größere Entfernung hinweg durchgeführt werden, von nur einer Person allein bedient werden,
ohne daß stets eine weitere Person zugegen sein muß, die das Gerät von Hand sukzessive
weiterdreht.
Um ein schnelles Abklingen der Schwingungen des Pendelkörpers zu gewährleisten, die sich
bei einem Weiterdrehen des Grundkörpers auf einer geneigt verlaufenden Ebene ergeben
können, kann es weiterhin vorgesehen sein, den Pendelkörper mit einem Dämpfungsmittel zu
versehen. Das Dämpfungsmittel kann z. B. durch ein auf die Drehachse des Pendelkörpers
wirkendes Gummielement oder ein sonstiges Reibelement gebildet werden, dessen Reibkraft
weiterhin mit Hilfe einer Justierschraube einstellbar ausgestaltet sein kann, um die
Dämpfungskonstante der Schwingung den jeweiligen Bedürfnissen anzupassen.
Die Lichtquelle kann prinzipiell jede beliebige Lichtquelle mit einem geeigneten
nachgeschalteten Linsensystem sein. Bei der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung
wird die Lichtquelle jedoch durch einen handelsüblichen und mittlerweile als Massenware
kostengünstig zu beziehenden Laser gebildet der einen im wesentlichen parallelen und vor
zugsweise roten Lichtstrahl erzeugt.
Es gibt nun verschiedene Möglichkeiten, die Lehre der vorliegenden Erfindung in vorteilhafter
Weise auszugestalten und weiterzubilden. Dazu ist einerseits auf die dem Patentanspruch 1
nachgeordneten Ansprüche, andererseits auf die nachfolgende Erläuterung eines Ausführungs
beispiels der Erfindung anhand der Zeichnungen zu verweisen. In Verbindung mit der
Erläuterung des bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung werden auch im allgemeinen
bevorzugte Ausführungsformen und Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Lehre erläutert.
In den Zeichnungen zeigen:
Fig. 1 eine schematische räumliche Darstellung eines in einem Raum mit zwei
Wänden aufgestellten erfindungsgemäßen Nivelliergerätes,
Fig. 2 eine vergrößerte Seitenansicht eines erfindungsgemäßen Nivelliergerätes, bei
dem der Winkel zwischen der Strahlachse und einer durch den Schwerpunkt
und den Drehpunkt verlaufenden Achse zum Vermessen von horizontal
verlaufenden Ebenen auf 90° und zum Ausmessen von geneigt verlaufenden
Ebenen auf größer 90° eingestellt ist,
Fig. 3 eine weitere Anwendung des erfindungsgemäßen Nivelliergerätes von Fig. 1
und 2, bei der der Fuß des Gerätes an einer im wesentlichen vertikal
verlaufenden Wand angeordnet ist und ein Lichtfleck auf einer
gegenüberliegenden Wand in einer horizontal verlaufenden Ebene erzeugt
wird,
Fig. 4 eine weitere Anwendung des erfindungsgemäßen Nivelliergerätes von Fig. 1
und 2, bei der der Fuß des Gerätes an einer im wesentlichen vertikal
verlaufenden Wand angeordnet ist und ein Lichtfleck an der Decke, bzw. am
Boden des Raumes in einer vertikal verlaufenden Ebene erzeugt wird,
Fig. 5 eine schematische Seitenansicht der bevorzugten Ausführungsform des
erfindungsgemäßen Nivelliergerätes, bei welchem der Pendelkörper
scheibenförmig ausgebildet ist und
Fig. 6 eine Frontansicht des Nivelliergerätes von Fig. 5.
Das in den Fig. 1 bis 4 dargestellte erfindungsgemäße Nivelliergerät 1 umfaßt einen
Pendelkörper 2, der in einem aus zwei Seitenteilen 4, 6 und einem Fuß 8 gebildeten
Grundkörper 10 um eine Drehachse 12 pendelnd gelagert ist. Der Pendelkörper 2 umfaßt eine
einen im wesentlichen parallelen Lichtstrahl 14 aussendende Laserlichtquelle 16, an der eine
Masse 18 mittels einer Stange 20 befestigt ist.
Bei der in Fig. 1 und 2 dargestellten Anwendung des Nivelliergerätes 1, bei der der Fuß 8 des
Grundkörpers 10 auf einer geneigt verlaufenden Unterlage 22 angeordnet wird, erzeugt der
Lichtstrahl 14 an einem sich in vertikaler Richtung erstreckenden Objekt 23 einen auf einer
horizontal verlaufenden Ebene 24 liegenden Lichtfleck 26, wenn der Winkel 28 zwischen dem
Lichtstrahl 14 und einer durch die Drehachse 12 und den Schwerpunkt des Pendelkörpers 2
verlaufenden weiteren Achse 30 exakt 90° beträgt.
Bei einer weiteren Anwendung des erfindungsgemäßen Nivelliergerätes 1, welche in Fig. 2 in
gestrichenen Linien angedeutet ist wird der Winkel 28 zwischen der Achse 30 und der Achse
des Lichtstrahls 14 auf einen von 90° abweichenden Wert, z. B. 105° eingestellt, um eine
geneigt verlaufende Ebene anzugeben oder zu vermessen.
Gemäß der in Fig. 3 dargestellten Anwendung des erfindungsgemäßen Nivelliergerätes 1 wird
der Fuß 8 des Gerätes an einem sich in vertikaler Richtung erstreckenden Objekt 32,
beispielsweise einer Wand, angeordnet, um einen auf einer bestimmten Höhe liegenden Punkt
34 auf ein gegenüberliegendes vertikales Objekt 23, beispielsweise eine weitere Wand, zu
übertragen.
Bei der in Fig. 4 in durchgezogenen Linien angedeuteten weiteren Anwendung des
erfindungsgemäßen Nivelliergerätes 1 bei der eine vertikal verlaufende Halbene auf einem sich
unterhalb des Nivelliergerätes 1 in horizontaler Richtung erstreckenden Objekt 36, z. B. dem
Fußboden eines Raumes, angegeben wird, befindet sich der Schwerpunkt des Pendelkörpers 2
unterhalb des Drehpunkts 12 auf der Verlängerung der Achse des Lichtstrahls 14.
Wie durch den in gestrichenen Linien in Fig. 4 ebenfalls eingezeichneten Lichtstrahl 14
angedeutet ist, kann das erfindungsgemäße Nivelliergerät durch Verdrehen der Laserlichtquelle
16 gegenüber der Masse 18 um 180° in gleicher Weise zur Angabe einer oberhalb des Gerätes 1
vertikal verlaufenden Halbebene eingesetzt werden.
Bei der in Fig. 5 und 6 dargestellten bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen
Nivelliergerätes 1 ist der Pendelkörper 102 scheibenförmig ausgebildet und über Achszapfen
111 und 113 zwischen den ebenfalls im wesentlichen scheibenförmig ausgebildeten Seitenteilen
104, 106 des einen Fuß 108 aufweisenden Grundkörpers 110 gelagert. Der von der im
Pendelkörper 102 angeordneten Laserlichtquelle 116 ausgesandte Lichtstrahl 14 tritt durch eine
zwischen den beiden Seitenteilen 104, 106 angeordnete transparente Scheibe 115 hindurch
nach außen. Die transparente Scheibe 115 und/oder der Pendelkörper 102 sind mit einer Skala
119 versehen, auf der sich die Neigung der Unterlage, auf welcher der Fuß 108 abgestellt ist,
ablesen läßt. Im Pendelkörper 102 ist eine Masse 118 in der Weise angeordnet, daß eine durch
den Schwerpunkt und die Drehachse 112 des Pendelkörpers 102 verlaufende Achse 130 mit
der Achse des Lichtstrahls 14 einen Winkel 128 von 90° einschließt. Durch Umordnen der
Masse 118 oder durch Umschalten auf eine weitere Laserlichtquelle 116' kann in der in Fig. 5
in gestrichenen Linien angedeuteten Weise eine Veränderung des Winkels 128 von 90° auf 0°,
bzw. 180° erfolgen, um eine in Fig. 4 gezeigte Messung an einem vertikal verlaufenden Objekt
vorzunehmen.
Zur Energieversorgung der Laserlichtquelle 116, 116' ist im Grundkörper eine Stromquelle 121
angeordnet, die über einen Schalter 123 mit der Laserlichtquelle 116, 116' verbindbar ist. Die
Zuleitung des elektrischen Stromes von der Stromquelle 121 zur Laserlichtquelle erfolgt dabei
über die Achszapfen 111, 113, bzw. die Drehachse 112.
An den Seitenteilen 104, 106 sind in Höhe der Achszapfen 111, 113 Dämpfungselemente in
Form von Gummischeiben 136, 138 angeordnet, die durch den Bediener des Gerätes von Hand
gegen die Stirnflächen der Achszapfen gedrückt werden können, um ein Schwingen des
Pendelkörpers 102 in dem geschlossenen Grundkörper 110 zu dämpfen und diesen möglichst
schnell in seine Ruhelage zu bringen.
Claims (24)
1. Nivelliergerät (1) mit einem Grundkörper (10, 110) und einer Lichtquelle (16, 116,
116') zur optischen Markierung einer horizontal oder vertikal verlaufenden Ebene,
gekennzeichnet durch einen
die Lichtquelle (16, 116, 116') enthaltenden Pendelkörper (2, 102), der um eine
Drehachse (12, 112) pendelnd mit dem Grundkörper (10, 110) verbunden ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Strahlachse der von der Lichtquelle (16, 116) ausgesandten Lichtstrahlen (14)
mit einer weiteren durch die Drehachse (12, 112) und den Schwerpunkt des
Pendelkörpers (2, 102) verlaufenden Achse (30, 130) einen veränderbaren Winkel
(28, 128) einschließt.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet, daß
der Winkel (28, 128) in fest vorgegebene Winkelpositionen veränderbar ist.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet, daß
der Winkel (28, 128) in einer ersten Winkelposition zum Vermessen von im
wesentlichen horizontal verlaufenden Ebenen (22) 90° beträgt.
5. Vorrichtung nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet, daß
der Winkel (28, 128) in einer weiteren Winkelposition zum Vermessen von im
wesentlichen vertikal verlaufenden Ebenen (32) 0° beträgt.
6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 5,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Winkelpositionen durch Einrastmittel bestimmt werden.
7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 5,
dadurch gekennzeichnet, daß
ein Wechsel zwischen den Winkelpositionen durch Umordnung von mit dem
Pendelkörper (2, 102) verbundenen Gewichten (18, 118) erfolgt.
8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 5,
dadurch gekennzeichnet, daß
ein Wechsel zwischen den Winkelpositionen durch Umschalten auf eine im Winkel
(128) zur Lichtquelle (116) angeordnete weitere Lichtquelle (116') erfolgt.
9. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß
Justiermittel zur Feinjustierung der Lage des Pendelkörpers (2, 102) vorgesehen
sind.
10. Vorrichtung nach Anspruch 9,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Justiermittel ein Schraubelement umfassen, welches in den Pendelkörper (2,
102) einschraubbar ist.
11. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß
eine Skala (119) vorgesehen ist, auf welcher sich die Winkellage des Pendelkörpers
(2, 102) ablesen läßt.
12. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß
der Grundkörper (10, 110) ein erstes Seitenteil (4, 104) umfaßt, mit welchem der
Pendelkörper (2, 102) drehbar verbunden ist.
13. Vorrichtung nach Anspruch 12,
dadurch gekennzeichnet, daß
der Grundkörper (10, 110) ein zweites Seitenteil (6, 106) umfaßt, und daß der
Pendelkörper (2, 102) zwischen den beiden Seitenteilen (4, 104, 6, 106) angeordnet
ist.
14. Vorrichtung nach Anspruch 13,
dadurch gekennzeichnet, daß
der Pendelkörper (2, 102) im ersten und zweiten Seitenteil (4, 104, 6, 106) über
Zapfen (111, 113) gelagert ist, und daß die Stromversorgung der Lichtquelle (16,
116) über die Zapfen erfolgt.
15. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß
der Pendelkörper (102) im wesentlichen scheibenförmig ausgebildet ist.
16. Vorrichtung nach Anspruch 15
dadurch gekennzeichnet, daß
der Pendelkörper (102) koaxial zwischen den beiden ebenfalls im wesentlichen
scheibenförmigen Seitenteilen (104, 106) gelagert ist.
17. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß
der Grundkörper (10, 110) einen Fuß (8, 108) aufweist.
18. Vorrichtung nach Anspruch 17,
dadurch gekennzeichnet, daß
der Grundkörper (10, 110) mit dem Fuß (8, 108) drehbar verbunden ist.
19. Vorrichtung nach Anspruch 18,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Drehachse im wesentlichen senkrecht zum Fuß (8, 108) verläuft.
20. Vorrichtung nach Anspruch 18 oder 19,
dadurch gekennzeichnet, daß
das Verdrehen des Grundkörpers (10, 110) gegenüber dem Fuß (8, 108) durch
einen Motor erfolgt.
21. Vorrichtung nach Anspruch 20,
dadurch gekennzeichnet, daß
der Motor über eine Fernbedienung aktivierbar ist.
22. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß
Dämpfungsmittel (136, 138) zum Dämpfen der Schwingungen des Pendelkörpers
(2, 102) vorgesehen sind.
23. Vorrichtung nach Anspruch 22,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Dämpfungsmittel durch auf die Drehachse (12, 112) des Pendelkörpers (10,
110) wirkende Gummielemente (136, 138) gebildet werden.
24. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Lichtquelle (16, 116) ein Laser ist, der einen im wesentlichen parallelen
Lichtstrahl (14, 114) erzeugt.
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