DE2253618A1 - Geodaetisches messgeraet - Google Patents

Geodaetisches messgeraet

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DE2253618A1
DE2253618A1 DE19722253618 DE2253618A DE2253618A1 DE 2253618 A1 DE2253618 A1 DE 2253618A1 DE 19722253618 DE19722253618 DE 19722253618 DE 2253618 A DE2253618 A DE 2253618A DE 2253618 A1 DE2253618 A1 DE 2253618A1
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DE
Germany
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measuring device
laser
housing
geodetic measuring
tube
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DE19722253618
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Hans Karl Teuber
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    • G01MEASURING; TESTING
    • G01CMEASURING DISTANCES, LEVELS OR BEARINGS; SURVEYING; NAVIGATION; GYROSCOPIC INSTRUMENTS; PHOTOGRAMMETRY OR VIDEOGRAMMETRY
    • G01C5/00Measuring height; Measuring distances transverse to line of sight; Levelling between separated points; Surveyors' levels
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01CMEASURING DISTANCES, LEVELS OR BEARINGS; SURVEYING; NAVIGATION; GYROSCOPIC INSTRUMENTS; PHOTOGRAMMETRY OR VIDEOGRAMMETRY
    • G01C15/00Surveying instruments or accessories not provided for in groups G01C1/00 - G01C13/00
    • G01C15/002Active optical surveying means

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  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Optical Radar Systems And Details Thereof (AREA)

Description

  • G c o d d t i s c h e s M e ß 9 o r @@ t Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein geodätisches Meßgerät, bestehend aus einem Vermessungslaser und aus einer mit einem Suchfernrohr samt Vorsatzgerät ausgerüsteten Nivelliereinheit zur Horizontierung und Strahlausrichtung des Vermessungslasers und zur Feineinstellung der Zielachse des Suchfernrohrs.
  • Derartige geodätische Meßgeräte werden bei tachymetrischen Verfahren eingesetzt, die vor allein Anwendung bei den vermessungstechnischen Vorarbeiten für bautechnische Zwecke, so für Projekte des Straßen-, Eisenbahn- oder Kanal baues, für die Aufgaben des Siedlungswesens, der Bodenverbesserung finden. Bei der Tachymeteraufnahme wird das geodätische Meßgerät in der mitte des auszumossenden Geländes aufgebaut und die Höhen der wichtigen Geländepunkte an den Nivellierlatten abgelesen.
  • Bei Triangulationsarbeiten wird der gebündelte Laserstrahl des Vermessungslasers von den Reflektoren auf den Gegenstationen reflektiert, so daß unter Anz elung der reflektierten Laserstrahlen die Winkelbeobachtungen mittels eines Nivelliers, beispielsweise eines Theodoliten, durchgeführt werden können.
  • Weitere Anwendungsgebiete derartiger geodätischer Meßgeräte sind leliorationsarbeiten, bei denen der Laser-Strahl die Neigung der Dränierungsrichtung anzeigt, des weiteren fRohrverlegungsarbeiten, bei denen der farbige Laser-Strahl die Rohrachsenrichtung angibt. Bei Berg- und Tunnelbauarbeiten liefert der Laser-Strahl des Vermessungslasers die Bezugslinie für die Bau- und Vermessungsleute.
  • ei bekannten geodätischen meßgeräten mit Vermessungslasern sind diese mittels eines Adapters mit den Theodolitsuchfernrohr fest verbunden, so daß der Laser-Strahl mit einer Versetzung von einigen Zentimetern parallel und oberhalb der Zielachse des Theodolitsuchfernrohrs verläuft. Dabei kann durch eine Justiereinrichtung der Laserstrahl sowohl in der Vertikalen als auch in der Horizontalen korrigiert werden.
  • Bei einen bekannten Kanalbau-Laser sind das Suchfernrohr zum Einrichten des Laserstrahls auf einen Fixpunkt und das Laserrohr in einem gemeinsdmen Gehäuse untergebracht, wobei jedoch gleichfells die Zielachse des Suchfernrohrs zu der Laser-Strahl -achse parallel- und höhenversetzt ist.
  • Der Nachteil der bekannten Geräte liegt darin, daß bei sämteinen Vermessungsarbeiten die parallele Versetzung zwischen der Zielachse das Suchfernrohrs und der Laser-Strahlachse als Korrekturgröße bei den Meßdaten berücksichtigt werden muß, wodurch eine mögliche Fehlerquelle entsteht, da es leicht möglich ist, daB diese Korrektargröße versehentlich unberücksichtigt bleibt. Ein weiterer Nachteil der bekannten Geräte ergibt sich durch die Paral lelversetzung von Suchfernr-ohr und Lasergerät dadurch, daß ein Auf- oder Ab loten des Laserstrahls nicht möglich ist. Hinzu kommt noch, daß bei den bekannten Geräten die Laserrohre in den Gehäusen zwar stoBgesichert gelagert sind, jedoch diese Lagerung im allgemeinen.
  • nicht ausreicht, um Erschütterungen des Meßgerätes, wie sie insbesondere sehr leicht an baustellen auftreten können, in einem Iaße zu verhindern, daß dadurch das- Laserrohr nicht betroffen wird oder zumindest sehr schnell in seine Ursprungslage zurückkehrt, so dam die @ielrichtung des Laserstrahls weitgehend unverändert bleibt bzw. die einmal eingestellte Zielrichtung in kürzester Zeit wieder eingenommen wird.
  • Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein geodätisches Meßgerät zu schaften, bei dem die Berücksichtigung einer Korrekturgröße bei den Meßwerten wegen der Parallelversetzung von der Zielachse des Suchfernrohrs und der Laserstrahlachse nicht erforderlich ist, des weiteren der Laserstrahl ohne Verschwenken des Meßgerätes auf- und ablotvar und das Laserrohr g-egen Stoß und Erschütterungen des Gehäuses weitgehend gesichert ist.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein geodätisches Meßgerät gelöst, das sicn dadurch auszeichnet, daß ein Einblickokular mit Strichplatte und sattel des Suchfernrohrs senkrecht zu der Längsachse des Meßgerätes auf einem Gehäuse angeordnet ist, das ein Austrittsobjektiv, eine Fokussier inse, ein Linsensatz des Suchfernrohrs und ein mittels Lagerschalen im Gehäuse bzw. im Laser-Rohrgehäuse oder mittels Pufferplatten zwischen Abschl ußstücken des Gehäuses erschütterungssicher gelagertas Laserrohr aufnimmt, wobei das Suchfernrohr und das Laserrohr eine gemeinsame Strahlengangachse aufweisen und im Stranlengang eine Umlenkeinrichtung mit einem Winkelprisma für eine 90 g idige Umlenkung der in das Suchfernrohr einfallenden St@a@@@ d@s E@@blickokular vorgesehen ist. Um in einfacher gleise den mit Hilfe des Suchfernrohrs anvisierten Ziel punkt mit dem Laserstrahl zu treffen, ist vorteithafterweise die Umlenkeinriciltung zwischen einem das Laserrohr abschließenden Laser-Pesonatorspiegel und einem Tubus des Suchfernrohrs angeordnet, der die Fokussierlinse (und den Linsensatz) enthält. In einer Führung eines im Gehäuse eingesetzten Aufnahmeteils der Umlenkeinrichtung ist vorzugsweise ein verfahrbarer Vertikalschlitten geringerer Höhe als die Länge der Führung vorgesehen, an dessen abgewinkelter Seitenkantc eine Zahnstange vertikal angebracht ist, die mit einem über eine Helle mittels eines Umschaltrades drehbaren Zahnrad kämmt.
  • Der Vertikalschlitten weist zweckmäßigerweise eine Durchgangsöffnung für die Laserstrahlen auf, unterhalb der das Winkelprisma auf einem horizontal vom Vertikalschlitten abstehenden Prismenhalter befestigt ist.
  • Die w ere Ausbildung der Erfindung kann den Patentansprüchen ö b i s 22 entnommen werden.
  • Mit der Erfindung wird vor allem der Vorteil erzielt, daß in kürzester Zeit der Laserstrahl des Meßgerätes die ideale Bezugs nie für viele Arbeiten in der Bauindustrie liefert, wobei das Anbringen einer Korrekturgröße bei den Meßwerten entfällt, da sowohl das Laserrohr als auch das Suchfernrohr eine gemeinsame Ziel achse besitzen. Sobald über das Suchfernrohr der gewünschte Zielpunkt anvisiert ist, kann durch das Umschalten der Umlenkeinrichtung sofort der Laserstrahl auf den eingestellten und vermessenen Zielpunkt gerichtet werden und die gewünschte Bezugslinie liefern. Als weiterer Vorteil kommt hinzu, daß der Laserstrahl durch Vorsatzgerbte auf- und abgelotet oder beliebig geneigt sowie seitlich aufgefächert werden kann, ohne daß dazu das Meßgerät aus seiner einmal eingenommenen Stellung bewegt werden muß. Insbesondere sichert die Lagerung des Laserrohres auch unter den rauhen betriebsbedingungen wie sie im @llgemelnen auf Baustellen herrschen, einen weitgehend wartun sfrelen Dauerbetrieb, wobei vor allem der Vorteil hinzutritt, daß auch bei Erschütterungen des Meßgerätes der Laserstrahl in kürzester Zeit wieder In seine Ausgangsstellung zurückkehrt und somit das zeitraubende neuerliche Anvisieren und Einjustieren sowohl des Zielpunktes als auch des Laserstrahles entfällt.
  • Mehrere Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichzungen dargestellt und werden nachfolgend näher beschrieben.
  • Es zeigen: Fig. 1 eine perspektivische Darstellung des geodätischen Meßgerätes, Fig. 2 in perspektivischer, auseinandergezogener Darstellung Einzelheiten der Umlenkeinrichtung, des Laserrohres und des Suchfernrohrs des Meßgerätes, Fig. 3a, 3b, 3c Vorsatzgeräte für das Meßgerät, Fig. 4a, 4b, 4c, 4d In schematischer Darstellung den optischen Aufbau des Suchfernrohrs und der Umlenkeinrichtung sowie deren Anordnung zwischen den Linsen des Suchfernrohrs und dem Laserrohr, Fig. 4e gleichfalls In schematischer Darstel.lung eine weitere Anordnung des optischen Systems für das Suchfernrohr und für das Laserrohr, Fig. 5, 6 und 7 im Schnitt die Lagerung des Laserrohrs im Gehäuse des Meßgerätes bzw. im Laser-Rohrgehäuse.
  • Ein Gehäuse 12 eines Meßgerätes 10 nimmt ein Laserrohr 18 sowie Teile des Suchfernrohrs 1C auf. Auf dem Gehäuse 12 ist senkrecht zu der Längsachse des leßgerätes 10 ein Einblickokular 38 mit Strichplatte und Sattel des Suchfernrohrs 16 auf3esetzt. Das Suchfernrohr 1G und das Laserrohr 18 weisen eine gemeinsame Strahlengangachse 72 auf. Wie aus Fig. 1 ersichtlich ist, ist im Vorderteil des Meßgerätes 10 unmittelbar hinter einem Austrittsobjektiv 44 eine Röhrenl ibel le 40 vorgesehen, der gegenüber ein Fokussiertrieb 46 für eine Fokussierlinse 70 des Suchfernrohrs 16 angeordnet ist. Vor dem Einblickokular 38 befindet sich seitlich an dem Gehäuse 12 ein Umschaltrad 34 für eine Umlenkeinrichtung 62. Ein Kabel 20 dient zum elektrischen Anschluß des Vermessungslasers über ein wahlweise für 110 V / 220 V einstellbares Netzgerät mit im Block vergossenem Netztrafo an das Netz oder an ein Batteriegerät mit Schwinganker, der mit dem Hochspannungsseil zu einem Block vergossen ist. Das Gehäuse 12 liegt auf einer Wippe 22 der Nivelliereinheit auf, die über eine an dem einen Ende angebrachte Verstelltrommel 24 mit Spindel höhenverstellbar ist. Die Höhenverstellung der Wippe 22 erfolgt über eine Kippachse 36. Das vordere Teil der Wippe 22 ist über ein Unterteil 26 abgestützt, das eine Dosenilbelle 42 aufnimmt und über drei Verstellschrauben 28 auf einer Bodenplatte 30 aufliegt. Die Dosenlibelle 42 in Verbindung mit den drei Verstellschrauben 28 und der Längs- oder Röhrenl ibel le 40 am Gehäuse 12 erlauben eine genaue Horizontierung.
  • Das Meßgerät 10 weist in weiterer Ausgestaltung einen Laser mit automatischer Ziellinienstabilisierung mittels eines Kompensators auf,der im optischen System angeordnet ist. Bei dieser Ausführungsform sind das Einblickokular und die Wippe nicht erforderlich. Die Horizontierung erfolgt allein mit Hilfe der Dosenlibelle 42 und der Automatik. Dazu ist im Unterteil der der Dose 26 ein verdrehbarer Teilkreis vorgesehen, auf welchen die Dosenl ibel le 42 ausgericlltet und somit die Horizontierung ausgeführt wird.
  • Bei einer weiteren Ausführungsform des geodätischen Meßgerätes ist die Röhrenllbelle 40 im Unterteil 26 an Stelle der Dosenlibelle 42 untergebracht, die dann entfällt.
  • Die drei Verstellschrauben 28 erhöhen die Standfestigkeit und Pichtungsstabi 1 ität des Laserstrahles und ermöglichen ein einfaches Überkreuzkontern. Für die Einstellung der Seitenlage ist ein Seitenfeintrieb 32 mit Klemmspindel an dem Un.-Unterteil 26 vorgesehen. Zwischen der Verstel Itrommel 24 für die Höhenlage der Wippe bzw. des Gehäuses 12 und dem Unterteil 26 ist ein Bremszylinder 23 angeordnet. Die Verstelltrommel 24 ist beispielsweise in Intervalle 10/10 % eingeteilt, wobei eine Umdrehung einer Höhenverstellung von 1 % entspricht.
  • Sei bstverständl ich können auch andere Interval leintei lungen vorgesehen sein.
  • Fig. 2 zeigt Einzelheiten des Aufbaues der Umlenkeinrichtung 62 und des Suchfernrohrs 16. Die Umlenkeinrichtung 62 ist bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel zwischen einem das Laserrohr 18 abschließenden Laser-Resonatorspiegel 82 und einem Tubus 74 des Suchfernrohrs 15 angeordnet, der die Fokussierlinse 70 und einen Linsensatz 130, der im allgemeinen aus zwei plankonvexen Linsen besteht, aufnimmt. Die Umlenkeinrichtung 62 besteht aus einem im Gehäuse 12 eingesetzten Aufnahmeteil 54, der eine Führung 60 aufweist, in die ein fahrbarer Vertikalschlitten 58 eingesetzt ist. Die Höhe des Vertikalschlittens 58 ist kürzer als die Länge der Führung 60, so daß die Differenz zwischen diesen beiden Abmessungen zum Verfahren des Schlittens 58 zur Verfügung steht. Eine der Seitenkanten des Vertikalschlittens 58 ist abgewinkelt und trägt eine Zahnstange 56, die mit einem über eine Welle 50 mittels des Umschaltrades 34 drehbaren Zahnrad 52 kämmt. Bei dieser Ausführungsform ist die Umlenkeinrichtung 62 unmittelbar vor dem Laserrohr 18 und hinter der Strahlrichtung durch das Einbl ickokular 38 angeordnet. Der Vertikal schlitten 58 weist eine Durchgangsöffnung 68 für die Laserstrahlen auf. Unterhalb dieser sitzt ein Winkelprisma 64 auf einen horizontal vom Vertikalschlitten 58 abstehenden Prismenkörper 66 auf, der im allgemeinen zyl indrische Gestalt besitzt.
  • Der Fokussiertrieb 46 am Tubus 74 erlaubt eine Strahlbündelung durch entsprechende Verstellung der Fokussierlinse 70. Dazu ist der Fokussiertrieb 46 über einen Exzenternocken 80 eines Exzenterteils 48 in Eingriff mit einer Nut 76 an der Außenseite des Tubus 74, so daß durch Verstellen des Fokussiertriebes 46 dor Tubus 74 zur Scharfeinstel 1 ung gebracht werden kann.
  • In den Figuren 3a, 3b und 3c sind Vorsatzgeräte dargestellt, die auf das Austrittsobjektiv 44 des Met3gerätes 10 zum Auf-und Ab lote sowie zum seitlichen Drehen des Laserstrahls geeignet sind. Ein Spiegelabloter 8i nach Fig. 3a weist an der Oberseite einen Austrittsschlitz 94 für die Strahlen auf.
  • Gleichfalls an der Oberseite ist mit Schrauben 92 eine Sperrzunge 86 befestigt, die in einen Spalt 88 zwischen zwei Anschlägen 90 an der Oberseite des Gehäuses 12 beim Aufsetzen des Spiegelabloters 84 auf das Austrittsobjektiv 44 eingeschoben wird. An der Unterseite des Spiegelabloters 84 ist eine Feststellschraube 102 vorgesehen, mit deren Hilfe der Spiegelabloter 84 am Austrittsobjektiv 44 geklemmt wird. Ein Spiegel 100 ist unterhalb des Austrittsschl itzes 94 auf einer über ein Stellrad 96 mit Untersetzung drehbaren Welle 98 derart angeordnet, daß der auftreffende Strahl je nach Einstellung des Spiegels 100 in seiner Strahlenaustrittsrichtung S durch den Austrittsschlitz 94 aufgelotet werden kann.
  • Eine weitere Ausführungsform eines Vorsatzgerdtes zeigt einen in Fig. 3b dargestellten Winkelprismenvorsatz 104. Ein Drehring 106 Ist mit einer Austrittsöffnung 108 versehen. Die in Richtung der Strahlengangachse 72 auf eine im Drehring 106 angeordnetes Wlnkelprisma 110 ei nfal lenden Strahlen werden durch die Austrittsöffnung 1()8 in die Richtung S abgelenkt.
  • Mit dem drehbaren Prisma 110 läßt sich der Laserstrahl In einer Vertikalebene zu der Strahlengangachse 7? des Meßgerätes 10 endlos schwenken.
  • Eine weitere Ausführungsform eines Vorsatzgerätes als Spiegelabloter-Winkelprismenvorsatz 112 zeigt Fig. 3c. Dieser kombinierte Spiegelabloter/Winkelprismenvorsatz Ist an der Oberseite mit einer Längsnut 124 versehen, in welcher ein auf einer drehbaren Welle 116 befesti3ter Ablotspiegel 120 eingesetzt ist. Der Ablotspiegel 120 wird über die Welle 116 mittels eines Stellrades 114 mit Untersetzung verschwenkt.
  • Im Inneren des Vorsatzes 112 ist ein inkelprisma 122 auf einem Prismenhalter 126 befestigt, der In der Strahlengangachse 72 angeordnet ist. Die Längsnut 124 sowie der Ablotspiegel 120 und das Winkelprisma 122 nimmt ein Drehteil 118 des Spiegelabloter/Winkelprismenvorsatzes 112 auf. Das Drehteil 118 kann beI lebigverschwenkt werden, so daß je nach Bedarf die Strahlenaustrittsrichtung S eingestellt werden kann.
  • Bei einer weiteren Ausführungsform des Meßgerätes 10 sind die einzelnen Vorsatzteile mit dem Lasersystem fest verbunden und im Rohrmantel bzw. im Gehäuse 12 untergebracht. Fig. 4a zeigt in schematischer Darstellung eine mögliche Anordnung der Umlenkeinrichtung 62 zwischen dem Laserrohr 18 und dem Linsensystem des Suchfernrohrs 16. Dabei befindet sich der zwischen dem Linsensatz 130 und dem Laser-Resonatorspiegel 82 die Umlenkeinrichtung 62, die aus zwei, das Winkelprisma 64 ein schließenden, synchron verstellbaren Vertika-lschlitten 128 besteht. Jeder dieser Vertikalschlttten 128 weist eine untere Durchgangsöffnung 132 und der dem Linsensatz 130 zugewandte Schlitten eine oberhalb der Öffnung 132 angeordnete Durchgangsöffnung 134 auf. Das Winkel prisma 64 ist auf der Höhe der oberen Durchgangsöffnung 134 angeordnet, Anhand dieser schematischen Darstellung wird nachfolgend die Wirkungsweise des Gerätes 10 näher erläutert. Zunächst wird die Umlenkeinrichtung 62 in die in Fig. 4a gezeigte Stellung gebracht, so daß durch das Einblickokular 38, das die 90gradige Umlenkung der Strahlenrichtung bewirkende Winkelprisa 64, die obere Durchgangsöffnung 134, den Llnsensatz 130, die Fokussierlinse 70 und das Austrittsobjektiv 44, der Zielpunkt des Meßgerätes 10 anvisiert werden kann. Sobald das Meßgerät 10 auf diesen VI-sierpunkt ausgerichtet ist, wird die Umlenkeinrichtung 64 wie in Fig. 4b dargestellt, in die obere Stellung gebracht, so daß die beiden Durchgangsöffnungen 132 in der Umlenkeinrichtung 62 von der Strahlengangachse 72 zentrisch durchgesetzt werden. Dies bedeutet, daß der Laserstrahl des Laserrohres 18 die Umlenkeinrichtung 62 und die Optik des Suchfernrohrs 16 in Richtung auf den anvisierten Zielpunkt durchsetzt. Der Laserstrahl bildet eine sichtbare Bezugslinte, die absolut gerade ist. In den Figuren 4c und 4d ist eine weitere Ausführungsforin dargestellt, bei der die Umlenkeinrichtung 62 zwischen der Fokussierlinse 70 und dem vor dem Laser-Resonatorspiegel 82 liegenden Linsensatz 130 des Suchfernrohrs 16 angeordnet ist. Die Umlenkeinrichtung 62 besteht aus zwei, das Winkelprisma 64 einschließende, synchronverstelbare Vertikalschlitten 12U, von denen jeder eine untere Durchgangsöffnung 132 und eine obere Durchgangsöffnung 134 auf gleicher Höhe liegend aufweist. Das iVinkelprisma 64 ist im Strahlengang durch die oberen Durchgangsöffnungen 134 angeordnet.
  • In der Stellung der Umlenkeinrichtung 62, in der das Winkelprisma 64 und die beiden oberen üurchgangsöffnungen 134 zentral von der Strahlengangachse 72 durchsetzt werden, wird durch das Einbl ickokular 38, über das inkelprisma 64, die Fokussierlinse 70 und das Austrittsobjektiv 44 der Zielpunkt anvlsiert.
  • Sobald dies geschehen ist, wird oie Umlenkeinrichtung nach oben verschoben, so daß die beiden unteren Durchgangsöffnungen 132 in der Strahlengangachse 72 zu liegen kommen und somit der Laserstrahl des Laserrohres 18 ungehIndert durch das Winkelprtsma 64 aus dem tleßgerät 13 auf den eingestellten Zielpunkt auftreffen kann. Der Laserstrahl bildet so wie im voranstehend beschriebenen Fall wieder die gerade Bezugslinte.
  • Fig. 4e zeigt eie weitere Ausführungsform des optischen Systems des Meßgerätes 10, bei der die Optik des Suchfernrohrs 16 und das Laserrohr 18 wieder eine gemeinsame Strahlengangachse 72 aufweisen, jedoch in, Strahlengang keine Umlenkeinrichtung vorgesehen ist. Das Einbl ickokular 38 befindet sich oberhalb eines zur Her zontalen geneigten Planspiegel 5 138, der die Strahlengangachse 72 schneidet. Zwischen dem Planspiegel 138 und dem Laserrohr 18 ist ein Doppel-Ninkelprisma 136 angeordnet. Vor dem Planspiegel 138 -liegt das Austrittsobjektiv 44. Der Planspiegel 138 befindet sich im Mittelpunkt eines an den Eckpunkten mit zur Horizontalen geneigten Planspiegeln 78 versehenen Quadrats oder Rechtecks. Die Planspiegel 78 sind jeweils um 45 ° zur Horizontalen geneigt, so daß eine Umlenkung des einfallenden Strahles um 90 0 stattfindet. In der unteren Seitenmitte des Quadrats oder Rechtecks ist eine Sammellinse 140 angeordnet. Die gestrichelte Umrandung in Fig. 4e faßt die Optik des Suchfernrohrs 16 zusammen. Der durch das Einblickokular 38, den Planspiegel 138 und das Austrittsobjektiv 44 anvisierte Zielpunkt in Richtung der Strahlengangachse 72 wird auch gleichzeitig vom Laserstrahl getroffen, der nach dem Austritt aus dem Laserrohr 18 auf die schräg angeordnete Grenzfläche der beiden Prismen des Doppel-Winkelprismas 136 auftrifft, von dieser Grenzfläche senkrecht nach unten auf den Planspiegel 78 und über die Sammel linse 140 über die drei übrigen Planspiegel 78 an den Eckpunkten des Quadrats oder Rechteckes wieder in das Doppel-Winkelprisma 136 reflektiert wird. Der reflektierte Strahl trifft dann auf der Rückseite der schräg stehenden Grenzfläche auf und wird von dieser in Richtung der Strahlengangachse durch den Planspiegel 138 und das Ausgangsobjektiv 44 auf den eingestellten Zielpunkt gelenkt.
  • Zur erschütterungsfreien Lagerung des Laserrohres 18, speziell für den Einsatz auf Baustellen, ist die in Fig. 5 gezeigte Halterung des Laserrohres 18 im Gehäuse 12 mittels Lagerschalen 142 an den Enden des Laserrohres 18 vorgesehen.
  • Jede der Lagerschalen ist mit einem druckelastischen Ring 146 ausgerüstet, der auf der Außenseite des Laserrohres 18 an liegt. Drei Schrauben 144, die jeweils um 120 0 zueinander versetzt sind, sichern jede der Lagerschalen 142 gegen Verdrehen und Verschieben.
  • In Fig. 6 ist eine weitere Ausführungsform einer alterung des Laserrohres 18 dargestellt. Dabei ist das Laserrohr 18 in einem Laser-Porrgehäuse 166 untergebracht und mittels Lagerschalen 150 abgestützt. tSei jeder dieser Lagerschalen 150 ist der Zwischenraurn zum Laserrohr 18 mit elastischem Kunststoffharz 148 ausgefüllt, in dem ein druckelastischer Ring 146 eingebettet ist. Das Laser-Rohrgehäuse 166 ist gegenüber dem Gehäuse 12 durch drei über seinen Umfang gleichmäßig verteilte Schrauben 144 gegen Lageveränderungen gesichert.
  • Fig. 7 zeigt eine weitere Ausführungsform der Halterunn des Laserrohres 18, bei der von den Stirnfldchen des Hauptteils des laserrohres 18 abgesetzte Laserronransätze 152 jeweils von einer elastischen Manschette 168 umgeben sind. Diese ilanschetten 168 liegen an den die Stirnflächen bedeckenden elastischen Prallplatten 156 dn. Über jeden Laserrohransatz 152 ist ein bügel 160 geschoben, dessen gebogene Enden die Prallplatte 156 einschließen. Auf jeder manschette 168 ist im geringen Abstand zu dem Bügel 16J eine Pufferplatte 158 angeordnet, die in zwei oder mehreren Ausnehmungen die Enden von Druckfedern 162 aufnimmt. Die anderen Enden der Druckfedern 162 sind in entsprcchenden Ausnehmungen eines vorderen Abschl ußstückes 164 bzw.
  • eines hinteren Abschlußstückes 154 des Lasers abgestützt. Die Abschlußstücke 154, 164 weisen je eine zentrale Ausnehmung 170 auf, die beim vorderen Abschlußstück 164 in die Durchgangsöffnung für den Laserstrahl übergeht. Im Ruhezustand, das heißt ohne Erschütterungen des Meßgerätes 10, wird jede der Pufferplatten 158 durch die Druckfedern 162 in einem Abstand a von einigen Millimetern und von dem entsprechenden Abschlußstück genalten. Sobald Erschütterungen bolspielsweise in Ldngsrichtung auf das Meßgerät 10 einwirken, verschiebt sich das Laserrohr 18 in Längsrichtung, wobei der Laserrohransatz solange In die Ausnehmung 170 eingeschoben wird, bis die Pufferplatte 158 auf dem Abschlußstück anliegt. Dabei nehmen die Druckfedern 162 die kinetische Energie weitgehend auf und bringen das Laserrohr 18 nach einigen wenigen Hin-und Herbewegungen in Längsrichtung in kürzester Zeit wieder zum Stillstand.
  • Ansprüche.

Claims (22)

  1. vi n s p r ü c h e
    Geodätisches Meßgerät bestehend aus einem Vermessunslaser und aus einer mit einem Suchfernrohr samt Vorsatzgerät ausgerüsteten 4ivelliereinheit zur Horizontierung und Strahlausrichtung des Vermessungslasers und zur Feineinstellung der Ziel achse des Suchfernrohrs, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß ein Einblickokular (38) mit Strichplatte und Sattel des Suchfernrohrs (16) senkrecht zu der Längsachse des Meßgerätes (10) auf einem Gehäuse (12) angeordnet ist, das ein Austrittsobjektiv (44), eine Fokussierl inse (70), einen Linsensatz (130) des Suchfernrohrs (16) und ein mittels Lagerschalen (142 bzw.
    150) im Gehäuse (12) bzw. im Laser-Ronrgehäuse (166) oder mittels Pufferplatten (158) zwischen Abschlußstücken (154, 164) des Gehäuses (12) erschütterungsslcher gelagertes Laserrohr (18) aufnimmt, wobei das Suchfernrohr (16) und das Laserrohr (18) eine gemeinsame Strahlengangachse (72) aufweisen und im Strahlengang eine Umlenkeinrichtung (62) mit einem Winkel prisma (64) für eine 9O-gradige Umlenkung der in das Suchfernrohr (16) einfallenden Strahlen in das Einbl ickokular (38) vorgesehen Ist.
  2. 2. Geodätisches Meßgerät nach Anspruch 1 , d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Umlenkeinrichtung (62) zwischen einem das Laserrohr (18) abschließenden Laser-Resonatorspiegel (82) und einem Tubus (74) des Suchfernrohrs (16) angeordnet ist, der die Fokusslerlinse (70) enthält.
  3. 3. Geodätisches Meßgerät nach Anspruch 2 , d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß der Tubus (74) des Suchfernrohrs (16) die Fokussierlinse (70) und den Linsensatz (130) enthält.
  4. 4. Geodätisches Meßgerät nach den Ansprüchen 1 bis 3 d a d u r c h 9 e k e n n z e i c h n e t , daß in einer Führung (60) eines im Gehäuse (12) eingesetzten Aufnahmeteils (54) der Umlenkeinrichtung (62) ein verfahrbarer Vertikalschlitten (58) geringerer Höhe als die Länge der Führung (60) vorgesehen ist, an dessen abgewinkelter Seitenkante eine Zahnstange (56) vertikal angebracht ist, die mit einem über eine Welle (50) mittels eines Umschaitrades (34) drehbaren Zahnrad (52) kämmt.
  5. 5. Geodätisches Meßgerät nach den Ansprüchen 1 bis 4 , d a -d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß der Vertikalsclitten (58) eine Durchgangsöffnung (68) für die Laserstrahlen aufweist, unterhalb der das Elinkelprisma (64) auf einem horizontal vom Vertikalschl itten (58) abstehenden Prismenhalter (66) befestigt ist.
  6. 6. Geodätisches iteßgerät nach den Ansprüchen 1, 2 oder 3 d a d u r c h g e k e n n z e 1 c h n e t , daß die zwischen dem Linsensatz (130) des Suchfernrohrs (16) und dem Laser-Resonatorspiegel (82) angeordnete Umlenkeinrichtung (62) aus zwei1 das inkelprisma (64) einschließenden, synchron verstellbaren Vertikalschl itten (128) besteht, von denen jeder eine untere Durchgangsöffnung (132) und der dem Linsensatz (130) zugewandte Schlitten zusätzlich eine obere Durchgangsöffnung (134) aufweist, wobei das Winkeiprisma (64) auf der Höhe der oberen Durchgangsöffnung (134) angeordnet ist.
  7. 7. Geodätisches Meßgerät nach den Ansprüchen 1, 2 oder 3 d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die zwei, das Winkelprisma (64) einschließende, sanchron verstellbare Vertikalschlitten (128) aufweisende Umlenkeinrichtung (67) zwischen der Fokussier inse (70) und dem vor dem Laser-Resonatorspiegel (82) liegende Linsensatz (130) angebracnt ist, wobei in beiden Vertikalschlitten (128) je eine untere (132), je eine obere Durchgangsöffnung (134) und das Winkelprisma (64) im Strahlengang durch die oberen Durchgangsöffnungen vorgesehen sind.
  8. 8. Geodätisches Moßgerät nach den Ansprüchen 1 bis 5, 6 oder 7 , d 3 d u r c h 9 e k e n n z e i c h n e t , daß der Tubus (74) des Suchfernrohrs (16) mittels eines Fokussiertriebes (46) verstellbar ist, der über einen Exzenternockfn (80) eines ixzenterteils (48) in Eingriff mit einer Nut (76) an der Tubusaußenseite steht.
  9. 9. Geodätisches meßgerät bestehend aus einem Vermessungslaser und aus einer mit einem Suchfernrohr samt Vorsatzgerät ausgerüsteten Nivelliereinheit zur Horizontierung und Strahlausrichtung des Vermessungslasers und zur Feineinstellung der Zielachse des Suchfernrohrs, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß das Einbl ickokular (38) senkrecht zu der gemeinsamen Strahlengangachse (72) des Laserrohrs (18) und des Suchfernrohrs (16) oberhalb eines zur Horizontalen geneigten Planspieqels (138) angeordnet ist, der zusammen mit einem Doppel-Winkelprisma (136) und einem Austrittsobjektiv (44) entlang der Strahlengangachse (72) aufgereiht ist und im Mittelpunkt eines an den Eckpunkten mit zur Horizontalen geneigten Planspiegeln (78) und in der unteren Seitenmittel mit einer Sammellinse (140) versehenen Quadrats oder Rechtecks liegt.
  10. 10. Geodätiscnes Meßgerät nach den Ansprüchen 1 bis 5, 6, 7, 8 oder 9, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t daß das Gehäuse (12) des Gerätes (10) auf einer Wippe (22) aufliegt, die über eine Kippachse (36) mittels einer an dem einen Ende der Wippe (22) angebracbten Verstel Itrommel (24) mit Spindel In der Höhe verstellbar Ist.
  11. 11. Geodätisches Meßgerät nach Anspruch 10, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Wippe (22) einen zwischen der Verstelltrommel (24) und einem Unterteil (26) angeordneten '3remszylinder (23) aufweist.
  12. 12. Geodätisches Meßgerät nach den Ansprüchen 10 und 11, d a d u r c h g e k e n n z e i c n n e t , da[d eine Dosenl ibel le (42) oder eine Röhrenlibelle (40) an der Oberseite des Unterteils (26) vorgesehen ist, das einen Seltenfeintrieb (32) mit einer Klemmspindel für die Horizontal-Feineinstellung der Nivelliereinheit aufnimmt.
  13. 13. Geodätisches Meßgerät nach den Ansprüchen 10 bis 12 d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß das Unterteil (26) über Verstel Ischrauben (28) auf einer Bodenplatte (30) aufliegt.
  14. 14. Geodätisches Meßgerät nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 13 , d a d u r c h 9 e k e n n z e i c h -n e t , daß für die Halterung des Laserrohrs (18) im Gehäuse (12) Lagerschalen (142) vorgesehen sind, die mit je einem druckelastischen Ring- (146) auf der Außenseite des Laserrohrs (18) anliegen und mittels derer über den Umfang verteilter Schrauben (144) gegenüber dem Gehäuse (12) festlegbar sind.
  15. 15. Geodätisches Meßgerät nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 13 , d a d u r c h 9 e k e n n z e i c h -n e t , daß das Laserrohr (18) in dem Laser-Rohrgehäuse (166) in Lagerschalen (150) abgestützt ist, von denen bei jeder der Zwischenraum zum Laserrohr (18) mit elastischem Kunststoffharz (148) ausgefüllt ist, in dem ein druckelastischer Ring (146) eingebettet ist, wobei das Laser-Rohrgehäuse (166) durch drei über den Umfang gleichmäßig verteilte Schrauben (144) mit dem Gehäuse (12) verbunden ist.
  16. 1G. Geodätisches Meßgerät nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 15, d a d u r c h q e k e n n z e i c h. -n e t , daß von den Stirnflächen des Haupttells des Laserrohrs (18) abgesetzten Laserrohransätzen (152) jeweils eine elastische Manschette (168) umgibt, die an einer die Stirnfläche bedeckenden elastischen Pral Iplatte (156) anliegt, welcne ein Bügel (160) einschließt.
  17. 17. Geodätisches Meßgerät nacn Ansprucn 16, d a d u r c h 9 e k e n n z e i c h n e t , daß auf jeder anschette (168) im geringen Abstand zu dem Bügel (160) die Pufferplatte (158) angeordnet ist, die in zwei oder mehreren Ausnehnungen die Enden von Druckfedern (162) aufnimmt, deren anderen Enden in entsprechenden Ausnehmungen des vorderen und hinteren Abschlußstückes (164 bzw. 154) des Lasers abgestützt sind, wobei im Ruhezustand jede Pufferplatte (158) ZU d entsprechenden Abschlußstück in einem Abstand (a) von einigen Millimetern angeordnet ist.
  18. 18. Geodätisches Meßgerät nach den Ansprüchen 1G und 17, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß Jedes Abschlußstäck (154, 164) eine zentrale Ausnehmung (170) aufweist, die den betrefffnden Laserrohransatz (152) bei Stoß- oder Schlageinwirkung auf das Lagerrohr (18) während des Abfederns bis zur Anliegen der Pufferplatte (158) an das Abschlußstück (154 bzw. 164) aufnimmt.
  19. 19. Geodätisches Meßgerät nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 18, d a d u r c h 9 e k e n n z e i c h -n e t , daß auf das AustrittsoDjektiv (44) des Suchfernrohrs (16) als Vorsatzgerät ein Spiegelabloter (84) aufgesetzt ist, der an der Oberseite eine in einem Spalt (88) zwischen zwei Anschlägen (90) auf dem Gehäuse (12) ein schiebbare Sperrzunge (86) und eine Austrittsschlitz (94) für die Strahlen aufweist, die mit einem über ein Stellrad (96) mit Untersetzung drehbaren, auf einer Welle (98) in der Strahlengangachse angeordneten Spiegel (100) durch den Austrittsschlitz (94) lenkbar sind.
  20. 20. Geodätisches Meßgerät nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 18, d a d u r c h 9 e k e n n z e i c h -n e t , daß als Vorsdtzgerät ein Winkelprismenvorsatz (104) auf dem Austrittsobjek-tiv (44) vorgesehen ist, in dessen Inneren ein Winkelprisma (110) in der Strahlengangachse (72) des Suchfernrohrs (1o) angeordnet ist, das mittels eines mit einer Austrittsöffnung (108) versehenen rehtils (106) verstellbar ist.
  21. 21. Geodätisches Meßgerät nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 18, d a d u r c h g e k e n n z e i c h -n e t , daß als Vorsatzgerdt auf dem Austrittsobjektiv (44) des Suchfernrohrs <16) ein kombinierter Spiegelabloter/Winkelprismenvorsatz (112) vorgesehen ist, der an der Oberseite eines Drehteils (118) eine Längsnut (124) aufweist, in die ein auf einer drehbaren Welle (116) befestigter Ablotspiegel (120) eingesetzt ist, wobei im Inneran des Versatzes ein Winkelprisma (122) auf einem Prismenhalter (12G) in der Stranlengangachse (72) angeordnet ist.
  22. 22. Geodätisches Meßgerät nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 21, d a d u r c h g e k e n n z e i c h -n e t , daß jedes der Vorsatzgeräte (84, 104 bzw. 112) mit dem Lasersystem fest verbunden und im Gehäuse (12) untergebracht ist.
    L e e r s e i t e
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4446626A (en) * 1982-04-12 1984-05-08 Arnemann Grender Method and apparatus for accurately setting directional headings in mining tunnels
DE3827459A1 (de) * 1988-08-12 1990-02-15 Michael H Dipl Ing Korte Verfahren und einrichtung zum einrichten und erzeugen eines raeumlichen orthogonalen messnetzes, insbesondere zur aufmasserstellung im rahmen von bauaufnahmen
EP0378142A2 (de) * 1989-01-10 1990-07-18 Prvni Brnenska Strojirna Koncernovy Podnik Laserpeilgerät

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EP0378142A3 (de) * 1989-01-10 1991-08-28 Prvni Brnenska Strojirna Koncernovy Podnik Laserpeilgerät

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