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Schlauch-Wasserwaage Die Erfindung betrifft eine Schlauch-Wasserwaage,
bestehend aus einem Einstellrohr und einem Ableserohr, die miteinander durch einen
dünnen Schlauch verbunden sind.
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Solche Schlauch-Wasserwaagen waren früher stark in Benutzung, insbesondere
im Baugewerbe. Heute sind die Schlauch-Wasserwaagen von Peil-Nivelliergeräten verdrängt
worden, die allerdings den Nachteil haben, daß sie nur im Sichtbereich eingesetzt
werden können, da eine Übereck-Peilung nicht möglich ist.
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Die Schlauch-Wasserwaagen haben bisher den Nachteil, daß der lange
Schlauch, der 50m und mehr lang sein kann, eine erhebliche Zeit für das Füllen mit
Wasser in Anspruch nimmt, daß weiterhin ein blasenfreies Füllen nur sehr schwer
und mit hohem Zeitaufwand möglich ist und daß die Handhabung einer solchen Wasserwaage
immer zwei Personen erfordert.
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Aufgabe der Erfindung ist es, eine Schlauch-Wasserwaage der eingangs
genannten Art zuschaffen, die sämtliche bisher bekannten Nachteile vermeidet und
insbesondere eine Einmann-Bedienung erlaubt.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Einstellrohr
als kurzer Stutzen ausgebildet ist, der im Boden eines Behälters mündet, dessen
Volumen größer als die Füllmenge des Schlauches ist, daß dieser Behälter mindestens
einen durchsichtigen Abschnitt zur Ablesung des Wasserstandes aufweist, und daß
er eine Entlüftungsöffnung besitzt.
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Mit der Erfindung werden erhebliche Vorteile erzielt. Der Behälter
hat einen Wasserinhalt in der Größenordnung von z.B.
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1-3 Liter und es ist ein wesentliches Merkmal der Erfindung, daß die
Wasseroberfläche im Behälter ein Vielfaches des Schlauchquerschnittes beträgt. Dieses
Verhältnis liegt in der Größenordnung von etwa iooo. Der Behälter kann an einem
Stativ aufgestellt werden, nachdem er in sehr einfacher Weise z.B. über einen herkömmlichen
Wasserleitungshahn durch eine
entsprechende Einfüllöffnung gefüllt
wird. Der angeschlossene Schlauch füllt sich somit sehr schnell aus dem Behälter,
wobei eine blasenfreie Füllung sichergestellt ist. Der Füllvorgang des Schlauches
nimmt nicht mehr als etwa 1 Minute pro 1o mtr. Schlauchlänge in Anspruch. Nach dem
Füllvorgang ist die Schlauch-Wasserwaage funktionsfähig. Der Behälter wird vorzugsweise
an einem Stativ aufgehängt und der Wasserspiegel im Behälter auf ein bestimmtes
Soll-Niveau eingestellt. Dann kann die Bedienungsperson das andere Ende des Schlauches
mit dem Ableserohr an beliebige Stellen transportieren, wobei der im Ableserohr
vorhandene Wasserspiegel sehr genau das Soll-Niveau des Behälters aufweist, und
zwär genauer als bisher, weil Druck- und Temperaturschwankungen und etwaige kleine
Wasserverluste durch das wesentlich grössere Reservoir im Behälter kompensiert werden.
Durch den Wasserüberdruck im Schlauch aufgrund eines hochgehängten Wasserbehälters
tritt eine Querschnittsvergrößerung im Schlauch ein, die bei der herkömmlichen Schlauch-Wasserwaage
eine Änderung des Wasserspiegels im Einstellrohr zur Folge hätte.
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Dank des größeren Oberflächenverhältnisses im Behälter bleibt beim
erfindungsgemäßen Gerät der Wasserspiegel jedoch auf dem Soll-Niveau. Ein ähnlicher
nachteiliger Efftei ei der bekannten Schlauch-Wasserwaage auf, wenn der Schlauch
nach der Einjustierung auf das jeweilige Soll-Niveau einer erhöhten oder niedrigeren
Temperatur ausgesetzt wird, mit dem Ergebnis, daß sich der Schlauch entsprechend
dehnt oder zusammenzieht.
Solche Querschnittsänderungen werden dank
des großen Verhältnisses zwischen Wasserspiegel im Behälter und Durchtrittsquerschnitt
im Schlauch ausgeglichen. Während bei der bekannten Schlauch-Wasserwaage sich die
beiden Bedienungspersonen laufend durch Zuruf verständigen mußten, ist bei der erfindungsgemäßen
Waage zur Bedienung nur ein Mann erforderlich und das Soll-Niveau des Wasserspiegels
am Einstellende wird viel genauer als bisher völlig selbsttätig eingehalten, wobei
es nicht schädlich ist, wenn die Bedienungsperson das andere Schlauchende höher
als den Behalter hält, was bei der bekannten Waage sofort einen Wasserverlust zur
Folge hätte.
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Ein besonders wichtiges Merkmal der Erfindung besteht noch darin,
daß mindestens eins der Rohre an seinem freien Ende mit einem schwimmergesteuerten,
einen Wasseraustritt verhindernden Ventil versehen ist. Zu diesem Zweck ist an das
dünne Ableserohr vorzugsweise eine Erweiterung angeschlossen, in welchem ein Schwimmkörper
beweglich geführt ist. In der Rohrerweiterung ist ein Abschlußstopfen vorgesehen,
der eine zentrale Entlüftungsbohrung aufweist, an deren innerer Mündung ein Ventilsitz
für einen, zwischen diesem und der Oberseite des Schwimmkörpers angeordneten Ventilkörper,
insbesondere Ventilkugel ausgebildet ist.
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Beim eingangs beschriebenen Gerät, das für Einhandbedienung ausgelegt
ist, befindet sich dieses schwimmergesteuerte Ventil am Bedienungsende, d.h. dem
Ende, wo das Ableseröhrchen angeordnet ist, denn unter normalen Verhältnissen kann
bei
einem einmal auf die bestimmte Höhe eingestellten Behälter auch
durch noch so hohes Anheben des anderen Schlauchendes nicht erreicht werden, daß
Wasser aus der Entlüftungsbohrung des Behälters austritt. Dank des schwimmergesteuerten
Ventils am Ableseende der Schlauch-Wasserwaage wird nun der Vorteil erreicht, daß
dieses Ableserohr immer entlüftet ist, wenn nicht Flüssigkeit in den Bereich der
Auslaßöffnung des Ableseröhrchens gelangt. Geschieht dies, z. B. in dem man das
Ableseröhrchen auf einem Niveau unterhalb des Behälterniveaus anordnet, so bewirkt
der Druck der im Röhrchen aufsteigenden Flüssigkeit ein Anheben des Schwimmkörpers
und damit ein Schließen des Ventils, so daß keine Flüssigkeit austreten kann. Sobald
das Ableseröhrchen jedoch wieder bis auf etwa das Niveau des Behälters angehoben
wird, fällt der Schwimmkörper durch Schwerkraft wieder in seine Ruhestellung und
öffnet damit das Ventil, so daß automatisch eine Entlüftung sichergestellt ist,
die sofort eine Messung erlaubt. Messfehler durch etwaige geschlossene Entlüftungsventile
sind also ausgeschlossen.
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Anhand der Zeichnung, die ein Ausführungsbeispiel darstellt, sei die
Erfindung näher erläutert.
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An einem Stativ 10, das einen schweren Fuß 12 aufweist, ist ein Schlitten
14 verschiebbar geführt und kann mittels einer stufenlos arbeitenden Klemmvorrichtung
in beliebiger Höhe am Stativ festgestellt werden. Der Schlitten 14 weist einen Tragarm
18 auf, an dessen Ende eine kalottenförmige Lagerpfanne 20
vorgesehen
ist, die eine nicht gezeigte Bohrung aufweist, durch welche sich ein Gewinderohr
22 mit Spiel hindurch nach oben erstreckt. Das untere Ende des Gewinderohres 22
ist an der Oberwand eines durchsichtigen Behälters 24 befestigt, wobei der Behälter
durch das Gewinderohr 22 entlüftet ist. Auf das Gewinderohr 22 ist ein Schraubring
26 aufgeschraubt, der eine konvex gewölbte, kalottenförmige Bodenfläche aufweist,
die mit der Lagerpfanne 20 des Lagerarms 18 eine Art Kugelgelenk ergibt, welches
sicherstellt, daß der Behälter 24 horizontal hängt. An der Oberwand des Behälters
24 befindet sich eine große Einfüllöffnung, die mittels eines Verschlußes 28 abgesperrt
werden kann. In den Boden des Behälters 24 mündet ein Rohrstutzen 30, der ein Absperrventil
32 aufweist und auf dessen unteres Ende ein Schlauch 34 aufgeschoben ist. Wesentlich
ist, daß von der oberen Mündung des Rohrstutzens 30 abwärts bis in den Schlauch
34 hinein keine Querschnittserweiterung, sondern allenfalls eine Querschnittsveräüngung
eintritt, denn dadurch wird ein blasenfreies Füllen sichergestellt.
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Am rechten Ende des Schlauches 34, der beispielsweise 20 m oder 50
m lang oder länger sein kann, befindet sich das Ableserohr 36, dessen Innenquerschnitt
mit dem Innenquerschnitt des Schlauches 34 etwa übereinstimmt. Das Ableserohr 36
mündet oben in eine Rohrerweiterung 38, deren oberes Ende mittels eines Verschlußstopfens
40 abgeschlossen ist. Der Verschlußstopfen 40 hat eine zentrale Bohrung 42, deren
inneres Ende
einen Ventilsitz bildet, an welchen eine Ventilkugel
44 zur Anlage kommen kann, um die Bohrung 42 zu schließen. Die Ventilkugel wird
an der Oberseite eines Schwimmkörpers 46 gehalten, der sich mit Füßen 48, die sich
am Boden des Schwimmkörpers befinden, am Boden der Rohrerweiterung 38 abstützt,
damit das Wasser aus der Rohrerweiterung 38 zurückfließen kann und die Entlüftung
gewährleistet, die der Einjustierung der Schlauch-Wasserwaage dient. An der Skala
ist jegliche Höhendifferenz sofort ablesbar.
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Das Ableserohr 36 ist mit einer Skala 50 versehen, die mit einer Null-Marke
ausgestattet ist.
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Das Ableserohr 36 ist zusammen mit der Skala 50 und der Rohrerweiterung
38 in einem Kunststofformkörper 52 sicher gelagert und gegen Stoß geschützt, den
an seinem unteren Ende sich konisch verjüngt und mit diesem Ende an einem Arm 54
des Schlittens 14 in einer entsprechenden Schlitzöffnung 56 eingehängt werden kann.
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Um die neue Schlauch-Wasserwaage in Betrieb zu nehmen, wird das Ventil
32 geschlossen, der Behälter 24 durch die EinSüllöffnung 28 hindurch mit Wasser
gefüllt und dann am Tragarm 18 in der dargestellten Weise aufgehängt.Dann wird das
Ventil 52 geöffnet und das Wasser läuft aus dem Behälter und füllt dabei den Schlauch.
Der Schlauch wird mit einer Hand in ca. 2 m Abstand vom Bebälter erfaßt, in etwa
Dehti3E,erhöhe gehalten, und dann mit der anderen Hand bis zum nidoren nde nachgezogen,
wodurch
eine absolut blasenfreie Füllung erfolgt. Der Füllvorgang dauert nur wenige Minuten
und zwar in Abhängigkeit von der Schlauchlänge. Wenn das Wasser in das Ableseröhrchen
36 eintritt wird der Schwimmkörper 46 in Richtung der Entlüftungsbohrung 42 bewegt
und schließt diese durch Anlage der Ventilkugel 44 am Ventilsitz.
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Die Schlauch-Wasserwaage ist damit einsatzfähig.
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Nunmehr stellt die Bedienungsperson das Stativ an die Stelle, wo ein
Bezugswert für das Sollniveau vorhanden ist und verschiebt den Schlitten 14 höhenmäßig
so, daß der Wasserspiegel im Behälter einen bestimmten Abstand vom Sollniveau hat,
also beispielsweise gerade etwa 1 m oberhalb eines Meterrisses liegt. Ein Verdrehen
des Schraubringes 26 ergibt dann eine Feineinstellung des Wasserspiegels bezüglich
der Skala am Ständer 10.
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Die Bedienungsperson nimmt dann das Ableserohr 36, das über einen
beispielsweise So m langen Schlauch 34 mit dem Behälter 24 verbunden ist und begibt
sich an die Arbeitsstelle, von wo sie den Behälter 24 nicht zu sehen braucht. Beispielsweise
kann der Behälter an der Vorderseite eines Hauses angeordnet werden, während die
Bedienungsperson mit dem Ableserohr 36 an der Hausrückseite arbeitet. Wenn das Rohr
36 lotrecht gehalten wird, kann kein Wasser aus dem Rohr austreten, auch wenn man
es gegenüber dem Behälter 24 auf wesentlich niedrigerem Niveau hält. Sobald aber
das Röhrchen mit seinem oberen
Ende höher als das Wasserniveau
im Behälter 24 liegt, gestattet das zurückfließende Wasser dem Schwimmkörper 46
aufgrund des Eigengewichtes eine Abwärtsbewegung, die eine Öffnung des Rückschlagventils
zur Folge hat. Das Rohr 36 ist damit automatisch entlüftet und es ist sichergestellt,
daß der Wasserspiegel im Rohr 36 genau auf dem gleichen horizontalen Niveau wie
der Wasserspiegel im Behälter 24 liegt.
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Die Skala 50 erleichtert das Arbeiten insofern, als man den Wasserspiegel
im Rohr auf die Null-Marke einstellen kann und dann sehr leicht Meßmarken an dem
jeweiligen Geäude entsprechend dem Bauplan anbringen kann, ohne - im begrenzten
Rahmen - einen Meterstab benutzen zu rnüssen.
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Durch das automatische Öffnen und Schließen des Ventils ist der Einsatz
der Schlauch-Wasserwaage erheblich vergrößert z.B. Nivellieren von Grundstücken
mit starkem Gefälle.