DE2446800A1

DE2446800A1 - Niveliereinrichtung, insbesondere fuer bauzwecke

Info

Publication number: DE2446800A1
Application number: DE19742446800
Authority: DE
Inventors: Robert K Genho
Original assignee: RPM Industries Inc
Current assignee: RPM Industries Inc
Priority date: 1974-03-18
Filing date: 1974-10-01
Publication date: 1975-09-25
Also published as: JPS50126260A; FR2265066A1; US3897637A

Description

Niveliereinrichtung, insbesondere für Bauzwecke

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Niveliereinrichtung, insbesondere für Bauzwecke, d. h. für die Anwendung im Bauhandwerk oder in der Bauindustrie, und insbesondere eine neue und verbesserte Niveliereinrichtung mit einem Laser zur Erzeugung eines Lichtstrahles, wobei die Hinrichtung für Nivaliorzv/eclc«, aur Einhaltung-von rechten Winkeln und zur Durchführung ähnlicher Aufgaben geeignet ist.

Eine auf deaa Markt befindliche Niveliereinrichtung besitzt einen Laser sowie ein Prisma am Ausgang, welches einstellbar ist, um den Äusgangsstrahl in verschiedenen Richtungen auszusenden. Eine weitere, auf dem Markt befindliche Einrichtung besitzt ebenfalls einen Laser, um einen einzigen Ausgangsstrahl zu erzeugen, wobei eine Vielzahl von Befestigungseinrichtungen vorgesehen sind, um den Lase^'-ih v^^chi^d^nen/ , · Lagen zu montieren. Diese bekannten Niveliereinrichtungen weisen eine Vielzahl von Nachteilen auf. Sie können beispiels'-'

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weise lediglich dazu benutzt werden, um jeweils im Augenblick nur in einer einzigen Achse eine Nivelierung bzw. Ausrichtung vorzunehmen. Eine Nivelierung gleichzeitig in zv/ei um 9o gegeneinander versetzte Achsen ist mit diesen bekannten Einrichtungen nicht möglich; es ist stets nur entweder eine Nivelierung in der vertikalen oder eine Nivelierung in der waagerechten möglich.

Der Erfindung liegt die Aufgabe augrunde, die Nachteile bekannter Niveliereinrichtungen zu beheben; zur Lösung dieser Aufgabe ist eine Niveliereinrichtung der eingangs beschriebenen Art erfindungsgemäß gekennzeichnet durch erste Mittel zum Aufstellen des Gehäuses der Niveliereinrichtung auf einer Oberfläche und zum Ausrichten des Gehäuses, sowie durch zweite Mittel, um vorn Gehäuse gleichzeitig mindestens zwei Strahlen des Lasers in zwei senkrecht zueinander verlaufende Achsen auszusenden. Hierdurch ist es bei der erfindungsgemäßen Niveliereinrichtung möglich, gleichzeitig in zwei Achsen, beispielsweise in der waagerechten und in der vertikalen Achse, eine Nivelierung bzw. Meßung durchzuführen. Die Niveliereinrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung gestattet es weiterhin, daß eine einzige Person, beispielsweise die rechten Winkel für ein Gebäude festlegt, d. h. die vier Ecken eines rechteckförrnigen Grundrisses. Uie erfindungsgemäße Niveliereinrichtung kann ferner mit einer leuchtfeuerähnlichen Einrichtung versehen sein, um auf diese Weise zusätzlich zu einem Nivelierstrahl eine Lichtebene zu erzeugen. Unter "leuchtfeuer'ihnlicher Einrichtung" ist eine Einrichtung zu verstehen, die beispielsweise mittels eines umlaufenden Spiegels einen in einer Ebene rotierenden Lichtstrahl erzeugt. Bei einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung sind drei räumlich um 9o° gegeneinander versetzte Lichtstrahlen vorgesehen.

"Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung werden im folgenden im Zusammenhang lait den Figuren an Ausführungsleispielen erläutert. Die Figuren stellen lediglich bevorzugte

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Ausführungsformen dar, die zur Erläuterung wiedergegeben sind. Es zeigen:

Fig.. 1 in perspektivischer Darstellung eine Hiveliereinrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung sowie die Verwendung dieser Einrichtung sur Nivelierung in zwei waagerechten Achsen;

Fig. 2 eine ähnliche Darstellung vie Fig. 1-, wob&i de.r Laser jedoch U'ii 9o g^reht wurce, v.n die vTsagerechte und vertikale zur gleichen Zeit anzuzeigen;

Fig. 3 die Niveliereinrichtung gemäß den Fig. 1 und 2, jedoch mit einer leuchtfeuerähnlichen Einrichtung versehen, um eine Lichtebene parallel zu einem Wivelierstrahl zu zeugen?

Fig. 4 einen vergrößerten vertikalen Schnitt entlang der Linie 4-4 der Fig. 2;

Fig. 5 eine Darstellung entlang der Linie 5-5 der Fig. 4; Fig. 6 eine ähnliche Darstellung wie Fig. 2, jedoch bei einer weiteren Ausführungsform mit drei gleichzeitigen Ausgangsstrahlen;

Fig. 7 eine Prinzipdarstellung des Inneren des Nivelier- instrumentes gemäß Fig. 6.

Wie in den Fig. 4 und 5 gezeigt ist, ist ein Laser Io in einem Gehäuse 11 befestigt, welches einen rohrförmigen Körper mit Endplatten 13 und 14 aufweisen kann. Der Laser Io besitzt beispielsweise die übliche Konstruktion, wobei die inneren zur Befestigung des Lasers vorgesehenen Elemente im wesentlichen von der Gestalt des Lasers abhängen. Bei der in Fig. gezeigten Ausführungsform ist der Laser Io mittels Bügel gehaltert, die ihrerseits wiederum an einer Platte 15 befestigt sind, welch letztere dann von der Innenwand des Gehäuses getragen wird. Eine erste Linse 16 und eine weitere Linse sind in geeigneten Haltern an der Platte 15 befestigt, um den Laserstrahl auf eine Einrichtung 2o zum Aufspalten des Strahles zu richten. .

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Die Einrichtung 2o kann beispielsweise eine übliche Anordnung sein, die einen Teil des Laserstrahls 21 durchläßt, um einen ersten Ausgangsstrahl 22 zu erzeugen, und den anderen Teil des Laserstrahls 21 reflektiert, um dadurch den zweiten Ausgangsstrahl 23 zu erzeugen. Die Strahlen 22 und 23 treten durch geeignete Fenster 24 bzw. 25 aus dem Gehäuse 11 aus. Die Einrichtung 2o ist in der Regel ein halb durchlässiger Spiegel 26, welcher in einer einstellbaren Fassung 27 befestigt ist, die beim Hersteller der Nxveliereinrichtung justiert wird, um den angestrebten Winkel (gewöhnlich 9o°) zwischen den Ausgangsstrahlen 22 und 23 einzuhalten.

Im Bereich des einen Gehäuseendes sind feste Auflagepunkte 3o und 31 und im Bereich des anderen Gehäuseendes einstellbare Auflagepunkte 32 und 33 vorgesehen. Ein Block bzw. eine Platte 35 ist mittels einer Schraube 36 drehbar an der Endplatte 14 gehaltert. Eine Schraube 37 zur Einstellung, vorzugsweise in festgelegten Schritten, ist im Block 35 vorgesehen, wobei diese Schraube 37 in Einstellöffnungen 38 in der Platte 14 eingreift. Bei einer bevorzugten Ausführungsform sind zwei um 9o gegeneinander versetzte Öffnungen 38 vorgesehen.

Ein weiterer Block bzw. eine weitere Platte 4o besitzt einen schwalbenschwanzförmigen Abschnitt 41, welcher in einer entsprechende ausgebildeten öffnung im Block 35 untergebracht ist. Der Block 4o wird durch eine Stellschraube 42 bewegt, die im Block 35 unverschiebbar gelagert ist und in ein Gewinde im Block 4o eingreift.

Ein weiterer Block 44 wird von dem Block 4o getragen und ist am Block 4o mit Hilfe einer Schraube 45 festgeklemmt. Die Auflagepunkte 32 und 33 sind mit Hilfe von Gewinden am Block bzw. an der Platte 44 befestigt.

Eine Einrichtung 48 zum Ausrichten bzw. Nivelieren besitzt eine erste und eine zweite Wasserwaage 49 bzw. 5o, wobei die

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Einrichtung 48 hinter einem Glas 5o an der dem Auflagepunkt 3o abgewandten Seite des Gehäuses 11 befestigt ist. Eine ähnliche Einrichtung 52 ist an der dem Auflagepunkt 31 abgewandten Seite des Gehäuses vorgesehen. Bei der Herstellung werden der Laser Io, die Einrichtung 2o zur Aufspaltung des Strahles sowie die Einrichtungen 48 und 52 so im Gehäuse justiert, daß die Strahlen 22 und 23 bei einer Anordnung in der Niveliereinrichtung gemäß Fig. 1 zwei um 9o gegeneinander versetzte horizontale Achsen anzeigen, wenn die Wasserwaagen der Einrichtung 52 ausgerichtet bzw. in die Waage gebracht sind, und daß bei einer Anordnung der Niveliereinrichtung gemäß Fig. 2 der Strahl 22 eine horizontale und der Strahl 23 eine vertikale Achse anzeigen, wenn die Wasserwaagen der Einrichtung 48 ausgerichtet bzw. in die Waage gebracht sind. Nach dieser Justierung ist die erfindungsgemäße Niveliereinrichtung betriebsbereit.

Ein Beispiel für die Verwendung der erfindungsgemäßen Niveliereinrichtung zur Erzeugung eines Niveaus bzw. einer Nivelierung in zwei gegeneinander um 9o° versetzten Richtungen ist in Fig. 1 gezeigt. Die Niveliereinrichtung wird dabei in einer Position, wie sie in Fig. 1 gezeigt ist, angeordnet, wobei der Auflagepunkt 31 in der vorher bestimmten Ecke plaziert wird. Die Niveliereinrichtung wird dann durch unabhängiges Einstellen der Schrauben 32 und 33 ausgerichtet bzw. so eingestellt, daß sich die Wasserwaagen der Einrichtung 52 in der Waage befinden bzw. eine genaue Ausrichtung in der Horizontalen anzeigen. Der Strahl 22 wird dann durch Einstellung der Schraube 42 in die gewünschte Richtung gerichtet, wodurch der Strahl nun das Niveau in dieser Richtung anzeigt, während der Strahl 23 das Niveau bzw. die Waagerechte in einer um 9o° versetzten Richtung bestimmt. Die gewünschten Längen können dann entlang beider Strahlrichtungen abgesteckt werden, wonach das Instrument dann an einer der neu ermittelten Ecken aufgestellt und der Vorgang wiederholt wird. Nachdem die Niveliereinrichtung entsprechend der Fig. 1 ausgerichtet worden ist, kann weiterhin auch eine vertikale oder eine lotrechte Achse an der Ecke ermittelt werden, und zwar durch Lösen der Schraube 37 und ,

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durch Drehen des Gehäuses in die in Fig. 2 gezeigte Stellung. Für einen Fachmann ist es klar, daß die erfindungsgemäße Niveliereinrichtung auch für viele andere Zwecke in der Bauwirtschaft bzw. im Bauhandwerk verwendet werden kann.

Die erfindungsgemäße Niveliereinrichtung kann weiterhin auch dazu verwendet werden, um eine Lichtebene zu erzeugen, wofür dann an einem der Fenster, beispielsweise am Fenster 25 (Fig. 3), eine leuchtfeuerähnliche Einrichtung montiert wird. Die leuchtfeuerähnliche Einrichtung ist eine übliche Anordnung, die ein Bauelement, beispielsweise einen Spiegel oder ein Prisma besitzt und einen einfallenden Strahl so reflektiert, daß der Ausgangsstrahl um 9o gegenüber dem Eingangsstrahl versetzt ist. Die leuchtfeuerähnliche Einrichtung besitzt weiberhin einen Motor oder eine andere mechanische Antriebseinrichtung, um das den Strahl reflektierende Element zu drehen, um dadurch eine Lichtebene zu erzeugen, wie dies im wesentlichen in Fig. 3 gezeigt ist.

Bei der Ausführungsform der Fig. 3 ist eine Niveliereinrichtung 55 am Boden 56 eines Raumes 57 in einer Position gemäß Fig. 1 angeordnet, wobei der Strahl 22 eine, horizontale Bezugslinie liefert. Eine übliche leuchtfeuerähnliche Einrichtung 59 ist anstelle des Fensters 25 am Gehäuse befestigt. Wenn die leuchtfeuerähnliche Einrichtung rotiert, beschreibt der von dieser Einrichtung ausgesandte Strahl Go die Umgrenzungslinie 61 einer vertikalen Ebene an den Wänden, am Boden und an der Decke des Raumes 57, so daß eine einzige Bedienungsperson in einem ninzigen Arbeitsgang den vertikalen Verlauf und die Anordnung einer Wand relativ zu den Seitenwänden ermitteln kann.

Eine Ausführungsform mit drei Ausgangsstrahlen ist in den Fig. 6 und 7 gezeigt, wobei die Elemente, die den Elementen der Ausführungsform gemäß den Fig. 1 bis 5 entsprechen, mit gleichen Bezugszeichen bezeichnet sind«, Eine zweite Einrichtung 65 nur Strahlaufspaltung ist im Laserstrahl 21, 22 vorgesehen* um ein Ausgangsstrahl 66 zu örsetsgen,? der mittels der Spiegel 67 %m& um 9o° gegenüber den StffaMarfe S2/ Ηίπώη *3 versetzt ist, wobei

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alle drei Strahlen 22, 23 und 66 einen gemeinsamen Entstehungsbzw. Ausgangspunkt an dem halb durchlässigen Spiegel 26 haben.

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Claims

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Patentansprüche

[ l.J Niveliereinrichtung insbesondere für Bauzwecke, mit einem Gehäuse und einem Laser in diesem Gehäuse, gekennzeichnet c-.urch erste Mittel (3o, 31, 32, 33) zum Aufstellen des Gehäuses (s) auf einer Oberfläche und zum Ausrichten dieses Gehäuses (S) sowie durch zweite Mittel (2o), um vom Gehäuse gleichzeitig mindestens zwei Strahlen (22, 23) des Lasers (lo) in zwei senkrecht zueinander verlaufenden Achsen auszusenden.
2. Niveliereinrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Einrichtung (35) , die eine D.rehung des Lasers (lo) um eine seiner Achsen um 9o gestattet.
3. Niveliereinrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine Einrichtung (2o) zur Strahlaufspaltung vorgesehen ist, die einen Teil der einfallenden Laserstrahlung durchläßt und einen T al der Laserstrahlung um 9o° gegenüber dem einfallenden Strahl reflektiert.
4. Niveliereinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß zum Aufstellen und Ausrichten des Gehäuses (S) an diesgm-erste, zweite und dritte Auflagepunkte (3o, 32, 33) sowie/raubmittel vorgesehen sind, über die die Auflagepunkte (3o, 32, 33) mit dem Gehäuse (11) verbunden und relativ zum Gehäuse (11) verschiebbar sind.
5. Niveliereinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, gekennzeichnet durch einen ersten Block (24) an dem Gehäuse (11) wobei die ersten und zweiten Auflagepunkte (32, 33) mittels Gewinde in diesem Block (44) im wesentlichen parallel gehaltert sind, sowie durch Mittel (42) um den Block (44) relativ zum Gehäuse (11) zu verschieben.

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6. Niveliereinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, ' . gekennzeichnet durch einen zweiten Block (35) der am Gehäuse (11) drehbar montiert ist, wobei der erste Block ,(44) am zweiten Block (35) befestigt ist und durch Mittel (37, 38) zum Einstellen vorzugsweise in vorgegebenen •Schritten des zweiten Blocks (35) relativ zum Gehäuse (11) beispielsweise in zwei vorgegebenen Stellungen.
7. Niveliereinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, gekennzeichnet durch einen vierten Auflagepunkt (31), welcher gegenüber dem dritten Auflagepunkt (3o) um 9o versetzt angeordnet ist, durch einen Block (35, 44) drehbar am Gehäuse (11) gehaltert ist, wobei der erste und zweite Auflagepunkt (32, 3.3) im wesentlichen parallel zueinander mit Hilfe von Gewinden an diesem Block befestigt sind, sowie durch Mittel (37, 38) zum Einstellen des Blockes (35, 44) relativ zum Gehäuse (11) in zwei um 9o° gegeneinander versetzte Stellungen.
8. Niveliereinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, gekennzeichnet durch eine leuchtfeuerähnliche Einrichtung (59) an dem Gehäuse (11), welche Einrichtung Mittel zum Reflektieren eines Strahles (23) unter einem Winkel von 9o und in eine Ebene, die parallel zum anderen Strahl (22) liegt, aufweist, sowie durch eine Einrichtung zum Drehen der reflektierenden Mittel der leuchtfeuerahnliehen Einrichtung (59), um den einen Strahl (23) in dieser Ebene zu bewegen.
9. Niveliereinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, gekennzeichnet durch Mittel (26, 65, 67, 68) um gleichzeitig drei Strahlen (22, 23, 66) vom Laser in drei räumlich zueinander um 9o° versetzte Achsen vom Gehäuse (11) auszusenden
10. Niveliereinrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die drei Strahlen einen gemeinsamen Ausgangs- bzw. Entstehungspunkt■besitzen.

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11. Miveliereinrichtung nach Anspruch 9 oder Io, gekennzeichnet dux-ch eine erste Einrichtung (26) sowie durch eine zweite Einrichtung (65) zur Strahlaufspaltung sowie durch eine Spiegeleinrichtung (67, 68) um den dritten Strahl (66) in der gewünschten Richtung auszusenden.

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