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Nivelliervorrichtung Die Erfindung betrifft eine Nivelliervorrichtung
zum Bestimmen von horizontal voneinander entfernten Punkten, die auf der gleichen
Höhe liegen oder einen gewählten Höhenunterschied voneinander haben.
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Im Bauwesen müssen oft horizontal voneinander entfernte Punkte festgelegt
werden, die sich auf gleicher Höhe oder auf unterschiedlichen Höhen befinden. Die
erfindungsgemäße Nivelliervorrichtung besitzt zwei Ständer, welche die einander
entgegengesetzten Enden eines durchsichtigen Schlauches tragen, der eine durchsichtige
oder gefärbte Flüssigkeit enthält. Die Vorrichtung kann zum Bestimmen von horizontal
voneinander entfernten Punkten verwendet werden, die sich auf gleicher Höhe befinden,
weil dann der Flüssigkeitsstand in den einander entgegengesetzten aufwärtsgerichteten
Endteilen des die Ständer miteinander verbindenden Schlauches gleich ist. Mit Hilfe
von verschiedenen Skalen, die an den Ständern angebracht und relativ zu ihnen verschiebbar
sind, kann man auch horizontal voneinander entfernte Punkte bestimmen, die einen
vorherbestimmten Höhenunterschied voneinander haben.
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Die Hauptaufgabe der Erfindung besteht in der Schaffung einer Vorrichtung,
die nicht nur zum Bestimmen von horizontal voneinander entfernten Punkten verwendet
werden kann, die auf gleicher Höhe liegen, sondern auch von horizontal voneinander
entfernten Punkten, die einen vorherbestimmten Höhenunterschied voneinander haben.
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Eine mit dieser Aufgabe im Zusammenhang stehende Aufgabe der Erfindung
besteht in der Schaffung einer Nivelliervorrichtung mit einem Verbindungsschlauch,
der einander entgegengesetzte, durchsichtige Endteile besitzt und eine Flüssigkeit
enthalten kann, so daß der Flüssigkeitsstand in den horizontal voneinander entfernten
Endteilen gleich ist, wenn diese Endteile aufwärtsgerichtet und zur Umgebungsatmosphäre
hin offen sind.
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Eine mit der zuletztgenannten Aufgabe im Zusammenhang stehende Aufgabe
der Erfindung besteht in der Schaffung einer Nivelliervorrichtung, in welcher der
Schlauch an seinen einander entgegengesetzten Enden mit handbetätigbaren Luftventilen
versehen ist, so daß die in dem Schlauch befindliche Flüssigkeit auch dann in dem
Schlauch gehalten wird, wenn ein Endteil desselben während der Überführung an einen
entfernten Punkt sehr stark gehoben oder gesenkt wird.
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Eine weitere wichtige Aufgabe der Erfindung besteht in der Schaffung
einer Nivelliervorrichtung, die mit verschiedenen Skalen versehen ist, welche die
Verwendung der Vorrichtung unter verschiedenen Bedingungen erleichtern.
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Schließlich besteht eine Aufgabe der Erfindung im Zusammenhang mit
den vorgenannten Aufgaben in der Schaffung einer Nivelliervorrichtung, die mit üblichen
Verfahren
herstellbar und einfach aufgebaut und verwendbar ist, so daß die Vorrichtung wirtschaftlich
und dauerhaft ist und relativ störungsfrei verwendet werden kann.
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Zur Lösung der vorgenannten und anderer Aufgaben und zur Erzielung
weiterer Vorteile schafft die Erfindung eine Vorrichtung mit zwei aufrechtstehenden
Ständern mit breiten Füßen, mit denen die Ständer auf in verschiedenen Höhen angeordnete
Auflagerflächen gestellt werden können. Auf jedem Ständer ist ein vertikal langgestreckter
Träger montiert, der gegenüber dem Ständer vertikalverstellbar ist. Jeder Ständer
ist mit einer Doppelskala versehen, die einen Mittelpunkt besitzt und mit deren
Hilfe der entsprechende Träger gegenüber dem Ständer oberhalb und unterhalb einer
vorherbestimmten Relativstellung genau eingestellt werden kann. Jeder Träger besitzt
eine ähnliche Doppelskala, deren Skalenwerte gegensinnig zu den Skalenwerten der
Skala auf dem Ständer zunehmen.
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Jeder Träger besitzt eine Einrichtung zum Tragen eines sich vertikal
erstreckenden Schlauchendteils und zum vertikalen Einstellen des Schlauchendteils
längs des Trägers. Jeder Träger besitzt ferner eine zweite Doppelskala, deren Maßstab
doppelt so groß ist wie der Maßstab der ersten Skala.
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Die Mittelpunkte der ersten und der zweiten Skala des Trägers fluchten
horizontal miteinander und korrespondieren mit dem Mittelpunkt der Skala auf dem
entsprechenden Ständer. Jeder Träger ist mit einem längs desselben vertikalverstellbaren
Zeiger versehen, der in eine Stellung bewegt werden kann, in der er der zweiten
Skala des Trägers gegenüberliegt. Zwischen den Trägern ist ein Schlauch angeordnet,
dessen einander entgegengesetzte Endteile sich aufwärts längs der entsprechenden
Träger erstrecken, von ihnen getragen werden und längs derselben verstellbar sind.
Der Schlauch ist an beiden Enden mit je einem handbetätigbaren Luftventil versehen.
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachstehend anhand der
beigefügten Zeichnungen beschrieben, in denen gleiche Bezugsziffern gleiche Teile
bezeichnen.
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Fig. 1 zeigt in einer Seitenansicht eine Nivelliervorrichtung gemäß
der Erfindung mit Ständern, die an horizontal voneinander entfernten Standorten
angeordnet sind, wobei der Flüssigkeitsstandunterschied zwischen den Endteilen des
Verbindungsschlauches dem Höhenunterschied zwischen den Auflagerflächen entspricht,
auf denen die Ständer stehen.
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Fig. 2 zeigt in größerem Maßstab einen Schnitt längs der Linie 2-2
in Fig. 1.
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Fig. 3 zeigt schaubildlich einen der Ständer der Nivelliervorrichtung
und die ihm zugeordneten Teile der Vorrichtung, wobei Teile des an dem Ständer angeordneten,
vertikalverschiebbaren Trägers weggebrochen sind, damit die darunter, auf einer
Seite des Ständers vorgesehene Doppelskala sichtbar wird.
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Fig. 4 zeigt schaubildlich als Teildarstellung den oberen Teil der
in Fig. 3 dargestellten Vorrichtung, von der in Fig. 3 hinten liegenden Seite gesehen.
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Die erfindungsgemäße Nivelliervorrichtung 10 besitzt zwei aufrechtstehende
Ständer 12 mit horizontalen Püßen 14, die mit Verankerungsbändern 16 versehen sind,
mit denen die Füße 14 auf jeder geeigneten Auflagerfläche befestigt werden können.
Jeder Fuß 14 ist ferner mit einer Schlauchklemme 18 versehen, die zum Festklemmen
des entsprechenden Endteils eines durchsichtigen Schlauches 20 dient, der sich zwischen
den Ständern 12 erstreckt.
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Jeder Ständer 12 ist auf einer Seitenfläche 24 mit einer Doppel skala
22 versehen, deren Skalenwerte von ihrem oberen Ende abwärts und von ihrem unteren
Ende aufwärts zu einem Mittelpunkt zunehmen, der etwa 60 cm über der Unterseite
des entsprechenden Fußes 14 angeordnet ist.
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Auf jeden Ständer 12 ist teleskopartig eine Traghülse 26 aufgeschoben,
die längs des Ständers 12.vertikalverschiebbar und von ihm geführt ist. Die Hülse
26 ist auf ihrer der Seitenfläche 22 des Ständers 12 benachbarten Seitenfläche 28
mit einer zweiten Doppel skala 30 versehen, deren Skalenwerte von einem Mittelpunkt
32 aufwärts und abwärts zunehmen. Wenn das obere Ende der Hülse 26 mit dem oberen
Ende des Ständers 12 bündig ist, korrespondiert der Mittelpunkt 32 der Skala 30
mit dem Mittelpunkt der Skala 22.
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An der von der Seitenfläche 24 des Ständers 12 entfernten Seitenfläche
34 der Hülse 26 ist der eine Flansch 36 eines Winkeleisens 38 befestigt, dessen
zweiter Flansch 40 allgemein parallel zu der Seitenfläche 28 der Hülse 26 angeordnet
ist. An dem Flansch 40 ist mit Befestigungselementen ein Doppelskalenglied 42 befestigt.
Dieses ist mit einer Doppelskala 44 versehen, deren Skalenwerte von ihrem mit dem
Mittelpunkt 32 horizontal fluchtenden Mittelpunkt 46 aufwärts und abwärts zunehmen
und deren Maßstab doppelt so groß ist wie der der Skala 30.
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Gemäß Fig. 2 ist an dem Flansch 40 mittels einer lösbaren Klemmvorrichtung
50 eine Zeigeranordnung 48 festgeklemmt, die längs des Flansches verstellbar ist.
Die Klemmeinrichtung 50 trägt den Zeiger 52 der Zeigeranordnung 48. Die das Doppelskalenglied
42 und den Flansch 40 durchsetzenden Befestigungselemente 43 sind mit Klemmteilen
versehen,
die einen in der Innenecke des Winkeleisens 38 angeordneten, vertikal ausfahrbaren
Stab 54 festklemmen und dadurch tragen. Jeder Stab 54 ist an seinem-oberen Ende
mit einer nach oben offenen Quernut 56 versehen (Fig. 4).
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An dem oberen Ende jedes Ständers 12 ist eine Befestigungsöse 58
befestigt, an der das eine Ende eines langgestreckten, biegsamen Bandes oder einer
Schnur 60- befestigt ist, mit dessen oder deren Hilfe der Ständer leicht getragen
werden kann.
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Jede Traghülse 26 besitzt eine den Schlauchklemmen 18 entsprechende
Schlauchklemme 62. Der Schlauch 20 ist an seinen Enden mit handbetätigbaren Luft-
und Wasserventilen 64 versehen, an denen Aufhängeschnüre 66 befestigt sind. Der
Schlauch ist ferner an jedem endteil mit einem längsverschiebbaren Markierungsring
68 versehen, der in der eingestellten Stellung reibungsschlüssig festgehalten wird.
Ferner ist jeder Ständer mit mehreren dünnen Nägeln 70 versehen, die unter verschiedenen
Neigungswinkeln durch die Öffnungen 72 in den einander entgegengesetzten Endteilen
des Verankerungsbandes 16 gesteckt werden können, so daß die Füße 14 in der Erdoberfläche
verankert werden können, die in Fig. 1 mit 74 bezeichnet ist. Schließlich ist jede
Traghülse 26 mit einer magnetisch festgehaltenen, langgestreckten Wasserwaage 76
versehen, die verwendet werden kann, wenn die Ständer 12 erforderlichenfalls unterlegt
werden, damit sie sich vertikal von den Auflagerflächen für die Füße 14 erstrecken.
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Die Nivelliervorrichtung kann in der in Fig. 1 gezeigten Weise sehr
einfach zum Bestimmen von horizontal voneinander entfernten Punkten verwendet werden,
die auf gleicher Höhe liegen. Gemäß Fig. 1 geben an den voneinander
entfernten
Standorten der tände 12 die Oberflächen 18 der in dem Schlauch 20 enthaltenen Flüssigkeit
gleiche Höhen an. Dabei sei darauf hingewiesen, daß sich der Zeiger 52 der rechten
Anordnung etwa 146 mm oberhalb des Zeigers 52 der linken Anordnung befindet.
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Außer zu dieser Bestimmung von horizontal voneinander entfernten
Punkten, die auf gleicher Höhe liegen, kann man die Vorrichtung auch zur Bestimmung
der Höhe des oberen Endes des Stabes über den Mittelpunkten der Skalen 30 und 44
verwenden. Zu diesem Zweck ist jedes Winkeleisen 38 in seiner Innenecke mit einer
Marke 80 versehen, die horizontal mit den Mittelpunkten 32 und 46 fluchtet und mit
der eine ähnliche Marke 82 auf dem Stab 54 gefluchtet werden kann. Wenn man zwischen
den eingekerbten oberen Enden der Stäbe 54 eine Schnur spannt und die Hülsen 26
auf dieselbe Höhe einstellt und mit Hilfe der in die Ständer 12 eingeschraubten
Klemmschrauben 84 festlegt, gibt die Schnur zwischen den Ständern 12 eine horizontale
Bezugslinie an, die beispielsweise bei der Herstellung einer Hängedecke vorteilhaft
verwendet werden kann.
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Die Luftventile 64 ermöglichen es, einen der Ständer in der gewünschten
Weise aufzustellen und dann den anderen Ständer an einen entfernten Standort zu
tragen, ohne daß darauf geachtet werden muß, daß die Höhenlage des zweiten Ständers
während seiner Überführung zu dem entfernten Standort nicht zu stark verändert wird.
Auch bei einer starken Veränderung der Höhenlage eines der Ständer während seiner
Überführung verhindern die Luftventile 64 einen Flüssigkeitsverlust aus dem Schlauch
20. Nach dem richtigen Aufstellen der beiden Ständer müssen natürlich die beiden
Luftventile 64 geöffnet werden. Wenn nach dem Aufstellen des ersten Ständers der
zweite Ständer unter starker Veränderung
seiner Höhenlage an den
vorherbestimmten, entfernten Standort überführt werden soll, braucht man jedoch
nur das Luftventil 64 des zweiten Ständers zu schließen, weil bereits durch das
Schließen eines Luftventils 64 eine Verschiebung der Flüssigkeitssäule in dem Schlauch
20 verhindert wird, wenn der zweite Ständer bei seiner Überführung keine Höhenlage
einnimmt, die beträchtlich höher ist als die des ersten Ständers.
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Der Maßstab der Skala 44 ist doppelt so groß wie der der Skala 30,
weil nach der Bewegung des zweiten Ständers an einen entfernten Standort der Höhenunterschied
zwischen den Sondern nur halb so groß ist wie der an dem zweiten Ständer angezeigte
Höhenunterschied. Die Zeigeranordnung 48 kann ferner zur Anzeige verschiedener Höhen
an einer Wand verwendet werden, an welcher der entsprechende Ständer angeordnet
werden kann. Die vertikale Verstellbarkeit der Traghülsen 26 längs der entsprechenden
Ständer 12 erleichtert es ferner, die Skalen 30 und 44 auf den beiden Hülsen 26
horizontal miteinander zu fluchten, wenn die entsprechenden Ständer in verschiedenen
Höhenlagen angeordnet sind. In diesem Fall kann man mit Hilfe der Skala den Unterschied
zwischen den Höhenlagen der Ständer bestimmen.
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Man erkennt daher, daß die verschiedenen Skalen 22, 30 und 44 und
die Anzeigemarken 80 und 82 sowie die Zeigeranordnungen 48 in vielen Fällen nicht
nur zu der Bestimmung von gleichen, sondern auch zur Bestimmung von um einen bestimmten
Betrag differierenden Höhenlagen an voneinander entfernten Standorten verwendet
werden können.
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Im Gebrauch der Vorrichtung kann man die Ständer 12 in der in Fig.
1 gezeigten Weise relativ zueinander anordnen und kann der Schlauch eine solche
Flüssigkeitsmenge enthalten, daß die Flüssigkeitsoberflächen in den einander
entgegengesetzten
Endteilen des Schlauches 20 den entsprechenden Skalen 30 gegenüberliegen. Man kann
die einander entgegengesetzten, von den Trägern oder Traghülsen 26 getragenen Endteile
des Schlauches als rohrförmige Elemente ansehen, zwischen deren unteren Enden sich
der mit ihnen einstückige, übrige Teil des biegsamen Schlauchs erstreckt.
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Nachdem zunächst der in Fig. 1 links gezeigte Ständer so aufgestellt
worden ist, daß das obere und das untere Ende seiner Traghülse mit dem oberen bzw.
unteren-Ende der Skala 22 korrespondiert und der in Hig. 1 rechts gezeigte Ständer
12 aufgestellt worden ist, wird der von dem rechten Ständer 12 getragene Endteil
des Schlauches relativ zu den Klemmvorrichtungen 62 vertikal verschoben, bis sich
die Wasseroberfläche in dem von dem linken Ständer 12 getragenen Schlauchendteil
auf dem in Fig. 1 mit 78 bezeichneten Niveau befindet. In der Annahme, daß jede
Traghülse 26 gegenüber der zugeordneten Skala 22 zentriert ist, zeigt dann die Flüssigkeitsoberfläche
78 in dem von dem rechten Ständer getragenen Ständer 12 den Höhenunterschied zwischen
den Auflagerflächen für die Füße 14 an.
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Wenn dagegen zunächst beide Ständer 12 an dem in Fig. 1 links gezeigten
Standort so aufgestellt werden, daß sich die Flüssigkeitsoberflächen 78 am Mittelpunkt
der Skalen 30 befinden, führt die Bewegung des rechten Ständers 12 in seine in big.
1 gezeigte Stellung nicht unbedingt dazu, daß die Flüssigkeitsoberfläche 78 des
in Mig. 1 rechts angeordneten Ständers den Höhenunterschied zwischen den Ständern
richtig anzeigt. Da der Schlauch 20 wie alle biegsamen Schläuche gestreckt oder
radial aufgeweitet werden oder sich radial zusammenziehen kann, bewirkt eine Änderung
der Höhenlage eines der Ständer 12 eine Veränderung des Niveaus der Flüssigkeitsoberfläche
in dem von dem höheren
Ständer 12 getragenen Schlauchendteil. Daher
muß mindestens einer der Schlauchendteile relativ zu der ihn tragenden Traghülse
26 vertikal verstellbar sein, damit nach einer Veränderung der Höhenlage eines der
Ständer 12 der von ihm getragene Schlauchendteil gegenüber der ihn tragenden Hülse
derart verstellbar ist, daß die Flussigkeitsoberfläche in dem anderen Schlauchendteil
mit dem Mittelpunkt der entsprechenden Skala 30 korrespondiert. Nach dem Verstellen
des Schlauchendteils, der von dem Ständer 12 getragen wird, dessen Höhenlage verändert
worden ist, zeigt die Flüssigkeitsoberfläche 78 in dem verstellten Schlauchendteil
an der entsprechenden Skala 30 den Höhenunterschied zwischen den Auflagerflächen
für die Ständer 12 an.
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Wenn die Veränderung der Höhenlage so groß ist, daß der Spiegel 78
in dem Schlauchendteil, der von dem in Fig. 1 rechts gezeigten Ständer getragen
wird, nicht mehr der entsprechenden Skala 30 gegenüberliegt, kann die entsprechende
Traghülse 26 relativ zu diesem Ständer 12 verstellt werden und kann die von der
Oberfläche 78 an der rechten Skala 30 angezeigte Höhendifferenz zu dem an der entsprechenden
Skala 22 ablesbaren Betrag addiert werden, um den die entsprechende Traghülse 26
vertikal verstellt worden ist. Wenn die Veränderung der Höhenlage so groß ist, daß
auch nach der Verstellung des entsprechenden Schlauchendteils und der entsprechenden
Traghülse 26 die Flüssigkeitsoberfläche der Skala 30 nicht gegenüberliegt, kann
man den entsprechenden Stab 54 derart höhenverstellen, daß sein oberes Ende 54 mit
einem gewünschten, erhöht angeordneten Gegenstand korrespondiert. In diesem Fall
kann man die bekannte Höhe des Stabes oberhalb der Marke 82 und deren Höhe oberhalb
der Marke 80 zu den von den Skalen 22 und 30 abgelesenen Beträgen addieren.
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Es wird angenommen, daß vorstehend eine Anwendungsmöglichkeit der
Nivelliervorrichtung 10 verständlich gemacht worden ist, doch können die verschiedenen
Einstellmöglichkeiten der Vorrichtung auch für andere Zwecke verwendet werden. Im
wesentlichen bei jeder Verwendung der Vorrichtung 10 ist es, daß infolge der Verwendung
der Klemmvorrichtungen 62 die Endteile des Schlauches 20 gegenüber den Skalen 30
der Traghülsen 26 vertikal verstellbar sind, damit der Schlauchendteil an jenem
Ständer, dessen Höhenlage verändert wird, so verstellt werden kann, daß die Flüssigkeitsoberfläche
in dem anderen Schlauchendteil dem Mittelpunkt der entsprechenden Skala 50 gegenüberliegt.
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Die Schlauchenden sind mit den Klemmvorrichtungen 62 abnehmbar befestigt
und mit längsverschiebbaren Markierungsringen 68 versehen, die in ihrer eingestellten
Lage reibungsschlüssig festgehalten werden. Wenn infolge eines beschränkten Raums
oder aus anderen Gründen eine bestimmte Höhenbestimmung leichter durchgeführt werden
kann, wenn man die Schlauchenden von den Traghülsen 26 entfernt, kann man den Ring
68 auf dem einen Schlauchendteil in eine Höhenlage bringen und den anderen Schlauchendteil
in so verstellen, daß die Flüssigkeitsoberfläche in dem ersten Schlauchendteil dem
entsprechenden Ring gegenüberliegt. Danach kann man den anderen Ring längs des entsprechenden
Schlauchendteils in die gewünschte Höhenlage bringen und den Abstand zwischen dieser
Höhenlage und dem Niveau der entsprechenden Flüssigkeitsoberfläche messen.
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An dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel der Erfindung
kann der Fachmann im Rahmen des Erfindungsgedankens ohne weiteres zahlreiche Ab-
und Veränderungen vornehmen.