DE2607280C3 - Vorrichtung zum Ausrichten eines Laser-Leitstrahlgerätes zu einem an anderem Ort aufgestellten Richtgerät - Google Patents
Vorrichtung zum Ausrichten eines Laser-Leitstrahlgerätes zu einem an anderem Ort aufgestellten RichtgerätInfo
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Description
obere Gerät in einer Neigung zur Horizontalen aufgestellt ist, weil beispielsweise der Zielpunkt nicht in
einer horizontalen Ebene mit dem oberen Richtgerät steht, so wird die Ausrichtung der beiden Geräte
außerordentlich erschwert
Ein weiterer Nachteil besteht darin, daß die Empfangsdetektoren optoelektronisch arbeiten. Elektronische
Geräte sind aber im rauhen Baustellenbetrieb außerordentlich störanfällig.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher,
eine Vorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, die ohn? komplizierte Elektronik ein schnelles
und präzises Ausrichten der beiden Geräte auch unter ungünstigen Aufstellungsbedingungen ermöglicht
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst,
daß die Erzeugungseinrichtung mittels einer feststehenden Optik einen Strahlfächer erzeugt und daß die
Empfangseinrichtung ein Okular zur gemeinsamen Betrachtung der beiden Fenster über geeignete
Strahlumlenkeinrichtungen aufweist Der Strahlfächer erzeugt an seinem Auftreffort eine gut sichtbar; Linie.
Fällt der Strahlfächer auf die Oberfläche des auszurichtenden Gerätes, so ergibt sich auf dessen Oberfläche
eine Linie, die sehr einfach zur Grobausrichtung des Gerätes herangezogen werden kann. Da der Strahlfächer
bei dem üblichen Abstand von mehreren Metern zwischen den beiden Geräten am Auftreffpunkt eine gut
sichtbare Linie von mehreren Metern erzeugt müssen die Geräte nicht wie bei der bekannten Konstruktion
senkrecht übereinander aufgestellt werden. Die Geräte können gegeneinander versetzt oder auch in einem
Neigungswinkel zueinander aufgestellt werden. Dadurch wird das Ausrichten außerordentlich vereinfacht
und beschleunigt Die Empfangseinrichtung ist gegenüber der bekannten elektronisch arbeitenden Empfangsvorrichtung
wesentlich robuster, da sie nur eine passive Optik aufweist
Die erfindungsgemäße Empfangseinrichtung zeichnet sich ferner dadurch vorteilhaft aus, daß sie über das
Okular die gemeinsame Betrachtung der beiden Empfangsfenster gestattet Der Bedienungsmann sieht
durch das Okular also gleichzeitig den Fächer an beiden Fenstern und kann unter Ausnutzung der hohen
Genauigkeit des Auges gegenüber relativen Verschiebungen der beiden sichtbaren Linien hochgenau
ausrichten. Diese Ausrichtung ist einer Ausrichtung mittels elektronischer Empfangseinrichtungen zumindestebenbürtig.
Die Erzeugung eines Strahlfächers aus einem Laserstrahl ist zwar an sich aus der DE-OS 24 03 239
bekannt Die dort beschriebene Konstruktion erzeugt den Strahlfächer mittels eines elektromotorisch angetriebenen
rotierenden Spiegels. Diese Konstruktion repräsentiert den bisher üblichen Stand der Technik auf
dem Baulasergebiet Allerdings ist diese Konstruktion mit rotierendem Spiegel nur dann vorteilhaft, wenn der
große nutzbare Winkelbereich von 360° ausgenutzt werden muß. Bei der vorliegenden Konstruktion wird
dieser Winkelbereich nicht benötigt Außerdem wäre eine Konstruktion mit rotierenden Spiegeln zu aufwendig.
Weiterhin vorteilhaft ist die Vorrichtung dadurch gekennzeichnet daß die feststehende Optik eine in dem
Strahlengang eines Laserstrahlgenerators angeordnete Zylinderlinse ist Gegenüber den bekannten rotierenden
Fächererzeugungsvorrichtungen zeichnet sich eine Zylinderlinse durch außerordentlich einfachen Aufbau
und große Robustheit aus.
Weiterhin vorteilhaft ist die Vorrichtung dadurch gekennzeLänr.;, daß die Erzeugungseinrichtung eine in
dem Strck-ngang eines Laserstrahlgenerators mit ihrer
Schichtkante parallel zur Richtachse des zugehörigen Gerätes ausgerichtete eindimensionale Phasenplatte
aufweist Phasenplatten dienen der Erzeugung eines Phasensprunges entlang einer Kante, an der die
Phasenplatte einen Dickesprung der Größenordnung λ/2 der Lichtwellenlänge aufweist Bei kohärentem
Licht, wie es ein Laserstrahl besitzt, ergibt sich eine
äußerst scharfe Linie der Intensität 0, die auch in größerer Entfernung noch außerordentlich scharf
wiedergegeben wird. Die Anwendung der Phasenplatte auf Laserstrahlen ist beispielsweise in der DT-OS
16 73 846 detailliert beschrieben. Vorteilhaft bei der Verwendung einer Phasenplatte ist die Tatsache, daß
durch den Beugungseffekt an der Kante diese Linie in Richtung der Nullinie verhältnismäßig lang ist Auch
ohne zusätzliche Zylinderlinse ist eine Phasenplatte allein schon zur Erzeugung eines geeigneten Strahlfächers
mit präziser Nullinie geeignet Bei der Hintereinanderschaltung von Zylinderlinse und Phasenplatte
ergibt sich eine vorteilhaft verlängerte Nullinie. Im vorliegenden Anwendungsfa'l erhöht sich die Ausrichtgenauigkeit
bei Verwendung der Phasenplatte, da die Nullinie sehr viel schärfer ist als der meist verwaschene
verhältnismäßig breite Laserstrahl.
Weiterhin vorteilhaft ist die Vorrichtung dadurch gekennzeichnet daß die Strahlumlenkeinrichtungen der
Empfangseinrichtung ein winkelgeireu umlenkendes System bilden. Die Verwendung eines winkelgetreu
umlenkenden Systems ermöglicht dem Betrachter die genaue Beurteilung, um wieviel er ausrichten muß, um
eine Parallelstellung der Geräte zu erhalten.
Weiterhin vorteilhaft ist die Vorrichtung dadurch gekennzeichnet daß die Empfangsfenster mit Mattscheiben
versehen sind. Auf einer Mattscheibe läßt sich durch die Schaffung eines reellen Bildes auch der extrem
schräg bzw. außermittig einfallende Strahlfächer gut beobachten. Dabei tragen die Mattscheiben vorteilhaft
parallel zur Richtachse des zugehörigen Gerätes angeordnete Markierungen, die außer der Schrägstellung
außerdem noch die Parallelabweichungen der Richtachsen der beiden Geräte erkennen lassen.
Weiterhin vorteilhaft ist die Vorrichtung dadurch gekennzeichnet, daß das Umlenksystem ein Pentaprisma
und ein 90°-Prisma aufweist, die mit fluchtenden Umlenkachsen senkrecht zur Richtachse des zugehörigen
Gerätes stehen und jeweils eine Hälfte des
so Gesichtsfeldes des Okulars um 90° in zueinander entgegengesetzten Richtungen auf je einen, die
Betrachtung eines der Fenster ermöglichenden Spiegel richten. Ein Pentaprisma hat die Eigenschaft, daß
Einfall- und Ausfallrichtung stets unter 90° stehen. Bei einer Verschwenkung der Einfallrichtung wird die
Ausfallrichtung also um denselben Winkel und in derselben Richtung verschwenkt. Bei einem 90°-Prisma
wird bei Verschwenkung des Eingangsstrahles um einen bestimmten Winkel der Ausgangsstrahl in entgegenge-
bo setzter Richtung, jedoch ebenfalls um denselben
Winkelbetrag verschwenkt. Wandert also bei Schrägstellung der Empfangseinrichtung zum Strahlfächer auf
den Mattscheiben der Fenster das Strahlbild in entgegengesetzten Richtungen aus, so wird auch bei
b5 Betrachtung der Mattscheiben vom Okular her durch
das eine bzw. andere Prisma ein Auseinanderwandern bemerkt. Eine Parallelverschiebung der Empfangseinrichtung
zum Strahlfächer wird als gemeinsames
Auswandern beider durch das Okular sichtbaren Strahlbilder in dieselbe Richtung angezeigt. Die
Ablesung ist daher auch für ungeschulte Laien sehr einfach, da sich insbesondere bei einer Winkelabweichung
der Ausrichtung eine Relativbewegung der beiden Bilder zueinander ergibt.
Weiterhin vorteilhaft ist die Vorrichtung dadurch gekennzeichnet, daß die Erzeugungseinrichtung an dem
Laser-Leitstrahlgerät angeordnet ist und dessen Strahl mit einer in den Strahlengang schwenkbaren Vorrichtung
um 90° umlenkt und anschließend auffächert. Auf diese Weise wird nur ein Lasergenerator, nämlich der im
Laser-Leitstrahlgerät ohnehin vorhandene Generator benötigt. Die Umlenkvorrichtung wird nur während des
Ausrichtvorganges benötigt und sodann weggeschwenkt, worauf das Laser-Leitstrahlgerät in üblicher
Weise nach vorn strahlt Vorteilhaft hierbei ist ferner,
daß die Empfangseinrichtung an dem Richtgerät beispielsweise einem Richtfernrohr, angeordnet ist, so
daß dessen Ausrichtung und die Parallelstellung der beiden Geräte an einem Ort überwacht werden können.
Alternativ ist die Vorrichtung vorteilhaft dadurch gekennzeichnet daß eine die Geräterichtachse automatisch
parallel zum Strahlenfächer nachregelnde Empfangseinrichtung am Laser-Leitstrahlgerät angeordnet
ist. Bei dieser Konstruktion braucht nur noch das Richtgerät also beispielsweise das Richtfernrohr,
überwacht zu werden, da sich das Laser-Leitstrahlgerät das beispielsweise an verhältnismäßig schwer zugänglicher
Stelle in einer Grube steht automatisch ausrichtet. Die automatische Ausrichtung ist auch konstruktiv
leichter am Laser-Leitstrahlgerät durchführbar, da an diesem Gerät ohnehin diverse Justiermöglichkeiten
vorgesehen sind.
Schließlich ist die Vorrichtung vorteilhaft so ausgebildet daß das Laser-Leitstrahlgerät eine automatische
Nivelliervorrichtung aufweist Die automatische Nivelliervorrichtung, die das auf bewegtem Grund aufgestellte
Gerät stets automatisch waagerecht ausrichtet und so den eingestellten Neigungswinkel des Strahles gewährleistet
ermöglicht es dem Bedienungsmann, sich allein auf die Ausrichtung des Richtfernrohres und die
Paraiielsteliung der beiden Geräte zu konzentrieren. Bei schwierigem Baustellenbetrieb wird durch den Wegfall
der Überwachung eines der Richtparameter die Arbeit wesentlich erleichtert, so daß sich eine höhere
Genauigkeit der Vermessungsarbeit ergibt
In den beispielsweisen und schematischen Darstellungen der Zeichnung wird die Erfindung erläutert Es zeigt
Fig. 1 einen Schnitt nach Linie 1-1 in Fig.2 durch
eine auf einem Stativ angeordnete Empfangseinrichtung mit darauf montiertem Zielfernrohr und einen Schnitt
durch ein darunter aufgestelltes Laser-Leitstrahlgerät mit einer Einrichtung zur Erzeugung des Strahlfächers,
F i g. 3a — c drei verschiedene Strahlbilder, wie sie bei Betrachtung durch das Okular der in den F i g. 1 und 2
dargestellten Empfangseinrichtungen bei verschiedenen Ausrichtfehlern erscheinen, und
Fig.4 eine schematische Darstellung des Strahlenganges
in den Umlenkprismen der Empfangseinrichtung.
Wie aus Fi g. 1 ersichtlich, ist ein Laser-Leitstrahlgerät
1 mit Füßen 2 auf dem Boden beispielsweise eines Kanalschachtes aufgestellt Mittels höhenverstellbarer
Füße od. dgL ist das Gehäuse 3 des Laser-Leitstrahlgerätes in der Waagerechten justiert Durch Justierung des
Lasergenerators 4, beispielsweise einer Helium-Neon-Laserröhre, gegenüber dem Gehäuse 3 läßt sich der
Neigungswinkel des normalerweise aus einem Austrittsfenster 5 austretenden Laserstrahles auf den gewünschten
Wert einstellen, der beispielsweise für die Verlegung einer Rohrleitung gewünscht wird.
An der Oberfläche über dem beispielsweise 5 m tiefen
Schacht steht auf einem winkeleinstellbaren Dreibeinstativ 6 ein Richtfernrohr 7. In F i g. 1 ist der vertikale
Abstand zwischen den beiden Geräten aus zeichnerisehen Gründen stark verkürzt Das Richtfernrohr 7
dient zum Anpeilen eines entfernten Zielpunktes, der beispielsweise über dem Endpunkt der Rohrverlegung
liegt. Das Laser-Leitstrahlgerät 1 muß mit seiner Richtachse, also mit der Richtung des Laserstrahles bei
is eingestelltem Neigungswinkel 0 parallel zur Richtachse,
also der Visierlinie, des Richtfernrohres 7 ausgerichtet
Im Gehäuse 3 des Laser-Leitstrahlgerätes 1 ist an der
Innenwand eine Welle 8 gelagert, an der ein Hebel 9 befestigt ist, der ein 90°-Umlenkprisma 10 trägt Die
Welle 8 ist in nicht dargestellter Weise zur Gehäuseaußenseite durchgeführt und dort mit einem Handhebel
versehen. Mit diesem Handhebel läßt sich das Prisma 10 in die in der Figur dargestellte durch Rastmittel od. dgl.
gesicherte Stellung und eine aus dem Bereich des Laserstrahles geschwenkte untere Stellung verstellen.
Der Verschwenkmechanismus kann auch in anderer Weise, beispielsweise zur seitlichen Verschwenkung aus
dem Laserstrahl heraus, ausgebildet sein. Ferner kann das lediglich zur 90°-Umlenkung des Laserstrahles
dienende Prisma 10 durch einen einfachen Umlenkspiegel ersetzt sein.
Der von dem Umlenkprisma 10 nach oben geworfene Laserstrahl fällt durch eine in einer Austrittsöffnung der
Oberseite des Laser-Leitstrahlgerätes angeordnete Zylinderlinse 11. Diese im dargestellten Beispiel
plankonvex geschliffene Zylinderlinse ist in der Gehäuseöffnung derart eingebaut daß sie mit ihrer
Achse in der Waagerechten senkrecht zum durchtretenden Laserstrahl ausgerichtet ist (also senkrecht zur
Zeichenebene). Der hindurchtretende Laserstrahl wird zu einem Strahlfächer 12 aufgeweitet, der in einer
lotrechten Ebene durch die Richtachse des Laser-Leitstrahlgerätes 1 nach oben divergiert Auf einer an
beliebiger Stelle in den Strahlfächer 12 gebrachten Fläche erscheint ein dünner Strich, der stets senkrecht
über der Richtachse des Laser-Leitstrahlgerätes 1 liegt und in beliebiger Höhe über diesem Gerät zur
Ausrichtung herangezogen werden kann.
so Der Strahlfächer 12 kann in einfachster Weise z. B.
mit einer aber die Grube, auf deren Grund sich das Leitstrahlgerät befindet, gelegten Meßlatte aufgefangen
werden, deren Richtung somit an der Erdoberfläche mit der Richtung des Laser-Leitstrahlgerätes verglichen
werden kann. Da der von dem Strahlfächer beim Auftreffen auf beliebige Gegenstände erzeugte Strich
sehr dünn ist und fiber eine größere Strecke verfolgt werden kann, kann das Laser-Leitstrahlgerät mit hoher
Genauigkeit ausgerichtet werden.
Die vom Strahlfächer erzeugte linie kann beispielsweise
auch mit einem an der Unterseite des Richtfemrohres 7 angeordneten Strich, der parallel zu dessen
Richtachse angebracht ist, verglichen werden. Einfacher
und präziser geschieht diese Beobachtung des Strahlfä-
6s chers jedoch mit einer Empfangseinrichtung 13, die, wie
aus Fig. 1 ersichtlich, auf dem drehbaren Stativ 6
befestigt ist und an ihrer Oberseite das Rktatfernrohr 7
trägt
Die Empfangseinrichtung 13 besitzt an der Unterseite
ihres Gehäuses 14 zwei Eintrittsfenster mit darin angeordneten Mattscheiben 15 bzw. 16. Über den
Mattscheiben sind Umlenkspiegel 17 bzw. 18 angeordnet, die unter Umlenkung um im wesentlichen 90° die
Betrachtung der Mattscheiben durch zwei in der Mitte zwischen den Spiegeln übereinander auf dem Gehäuseboden
befestigte Prismen erlauben. Von diesen Prismen ist das in der Ausführungsform der Figuren oben
angeordnete ein 90°-Prisma 19 und das andere ein Pentaprisma 20. Die Prismen sind so angeordnet, daß sie
bei Betrachtung von einer Seite her (in F i g. 2 unten) die Blickrichtung auf jeweils einen der Spiegel 15 bzw. 18 im
rechten Winkel umlenken.
Die Betrachtung erfolgt durch ein in der Seitenwand des Gehäuses 14 neben den Prismen mit der optischen
Achse in der Verbindungsfläche der beiden Prismen angeordnetes Okular 21. Mit der in den Figuren
dargestellten Anordnung ergibt sich bei Betrachtung durch das Okular 21 ein Blickfeld, wie es in den F i g. 3a
bis c mit der kreisförmigen Umrandung angedeutet ist. In der Mitte des Blickfeldes erkennt man die
Verbindungsebene 22 der beiden aufeinander befestigten Prismen 19 und 20. Bei Verwendung eines ein
aufrechtstehendes Bild vermittelnden Okulars 21 sieht man in der oberen Hälfte des Blickfeldes, wie sich aus
dem in den Figuren gestrichelt dargestellten Strahlengang ergibt, die Mattscheibe 16 und in der unteren
Hälfte des Blickfeldes die Mattscheibe 15. Mittlere Markierungsstriche 23 bzw. 24 auf den Mattscheiben 15
bzw. 16 erscheinen übereinanderstehend in der Mitte des Blickfeldes.
Wenn in der dargestellten Weise die Empfangseinrichtung 13 über dem Laser-Leitstrahlgerät 1 steht, so
erzeugt der Strahlfächer 12 auf den Mattscheiben 15 und 16 Strichbilder, die im wesentlichen parallel zu den
Markierungsstrichen 23 und 24 stehen. Diese Strichbilder auf den Mattscheiben werden durch das Okular als
leuchtende Linien parallel zu den Markierungsstrichen wahrgenommen. Durch Verschieben der übereinanderstehenden
Geräte zueinander können die Bilder mit der Markierungslinie zur Deckung gebracht werden, wodurch
die Geräte zueinander parallel ausgerichtet werden.
F i g. 4 zeigt die Wirkungsweise der Prismen 19 und 20. Die Prismen sind mit parallelen Achsen derart
übereinander angeordnet, daß die von den Markierungsstrichen 23 bzw. 24 der Mattscheiben 15 bzw. 16
einfallenden Strahlen 25 und 26 im rechten Winkel zum Okular hin umgelenkt werden. Sie ergeben bei
Betrachtung durch das Okular das in den F i g. 3a bis c dargestellte Bild. Für das Pentaprisma 20 gilt, daß
Einfalls- und Ausfallsrichtung stets in rechtem Winkel zueinander stehen. Wenn also der Einfallsstrahl in einer
Richtung, beispielsweise im dargestellten Fall, zu dem strichpunktierten Strahl 27 hin verschwenkt wird, so
wird der Ausfallsstrahj im selben Drehsinn und um denselben Winkel verschwenkt Beim 90°-Prisma 19
ergibt eine Verschwenkung des Einfallsstrahles 28 um einen bestimmten Winkel und in einer bestimmten
Drehrichtung eine Verschwenkung des Ausfallsstrahles um denselben Winkelbetrag, jedoch in umgekehrter
Drehrichtung. Dies ist in F i g. 4 dargestellt
Bei einer Verdrehung der über dem Laser-Leitstrahlgerät
1 stehenden Empfangseinrichtung 13 um einen geringen Winkel wandern die Bilder 29 bzw. 30 auf den
Mattscheiben 15 bzw. 16 in der in Fig.4 dargestellten
Weise gegenüber den Markierungsstrichen 23 und 24 seitlich aus. Die von den Strahlbildern 29 bzw. 30
ausgehenden, in F i g. 4 dargestellten Strahlengänge 27 und 28 schwenken dabei in der dargestellten Weise aus.
Es ergibt sich dabei durch das Okular 21 gesehen ein Auswandern der beiden Strahlbilder in unterschiedliche
Richtungen. Die natürliche Relativbewegung bleibt also bei der Anzeige erhalten.
Bei Verwendung zweier 90°-Umlenkprismen oder zweier Pentaprismen anstelle der Kombination des
ίο 90°-Prismas mit dem Pentaprisma ergäbe sich dagegen
für den Betrachter ein Auswandern beider Strahlbilder in derselben Richtung, so daß eine Winkelverschiebung
der Empfangseinrichtung 13 gegenüber dem Laser-Leitstrahlgerät 1 schwieriger festzustellen wäre.
In den F i g. 3a und 3b sind Strahlbilder dargestellt, die
sich bei Verdrehung der Empfangseinrichtung 13 gegenüber dem Laser-Leitstrahlgerät 1 in die eine bzw.
die andere Richtung ergeben. Die Strahibiider Hegen symmetrisch zu den Markierungsstrichen, woraus sich
ergibt, daß die Empfangseinrichtung 13 insgesamt symmetrisch zum Strahlfächer steht. In Fig. 3c ist eine
Ausrichtsteliung dargestellt, bei der die Empfangseinrichtung 13 parallel, aber geringfügig seitenverschoben
zum Strahlfächer steht Die beiden Strahlbilder stehen daher übereinander, aber seitlich zu den Markierungsstrichen 23 und 24 verschoben.
Normalerweise spielen geringfügige seitliche Verschiebungen keine große Rolle. Wichtig ist nur die
Gewährleistung einer strengen Parallelstellung. In solchen Fällen können die Markierungsstriche 23 und 24
auf den Mattscheiben entfallen. Es wird dann lediglich die relative Stellung der Strahlbilder 29 und 30
überwacht
auf dem Gehäuse 14 der Empfangseinrichtung 13 montiert, damit die optische Achse des Richtfernrohres
7 in einer Grundjustierung parallel zur Richtachse der Empfangseinrichtung 13, d. h. also parallel zu der durch
die Markierungsstriche 23 und 24 verlaufenden Längsachse, ausgerichtet werden kann.
Die Strahlbilder 29 und 30 sind in Fig.4 in der
üblichen in größerer Entfernung leicht verwaschenen Form dargestellt Zur Erzielung noch größerer Genauigkeit
ist im Strahlengang des von der Laserröhre 4 erzeugten Laserstrahles, also beispielsweise auf einer
Fläche des Umlenkprismas 10, auf einer Fläche der Zylinderlinse 11 oder auf einer dazwischen angeordneten
Glasscheibe eine Phaseneinrichtung angeordnet. Eine eindimensionale Phasenanordnung besteht in
so einfacher Weise aus einem eine Hälfte des Strahlenganges bedeckenden Dünnfilm, wobei die Filmkante genau
durch die optische Achse und somit durch den Strahl verläuft Die Kante ist im vorliegenden Fall in Richtung
des Strahlfächers anzuordnen. Es ergibt sich dadurch eine Strukturierung des Strahlbildes, wie sie in den
' Auffächerung des Laserstrahles erhaltenen hellen Linie
ergibt sich ein scharf begrenztes schmales Minimum, das deutlich wahrnehmbar ist und eine hochpräzise
eo Ausrichtung ermöglicht Da eine solche Phaseneinrichtung
auch ohne Zylinderlinse eine erhebliche Strahlaufweitung in Richtung der Minimumlinie ergibt, kann der
Strahlfächer 12 gegebenenfalls auch ohne Zylinderlinse 11 nur mit der Phaseneinrichtung erzeugt werden.
es Die in den Figuren dargestellte Ausfuhrungsform bietet den Vorteil daß die Beobachtung des Richtfernrohres
7 und die Beobachtung der Empfangseinrichtung 13 durch deren Okular 21 in rascher Folge von einem
Mann durchgeführt werden kann. Es wird jedoch noch ein weiterer Mann benötigt, der auf Zuruf das
Laser-Leitstrahlgerät entsprechend um seine lotrechte Achse verschwenkt Dem kann dadurch abgeholfen
werden, daß die Empfangseinrichtung 13 am Laser-Leitstrahlgerät also unten angeordnet ist, während am
Richtfernrohr 7 ein zusätzlicher, nach unten strahlender Lasergenerator entsprechend dem Lasergenerator 4
angeordnet ist Im Strahlengang dieses Generators ist dann wiederum eine Zylinderlinse und gegebenenfalls
eine' Phaseneinrichtung angeordnet. Wenn bei einer solchen Ausbildung der Geräte die Empfangseinrichtung
13 oder eine in anderer Weise aufgebaute Empfangseinrichtung mit z. B. optoelektronischen Sensoren
ausgebildet ist, die über Regelverstärker und Stellmotoren das Laser-Leitstrahlgerät 1 um seine
senkrechte Achse verschwenken, so muß der Bedienungsmann nur noch das Richtfernrohr 7 beachten. Die
Parallelstellung der beiden Geräte erfolgt automatisch.
Dabei ist die Anordnung einer Einstellautomatik am Laser-Leitstrahlgerät 1 vorteilhaft, da dort ohnehin
Verstellmöglichkeiten für eine Verschwenkung um die lotrechte Achse vorgesehen sind.
Zur weiteten Bedienungsvereinfachung kann das Laser-Leitstrahlgerät 1 mit einer automatischen Nivelliervorrichtung
versehen sein, die das Gehäuse 3 stets in eine waagerechte Stellung nachregelt. Dies ist vor allem
ίο dann erforderlich, wenn der Untergrund, auf dem das
Laser-Leitstrsihlgerät 1 aufgestellt ist, durch in der Nähe
erfolgende Erdarbeiten Schwankungen unterworfen ist. Mit einer automatischen Nivelliervorrichtung wird der
durch Verschwenken der Laserröhre 4 gegenüber dem Gehäuse 3 eingestellte Neigungswinkel des Laserstrahles
konstant gehalten, so daß der mit der Überwachung der Ausrichtung beauftragte Bedienungsmann sich ganz
auf die übrigen Richtparameter konzentrieren kann.
Claims (10)
1. Vorrichtung zum Ausrichten eines Laser-Leitstrahlgerätes zu einem an einem anderen Ort
aufgestellten Richtgerät mittels einer Erzeugungseinrichtung an einem der Geräte, die Laserstrahlen
in einer durch die Richtachse dieses Gerätes verlaufenden Ebene aussendet, welche Strahlen von
einer an dem anderen Gerät vorgesehenen Empfangseinrichtung mittels zweier in dessen Richtachse
hintereinander angeordneten Empfangsfenstern aufgefangen werden, dadurch gekennzeichnet,
daß die Erzeugungseinrichtung (10, U) mittels einer feststehenden Optik (11) einen Strahlfächer
(12) erzeugt und daß die Empfangseinrichtung (13) ein Okular (21) zur gemeinsamen Betrachtung der
beiden Fenster (15, 16) über geeignete Strahlumlenkeinrichtungen (17 - 20) aufweist
2. Verrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die feststehende Optik eine in dem Strahlengang eines LaserstraliJgenerators (4) angeordnete
Zylinderlinse (11) ist
3. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Erzeugungseinrichtung
eine in dem Strahlengang eines Laserstrahlgenerators (4) mit ihrer Schichtkante parallel zur Richtachse des zugehörigen Gerätes
ausgerichtete eindimensionale Phasenplatte aufweist
4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Strahlumlenkeinrichtungen
der Empfangseinrichtung (13) ein winkelgetreu umlenkendes System (17-20) bilden.
5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet daß die Empfangsfenster
mit Mattscheiben (15,16) versehen sind.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet daß die Mattscheiben (15 16) parallel zur
Richtachse des zugehörigen Gerätes (7) angeordnete Markierungen (23,24) tragen.
7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet daß das Umlenksystem ein
Pentaprisma (20) und ein 90° -Prisma (19) aufweist die mit fluchtenden Umlenkachsen senkrecht zur
Richtachse des zugehörigen Gerätes (7) stehen und jeweils eine Hälfte des Gesichtsfeldes des Okulars
(21) um 90° in zueinander entgegengesetzten Richtungen auf je einen, die Betrachtung eines der
Fenster (15, 16) ermöglichenden Spiegel (17, 18) richten.
8. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Erzeugungseinrichtung
(4,10, U) an dem Laser-Leitstrahlgerät
(1) angeordnet ist und dessen Strahl mit einer in den Strahlengang schwenkbaren Vorrichtung (10)
um 90° umlenkt und anschließend auffächert.
9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet daß eine die Geräterichtachse
automatisch parallel zum Strahlenfächer nachregelnde Empfangseinrichtung (13) am Laser-Leitstrahlgerät
(1) angeordnet ist
10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Laser-Leitstrahlgerät
(1) eine automatische Nivelliervorrichtung aufweist.
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Ausrichten eines Laser-Leitstrahlgerätes zu einem an einem
anderen Ort aufgestellten Richtgerät mittels einer Erzeugungseinrichtung an einem der Geräte, die
Laserstrahlen in einer durch die Richtachse dieses Gerätes verlaufenden Ebene aussendet welche Strahlen
von einer an dem anderen Gerät vorgesehenen Empfangseinrichtung mittels zweier in dessen Richtachse
hintereinander angeordneten Empfangsfenstern
ίο aufgefangen werden.
Bei der Verlegung von Rohrleitungen steht in der Baugrube ein Laser-Leitstrahlgerät, dessen auf den
Zielpunkt der Verlegung gerichteter Strahl als Leitstrahl zum Ausrichten der Rohre dient Dieser Strahl
is muß sowohl in der gewünschten Neigung als auch in
seiner Richtung ausgerichtet werden. Dabei wird bei bekannten Geräten die Neigung direkt am Laser-Leitstrahlgerät
eingestellt während die Richtung mit dem über der Baugrube aufgestellten Richtgerät bestimmt
wird, das meist auf eine oberhalb des Zielpunktes aufgestellte Fluchtstange od. dgl. eingestellt wird. Das
Laser-Leitstrahlgerät muß sodann in der horizontalen
Ebene parallel zum Richtgerät ausgerichtet werden.
Eine bekannte, diesem Zweck dienende Ausrichtvor-
richtung verbindet das unten aufgestellte Lasergerät durch eine vertikal angeordnete Stange mit dem oben
aufgestellten Richtfernrohr. Bei paralleler Befestigung der beiden Geräte an der Stange bleibt beim Ausrichten
des Richtfernrohres auf den Zielpunkt das Lasergerät parallel ausgerichtet Nachteilig bei dieser Konstruktion
ist jedoch die die beiden Geräte verbindende Stange, die im Bausteilenbetrieb die laufenden Arbeiten stört und
den apparativen Aufwand der Ausrichtvorrichtung, deren Störungsanfälligkeit, den Wartungsaufwand
a dgl. stark erhöht
Eine Vo (richtung der eingangs genannten Art ist aus
der US-PS! 36 67 849 bekannt Diese Konstruktion weist ein oberhiilb der Baugrube aufzustellendes Leitstrahlgerät
auf, das zum Anpeilen des entfernten Zielpunktes dient Aus, dem Strahlengang dieses Gerätes werden
zwei Strahlen ausgespiegelt die parallel und in der Richtachse dieses Gerätes hintereinanderliegend nach
unten umgelenkt werden. Das unten in der Baugrube aufgestellte Richtstrahlgerät empfängt die beiden nach
unten gesandten Strahlen mit in seiner Richtachse hintereinander angeordneten Empfangsfenstern, unter
denen optoelektronische Detektoren angeordnet sind, die zur Überwachung der präzisen Ausrichtung dienen.
Einer der empfangenen Strahlen wird ferner um 90°
so umgelenkt: und als Richtstrahl in der Baugrube benutzt
Bei dieser Konstruktion wird die Richtungsübertragung auf optischem Wege mittels präzise ausgerichteter
Laserstrahlen erhalten, was eine hochgenaue Parallelstellung eiTnöglicht Die störende Verbindungsstange
der vorgenannten bekannten Konstruktion entfällt hierbei.
Nachteilig bei dieser Konstruktion ist jedoch die Tatsache, daß eine Anzeige der elektronischen Empfangseinrichtung
erst dann erhalten wird, wenn die
beiden Geräte bereits so genau übereinanderstehen und
parallel ausgerichtet sind, daß die beiden parallelen Strahlen in die Empfangsfenster fallen. Vor allem
müssen die Geräte lotrecht übereinanderstehen, was in der Baustelle oft nur schwierig zu erreichen ist. Die
b5 Bedienungsmannschaft muß insbesondere bei großem
Abstand eier beiden Geräte zunächst in zeitraubender
Arbeit die Geräte so genau von Hand ausrichten, bis die beiden Strahlen in die Empfangsfenster fallen. Wenn das
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE2607280A DE2607280C3 (de) | 1976-02-23 | 1976-02-23 | Vorrichtung zum Ausrichten eines Laser-Leitstrahlgerätes zu einem an anderem Ort aufgestellten Richtgerät |
US05/770,079 US4175861A (en) | 1976-02-23 | 1977-02-23 | System for the alignment of a laser beam transmitter with a sighting mechanism set up in another place |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE2607280A DE2607280C3 (de) | 1976-02-23 | 1976-02-23 | Vorrichtung zum Ausrichten eines Laser-Leitstrahlgerätes zu einem an anderem Ort aufgestellten Richtgerät |
Publications (3)
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