DE2723095B2

DE2723095B2 - Vorrichtung zur fortlaufenden Messung des Abstandes eines Bauwerkes von einer Vertikalen

Info

Publication number: DE2723095B2
Application number: DE2723095A
Authority: DE
Inventors: Rolf Dipl.-Ing. 4270 Dorsten Drozella
Original assignee: Hochtief AG
Current assignee: Geo-Feinmechanik 4330 Muelheim De GmbH
Priority date: 1977-05-21
Filing date: 1977-05-21
Publication date: 1979-08-02
Also published as: US4252439A; DE2723095C3; SE7805696L; DE2723095A1

Description

Die Erfindung bezieht sich gattungsgemäß auf eine Vorrichtung zur fortlaufenden Messung des Abstandes eines in die Höhe wachsenden Bauwerkes von einer Vertikalen, bestehend aus einem Laserstrahlsender mit Aufstellvorrichtung, zumindest einem horizontal austretenden Laserstrahl sowie einem in der Aufstellvorrichtung angeordneten, den Laserstrahl orthogonal ablenkenden Reflektor, einer eine Bezugsebene erzeugenden Reflexionseinrichtung mit periodisch bewegter Reflexionsebene sowie entsprechendem Antrieb und einem Laserstrahlempfänger, wobei die Reflexionseinrichtung zusammen mit dem Laserstrahlsender in einer gemeinsamen Aufstelleinrichtung untergebracht ist und der den Meßweg begrenzende Laserstrahlempfänger in der Höhe des Bauwerkes angeordnet ist.

Die bekannten gattungsgemäßen Vorrichtungen (DT-OS 2403239) haben sich an sich bewährt, weil sie konstruktiv und handhabungstechnisch einfach sind und nur aus wenigen Aggregaten bestehen. Das reduziert die bei der Durchführung der Messung auf-

tretenden Fehler. Die Vorrichtung wird bei Beginn einer Messung einmal einjustiert, und zwar auch bezüglich der Aufstelleinrichtung. Es ist jedoch nicht ausgeschlossen, daß im rauhen Baustellenbetrieb die Aufstelleinrichtung durch Anstoßen, Erschütterung od. dgl. eine Veränderung erfährt, wodurch die Messung insgesamt beeinträchtigt wird. Aufwendiges Nachjustieren ist dann die Folge.

Bei einer anderen mit Laserstrahlen arbeitenden Vorrichtung (DE-OS 1912 308) ist es zur Ausrichtung des Laserstrahles auf einen weiter entfernt liegenden Zielpunkt bekannt, im Zielpunkt einen Multiempfänger anzuordnen. Multiempfänger meint, daß ein dem Zielpunkt zugeordneter Empfänger von weiteren Empfängern umgeben ist. Die einzelnen Empfänger sind an akustische oder optische Anzeigevorrichtungen angeschlossen. Auf diese Weise wird 7war das Auffinden des Zielpunktes erleichtert, jedoch eine Lösung der vorstehend aufgezeigten Probleme nicht erreicht.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine gattungsgemäße Vorrichtung so weiter auszubilden, daß bei Veränderungen, die die Aufstelleinrichtung bei der Durchführung der Messungen erfährt, die Meßgenauigkeit nicht mehr beeinträchtigt wird, vielmehr eine automatische Nachjustierung erfolgt. Zur Lösung dieser Aufgabe ist die Vorrichtung gekennzeichnet durch zumindest einen Laserstrahlmultiempfänger mit zentralem Sollwertaufnehmer und umgebenden Aberrationsaufnehmern, zumindest einem Stellmotor, mit dem der Laserstrahlsender mit der Reflexionseinrichtung gegenüber der Aufstelleinrichtung verstellbar ist und eine Regeleinrichtung, wobei der Laserstrahlmultiempfänger bzw. die Laserstrahlmultiempfänger außerhalb des Meßweges angeordnet ist bzw. sind und die Regeleinrichtung bei Auftreffen des Laserstrahls auf einen Aberrationsaufnehmer den Stellmotor nach Maßgabe der Lage dieses Aberrationsaufnehmers in bezug auf den Sollwertaufnehmer verstellt. Handelt es sich um eine Vorrichtung, bei der die Reflexionseinrichtung zusammen mit dem Laserstrahlsender in der Aufstellvorrichtung kardanisch aufgehängt ist, so kann die automatische Justierung bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung auf eine Koordinatenrichtung beschränkt werden, und zwar dadurch, daß am unteren Rand der Bezugsebene, die der Laserstrahl erzeugt, einander gegenüberliegend Laserstrahlmultiempfänger angeordnet werden, die in der beschriebenen Weise arbeiten. Ohne weiteres kann die Justierung aber auch nach zwei Koordinatenrichtungen erfolgen, wobei die Vorrichtung in diesem Falle dadurch gekennzeichnet ist, daß die Reflexionseinrichtung als Strahlenteiler einen geraden Laserstrahl durchtreten läßt, dem im Auftreffpunkt dieses gerade durchgehenden Laserstrahls am Bauwerk der Laserstrahlmultiempfänger zugeordnet ist. Es versteht sich von selbst, daß bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung nach wie vor eine erste Einjustierung erfolgen muß, diese wird dann jedoch automatisch nachjustiert. Die für die Verwirklichung der Erfindung erforderlichen meßtechnischen und regeltechnischen Maßnahmen sind in der modernen Steuerungs- und Regeltechnik allgemein bekannt und bedürfen daher im einzelnen nicht der Beschreibung.

Im folgenden wird die Erfindung anhand einer lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung ausführlicher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 eine Draufsicht auf eine erfindungsgemäße

Vorrichtung im Betriebszustand.

Fig. 2 die Seitenansicht des Gegenstandes der Fig. 1,

Fig. 3 eine andere Ausführungsform des Gegenstandes der Fig. 1,

Fig. 4 die Seitenansicht des Gegenstandes der Fig. 3 und

Fig. 5 schematisch die Frontfläche eines Laserstrahlmultiempfängers.

Die in den Figuren dargestellte Vorrichtung dient zur fortlaufenden Messung des Abstandes A eines in die Höhe wachsenden Bauwerkes 1 von einer Vertikalen 2. In ihrem grundsätzlichen Aufbau besteht die Vorrichtung aus einem Laserstrahlsender 3 mit Aufstellvorrichtung 4, wobei im Ausführungsbeispiel ein horizontal austretender Laserstrahl 5 erzeugt wird. Zur Vorrichtung gehört aber außerdem ein in der Aufstellvorrichtung 4 angeordneter, den Laserstrahl 5 orthogonal ablenkender Reflektor 6, gehört endlich eine mit Bezugsebene 7 erzeugende Reflexionseinricbtung 8 mit periodisch bewegter Reflexionsebene 9 sowie entsprechendem Antrieb 10. Endlich gehört dazu ein Laserstrahleinpf anger 11, der den Meßweg für die fortlaufende Messung des Abstandes A eines in die Höhe wachsenden Bauwerkes 1 von einer Vertikalen gleichsam begrenzt. Im Ausführungsbeispiel ist die Reflexionsebene 9 zugleich der Reflektor. Zur Vorrichtung gehören fernerhin zumindest ein Laserstrahlmultiempfänger 12 mit zentralem Sollwertaufnehmer 13 und umgebenden Aberrationsaufnehmern 14, zumindest ein Stellmotor 15, mit dem der Laserstrahlsender 3 mit der Reflexionseinrichtung 8 gegenüber der Aufstellvorrichtung 4 verstellbar ist und eine Regeleinrichtung 16.

Dabei ist der regeltechnische und steuerungstechnische Zusammenhang so verwirklicht, daß der Laserstrahlmultiempfänger 12 außerhalb des Meßweges angeordnet ist und dis Regeleinrichtung 16 bei Auftreffen des Laserstrahls 5 auf einen Aberrationsaufnehmer 14 den Stellmotor oder die Stellmotoren 15 nach Maßgabe der Lage dieses Aberrationsaufneh-

"> mers 14 in bezug auf den Sollwertaufnehmer 13 verstellt. Bei der Selbstjustage in zwei Richtungen ist für jede Richtung ein Stellmotor erforderlich.

Bei der Ausführungsform nach den Fig. 1 und 2 sind zwei Laserstrahlmultiempfänger IZ vorgesehen.

m Diese liegen gleichsam am unteren Rand der Bezugsebene, die der schwenkende Laserstrahl 5 definiert, einander gegenüber. Hier erfolgt die Korrektur zwar nur nach einer Koordinate, nämlich in bezug auf die in Fig. 1 eingezeichnete Richtung 17, das ist jedoch

ι "> ausreichend, wenn und weil bei dieser Ausführungsform die Reflexionseinrichtung 8 zusammen mit dem Laserstrahlsender 3 in der Aufstellvorrichtung 4 kardanisch aufgehängt sind.

Bei der Ausführungsform nach den Fig. 3 und 4

.'κ ist der Reflektor 9 der Reflexionseinrichtung 8 als Strahlenteiler ausgeführt. Ein Strahl 18 tritt also gerade durch. Er trifft hier am Bauwerk 1 auf den Laserstrahlmultiempfänger 12 auf.

Der Laserstrahlmultiempfänger 12 ist in der Fig. 5

r, schematisch dargestellt worden. Im Zentrum befindet sich der Sollwertaufnehmer 13. Die umgebenden Felder definieren die Aberrationsaufnehmer 14. Diese werden elektronisch abgefragt. Die Aberrationsaufnehmer 14 können mit Laserlichtempfängerdioden

in ausgerüstet sein und melden den Zustand Laserstrahl empfangen bzw. Laserstrahl nicht empfangen. Die zugeordneten Koordinaten der Aberrationsaufnehmer 14 sind eingespeichert und werden bei der Abfragung so berücksichtigt, daß die Regeleinrichtung 16 die

r, Stellmotoren 15 in der beschriebenen Weise nachstellen und eine automatische Justierung bewirken kann.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zur fortlaufenden Messung des Abstandes eines in die Höhe wachsenden Bauwerkes von einer Vertikalen, bestehend aus einem Laserstrahlsender mit Aufstellvorrichtung, zumindest einem horizontal austretenden Laserstrahl sowie einem in der Aufstellvorrichtung angeordneten, den Laserstrahl orthogonal ablenkenden Reflektor, einer eine Bezugsebene erzeugenden Reflexionseinrichtung mit periodisch bewegter Reflexionsebene sowie entsprechenden Antrieb und einem Laserstrahlempfänger, wobei die Reflexionseinrichtung zusammen mit dem Laserstrahlsender in einer gemeinsamen Aufstelleinrichtung untergebracht ist und der den Meßwe g begrenzende Laserstrahlempfänger in der Höhe ded Bauwerkes angeordnet ist, gekennzeichnet durch zumindest einen Laserstrahlmultiempfänger (12) mit zentralem Sollwertaufnehmer (13) und umgebenden Aberrationsaufnehmern (14), zumindest einen Stellmotor (15), mit dem der Laserstrahlsender (3) zusammen mit der Reflexionseinrichtung (8) gegenüber der Aufstellvorrichtung

(4) verstellbar ist und eine Regeleinrichtung (16), wobei der Laserstrahlmultiempfänger (12) außerhalb des Meßweges angeordnet ist und die Regeleinrichtung (16) bei Auftreffen des Laserstrahls

(5) auf einen Aberrationsaufnehmer (14) den Stellmotor oder die Stellmotoren (15) nach Maßgabe der Lage dieses Aberrationsaufnehmers (14) in bezug auf den Sollwertaufnehmer (13) verstellt:.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß am unteren Rand der Bezugsebene (7) einander gegenüberliegend zwei Laserstrahlmultiempfänger (12) angeordnet sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Reflexionseinrichtung (8) als Strahlenteiler einen geraden Laserstrahl (18) durchtreten läßt, dem am Bauwerk (1) der Laserstrahlmultiempfänger (12) zugeordnet ist.