DE29623390U1 - Device for determining the inclination and the direction of a surface - Google Patents
Device for determining the inclination and the direction of a surfaceInfo
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Georg NapetschnigGeorg Napetschnig
Vorrichtung zum Bestimmen der Neigung und der Himmelsrichtung einer Fläche Device for determining the inclination and direction of a surface
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung mit den im einleitenden Teil des unabhängigen Anspruches 1 genannten Merkmalen. 5The invention relates to a device with the features mentioned in the introductory part of independent claim 1. 5
Häufig stellt sich das Problem, die Himmelsrichtung und die Neigung einer Fläche zur Horizontalen festzustellen.The problem of determining the direction and inclination of a surface to the horizontal often arises.
Aus der EP-A-O 026 001 ist eine Vorrichtung mit den im einleitenden Teil des unabhängigen Anspruches 1 genannten Merkmalen bekannt. Diese bekannte Vorrichtung dient als Einstelleinrichtung für Satellitenantennen und weist hiezu eine mit der Satellitenantenne koppelbare Anlagekante an einer der beiden von der Fußteil hochstehenden Seitenplatten auf. Die bekannte Einstelleinrichtung, die nicht dazu eingerichtet ist, die Neigung und Himmelsrichtung von Flächen zu bestimmen, kann aufgrund der starren Ausbildung ihrer Seitenplatten nicht in eine raumsparende Versorgungslage, die auch die an ihr vorgesehenen Einrichtungen zum Nivellieren und zum Feststellen der Himmelsrichtung schützt, gebracht werden.A device with the features mentioned in the introductory part of independent claim 1 is known from EP-A-0 026 001. This known device serves as an adjustment device for satellite antennas and for this purpose has a contact edge that can be coupled to the satellite antenna on one of the two side plates that protrude from the base. The known adjustment device, which is not designed to determine the inclination and direction of surfaces, cannot be brought into a space-saving supply position that also protects the devices provided on it for leveling and determining the direction of the compass due to the rigid design of its side plates.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zur Verfügung zu stellen, mit der die Himmelsrichtung und der Neigungswinkel einer Fläche eines beliebigen Objektes einfach, rasch und gleichzeitig festgestellt werden können.The invention is based on the object of providing a device with which the direction and the angle of inclination of a surface of any object can be determined simply, quickly and simultaneously.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe bei einer Vorrichtung der
eingangs genannten Gattung mit den Merkmalen des Anspruches 1 gelöst.
30According to the invention, this object is achieved in a device of the type mentioned at the outset with the features of claim 1.
30
Vorteilhafte und bevorzugte Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Vorrichtung sind Gegenstand der Unteransprüche.Advantageous and preferred embodiments of the device according to the invention are the subject of the subclaims.
Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung kann die Himmelsrichtung und der Neigungswinkel einer Fläche oder eines beliebigen Objektes einfach, rasch und gleichzeitig festgestellt werden. Es genügt, die Vorrichtung mit dem Fußteil mit dessen Auflagefläche - für gewöhnlich ist diese die Unterseite des Fußteils - auf die Fläche aufzulegen, deren Neigung und HimmelsrichtungWith the device according to the invention, the direction and the angle of inclination of a surface or any object can be determined simply, quickly and simultaneously. It is sufficient to place the device with the base part with its support surface - usually this is the underside of the base part - on the surface whose inclination and direction
zu bestimmen ist. Nun wird der Nivellierteil bei auf der Fläche aufliegendem Fußteil so lange gegenüber 'dem Fußteil verschwenkt und/oder die Vorrichtung verdreht, bis die Nivelliereinrichtung anzeigt, daß der Nivellierteil horizontal ausgerichtet ist. An der im Nivellierteil vorgesehenen Einrichtung zum Anzeigen der Himmelsrichtung (im einfachsten Fall ein Kompaß) kann die Himmelsrichtung der Fläche abgelesen werden. Nun wird an der Einrichtung zum Bestimmen des Winkels, den der Nivellierteil mit dem Fußteil einschließt, der Winkel abgelesen, welcher der Neigung der Fläche zur Horizontalen entspricht. is to be determined. Now the leveling part is pivoted relative to the foot part with the foot part resting on the surface and/or the device is rotated until the leveling device indicates that the leveling part is aligned horizontally. The cardinal direction of the surface can be read off the device provided in the leveling part for indicating the cardinal direction (in the simplest case a compass). Now the angle corresponding to the inclination of the surface to the horizontal is read off the device for determining the angle that the leveling part makes with the foot part.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann auch dazu benutzt werden, einen Gegenstand mit einer seiner Flächen in eine vorgegebene Himmelsrichtung und unter einem vorgegebenen Neigungswinkel zur Horizontalen auszurichten. Hiezu wird die erfindungsgemäße Vorrichtung durch Verschwenken des Nivellierteils gegenüber dem Fußteil auf den gewünschten Winkel eingestellt und auf die Fläche des Gegenstandes, die in die bestimmte Richtung weisen und eine bestimmte Neigung haben soll, aufgelegt und der Gegenstand so lang bewegt, bis die Einrichtung zum Bestimmen der Himmelsrichtung (der Kompaß) die vorgegebene, gewünschte Himmelsrichtung anzeigt und die Nivelliereinrichtung (im einfachsten Fall die Libelle) die horizontale Lage des Nivellierteils anzeigt.The device according to the invention can also be used to align an object with one of its surfaces in a predetermined direction and at a predetermined angle of inclination to the horizontal. To do this, the device according to the invention is set to the desired angle by pivoting the leveling part relative to the base part and placed on the surface of the object that is to point in the specific direction and have a specific inclination, and the object is moved until the device for determining the direction (the compass) indicates the predetermined, desired direction and the leveling device (in the simplest case, the spirit level) indicates the horizontal position of the leveling part.
Die die Auflagefläche bildende Unterseite des Fußteils kann mit einem rutschfesten Werkstoff belegt sein. Um bei unebene Flächen (Dächer usw.) eine genaue Bestimmung ihrer Himmelsrichtung und ihrer Neigung zu erlauben, kann der Fußteil in eine großflächige Ansatzplatte eingesetzt werden, deren Unterseite parallel zur Auflagefläche des Fußteils ausgerichtet ist.The underside of the foot section, which forms the support surface, can be covered with a non-slip material. In order to allow the exact direction and inclination of uneven surfaces (roofs, etc.), the foot section can be inserted into a large-surface attachment plate, the underside of which is aligned parallel to the support surface of the foot section.
5 Bevorzugte Einsatzgebiete der erfindungsgemäßen Vorrichtung sind das Ausrichten von Sonnenkollektoren oder Sonnenzellen bei der Sonnenenergienutzung, das Einrichten von Gegenständen und Konstruktionen, die nach Himmelsrichtung und Neigung ausgerichtet werden sollen, und bei Dachbauten.5 Preferred areas of application of the device according to the invention are the alignment of solar collectors or solar cells when using solar energy, the setting up of objects and structures that are to be aligned according to direction and inclination, and in roof structures.
Weitere Einzelheiten und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachstehenden Beschreibung eines Ausführungsbeispieles
der erfindungsgemäßen Vorrichtung, das in den Zeichnungen
schematisch dargestellt ist.
5Further details and features of the invention emerge from the following description of an embodiment of the device according to the invention, which is shown schematically in the drawings.
5
Es zeigt:It shows:
Fig. 1 eine erfindungsgemäße Vorrichtung in Schrägansicht;
Fig. 2 die Vorrichtung von der Seite gesehen,- und
Fig. 3 eine Draufsicht zu Fig. 2.Fig. 1 shows a device according to the invention in an oblique view;
Fig. 2 the device seen from the side, and
Fig. 3 is a plan view of Fig. 2.
Im gezeigten Ausführungsbeispiel besteht die erfindungsgemäße Vorrichtung aus einem Fußteil 1, einem plattenförmigen Nivellierteil 2 und einer Deckelplatte 3.In the embodiment shown, the device according to the invention consists of a base part 1, a plate-shaped leveling part 2 and a cover plate 3.
Im gezeigten Ausführungsbeispiel ist der Fußteil 1 als im wesentlichen U-förmiger Bauteil ausgebildet und besitzt einen 0 Steg 4, dessen Unterseite die auf der Fläche, dessen Neigung und Himmelsrichtung zu bestimmen ist, anzulegende Auflagefläche 12 (Fig. 2) bildet, sowie zwei längslaufende vom Steg 4 senkrecht abstehende Schenkel 5 und 6. Der Nivellierteil 2 ist an den Schenkeln 5 und 6 um Lager 9 verschwenkbar gelagert, so daß der Nivellierteil 2 um eine zum Fußteil 1 parallele Achse verschwenkbar ist.In the embodiment shown, the base part 1 is designed as a substantially U-shaped component and has a web 4, the underside of which forms the support surface 12 (Fig. 2) to be placed on the surface, the inclination and direction of which are to be determined, as well as two longitudinal legs 5 and 6 projecting vertically from the web 4. The leveling part 2 is pivotably mounted on the legs 5 and 6 about bearings 9, so that the leveling part 2 can pivot about an axis parallel to the base part 1.
Im Nivellierteil 2 ist eine Einrichtung zum Anzeigen der Himmelsrichtung, im Ausführungsbeispiel ein Magnetkompaß 7, und 0 eine Nivelliereinrichtung, im Ausführungsbeispiel eine Libelle 8 eingebaut. Mit Hilfe der Libelle 8 kann der Nivellierteil 2 durch Verschwenken um die Lager 9 und Verdrehen der Vorrichtung bei auf der Fläche anliegender Auflagefläche 12 des Fußteils 1 in die horizontale Lage ausgerichtet werden.A device for indicating the cardinal direction, in the exemplary embodiment a magnetic compass 7, and a leveling device, in the exemplary embodiment a spirit level 8, are installed in the leveling part 2. With the aid of the spirit level 8, the leveling part 2 can be aligned in the horizontal position by pivoting about the bearings 9 and rotating the device with the support surface 12 of the base part 1 resting on the surface.
Die Deckelplatte 3 ist verschwenkbar an einem der beiden Schenkel 5, 6 des Fußteils 1, im gezeigten Ausführungsbeispiel am Schenkel 6, um eine durch zwei Schwenklager 11 bestimmte und zur Längserstreckung des Schenkels 6 und damit zur AufIageflache 12 des Fußteils 1 parallele Achse gelagert. DieThe cover plate 3 is pivotably mounted on one of the two legs 5, 6 of the foot part 1, in the embodiment shown on the leg 6, about an axis determined by two pivot bearings 11 and parallel to the longitudinal extension of the leg 6 and thus to the support surface 12 of the foot part 1. The
Deckelplatte 3 kann bei zwischen die Stege 5 und 6 des Fußteiles 1 eingeklappten Nivellierteil 2 auf den Nivellierteil 2 heruntergeklappt werden kann, um den Kompaß 7 und die Libelle 8 zu schützen (raumsparende Versorgungs- und Transportstellung der Vorrichtung).When the leveling part 2 is folded between the webs 5 and 6 of the base part 1, the cover plate 3 can be folded down onto the leveling part 2 in order to protect the compass 7 and the spirit level 8 (space-saving supply and transport position of the device).
Auf der Innenseite der Deckelplatte 3 ist zur von den Lagern 9 definierten Achse konzentrisch eine Winkelgradskala 10 (0*® bis 90°®) vorgesehen, mit welcher der Winkel zwischen dem Nivellierteil 2 und dem Fußteil 1 bestimmt werden kann.On the inside of the cover plate 3, an angle scale 10 (0*® to 90°®) is provided concentrically to the axis defined by the bearings 9, with which the angle between the leveling part 2 and the foot part 1 can be determined.
Der Kompaß 7 ist so justiert, daß die Nordrichtung "N" (oder die Südrichtung "S") dem Rand des Nivellierteils 2 zugeordnet ist, im Bereich dessen der Nivellierteil 2 am Fußteil 1 verschwenkbar gelagert ist. Zum direkten Ablesen der Himmelsrichtung ist die Gradeinteilung so gewählt, daß Westen bis +90"^, Osten bis -90°® und Süden gleich 0°^ entspricht. Freilich kann die Gradeinteilung auch 360"53, statt wir im gezeigten Ausführungsbeispiel 180°® umfassen.The compass 7 is adjusted so that the north direction "N" (or the south direction "S") is assigned to the edge of the leveling part 2, in the area of which the leveling part 2 is pivotably mounted on the base part 1. For direct reading of the cardinal direction, the degree division is selected so that west corresponds to +90"^, east to -90°® and south to 0°^ . Of course, the degree division can also cover 360" 53 instead of 180°® as in the example shown.
Zum Bestimmen der Himmelsrichtung und der Neigung zur Horizontalen einer Fläche wird die erfindungsgemäße Vorrichtung mit der Auflagefläche 12 des Fußteils 1 auf die Fläche aufgelegt, deren Neigung und Himmelsrichtung zu bestimmen ist. Nunmehr wird durch Verdrehen der Vorrichtung einerseits und Verschwenken des Nivellierteils 2 anderseits dieser horizontal ausgerichtet, was mit Hilfe der dem Nivellierteil 2 zugeordneten Nivelliereinrichtung (Libelle 8) ohne weiteres möglich ist. Sobald der Nivellierteil 2 genau horizontal ausgerichtet ist, 0 kann die Himmelsrichtung am Kompaß 7 ohne Verändern der Lage der Vorrichtung und ohne Verändern der Ausrichtung ihrer Teile der Neigungswinkel an der Winkelgradskala 10 abgelesen werden.To determine the direction and the inclination to the horizontal of a surface, the device according to the invention is placed with the support surface 12 of the base part 1 on the surface whose inclination and direction are to be determined. Now, by rotating the device on the one hand and pivoting the leveling part 2 on the other hand, the latter is aligned horizontally, which is easily possible with the help of the leveling device (bubble level 8) assigned to the leveling part 2. As soon as the leveling part 2 is aligned exactly horizontally, the direction on the compass 7 can be read off without changing the position of the device and without changing the alignment of its parts, and the angle of inclination can be read off the angle scale 10.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung dient nicht nur zum Bestimmen
5 der Neigung und der Himmelsrichtung von Flächen, sondern kann auch dazu benutzt werden, Gegenstände, z.B. Sonnenzellen oder
Sonnenkollektoren in die für den jeweiligen Zweck optimale (Himmels-)Richtung und Neigung auszurichten.
Die Lager 9 und allenfalls auch die Lager 11 sind beispiels-0 weise selbsthemmend oder entsprechend schwergängig, so daßThe device according to the invention serves not only to determine the inclination and the compass direction of surfaces, but can also be used to align objects, e.g. solar cells or solar collectors, in the optimal (compass) direction and inclination for the respective purpose.
The bearings 9 and possibly also the bearings 11 are, for example, self-locking or correspondingly stiff, so that
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sich eine eingestellte Schwenklage des Nivellierteils 2 oder der Deckelplatte 3 nicht unbeabsichtigt verändern kann.a set pivot position of the leveling part 2 or the cover plate 3 cannot change unintentionally.
Zusammenfassend kann ein Ausführungsbeispiel der Erfindung beispielsweise wie folgt dargestellt werden:In summary, an embodiment of the invention can be represented, for example, as follows:
Eine Vorrichtung zum Bestimmen der Neigung und der Himmelsrichtung einer Fläche besitzt einen Fußteil 1, der auf die Fläche, deren Neigungs- und Himmelsrichtung zu bestimmen ist, aufzulegen ist. Die Vorrichtung besitzt weiters eine Nivellierplatte 2, die am Fußteil 1 verschwenkbar gelagert ist. Um die Nivellierplatte 2 horizontal auszurichten, ist in ihr eine Libelle 8 eingebaut. Weiters ist in der Nivellierplatte 2 ein Kompaß 7 vorgesehen, an dem die Himmelsrichtung der Fläche, auf welche die Vorrichtung aufgesetzt worden ist, abgelesen werden kann. Um den Neigungswinkel zu bestimmen, ist an einer gleichzeitig als Deckel dienenden, gegenüber dem Fußteil 1 verschwenkbaren Platte 3 eine Winkelgradskala 10 vorgesehen, an welcher der Winkel zwischen der Nivellierplatte 2 und dem Fußteil 1 und somit der zu bestimmende Neigungswinkel der Fläche abgelesen werden kann.A device for determining the inclination and the compass direction of a surface has a base part 1, which is to be placed on the surface whose inclination and compass direction are to be determined. The device also has a leveling plate 2, which is pivotably mounted on the base part 1. In order to align the leveling plate 2 horizontally, a spirit level 8 is built into it. Furthermore, a compass 7 is provided in the leveling plate 2, on which the compass direction of the surface on which the device has been placed can be read. In order to determine the angle of inclination, an angle degree scale 10 is provided on a plate 3, which also serves as a cover and can be pivoted relative to the base part 1, on which the angle between the leveling plate 2 and the base part 1 and thus the angle of inclination of the surface to be determined can be read.
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