DE29722517U1

DE29722517U1 - Device for determining height differences

Info

Publication number: DE29722517U1
Application number: DE29722517U
Authority: DE
Original assignee: RATHKAMP JENS
Current assignee: Rathkamp Hans-Juergen De
Priority date: 1997-12-29
Filing date: 1997-12-29
Publication date: 1998-02-26
Anticipated expiration: 2007-12-30
Also published as: DE29810799U1

Description

Vorrichtung zur Bestimmung von HöhendifferenzenDevice for determining height differences

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Bestimmung von Höhendifferenzen gemäß den Merkmalen des Oberbegriffs des Schutzanspruchs 1.The invention relates to a device for determining height differences according to the features of the preamble of claim 1.

Solche Vorrichtungen werden gemäß dem Stand der Technik beispielsweise benötigt, um bei Erdaushub-Arbeiten mit entsprechenden Baggern von vornherein eine ebene horizontale Fläche unterhalb des ursprünglichen Geländeniveaus zu erzeugen oder aber um mittels Handhabungsautomaten Werkstücke derart in Serie zu handhaben und/oder zu bearbeiten, daß sie stets in derselben Höhe ergriffen und gehalten oder bearbeitet, beispielsweise gebohrt, genietet oder geschweißt,, werden.According to the state of the art, such devices are required, for example, to create a flat horizontal surface below the original ground level during excavation work with appropriate excavators or to handle and/or process workpieces in series using automatic handling machines in such a way that they are always gripped and held or processed, for example drilled, riveted or welded, at the same height.

Bei Erdaushub-Arbeiten der vorgenannten Art ist es bisher bekannt, je nach Geländebeschaffenheit für mehrere Bagger zumindest einen oder für jeden Bagger je einen sogenannten Baulaser, d.h. eine mit einem um eine senkrechte oder gegebenenfalls auch eine gegen die Senkrechte mit vorgegebenem Winkel gekippte Drehachse umlaufenden Sender eines Laserstrahls versehene Lichtquelle, ortsfest im Gelände zu installieren und jeden Bagger an vorgegebenem Ort mit einem Empfänger für den ihm zugedachten Laserstrahl zu versehen. Dabei wird der Empfänger, der mit einem nur in eine Richtung orientierbaren Fenster oder auch mit einem 3 60°-Rundumempfang versehen sein kann, entweder auf dem Gehäuse des Baggers oder aber auf dem unmittelbar an das am Gehäuse des Baggers angelenkte - oberste - Glied des üblicherweise mehrgliedrigen Baggerarmes angeordnet. Zur Bestimmung der tatsächlichen Position der Baggerschneide in der auszuhebendenFor excavation work of the aforementioned type, it is known to install at least one so-called construction laser for several excavators, depending on the nature of the terrain, or one for each excavator, i.e. a light source equipped with a transmitter of a laser beam rotating around a vertical or, if necessary, an axis of rotation tilted at a specified angle to the vertical, in a fixed location on the terrain and to equip each excavator with a receiver for the laser beam intended for it at a specified location. The receiver, which can be equipped with a window that can only be oriented in one direction or with 3 60° all-round reception, is either placed on the housing of the excavator or on the topmost link of the usually multi-linked excavator arm that is directly connected to the housing of the excavator. To determine the actual position of the excavator cutting edge in the area to be excavated,

Geländevertiefung ist dann vom Baggerführer per Berufserfahrung ständig die Entfernung der Baggerschneide zum Empfänger in einer vorgegebenen Arbeitsstellung des Baggerarmes, beispielsweise bei einer Montage des Empfängers auf dem Gehäuse des Baggers die maximale Reichweite des Baggerarmes einschließlich der Baggerschaufel nach unten oder bei der Montage des Empfängers auf dem obersten Glied des Baggerarmes der senkrechte Abstand zwischen Empfänger und Baggerschneide, bei der Steuerung eines Aushubzyklus zu berücksichtigen. Dabei geben die herkömmlichen Empfänger selbst in den vorgegebenen Arbeitsstellungen nur an, ob sich der Bagger als Ganzes oder das oberste Glied des Baggerarmes und damit in beiden Fällen auch die Baggerschneide zu tief oder zu hoch oder im richtigen Bereich befinden - ganz abgesehen davon, daß diese Art von Positionsbestimmung der Baggerschneide schon dann gestört wird, wenn der Bagger nicht horizontal ausgerichtet, sondern in einer mehr oder weniger gekippten Stellung auf seinem Untergrund aufsteht. Darüber hinaus beträgt der vertikale Meßbereich der bekannten Empfänger maximal ± 150 mm um ihren theoretischen Nullpunkt, so daß der zugehörige Baulaser bei welligem Gelände häufig umgesetzt und dann die jeweilige externe Höhenänderung zu berücksichtigen ist auch dann, wenn durch eine geschickte Aufstellung weitgehend verhindert wird, daß der Laserstrahl in bestimmten Arbeitssituationen des Baggers durch diesen selbst oder durch die Kante der auszuhebenden Geländevertiefung auf seinem Weg zum Empfänger zwangsläufig abgedeckt und damit eine Messung der Position des Baggers und damit auch seines Armes und der Baggerschneide von vornherein unmöglich wird. Wenn auf einer Großbaustelle für mehrere Bagger auch mehrere Baulaser aufgestellt werden, ist außerdem nicht eindeutig auszuschließen, daß sich die Signale der verschiedenen Baulaser gegenseitig stören und an einzelnen oder allen Baggern zu falschen Meßergebnissen führen.When deepening the terrain, the excavator operator must constantly take into account the distance of the excavator blade to the receiver in a given working position of the excavator arm, for example when the receiver is mounted on the housing of the excavator, the maximum reach of the excavator arm including the excavator bucket downwards, or when the receiver is mounted on the top section of the excavator arm, the vertical distance between the receiver and the excavator blade, when controlling an excavation cycle. Even in the given working positions, the conventional receivers only indicate whether the excavator as a whole or the top section of the excavator arm, and thus in both cases the excavator blade, are too low or too high or in the right area - quite apart from the fact that this type of position determination of the excavator blade is already disrupted if the excavator is not aligned horizontally but is standing on its surface in a more or less tilted position. In addition, the vertical measuring range of the known receivers is a maximum of ± 150 mm around their theoretical zero point, so that the associated construction laser is often moved on undulating terrain and the respective external height change must then be taken into account, even if a clever setup largely prevents the laser beam from being inevitably covered by the excavator itself or by the edge of the depression in the ground to be excavated on its way to the receiver in certain working situations, thus making it impossible to measure the position of the excavator and thus also its arm and the excavator blade. If several construction lasers are set up for several excavators on a large construction site, it cannot be completely ruled out that the signals from the various construction lasers will interfere with each other and lead to incorrect measurement results on individual or all excavators.

Bei Handhabungsautomaten liegt häufig die Aufgabe vor, mittels eines oder mehrerer ein- oder mehrgliedriger Arme nicht nur Gegenstände oder Werkstücke ein- und derselben Art in stets gleicher Weise handhaben oder bearbeiten zu lassen, sondern Gegenstände oder Werkstücke unterschiedlicher Abmessungen und unter-Handling machines are often used to handle or process not only objects or workpieces of the same type in the same way using one or more single or multi-joint arms, but also objects or workpieces of different dimensions and

schiedlicher Massen. Das führt dann jedoch zunächst zwangsläufig zu unterschiedlichen Belastungen der Arme solcher Handhabungsautomaten und damit auch zu unterschiedlichen Durchbiegungen dieser Arme, was seinerseits zusätzliche Maßnahmen erfordert, um unterschiedliche Gegenstände oder Werkstücke auf eine vorgegebene Höhe transportieren zu können oder unterschiedliche Werkzeuge an einer jeweils vorgegebenen Höhe eines Werkstückes angreifen zu lassen. Üblicherweise haben sich solche zusätzlichen Maßnahmen in der Form herausgebildet, daß einerseits eine ausreichende Zahl von mechanischen, elektromechanischen, elektromagnetischen oder optischen Sensoren zur Messung jedweder unerwünschter Abweichungen der Bewegungen des Handhabungsautomaten von vorgegebenen Sollwerten vorgesehen wird, deren Signale über eine - vorzugsweise programmierbare - umfangreiche Steuer- und Regeleinrichtung und zugehörige Stellglieder entsprechende Korrekturen der vorgenannten Bewegungen verursachen, und andererseits sehr aufwendige Konstruktionen sowohl der Gelenke als auch der einzelnen Glieder jedes mehrgliedrigen Armes eines Handhabungsautomaten eingesetzt werden, die jeweils auf die überhaupt nur denkbare Maximalbelastung ausgelegt sind.different masses. However, this then inevitably leads to different loads on the arms of such handling machines and thus also to different deflections of these arms, which in turn requires additional measures in order to be able to transport different objects or workpieces to a given height or to allow different tools to act on a workpiece at a given height. Such additional measures have usually developed in the form that, on the one hand, a sufficient number of mechanical, electromechanical, electromagnetic or optical sensors are provided to measure any undesirable deviations of the movements of the handling machine from given target values, the signals of which cause appropriate corrections to the aforementioned movements via a - preferably programmable - extensive control and regulating device and associated actuators, and, on the other hand, very complex designs are used both for the joints and the individual links of each multi-link arm of a handling machine, each of which is designed for the maximum possible load.

Unsicherheiten der exakten Bestimmung einer Höhendifferenz im vorgenannten Sinne ergeben sich auch beim Ablassen der aktiven Teile von Meßanordnungen in nicht durchgehend vertikal verlaufende Geländevertiefungen, beispielsweise von Gasanalysegeräten in sich in wechselnde Richtungen erstreckende Schacht- und/oder Höhlensysteme, oder in Strömungen und/oder Wirbel aufweisende Flüssigkeiten, beispielsweise von Senkkörpern zur schichtweisen Dichtebestimming in den Inhalt von Klärbecken. Dasselbe gilt auch schon für die exakte Bestimmung der Höhendifferenz zwischen einem Kranhaken und einem vorgegebenen Bezugspunkt in oder an dessen Führerstand oder auf dem - ggf. nicht oder nur teilweise einsehbaren - Arbeitsfeld eines solchen Kranes.Uncertainties in the exact determination of a height difference in the above-mentioned sense also arise when lowering the active parts of measuring arrangements into depressions in the terrain that do not run vertically throughout, for example gas analysis devices into shaft and/or cave systems that extend in alternating directions, or into liquids that exhibit currents and/or vortices, for example sinkers for layer-by-layer density determination in the contents of sewage treatment tanks. The same also applies to the exact determination of the height difference between a crane hook and a specified reference point in or on its driver's cab or on the working area of such a crane - which may not be visible or may only be partially visible.

Aufgrund der vorliegenden Ausführungen liegt der vorliegenden Erfindung nun die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zur Bestimmung von Höhendifferenzen zur Verfügung zu stellen, mit der auf einfache Weise und mittels einer einfachen KonstruktionBased on the above statements, the present invention is now based on the object of providing a device for determining height differences, with which in a simple manner and by means of a simple construction

eine kontinuierliche eindeutige vertikale Entfernungsmessung zwischen dem aktiven Teil eines Werkzeugs oder einer Meßanordnung, das oder die steuerbar an einem mindestens in einer vertikalen Ebene willkürlich verfahrbaren und an einem feststehenden oder ebenfalls verfahrbaren Gehäuse angelenkten ein- oder mehrgliedrigen Arm angeordnet ist, und einer mittels Einrichtungen bekannter Art vorgegebenen horizontalen Ebene, die durch einen am Gehäuse oder in definierter räumlicher Zuordnung außerhalb von diesem vorgegebenen Bezugspunkt hindurch- oder in meßbarem senkrechtem Abstand an ihm vorbeiführt, ermöglicht wird, wobei das Ergebnis dieser Messung in ebenfalls einfacher Weise zur Betätigung des vorgenannten Werkzeugs oder einer Meßanordnung in der vorgegebenen Raum-Zeit-Koordination heranziehbar ist.a continuous, unambiguous vertical distance measurement between the active part of a tool or a measuring arrangement, which is controllably arranged on a single or multi-joint arm that can be moved at will in at least one vertical plane and is articulated on a fixed or also movable housing, and a horizontal plane specified by means of devices of a known type, which passes through a reference point specified on the housing or in a defined spatial arrangement outside of this or passes it at a measurable vertical distance, is made possible, whereby the result of this measurement can also be used in a simple manner to operate the aforementioned tool or a measuring arrangement in the specified space-time coordination.

Die Erfindung löst diese Aufgabe mit Hilfe der Gesamtheit der Merkmale des Schutzanspruchs 1.The invention solves this problem with the help of the entirety of the features of claim 1.

Dabei erweist es sich als besonders vorteilhaft, daß zwischen dem Bereich des aktiven Teils des Werkzeugs oder der Meßanordnung und dem Bereich des Bezugspunktes und/oder dem Bereich der vorgegebenen horizontalen Ebene mindestens ein mit einer Flüssigkeit gefülltes, hinreichend bewegliches Metallrohr angeordnet ist, das an seinem dem Bezugspunkt abgekehrten Ende mit einer Druckausgleichsmembran bekannter Art verschlossen ist und mit seinem anderen Ende in einen in der unmittelbaren Umgebung des Bezugspunktes ortsfest zu diesem installierten Drucksensor bekannter Art mündet, dessen Ausgangssignale als Maß für die zu bestimmenden Höhendifferenzen dienen und einer geeigneten Verarbeitungs- und/oder Anzeigeeinrichtung bekannter Art aufgegeben werden, weil eine solche Vorrichtung gestattet, jederzeit mittels einer speziellen Anwendungsform des Prinzips des hydrostatischen Druckes den vertikalen Abstand des aktiven Teils eines Werkzeugs oder einer Meßanordnung von einer vorgegebenen horizontalen Ebene präzise zu bestimmen, auch wenn dieser aktive Teil eines Werkzeugs, worunter hier nicht nur Bearbeitungsgeräte im eigentlichen Sinne, sondern auch jegliche Art von Handhabungsgeräten, beispielsweise mechanische oder pneuma-It proves to be particularly advantageous that between the area of the active part of the tool or the measuring arrangement and the area of the reference point and/or the area of the given horizontal plane at least one metal tube filled with a liquid and sufficiently movable is arranged, which is closed at its end facing away from the reference point with a pressure compensation membrane of a known type and with its other end opens into a pressure sensor of a known type installed in the immediate vicinity of the reference point in a fixed position to it, the output signals of which serve as a measure for the height differences to be determined and are fed to a suitable processing and/or display device of a known type, because such a device allows the vertical distance of the active part of a tool or a measuring arrangement from a given horizontal plane to be precisely determined at any time by means of a special application of the principle of hydrostatic pressure, even if this active part of a tool, which here includes not only processing equipment in the true sense, but also any type of handling equipment, for example mechanical or pneumatic

tische Greifer, zu verstehen sind, oder einer Meßanordnung normalerweise während seines bzw. ihres Betriebes nicht unmittelbar zugänglich ist, sondern entweder von einem Bediener oder von einer halbautomatischen oder automatischen - vorzugsweise programmierbaren - Steuer- und Regeleinrichtung ferngesteuert wird. Dabei sorgt die Druckausgleichsmembran vorteilhafterweise dafür, daß nach einer einmaligen Eichung des Zusammenhangs zwischen dem jeweiligen senkrechten Abstand der Ebene der Druckausgleichsmembran von derjenigen des Drucksensors sowohl nach oben als auch nach unten und dem Wert des dabei vom Drucksensor erzeugten Ausgangssignals als Maß für die momentane Druckdifferenz zwischen dem Ort der Drucksausgleichsmembran und dem Ort der Drucksensors der Druck der Flüssigkeitssäule am Ort der Druckausgleichsmembran stets mit dem Atmosphärendruck der Umgebung im Gleichgewicht steht und Volumenänderungen der Flüssigkeit und der des Metallrohrs durch Temperatureinflüsse oder geringfügige Verformungen des Metallrohrs bei den Bewegungen eines Armes weitgehend kompensiert werden, so daß die Eichung über lange Zeit ihre Gültigkeit behält. Versuche haben ergeben, daß die Genauigkeit der Bestimmung von Höhendifferenzen mit einer erfindungsgemäßen Vorrichtung - = ±0,3 % beträgt, d.h. bei einer Höhendifferenz zwischen Drucksensor und - im Versuchsfall tieferliegender - Druckausgleichsmembran von h = 3 m beträgt die mögliche Abweichung Ah = ± 0,9 cm. Dabei weist die vorliegende Anordnung den weiteren Vorteil auf, daß keine zusätzliche Signalleitung parallel zum Metallrohr erforderlich ist, die die Ausgangssignale eines Drucksensors erst vom eigentlichen Ort der Messung in den Bereich der Verarbeitungs- und/oder Anzeigeeinrichtung transportieren muß und dabei einen zusätzlichen Störfaktor und/oder Gefährdungsbereich der Gesamtvorrichtung darstellt. Das Ausgangssignal jedes Drucksensors kann vorteilhafterweise mittels der jeweiligen Verarbeitungs- und/oder Anzeigeeinrichtung in jeder Form bekannter Art weiterverarbeitet werden, beispielsweise zu einer digitalen Längenangabe mit oder ohne Einschluß des jeweils durch separate Messung oder konstante Vorgabe bekannten Abstandes zwischen einem oder mehreren Drucksensoren und der vorgegebenen horizontalen Ebene auf einem deutlich ablesbaren Display oder zu einem Steu-tic grippers, or a measuring arrangement is not normally directly accessible during its operation, but is remotely controlled either by an operator or by a semi-automatic or automatic - preferably programmable - control and regulating device. The pressure compensation membrane advantageously ensures that after a one-time calibration of the relationship between the respective vertical distance of the plane of the pressure compensation membrane from that of the pressure sensor both upwards and downwards and the value of the output signal generated by the pressure sensor as a measure of the current pressure difference between the location of the pressure compensation membrane and the location of the pressure sensor, the pressure of the liquid column at the location of the pressure compensation membrane is always in equilibrium with the atmospheric pressure of the environment and volume changes of the liquid and that of the metal tube due to temperature influences or minor deformations of the metal tube during the movements of an arm are largely compensated, so that the calibration remains valid over a long period of time. Tests have shown that the accuracy of determining height differences with a device according to the invention is - = ±0.3%, i.e. with a height difference between the pressure sensor and the pressure compensation membrane - which is lower in the test case - of h = 3 m, the possible deviation Ah = ± 0.9 cm. The present arrangement has the further advantage that no additional signal line parallel to the metal pipe is required, which must first transport the output signals of a pressure sensor from the actual location of the measurement to the area of the processing and/or display device and thereby represents an additional interference factor and/or hazard area for the entire device. The output signal of each pressure sensor can advantageously be further processed by means of the respective processing and/or display device in any known form, for example to provide a digital length indication with or without including the distance between one or more pressure sensors and the specified horizontal plane, known by separate measurement or constant specification, on a clearly legible display or to provide a control

ersignal für eine - vorzugsweise programmierbare - halbautomatische oder automatische Steuer- und Regeleinrichtung für die Betätigung des Werkzeugs oder einer Meßanordnung.signal for a - preferably programmable - semi-automatic or automatic control and regulating device for the operation of the tool or a measuring arrangement.

Als sehr vorteilhafte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist auch eine solche anzusehen, bei der die horizontale Ebene mittels eines ortsfest im Gelände aufgeständerten Baulasers bekannter Art definiert wird und das Gehäuse Bestandteil einer in diesem Gelände verfahrbaren Arbeitsmaschine ist, die mit einer senkrecht zu ihrer Aufstandsfläche automatisch dem Lasersignal nachfahrenden Empfangseinrichtung ebenfalls bekannter Art versehen ist, wobei diese Empfangseinrichtung starr mit dem Drucksensor verbunden ist, der das einzige Metallrohr zwischen dem Bereich des aktiven Teils des Werkzeugs und dem Bereich des in ortsfester räumlicher Zuordnung zur Empfangseinrichtung vorausgesetzten Bezugspunkts in dessen unmittelbarer Umgebung abschließt, da in diesem Fall jederzeit die senkrechte Entfernung zwischen einem an einer im Gelände verfahrbaren Arbeitsmaschine angeordneten Werkzeug bzw. dessen aktivem Teil, beispielsweise der Baggerschneide eines für den Erdaushub einsetzbaren Baggers, und einer durch einen Baulaser bekannter Art vorgegebenen horizontalen Ebene derart meßbar und auswertbar ist, daß z.B. ein Baggerführer kontinuierlich auf einem deutlich sichtbaren Display die jeweilige tatsächliche Höhendifferenz zwischen Baggerschneide und vorgegebener Ebene ablesen und den Bagger dann beispielsweise so steuern kann, daß dieser von vornherein ebenfalls eine horizontale Ebene in einer auszuhebenden Geländevertiefung erzeugt. Dabei gestattet die nachfahrbare Empfangseinrichtung vorteilhafterweise außerdem, daß der Baulaser auch bei einem nicht ebenen Gelände zur Aufrechterhaltung der Sichtverbindung zwischen sich und der Empfängereinrichtung auf der Arbeitsmaschine nur noch in seltenen Ausnahmefällen während des Aushubs einer einzelnen Geländevertiefung umgesetzt und neu eingerichtet werden muß, da die Grenzen des Nachfahrbereiches im wesentlichen nur durch die Länge einer auf der Arbeitsmaschine zu installierenden Schiene und/oder Antriebsvorrichtung, beispielsweise eines Spindeloder Kettenantriebs, festgelegt werden.A very advantageous embodiment of the device according to the invention is one in which the horizontal plane is defined by means of a construction laser of a known type that is fixed in place on the ground and the housing is part of a work machine that can be moved in this area and is provided with a receiving device of a known type that automatically follows the laser signal perpendicular to its support surface, whereby this receiving device is rigidly connected to the pressure sensor that closes off the only metal tube between the area of the active part of the tool and the area of the reference point in its immediate vicinity that is assumed to be in a fixed spatial relationship to the receiving device, since in this case the vertical distance between a tool arranged on a work machine that can be moved in the field or its active part, for example the cutting edge of an excavator that can be used for excavation, and a horizontal plane defined by a construction laser of a known type can be measured and evaluated at any time in such a way that, for example, an excavator driver can continuously monitor a The actual height difference between the excavator cutting edge and the specified level can be read from a clearly visible display and the excavator can then be controlled, for example, in such a way that it also creates a horizontal level in a depression in the ground to be excavated. The trackable receiver device also advantageously allows the construction laser to only have to be moved and re-set in rare exceptional cases during the excavation of a single depression in the ground, even on uneven ground, in order to maintain the line of sight between itself and the receiver device on the work machine, since the boundaries of the tracking area are essentially only determined by the length of a rail and/or drive device to be installed on the work machine, for example a spindle or chain drive.

• ··

Bei einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Vorrichtung erweist es sich dagegen als sehr vorteilhaft, wenn die horizontale Ebene mittels eines ortsfest im Gelände aufgeständerten Baulasers bekannter Art definiert wird und das Gehäuse Bestandteil einer in diesem Gelände verfahrbaren Arbeitsmaschine ist, die mit einer senkrecht zu ihrer Aufstandsfläche automatisch dem Lasersignal nachfahrenden Empfangseinrichtung ebenfalls bekannter Art versehen ist, wobei diese Empfangseinrichtung starr mit der Druckausgleichsmembran verbunden ist, die ein zwischen dem Bereich eines an geeigneter Stelle zwischen Werkzeug und Empfangseinrichtung vorausgesetzten Bezugspunkts und dem Bereich der Empfangseinrichtung angeordnetes zweites Metallrohr an einem seiner Enden verschließt, während dessen anderes Ende im Bereich des Bezugspunkts in der Nachbarschaft eines ein erstes, vom aktiven Teil eines Werkzeugs kommendes Metallrohr abschließenden Drucksensors in einen weiteren Drucksensor bekannter Art mündet, dessen Ausgangssignale ebenfalls der Verarbeitungs- und/oder Anzeigeeinrichtung aufgegeben werden, weil dies einerseits gestattet, alle Drucksensoren gemeinsam mit der Verarbeitungs- und/oder Anzeigeeinrichtung an einem besonders gut geschützten Ort auf der Arbeitsmaschine, beispielsweise in deren Fahrerkabine, anzuordnen und andererseits die Gesamtlänge des Metallrohres in zwei Teilstücke aufzutrennen, um so die Maximalbelastung jeder Druckausgleichsmembran zu reduzieren oder in jedem Teilstück des Metallrohrs eine Flüssigkeit höherer Dichte zu verwenden und damit eine höhere Empfindlichkeit der erfindungsgemäßen Vorrichtung zu erzielen.In another embodiment of the present device, it proves to be very advantageous if the horizontal plane is defined by means of a construction laser of a known type that is fixed in place on the ground and the housing is part of a work machine that can be moved in this ground and is provided with a receiving device of a known type that automatically follows the laser signal perpendicular to its support surface, this receiving device being rigidly connected to the pressure compensation membrane, which closes off a second metal tube arranged between the area of a reference point assumed at a suitable location between the tool and the receiving device and the area of the receiving device at one of its ends, while the other end of the second metal tube opens into a further pressure sensor of a known type in the area of the reference point in the vicinity of a pressure sensor that closes off a first metal tube coming from the active part of a tool, the output signals of which are also fed to the processing and/or display device, because on the one hand this allows all pressure sensors to be connected together with the processing and/or display device at a particularly good protected place on the work machine, for example in its driver's cab, and on the other hand to divide the total length of the metal pipe into two sections, in order to reduce the maximum load on each pressure compensation membrane or to use a liquid of higher density in each section of the metal pipe and thus achieve a higher sensitivity of the device according to the invention.

Die vorgenannten erfindungsgemäßen Vorrichtungen, die auf verfahrbaren Arbeitsmaschinen montiert sind, lassen sich insbesondere dann in vorteilhafter Weise realisieren, wenn das Metallrohr in der Nachbarschaft des starr mit der Empfangseinrichtung verbundenen Drucksensors oder der starr mit der Empfangseinrichtung verbundenen Druckausgleichsmembran derart geformt ist, daß es die dem Lasersignal folgenden Bewegungen der Empfangseinrichtung nicht behindert, und insbesondere dann, wenn das Metallrohr in der Nachbarschaft des Drucksensors oder der Druckausgleichsmembran als spiralförmig ausgebildeter AbschnittThe aforementioned devices according to the invention, which are mounted on mobile work machines, can be implemented in an advantageous manner in particular when the metal tube in the vicinity of the pressure sensor rigidly connected to the receiving device or the pressure compensation membrane rigidly connected to the receiving device is shaped in such a way that it does not hinder the movements of the receiving device following the laser signal, and in particular when the metal tube in the vicinity of the pressure sensor or the pressure compensation membrane is designed as a spiral-shaped section

mit hinreichender Länge und Windungszahl sowie hinreichendem Windungsdurchmesser geformt ist.with sufficient length and number of turns as well as sufficient turn diameter.

Als sehr vorteilhaft erweist sich auch eine Ausführungsform der vorliegenden Vorrichtung, bei der die horizontale Ebene durch einen horizontal planierten und befestigten Untergrund verifiziert wird und das Gehäuse Bestandteil eines auf diesem Untergrund verfahrbaren Handhabungsautomaten ist, dessen starr an den Drucksensor gekoppelter Bezugspunkt mittels eines oder mehrerer mechanischer, elektromechanischer, elektromagnetischer oder optischer Sensoren bekannter Art am Gehäuse auf eine durch das zu handhabende oder zu bearbeitende Werkstück vorgegebene horizontale Vergleichsebene verfahrbar ist, weil ein solcher Handhabungsautomat auch bei unterschiedlichen Belastungen seiner ein- oder mehrgliedrigen Arme durch wechselnde zu tragende Werkzeuge oder Werkstücke in jedem Falle auf einfache Art und Weise stets in vorgeschriebener Höhe an einem zu handhabenden oder zu bearbeitenden Werkstück, unter dem hier auch jeder Gegenstand verstanden werden soll, der nicht im eigentlichen Sinne bearbeitet, sondern nur transportiert werden soll, angreifen kann - selbst dann, wenn die einzelnen Glieder und Gelenke der Arme nur verhältnismäßig einfach und kostengünstig aufgebaut sind und daher bei unterschiedlichen Belastungen auch unterschiedliche Durchbiegungen des jeweiligen Armes bewirken. Vorteilhafterweise kann hier zumindest in einer Vielzahl von Fällen zur Verfahrung des Bezugspunktes in eine durch das zu handhabende oder zu bearbeitende Werkstück vorgegebene horizontale Vergleichsebene einer oder mehrere der bei einem verfahrbaren Handhabungsautomaten sowieso vorhandenen Sensoren zur jeweiligen Positionierung des Handhabungsautomaten gegenüber mindestens zwei unterschiedlichen Lager- und/oder Bearbeitungsstationen mitverwendet werden, insbesondere dann, wenn in vorteilhafter Weise die durch das zu handhabende oder zu bearbeitende Werkstück vorgegebene horizontale Vergleichsebene durch dessen Unter- oder Oberkante verläuft.An embodiment of the present device has also proven to be very advantageous in which the horizontal plane is verified by a horizontally leveled and fixed base and the housing is part of a handling machine that can be moved on this base, the reference point of which is rigidly coupled to the pressure sensor and can be moved by means of one or more mechanical, electromechanical, electromagnetic or optical sensors of a known type on the housing to a horizontal comparison plane specified by the workpiece to be handled or processed, because such a handling machine can always act in a simple manner and at a prescribed height on a workpiece to be handled or processed, which here also includes any object that is not actually to be processed but only transported, even if the individual links and joints of the arms are only constructed in a relatively simple and inexpensive manner and therefore also have different deflections under different loads. of the respective arm. Advantageously, at least in a large number of cases, one or more of the sensors that are already present in a movable handling machine can be used to move the reference point into a horizontal comparison plane specified by the workpiece to be handled or processed for the respective positioning of the handling machine relative to at least two different storage and/or processing stations, in particular when the horizontal comparison plane specified by the workpiece to be handled or processed advantageously runs through its lower or upper edge.

Bei einer weiteren Ausführungsform der in Rede stehenden Vorrichtung ist es dagegen als Vorteil anzusehen, daß der SensorIn a further embodiment of the device in question, it is, however, considered an advantage that the sensor

Bestandteil eines starr mit dem Drucksensor verbundenen und mit diesem am Gehäuse verfahrbaren Auslegerarms ist, der die durch das zu handhabende oder zu bearbeitende Werkstück vorgegebene horizontale Vergleichsebene mittels mechanischer Berührung des Werkstücks oder der dieses tragenden Elemente einer Lager- oder Bearbeitungsstation ermittelt, da dies eine konstruktiv einfache und kostengünstige Lösung darstellt, um nach der Positionierung eines verfahrbaren Handhabungsautomaten vor einer Lager- oder Bearbeitungsstation durch senkrechtes Verfahren eines mit einem einfachen Kontaktschalter oder einem entsprechenden Sensor gleichwirkender Art versehenen Auslegerarmes aus einer geeigneten Ruheposition an die Unter- oder Oberkante des Werkstücks oder an eine relevante Kante oder Fläche der das Werkstück tragenden Elemente der Lager- oder Bearbeitungsstation, beispielsweise auf einen Bereich einer starren Aufstandsfläche für das Werkstück, eine eindeutige Festlegung des Bezugspunktes für die anschließende Betätigung des aktiven Teils eines Werkzeugs in einer vorgegebenen Höhe zu erreichen.Is part of a cantilever arm that is rigidly connected to the pressure sensor and can be moved with it on the housing, which determines the horizontal comparison plane specified by the workpiece to be handled or processed by means of mechanical contact with the workpiece or the elements of a storage or processing station that support it, as this represents a structurally simple and cost-effective solution to achieve a clear definition of the reference point for the subsequent actuation of the active part of a tool at a specified height after positioning a movable handling machine in front of a storage or processing station by vertically moving a cantilever arm equipped with a simple contact switch or a corresponding sensor of the same type from a suitable rest position to the lower or upper edge of the workpiece or to a relevant edge or surface of the elements of the storage or processing station that support the workpiece, for example to an area of a rigid support surface for the workpiece.

Als sehr vorteilhaft erweist sich bei einer anderen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung auch, daß die horizontale Ebene durch einen horizontal planierten und befestigten Untergrund verifiziert wird und das Gehäuse Bestandteil eines ortsfest auf diesem Untergrund montierten Handhabungsautomaten ist, wobei als starr an den Drucksensor gekoppelter Bezugspunkt ein willkürlich festlegbarer Ort an oder auf einer ebenfalls auf dem vorgenannten Untergrund in der Nachbarschaft des Handhabungsautomaten ortsfest angeordneten Lager- oder Bearbeitungsstation für zu handhabende oder zu bearbeitende Werkstücke dient, der mindestens für eine Serie solcher Werkstücke eine von diesen jeweils vorgegebene horizontale Vergleichsebene charakterisiert, da eine solche Vorrichtung ebenfalls gewährleistet, daß der Handhabung saut oma t bei unterschiedlichen Belastungen und dadurch bedingten Durchbiegungen seiner Arme stets in gleicher vorgegebener Höhe an einem Werkstück angreift insbesondere auch dann, wenn die einzelnen Glieder und Gelenke der Arme nur verhältnismäßig einfach und kostengünstig aufgebaut sind. Dabei erübrigt sich im vorliegenden Fall allerdingsAnother embodiment of the device according to the invention also proves to be very advantageous in that the horizontal plane is verified by a horizontally leveled and fixed base and the housing is part of a handling machine that is fixedly mounted on this base, whereby an arbitrarily definable location on or on a storage or processing station for workpieces to be handled or processed, which is also fixedly arranged on the aforementioned base in the vicinity of the handling machine, serves as a reference point rigidly coupled to the pressure sensor, which characterizes a horizontal comparison plane predetermined by each of these for at least one series of such workpieces, since such a device also ensures that the handling machine always grips a workpiece at the same predetermined height under different loads and the resulting deflection of its arms, especially even when the individual links and joints of the arms are only relatively simple and inexpensive. In the present case, however, this is unnecessary

die Notwendigkeit, bei jedem Arbeitszyklus des Handhabungsautomaten die vorgegebene horizontale Vergleichsebene erneut mit dem Bezugspunkt in Übereinstimmung zu bringen, da bei einer räumlich unveränderlichen Anordnung von Handhabungsautomat und Lager- oder Bearbeitungsstation der Bezugspunkt und damit die Position des Drucksensors der Einfachheit halber zumindest für jede Serie gleicher Werkstücke an einem festgelegten Ort an oder auf der Lager- oder Bearbeitungsstation angeordnet werden kann. Dies kann beispielsweise in vorteilhafter Weise dadurch geschehen, daß die durch die zu handhabenden oder zu bearbeitenden Werkstücke vorgegebene horizontale Vergleichsebene durch deren Unter- oder Oberkante verläuft, und insbesondere in der Weise, daß der Bezugspunkt ein Ort auf einem starren Bereich in der Aufstandsebene der zu handhabenden oder zu bearbeitenden Werkstücke innerhalb der jeweiligen Lager- oder Bearbeitungsstation ist, wobei dieser starre Bereich gleichzeitig den Drucksensor ortsfest hält und trägt.the need to bring the specified horizontal comparison plane into line with the reference point again during each work cycle of the handling machine, since with a spatially unchangeable arrangement of the handling machine and the storage or processing station, the reference point and thus the position of the pressure sensor can, for the sake of simplicity, be arranged at a fixed location on or at the storage or processing station at least for each series of identical workpieces. This can be done in an advantageous manner, for example, by the horizontal comparison plane specified by the workpieces to be handled or processed running through their lower or upper edge, and in particular in such a way that the reference point is a location on a rigid area in the support plane of the workpieces to be handled or processed within the respective storage or processing station, whereby this rigid area simultaneously holds and supports the pressure sensor in place.

Eine vorteilhafte Ausführungsform der vorliegenden Vorrichtung ist auch dann gegeben, wenn das Metallrohr jederzeit im wesentlichen parallel zum Arm verläuft, weil auf diese Weise sichergestellt wird, daß das Metallrohr keine unkontrollierten Bewegungen im Raum ausführen kann, die gegebenenfalls entweder Beschädigungen des Metallrohrs selbst und damit einen Ausfall der gesamten Vorrichtung zur Bestimmung von Höhendifferenzen oder aber Beschädigungen von Gegenständen in der Umgebung oder Verletzungen von Personen in der Umgebung einer eine erfindungsgemäße Vorrichtung tragenden Arbeitsmaschine oder -einrichtung verursachen. Dabei wird die parallele Verlegung des Metallrohrs zum Arm dann in besonders vorteilhafter Weise unterstützt, wenn das Metallrohr an den Gelenken des Armes jeweils einen um die Drehachse des Gelenkes verlaufenden spiralförmig ausgebildeten Abschnitt hinreichender Länge und Windungszahl sowie hinreichendem Windungsdurchmesser aufweist.An advantageous embodiment of the present device is also provided if the metal pipe runs essentially parallel to the arm at all times, because this ensures that the metal pipe cannot carry out uncontrolled movements in space, which could possibly cause either damage to the metal pipe itself and thus a failure of the entire device for determining height differences or damage to objects in the surroundings or injuries to people in the vicinity of a work machine or device carrying a device according to the invention. The parallel laying of the metal pipe to the arm is supported in a particularly advantageous manner if the metal pipe has a spiral-shaped section of sufficient length and number of turns and sufficient diameter running around the axis of rotation of the joint at each of the joints of the arm.

Bei einer anderen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist es dagegen als sehr vorteilhaft anzusehen, daß das Metallrohr als von einer Trommel ausreichenden Durchmessers ab-In another embodiment of the device according to the invention, it is, however, considered very advantageous that the metal tube is supported by a drum of sufficient diameter.

- 11 -- 11 -

bzw. auf eine solche aufwickelbar ausgeführt ist, wobei das ab- und aufwickelbare Ende des Metallrohrs durch eine Druckausgleichsmembran abgeschlossen wird, da dies auf einfache Weise gestattet, beispielsweise die Höhendifferenz eines Kranhakens gegenüber dem Führerstand des Krans auch bei Schwingungen des belasteten Kranseils und/oder bei verdecktem Arbeitsfeld oder aber die Absenktiefe eines in ein Klärbecken abgelasenen Senkkörpers zur Ermittlung der dort herrschenden schichtweisen Dichteverteilung auch bei vorhandenen Strömungen und/oder Wirbeln der - normalerweise trüben - Klärbeckenflüssigkeit jederzeit exakt zu bestimmen. Eine solche Bestimmung von Höhendifferenzen wird darüber hinaus in vorteilhafter Weise noch wesentlich erleichtert, wenn außerdem der Drucksensor in oder an der Trommel angeschlagen ist.or is designed to be wound onto one, with the end of the metal pipe that can be wound up and unwound being closed off by a pressure compensation membrane, as this makes it easy to precisely determine, for example, the height difference of a crane hook compared to the crane operator's cab, even when the loaded crane cable is oscillating and/or when the work area is covered, or the lowering depth of a sinker lowered into a clarifier to determine the layered density distribution there, even when there are currents and/or eddies in the - normally cloudy - clarifier liquid. Such a determination of height differences is also made much easier if the pressure sensor is also attached in or to the drum.

Als vorteilhaft erweist sich auch eine Ausführungsform der in Rede stehenden Vorrichtung, bei der zur Füllung des Metallrohrs eine Flüssigkeit mit einer Dichte von &ogr; > l g-cm~3 verwendet wird, da damit wegen der größeren Änderung des Gewichts der die Ebene des Drucksensors überstehenden oder von dieser nach unten hängenden Flüssigkeitssäule bei einer Änderung des Abstandes zwischen der Ebene der Druckausgleichsmembran und derjenigen des Drucksensors in jedem Fall eine größere Empfindlichkeit der Vorrichtung für die Bestimmung von Höhendifferenzen erreicht wird. Darüber hinaus nimmt im allgemeinen mit zunehmender Dichte einer Flüssigkeit die Größe von deren Molekülen und damit - unbeschadet der Tatsache, daß die physikalischen Stoffkonstanten stets individuell zu bestimmende Größen sind auch deren Dampfdruck und dessen Temperaturabhängigkeit ab, so daß mit einer Flüssigkeit höherer Dichte von vornherein die Ausbildung eines die vorgesehene Höhendifferenzbestimmung negativ beeinflussenden Dampfpolsters vor dem Drucksensor oder der Druckausgleichsmembran weitgehend vermieden werden kann. In Abhängigkeit von der zu erwartenden maximalen Höhe der zu erzeugenden Flüssigkeitssäule und damit der maximalen Belastung der jeweiligen Druckausgleichsmembran haben sich dabei, auch wegen der zusätzlichen Forderung nach einer möglichst geringen Temperaturabhängigkeit der Wärmeausdehnung und der Viskosität in denAn embodiment of the device in question in which a liquid with a density of ϳ > l g-cm~3 is used to fill the metal tube has also proven to be advantageous, since this means that the device is more sensitive to determining height differences due to the greater change in the weight of the column of liquid projecting above the plane of the pressure sensor or hanging down from it when the distance between the plane of the pressure compensation membrane and that of the pressure sensor changes. In addition, as the density of a liquid increases, the size of its molecules generally decreases and thus - without prejudice to the fact that the physical material constants are always individually determined quantities - their vapor pressure and its temperature dependence also decrease, so that with a liquid of higher density, the formation of a vapor cushion in front of the pressure sensor or pressure compensation membrane that negatively influences the intended height difference determination can be largely avoided from the outset. Depending on the expected maximum height of the liquid column to be generated and thus the maximum load of the respective pressure compensation membrane, also due to the additional requirement for the lowest possible temperature dependence of the thermal expansion and the viscosity in the

üblichen Arbeitsbereichen, insbesondere ölartige Flüssigkeiten oder - für sehr genaue Höhenbestimmungen in kurzen Differenz bereichen - flüssige Metalleutektika als besonders brauchbar erwiesen. Für die Messung größerer Höhendifferenzen mit ausreichender Genauigkeit empfiehlt sich dabei beispielsweise SiIiconöl mit einer Dichte von £ «1,07 g-cnr³, für genaue Messungen von Höhendifferenzen im Bereich weniger Meter Fluorsilicon-Öl mit einer Dichte von y «1,88 g-cm~³ und für sehr genaue Messungen kleinerer Höhendifferenzen ein flüssiges Metalleutektikum mit einer Dichte von $ «7,6 g-cm~³. Diese Auswahl ist allerdings nicht zwingend und schließt insbesondere auch nicht aus, für die Messung besonders großer Höhendifferenzen auch eine Flüssigkeit mit einer Dichte von &ogr; < l g-citr³ zu verwenden, beispielsweise pflanzliches Rapsöl mit einer Dichte von &sgr; «0,75 g-cm"³, das darüber hinaus auch dann empfehlenswert ist, wenn eine erfindungsgemäße Vorrichtung in einem ökologisch empfindlichen Bereich zur Anwendung kommen soll, beispielsweise in der Nahrungs- und Genußmittelindustrie.usual working ranges, in particular oily liquids or - for very precise height determinations in short difference ranges - liquid metal eutectics have proven to be particularly useful. For measuring larger height differences with sufficient accuracy, for example, silicone oil with a density of £ «1.07 g-cm~ ³ is recommended, for accurate measurements of height differences in the range of a few meters fluorosilicone oil with a density of y «1.88 g-cm~ ³ and for very accurate measurements of smaller height differences a liquid metal eutectic with a density of $ «7.6 g-cm~ ³ . This selection is not compulsory, however, and in particular does not exclude the use of a liquid with a density of ϳ < l g-cm~ ³ for measuring particularly large height differences, for example vegetable rapeseed oil with a density of σ «0.75 g-cm" ³ , which is also recommended if a device according to the invention is to be used in an ecologically sensitive area, for example in the food and beverage industry.

Bei einer Weiterbildung der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist es darüber hinaus als sehr vorteilhaft anzusehen, wenn das Metallrohr vor dem Befüllen mit Flüssigkeit evakuiert wird, da dies einerseits das Auftreten eines die Messung negativ beeinflussenden Luftpolsters vor dem Drucksensor oder der Druckausgleichsmembran verhindert und außerdem die Befüllung des Metallrohres mit der Flüssigkeit erleichtert.In a further development of the device according to the invention, it is also considered very advantageous if the metal tube is evacuated before filling with liquid, since this on the one hand prevents the occurrence of an air cushion in front of the pressure sensor or the pressure compensation membrane that has a negative effect on the measurement and also makes it easier to fill the metal tube with the liquid.

Als vorteilhaft ergibt sich bei einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Vorrichtung auch, daß Innen- und Außendurchmesser des Metallrohres so gewählt werden, daß einerseits das Metallrohr bei ausreichender Festigkeit und Stabilität hinreichend bewegbar ist und andererseits bei einer minimalen Menge an Flüssigkeit sowohl das problemlose vollständige Befüllen des Metallrohres mit dieser als auch das Nichtauftreten von Störungen der zu messenden Druckdifferenzen durch Einflüsse von Kapillarkräften sichergestellt wird, weil dies einerseits nicht nur Material für Metallrohr und Flüssigkeit einspart, sondern auch die Beweglichkeit des Metallrohres bei gleichzeitiger Ver-Another advantage of a further embodiment of the present device is that the inner and outer diameters of the metal tube are selected in such a way that, on the one hand, the metal tube is sufficiently movable while having sufficient strength and stability, and, on the other hand, with a minimal amount of liquid, both the problem-free complete filling of the metal tube with this and the absence of disturbances in the pressure differences to be measured due to the influence of capillary forces are ensured, because on the one hand this not only saves material for the metal tube and liquid, but also the mobility of the metal tube while at the same time

- 13 -- 13 -

ringerung seines Platzbedarfes, insbesondere bei der Integration von spiralförmigen Bewegungshilfen in dieses erhöht und damit auch eventuell notwendige Installationen von Schutzabdekkungen - zumindest in einzelnen Bereichen - erleichtert und andererseits die ungestörte Bestimmung von Höhendifferenzen sicherstellt. reducing its space requirements, particularly when integrating spiral-shaped movement aids into it, and thus also facilitating any necessary installation of protective covers - at least in individual areas - and on the other hand ensuring the undisturbed determination of height differences.

Eine vorteilhafte Weiterbildung der in Rede stehenden Vorrichtung ist auch dann gegeben, wenn die Verarbeitungs- und/oder Anzeigeeinrichtung aus jedem Ausgangssignal eines Drucksensors eine deutlich ablesbare digitale Längenangabe mit oder ohne Einschluß des jeweils durch separate Messung oder konstante Vorgabe bekannten Abstandes zwischen einem oder mehreren Drucksensoren und der vorgegebenen horizontalen Ebene auf einem Display im oder am Gehäuse erzeugt, weil es damit möglich wird, dem Maschinenführer einer mit einer erfindungsgemäßen Vorrichtung versehenen Arbeitsmaschine oder -einrichtung jederzeit eine zuverlässige Vorgabe für die von ihm vorzunehmende Steuerung des Werkzeugs zur Verfügung zu stellen.An advantageous further development of the device in question is also provided if the processing and/or display device generates a clearly legible digital length indication from each output signal of a pressure sensor with or without including the distance between one or more pressure sensors and the specified horizontal plane, which is known in each case through separate measurement or constant specification, on a display in or on the housing, because this makes it possible to provide the machine operator of a work machine or device provided with a device according to the invention with a reliable specification at any time for the control of the tool that he is to carry out.

Bei einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Vorrichtung ist es dagegen als vorteilhaft anzusehen, daß die Verarbeitungs- und/oder Anzeigeeinrichtung aus jedem Ausgangssignal eines Drucksensors separat oder parallel zu einer Digitalanzeige auf einem Display ein Steuersignal für eine halbautomatische oder automatische Steuer- und Regeleinrichtung für die Betätigung des Werkzeugs oder einer Meßanordnung erzeugt, da dies gestattet, die in Rede stehende Vorrichtung auch dann zweckgerichtet einzusetzen, wenn die sie tragende Arbeitsmaschine oder -einrichtung ohne ständiges Bedienungspersonal betrieben werden soll, wobei dies insbesondere dann von Vorteil ist, wenn die Steuer- und Regeleinrichtung programmierbar ist.In another embodiment of the present device, it is, however, considered advantageous that the processing and/or display device generates a control signal for a semi-automatic or automatic control and regulating device for operating the tool or a measuring arrangement from each output signal of a pressure sensor separately or in parallel with a digital display on a screen, since this allows the device in question to be used for its intended purpose even if the work machine or device carrying it is to be operated without permanent operating personnel, whereby this is particularly advantageous if the control and regulating device is programmable.

Anwendungsbeispiele der erfindungsgemäßen Vorrichtung sind in der Zeichnung dargestellt.Examples of applications of the device according to the invention are shown in the drawing.

Es zeigen:Show it:

- 14 -- 14 -

Fig. 1: Prinzipieller Aufbau einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Bestimmung von Höhendifferenzen in schematischer Darstellung.Fig. 1: Basic structure of a device according to the invention for determining height differences in a schematic representation.

Fig. 2: Verwendung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Bestimmung von Höhendifferenzen beim Aushub einer ebenen Geländevertiefung mittels eines Baggers in teilweise schematischer Darstellung.Fig. 2: Use of a device according to the invention for determining height differences when excavating a flat depression in the ground using an excavator in a partially schematic representation.

Fig. 3: Verwendung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Bestimmung von Höhendifferenzen zur Steuerung des Werkzeugs eines auf einem ebenen Untergrund zwischen mindestens zwei Lager- und/oder Bearbeitungsstationen verfahrbaren Handhabungsautomaten in schematischer Darstellung.Fig. 3: Use of a device according to the invention for determining height differences for controlling the tool of a handling machine that can be moved on a flat surface between at least two storage and/or processing stations in a schematic representation.

Fig. 4Verwendung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Bestimmung von Höhendifferenzen zur Steuerung des Werkzeugs eines ortsfest gegenüber einer Lager- und/oder Bearbeitungsstation installierten Handhabung sau t oma ten in schematischer Darstellung.Fig. 4 Use of a device according to the invention for determining height differences for controlling the tool of a handling machine installed stationary opposite a storage and/or processing station in a schematic representation.

Die Fig. 1 zeigt den prinzipiellen Aufbau einer erfindungsgemäßen Vorrichtung 1 zur Bestimmung von Höhendifferenzen zwischen dem aktiven Teil eines an einem zumindest in einer vertikalen Ebene verschwenkbaren Arm einer Arbeitsmaschine oder -einrichtung angeordneten Werkzeugs oder einer an einem solchen Arm angeordneten Meßanordnung und einer im Raum fest vorgegebenen horizontalen Ebene, die im wesentlichen aus einem mit einer geeigneten Flüssigkeit 2, beispielsweise einer ölartigen Flüssigkeit oder einem flüssigen Metalleutektikummit einer Dichte von f > 1 g-cm"³ oder einer anderen Manometerflüssigkeit bekannter Art, ggf. aber auch nur mit antibakteriell und/oder antikorrosiv präpariertem Wasser oder entsprechenden wässrigen Lösungen, gefüllten Metallrohr 3 besteht, das an seinem jeweils in der unmittelbaren Nachbarschaft des aktiven Teils eines Werkzeugs oder einer Meßanordnung anzuordnenden Ende mit einer Druckausgleichsmembran 4 bekannter Art verschlossen ist und mitFig. 1 shows the basic structure of a device 1 according to the invention for determining height differences between the active part of a tool arranged on an arm of a working machine or device that can be pivoted at least in a vertical plane, or a measuring arrangement arranged on such an arm, and a horizontal plane that is fixed in space, which essentially consists of a metal tube 3 filled with a suitable liquid 2, for example an oily liquid or a liquid metal eutectic with a density of f > 1 g-cm" ³ or another manometer liquid of a known type, but possibly also only with antibacterial and/or anticorrosive water or corresponding aqueous solutions, which is closed at its end, which is to be arranged in the immediate vicinity of the active part of a tool or a measuring arrangement, with a pressure compensation membrane 4 of a known type and with

seinem anderen Ende in oder an einem Drucksensor 5 ebenfalls bekannter Art mündet. Dem Drucksensor 5 ist eine Verarbeitungs- und/oder Anzeigeeinrichtung 6, beispielsweise - aber nicht zwangsläufig - in Form eines Meßumformers bekannter Art, nachgeschaltet, der im dargestellten Fall die Ausgangssignale des Drucksensors 5 in digitalisierte Längenangaben auf einem Display 7 umwandelt, die die Höhendifferenz 8 zwischen einer horizontal durch den Drucksensor 5 verlaufenden Ebene 9 und einer horizontal durch die Druckausgleichsmembran 4 verlaufenden Ebene 10 in einem vorgegebenen Längenmaß, beispielsweise in m oder cm, angeben.its other end opens into or onto a pressure sensor 5, also of a known type. The pressure sensor 5 is followed by a processing and/or display device 6, for example - but not necessarily - in the form of a measuring transducer of a known type, which in the case shown converts the output signals of the pressure sensor 5 into digitized length information on a display 7, which indicates the height difference 8 between a plane 9 running horizontally through the pressure sensor 5 and a plane 10 running horizontally through the pressure compensation membrane 4 in a predetermined length, for example in m or cm.

Selbstverständlich kann eine solche Verarbeitungs- und/oder Anzeigeeinrichtung 6 die Ausgangssignale des Drucksensors 5 zusätzlich zu den digitalisierten Längenangaben auf einem Display 7 oder stattdessen auch zu Steuersignalen für die Beaufschlagung einer halbautomatischen oder automatischen - vorzugsweise auch noch programmierbaren - Steuer- und Regeleinheit für die Betätigung des jeweiligen Werkzeugs oder der jeweiligen Meßanordnung an dem zumindest in einer vertikalen Ebene verschwenkbaren Arm einer Arbeitsmaschine oder -einrichtung umwandeln. Ebenso kann die horizontal durch den Drucksensor 5 verlaufende Ebene 9 ihrerseits durch einen mit Mitteln bekannter Art oder auch einer zweiten der hier beschriebenen erfindungsgemäßen Vorrichtungen 1, dann allerdings vorzugsweise ohne eine zusätzliche Verarbeitungs- und/oder Anzeigeeinrichtung 6, jederzeit feststellbaren Abstand zu einer weiteren im Raum vorgegebenen horizontalen Ebene definiert sein, wobei dieser Abstand dann - wenn gewünscht oder erforderlich - selbstverständlich seinerseits mittels der Verarbeitungs- und/oder Anzeigeeinrichtung 6 als separater oder integrierter Bestandteil in die vorgenannte Digitalanzeige auf dem Display 7 aufgenommen werden kann. Im übrigen ist die gezeigte Vorrichtung 1 nicht nur in dem Fall anwendbar, daß sich die horizontale Ebene 10 durch die Druckausgleichsmembran 4 - wie in Fig. 1 explizit dargestellt im Bereich unterhalb der horizontalen Ebene 9 durch den Drucksensor 5 befindet, sondern auch dann, wenn sie in den Bereich oberhalb der Ebene 9 gebracht wird.Of course, such a processing and/or display device 6 can convert the output signals of the pressure sensor 5 in addition to the digitized length information on a display 7 or instead also into control signals for the application of a semi-automatic or automatic - preferably also programmable - control and regulating unit for the operation of the respective tool or the respective measuring arrangement on the arm of a work machine or device that can be pivoted at least in a vertical plane. Likewise, the plane 9 running horizontally through the pressure sensor 5 can in turn be defined by a distance to another horizontal plane specified in space that can be determined at any time using means of a known type or also a second of the devices 1 according to the invention described here, but then preferably without an additional processing and/or display device 6, whereby this distance can then - if desired or necessary - of course be recorded in the aforementioned digital display on the display 7 by means of the processing and/or display device 6 as a separate or integrated component. Furthermore, the device 1 shown is not only applicable in the case that the horizontal plane 10 through the pressure compensation membrane 4 - as explicitly shown in Fig. 1 - is located in the area below the horizontal plane 9 through the pressure sensor 5, but also when it is brought into the area above the plane 9.

- 16 -- 16 -

Zur Verbesserung der Beweglichkeit des Metallrohres 3 weist dieses noch spiralförmig ausgebildete Abschnitte 11 auf, die je nach Belastung eine oder mehrere Windungen ausreichenden Windungsdurchmessers und jeweils eine hinreichende Gesamtlänge aufweisen und deren Längsachse im allgemeinen entweder mit der Drehachse eines benachbarten Gelenkes eines ein Werkzeug tragenden Armes einer Arbeitsmaschine oder -einrichtung oder aberTo improve the mobility of the metal tube 3, it has spiral-shaped sections 11 which, depending on the load, have one or more turns of sufficient diameter and each have a sufficient total length and whose longitudinal axis is generally aligned either with the axis of rotation of an adjacent joint of an arm of a working machine or device carrying a tool or

- wenn im wesentlichen nur Längsbewegungewn auszugleichen sind- if essentially only longitudinal movements are to be compensated

- mit der lokalen Längserstreckung des Metallrohres 3 übereinstimmt. In speziellen Fällen kann - was hier nicht explizit dargestellt, für den Fachmann jedoch auch so verständlich ist die Beweglichkeit einer erfindungsgemäßen Vorrichtung 1 auch dadurch erhöht werden, daß das Metallrohr 3 als auf eine Trommel ausreichenden Durchmessers auf- bzw. von dieser abwickelbar ausgebildet ist, wobei dann vorteilhafterweise - wenn auch nicht zwangsläufig - der Drucksensor 5 in oder an der Trommel angeordnet wird.- corresponds to the local longitudinal extension of the metal tube 3. In special cases - which is not explicitly shown here, but is also understandable for the person skilled in the art - the mobility of a device 1 according to the invention can also be increased by the metal tube 3 being designed to be wound onto or unwound from a drum of sufficient diameter, in which case the pressure sensor 5 is then advantageously - although not necessarily - arranged in or on the drum.

Die Fig. 2 zeigt in teilweise schematischer Darstellung die Verwendung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung 1 zur Bestimmung von Höhendifferenzen 8 beim Aushub einer ebenen Geländevertiefung mittels eines Baggers 12, der hier eine mit einem in mindestens einer vertikalen Ebene verschwenkbaren Arm 13 versehene Arbeitsmaschine oder -einrichtung repräsentiert, die an diesem Arm 13 ein steuerbares Werkzeug 14 in Form einer Baggerschaufel mit einem aktiven Teil 15 in Form der zugehörigen Baggerschneide trägt. In unmittelbarer Nachbarschaft dieser Baggerschneide ist an der Außenseite der Baggerschaufel das mit einer Druckausgleichsmembrän 4 verschlossene - und ggf. mit einer Schutzabdeckung versehene - Ende eines mit einer geeigneten Flüssigkeit gefüllten Metallrohrs 3 angeordnet, das seinerseits über mehrere spiralförmig ausgebildete Abschnitte 11 im Bereich der Gelenke 16 des Armes 13 parallel zu diesem zum Gehäuse 17 des Baggers 12, an dem der Arm 13 angelenkt ist und von wo er und das von ihm getragene Werkzeug 14 gesteuert werden, und von dort zu einem Drucksensor 5 verläuft. Der Drucksensor 5 ist mit einer Empfangseinrichtung 18 für Lasersignale 19 starr verbunden und mit konstantem Abstand zu dieser auf einer Führung 2 7Fig. 2 shows in a partially schematic representation the use of a device 1 according to the invention for determining height differences 8 when excavating a flat depression in the ground by means of an excavator 12, which here represents a working machine or device provided with an arm 13 that can be pivoted in at least one vertical plane, which carries on this arm 13 a controllable tool 14 in the form of an excavator bucket with an active part 15 in the form of the associated excavator cutting edge. In the immediate vicinity of this excavator cutting edge, on the outside of the excavator bucket, there is the end of a metal tube 3 filled with a suitable liquid, which is closed with a pressure compensation membrane 4 - and if necessary provided with a protective cover - and which in turn runs via several spiral-shaped sections 11 in the area of the joints 16 of the arm 13 parallel to the latter to the housing 17 of the excavator 12, to which the arm 13 is hinged and from where it and the tool 14 carried by it are controlled, and from there to a pressure sensor 5. The pressure sensor 5 is rigidly connected to a receiving device 18 for laser signals 19 and is mounted at a constant distance from this on a guide 2 7

bekannter Art, beispielsweise einer Schiene mit rundem oder mehreckigem Querschnitt, und mit einer Antriebseinrichtung ebenfalls bekannter Art, beispielsweise einem Spindel- oder Kettentrieb, derart verfahrbar, daß die Empfangseinrichtung 18 ständig in der horizontalen Ebene liegt, die von einem ortsfest im Gelände aufgeständerten Baulaser 21 bekannter Art mittels von ihm horizontal rundum ausgestrahlter Lasersignale 19 vorgegeben wird. Zur Erleichterung der Nachfahrbewegung des Drucksensors 5 und der Empfangseinrichtung 18 bezüglich der Lasersignale 19 weist das Metallrohr 3 im Bereich zwischen Gehäuse 17 und Drucksensor 5 neben den spiralförmmig ausgebildeten Abschnitten 11 im Bereich der Gelenke 16 einen weiteren spiralförmig ausgebildeten Abschnitt 22 auf, dessen Längsachse im wesentlichen.parallel zur lokalen Längserstrekkung des Metallrohrs 3 verläuft.known type, for example a rail with a round or polygonal cross-section, and with a drive device also of a known type, for example a spindle or chain drive, such that the receiving device 18 is constantly located in the horizontal plane, which is specified by a construction laser 21 of a known type, which is fixed in place on the ground, by means of laser signals 19 emitted horizontally all around by it. To facilitate the tracking movement of the pressure sensor 5 and the receiving device 18 with respect to the laser signals 19, the metal tube 3 in the area between the housing 17 and the pressure sensor 5 has, in addition to the spiral-shaped sections 11 in the area of the joints 16, a further spiral-shaped section 22, the longitudinal axis of which runs essentially parallel to the local longitudinal extension of the metal tube 3.

Die erforderliche Bezugsebene für die Bestimmung von Höhendifferenzen 8 ist hier im übrigen - wie aus der Darstellung ersichtlich - anstelle der gemäß Fig. 1 durch den Drucksensor 5 verlaufenden horizontalen Ebene 9 die durch die Lasersignale 19 vorgegebene horizontale Ebene 23, deren - konstanter - Abstand zum Drucksensor 5 selbstverständlich in die digitale Anzeige auf einem hier aus Gründen der Übersichtlichkeit der Darstellung nicht explizit gezeigten Display 7, das sinnvollerweise als in das Armaturenbrett des Baggers 12 integriert vorausgesetzt werden kann, integrierbar ist. Ebenso sind hier auch die Signalleitung vom Drucksensor 5 zu einem solchen Display 7 sowie die erforderliche Verarbeitungs- und/oder Anzeigeeinrichtung 6 nicht explizit dargestellt, da ihre Funktion zur Unterstützung des Baggerführers ersichtlich bekannt ist.The required reference plane for determining height differences 8 is here - as can be seen from the illustration - instead of the horizontal plane 9 running through the pressure sensor 5 as shown in Fig. 1, the horizontal plane 23 specified by the laser signals 19, the - constant - distance of which from the pressure sensor 5 can of course be integrated into the digital display on a display 7 (not explicitly shown here for reasons of clarity of the illustration), which can sensibly be assumed to be integrated into the dashboard of the excavator 12. Likewise, the signal line from the pressure sensor 5 to such a display 7 and the required processing and/or display device 6 are not explicitly shown here, since their function of supporting the excavator operator is clearly known.

In der Fig. 2 verwendete Bezugszeichen, die auch schon zur Erläuterung der Fig. 1 verwendet wurden, bezeichnen im übrigen identische oder zumindest gleichwirkende Elemente der gezeigten Anordnung.Reference numerals used in Fig. 2, which were also used to explain Fig. 1, otherwise designate identical or at least equivalent elements of the arrangement shown.

Selbstverständlich läßt sich die in Fig. 2 dargestellte Vorrichtung 1 zur Bestimmung von Höhendifferenzen auch dahingehendOf course, the device shown in Fig. 2 1 for determining height differences can also be used

• · &diams; ·• · &diams; ·

- 18 -- 18 -

abwandeln, daß das Metallrohr 3 in zwei getrennte Abschnitte aufgeteilt wird, deren jeder im Bereich der Baggerschneide 15 bzw. im Bereich der Empfangseinrichtung 18 von einer eigenen Druckausgleichsmembran 4 abgeschlossen wird und im Bereich eines gemeinsamen Bezugspunktes, beispielsweise in der Fahrerkabine des Gehäuses 17, in einem eigenen Drucksensor 5 mündet. Die Ausgangssignale beider Drucksensoren 5 werden dann parallel der Verarbeitungs- und/oder Anzeigeeinrichtung 6 aufgegeben, die sinnvollerweise ebenfalls in der vorgenannten Fahrerkabine angeordnet ist und dem Baggerführer mittels geeigneter Addition oder Subtraktion der eingehenden Ausgangssignale der Drucksensoren 5 jederzeit den tatsächlichen vertikalen Abstand zwischen Baggerschneide 15 und vorgegebener horizontaller Ebene 23 angibt, wobei gleichzeitig noch eine halbautomatische oder automatische Unterstüzung der Baggerarbeit erfolgen kann. Eine solche Aufteilung würde bei gleich belastbaren Druckausgleichsmembranen 4 die Verwendung einer Flüssigkeit 2 höherer Dichte in den beiden Abschnitten des Metallrohrs 3 gestatten und damit die Empfindlichkeit der Bestimmung von Höhendifferenzen mit der in Rede stehenden Vorrichtung 1 erhöhen. Auf eine explizite Darstellung einer solchen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung 1 wurde hier aus Gründen des Umfangs der vorliegenden Ausführungen allerdings verzichtet.modify that the metal pipe 3 is divided into two separate sections, each of which is closed off by its own pressure equalization membrane 4 in the area of the excavator cutting edge 15 or in the area of the receiving device 18 and opens into its own pressure sensor 5 in the area of a common reference point, for example in the driver's cabin of the housing 17. The output signals of both pressure sensors 5 are then fed in parallel to the processing and/or display device 6, which is also sensibly arranged in the aforementioned driver's cabin and indicates to the excavator driver at any time the actual vertical distance between the excavator cutting edge 15 and the specified horizontal plane 23 by means of suitable addition or subtraction of the incoming output signals of the pressure sensors 5, whereby semi-automatic or automatic support of the excavator work can also take place at the same time. Such a division would allow the use of a liquid 2 of higher density in the two sections of the metal tube 3 in the case of pressure compensation membranes 4 with the same load capacity, thus increasing the sensitivity of the determination of height differences with the device 1 in question. However, an explicit representation of such an embodiment of the device 1 according to the invention has been omitted here for reasons of the scope of the present explanations.

Die Fig. 3 und 4 zeigen in schematischer Darstellung die Verwendung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung 1 zur Bestimmung von Höhendifferenzen 8 zur Steuerung des Werkzeugs 14 eines auf einem ebenen Untergrund zwischen mindestens zwei Lager- und/oder Bearbeitungsstationen 24 verfahrbaren Handhabungsautomaten 25 bzw. zur Steuerung des Werkzeugs 14 eines ortsfest gegenüber einer Lager- und/oder Bearbeitungsstation 24 installierten Handhabungsautomaten 26, wobei auch hier bereits in den Fig. 1 und 2 verwendete Bezugszeichen dieselbe Bedeutung haben wie dort.Fig. 3 and 4 show in a schematic representation the use of a device 1 according to the invention for determining height differences 8 for controlling the tool 14 of a handling machine 25 that can be moved on a flat surface between at least two storage and/or processing stations 24 or for controlling the tool 14 of a handling machine 26 that is installed in a fixed position opposite a storage and/or processing station 24, whereby the reference symbols already used in Fig. 1 and 2 have the same meaning as there.

Im Gegensatz zum Gegenstand der Fig. 2 ist hier in beiden Fällen die eigentliche Bezugsebene ein horizontal planierter und befestigter Untergrund 28, der jedoch stets mit bekannten Mit-In contrast to the subject of Fig. 2, in both cases the actual reference plane is a horizontally leveled and solidified surface 28, which, however, is always levelled with known means.

- 19 - - 19 -

teln auf eine von einem in einer Lager- und/oder Bearbeitungsstation 24 geparkten Werkstück 29 vorgegebene horizontale Ebene transponiert werden kann, die ihrerseits mit der durch den Drucksensor 5 verlaufenden horizontalen Ebene 9 korrelierbar ist. Im einfachsten Fall kann dies bei einem verfahrbaren Handhabungsautomaten 25 mit Hilfe eines Auslegerarms 30 geschehen, der starr mit dem am Handhabungsautomaten 25 in senkrechter Richtung verfahrbaren - durch den eingezeichneten Doppelpfeil charakterisierten - Drucksensor 5 verbunden ist und von einer geeigneten Ruhelage aus auf die Aufstandsfläche 31 des Werkstücks 29 in der Lager- und/oder Bearbeitungsstation 24 gefahren wird, wobei er die Berührung beispielsweise mittels eines Kontaktschalters 32 bekannter Art registriert und den Drucksensor 5 auf dem erreichten Niveau festhält. Bei einem ortsfesten Handhabungsautomaten 2 6 kann der Drucksensor 5 dagegen gleich ortsfest auf der Aufstandsfläche 31 des Werkstücks 2 9 in der Lager- und/oder Bearbeitungsstation 24 angeordnet werden. Sofern die Aufstandsfläche 31 von einer gleichzeitig als Transportmittel dienenden Vorrichtung, beispielsweise einem Förderband oder einer Rollenbahn, gebildet wird, ist in den meisten Fällen in deren Randbereich eine starre Begrenzung vorhanden, die dann als Bezugspunkt dienen kann. Selbstverständlich kann auch jede andere von dem jeweiligen Werkstück 29 vorgegebene Ebene als Bezugspunkt benutzt werden, insbesondere dann, wenn sie auf einfache Weise dauerhaft festlegbar oder mittels sowieso vorhandener Sensoren bekannter Art von Fall zu Fall ohne Schwierigkeiten ermittelbar ist.parts can be transposed to a horizontal plane specified by a workpiece 29 parked in a storage and/or processing station 24, which in turn can be correlated with the horizontal plane 9 running through the pressure sensor 5. In the simplest case, this can be done with a movable handling machine 25 using a cantilever arm 30, which is rigidly connected to the pressure sensor 5 - characterized by the double arrow shown - which can be moved vertically on the handling machine 25 and is moved from a suitable rest position to the contact surface 31 of the workpiece 29 in the storage and/or processing station 24, registering the contact, for example by means of a contact switch 32 of a known type, and holding the pressure sensor 5 at the level reached. In the case of a stationary handling machine 26, the pressure sensor 5 can, however, be arranged in a stationary manner on the support surface 31 of the workpiece 29 in the storage and/or processing station 24. If the support surface 31 is formed by a device that also serves as a means of transport, for example a conveyor belt or a roller conveyor, in most cases there is a rigid boundary in its edge area, which can then serve as a reference point. Of course, any other plane specified by the respective workpiece 29 can also be used as a reference point, in particular if it can be easily permanently fixed or can be determined from case to case without difficulty using sensors of a known type that are already present.

Im übrigen ist das Schutzbegehren der vorliegenden Gebrauchsmusteranmeldung selbstverständlich nicht auf die explizit beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt, sondern betrifft alle Vorrichtungen und deren Verwendung, die unter den Schutzumfang des vorliegenden Schutzanspruchs 1 fallen.Furthermore, the protection sought in the present utility model application is of course not limited to the explicitly described embodiments, but concerns all devices and their use that fall within the scope of protection of the present claim 1.

- 20 -- 20 -

BezugszeichenlisteList of reference symbols

1 Vorrichtung zur Bestimmung von Höhendifferenzen1 Device for determining height differences

2 Flüssigkeit2 Liquid

3 Metallrohr3 metal pipe

4 Druckausgleichsmembran4 Pressure equalization membrane

5 Drucksensor5 Pressure sensor

6 Verarbeitungs- und/oder Anzeigeeinrichtung6 Processing and/or display device

7 Display7 Display

8 Höhendifferenz8 Height difference

9, 10, horizontal verlaufende Ebenen9, 10, horizontal levels

11, 22 spiralförmig ausgebildete Abschnitte des Metallrohrs11, 22 spiral-shaped sections of the metal tube

12 Bagger12 excavators

13 Arm13 Arm

14 Werkzeug14 Tools

15 aktiver Teil eines Werkzeugs15 active part of a tool

16 Gelenke16 joints

17 Gehäuse17 Housing

18 Empfangseinrichtung für Lasersignale18 Receiving device for laser signals

19 Lasersignale19 laser signals

20, 31 Aufstandsflächen20, 31 Contact surfaces

21 Baulaser21 construction lasers

24 Lager- und/oder Bearbeitungsstation24 Storage and/or processing station

25 verfahrbarer Handhabungsautomat25 mobile handling machine

26 ortsfester Handhabungsautomat 2 7 Führung26 stationary handling machine 2 7 guide

2 9 Werkstück2 9 Workpiece

3 0 Auslegerarm3 0 boom arm

32 Kontaktschalter32 contact switches

Claims

Protection claims :

Device for determining height differences between the active part of a tool or a measuring arrangement, which is controllably arranged on a single or multi-joint arm which is arbitrarily movable in at least one vertical plane and is articulated on a fixed or likewise movable housing, and a horizontal plane predetermined by means of devices of a known type which passes through a reference point predetermined on the housing or in a defined spatial arrangement outside it or passes it at a measurable vertical distance,
characterized,

that between the area of the active part (15) of the tool (14) or the measuring arrangement and the area of the reference point and/or the area of the predetermined horizontal plane, at least one sufficiently movable metal tube (3) filled with a liquid is arranged, which is closed at its end facing away from the reference point with a pressure compensation membrane (4) of a known type and with its other end opens into a pressure sensor (5) of a known type installed in the immediate vicinity of the reference point in a fixed position thereto, the output signals of which serve as a measure of the height differences (8) to be determined and are fed to a suitable processing and/or display device (6) of a known type.

2. Device according to claim 1,
characterized,

that the horizontal plane (23) is defined by means of a construction laser (21) of a known type that is fixed in place on the terrain, and the housing (17) is part of a work machine (12) that can be moved in this terrain and is provided with a receiving device (18) that automatically follows the laser signal (19) perpendicular to its support surface (20), also of a known type, this receiving device (18) being rigidly connected to the pressure sensor (5) that closes off the single metal tube (3) between the area of the active part (15) of the tool (14) and the area of the reference point that is assumed to be fixed in space to the receiving device (18) in its immediate vicinity.

3. Device according to claim 1,
characterized,

that the horizontal plane (23) is defined by means of a construction laser (21) of a known type that is fixed in place on the terrain, and the housing (17) is part of a work machine (12) that can be moved in this terrain and is provided with a receiving device (18) that automatically follows the laser signal (19) perpendicular to its support surface (20), also of a known type, this receiving device (18) being rigidly connected to the pressure compensation membrane (4) that closes off a second metal tube (3) arranged between the area of a reference point that is assumed to be at a suitable location between the tool (14) and the receiving device (18) and the area of the receiving device (18) at one of its ends, while the other end of the second metal tube (3) in the area of the reference point in the vicinity of a pressure sensor (5) that closes off a first metal tube (3) coming from the active part (15) of a tool (14) into a further pressure sensor (5) of known type, the output signals of which are also fed to the processing and/or display device (6).

- 23 - .

4. Device according to claim 2 or 3,
characterized,

that the metal tube (3) in the vicinity of the pressure sensor (5) rigidly connected to the receiving device (18) or the pressure compensation membrane (4) rigidly connected to the receiving device (18) is shaped such that it does not hinder the movements of the receiving device (18) following the laser signal (19).

5. Device according to claim 4,
characterized,

that the metal tube (3) in the vicinity of the pressure sensor (5) or the pressure compensation membrane (4) is formed as a spiral-shaped section (22) with sufficient length and number of turns as well as sufficient turn diameter.

6. Device according to claim 1,
characterized,.

that the horizontal plane is verified by a horizontally leveled and fixed base (28) and the housing (17) is part of a handling machine (25) that can be moved on this base (28), the reference point of which is rigidly coupled to the pressure sensor (5) and can be moved by means of one or more mechanical, electromechanical electromagnetic or optical sensors (32) of known type on the housing to a horizontal comparison plane predetermined by the workpiece (29) to be handled or machined.

7. Device according to claim 6,
characterized,

that the horizontal comparison plane defined by the workpiece (29) to be handled or machined runs through its lower or upper edge.

. Device according to claim 6 or 7,
characterized,

- 24 -

that the sensor (32) is part of a cantilever arm (30) which is rigidly connected to the pressure sensor (5) and can be moved with it on the housing (17), which determines the horizontal comparison plane specified by the workpiece (29) to be handled or processed by means of mechanical contact with the workpiece (29) or the elements supporting it (31) of a storage or processing station (24).

9. Device according to claim 1,
characterized,

that the horizontal plane is verified by a horizontally leveled and fixed base (28) and the housing (17) is part of a handling machine (26) fixedly mounted on this base (28), wherein an arbitrarily definable location on or on a storage or processing station (24) for workpieces (29) to be handled or processed, which storage or processing station is also fixedly arranged on the aforementioned base (28) in the vicinity of the handling machine (26), serves as a reference point rigidly coupled to the pressure sensor (5), which characterizes a horizontal comparison plane predetermined by each of these workpieces for at least one series of such workpieces (29).

10. Device according to claim 9,
characterized,

that the horizontal comparison plane defined by the workpieces (29) to be handled or machined runs through their lower or upper edge.

11. Device according to claim 9 or 10,
characterized,

that the reference point is a location on a rigid area in the support plane (21) of the workpieces (29) to be handled or processed within the respective storage or processing station (24), wherein this

- 25 -

The rigid area simultaneously holds and supports the pressure sensor (5) in place.

12. Device according to one of claims 1 to 11,
characterized,

that the metal tube (3) always runs essentially parallel to the arm (13).

13. Device according to one of claims 1 to 12,
characterized,

that the metal tube (3) has a spiral-shaped section (11) of sufficient length and number of turns as well as sufficient turn diameter at the joints (16) of the arm (13).

14. Device according to one of claims 1 to 13,
characterized,

that the metal tube (3) is designed to be wound onto or unwound from a drum of sufficient diameter, wherein the end of the metal tube (3) that can be wound onto or unwound is closed off by a pressure compensation membrane (4).

15. Device according to claim 14,
characterized,

that the pressure sensor (5) is attached in or to the drum.

16. Device according to one of claims 1 to 15,
characterized,

that a liquid (2) with a density of q > 1 g-cm" ³ is used to fill the metal tube (3).

17. Device according to one of claims 1 to 16,
characterized,

that the metal tube (3) is evacuated before filling with liquid (2).

- 26 -

18. Device according to one of claims 1 to 17,
characterized,

that the inner and outer diameters of the metal tube (3) are selected so that, on the one hand, the metal tube (3) is sufficiently movable while having sufficient strength and stability and, on the other hand, with a minimal amount of liquid (2), both the problem-free complete filling of the metal tube (3) with this and the absence of disturbances in the pressure differences to be measured due to the influence of capillary forces are ensured.

19. Device according to one of claims 1 to 18,
characterized,

that the processing and/or display device (6) generates from each output signal of a pressure sensor (5) a clearly readable digital length indication with or without including the distance, known in each case by separate measurement or constant specification, between one or more pressure sensors (5) arranged in a defined proximity to one another and the predetermined horizontal plane on a display (7) in or on the housing (17).

20. Device according to one of claims 1 to 19,
characterized,

that the processing and/or display device (6) generates a control signal for a semi-automatic or automatic control and regulating device for the actuation of the tool (14) or a measuring arrangement from each output signal of a pressure sensor (5) separately or parallel to a digital display on a display (7).

21. Device according to claim 20,
characterized,

that the control and regulating device is programmable.