DE3413796C2

DE3413796C2 -

Info

Publication number: DE3413796C2
Application number: DE19843413796
Authority: DE
Inventors: Wilhelm Prof. 2361 Bebensee De Wacker; Udo Ing.(Grad.) 2000 Wedel De Wassmann
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1984-04-12
Filing date: 1984-04-12
Publication date: 1988-01-21
Also published as: DE3413796A1

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrich tung zum Vermessen von im wesentlichen zylindrischen Hohlräumen nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 bzw. des Anspruchs 6.

Aus DD-PS 1 60 127 ist es bereits bekannt, ein Vermes sungsgerät in den zu vermessenden Hohlraum einzubringen und die Polarkoordinaten des Hohlraumes in bezug auf die Geräteachse zu erfassen. Dabei wird das Vermessungsge rät auf etwa achsparallel verlegte Schienen geführt. Eine Ausrichtung der Geräteachse mit der Hauptachse des zu vermessenden Hohlraumes ist nicht gewährleistet, Ungenauigkeiten des Meßergebnisses daher unvermeid lich.

Der Erfindung liegt damit die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren bzw. eine Vorrichtung zum Vermessen eines im wesentlichen zylindrischen Hohlraums zu schaffen, bei dem die Ausrichtung der Geräteachse mit der Hauptachse des zu vermessenden Hohlraumes gewährleistet ist.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe gelöst durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 bzw. des Anspruchs 6 angegebenen Merkmale. Die Ansprüche 2 bis 5 und 7 bis 13 geben vorteilhafte Ausgestaltungen des vorgeschlage nen Verfahrens bzw. der vorgeschlagenen Vorrichtung an.

Die Erfindung wird im folgenden anhand einer Zeichnung erläutert. Dabei zeigt

Fig. 1 das Hohlraumvermessungsgerät in perspektivischer Darstellung,

Fig. 2 eine Ansicht des Gerätes in Richtung der Achse des zu vermessenden Hohlraumes,

Fig. 3 eine Seitenansicht des Gerätes, und

Fig. 4 eine Draufsicht auf das Gerät.

Im Zentrum des Gerätes befindet sich ein Rotationswinkel geber 10. Von diesem stehen drei mit Verstelleinrichtungen 12 bzw. Justiereinrichtungen 14 versehene Stativbeine 16 ab. Eine Hohlachse 18 durchsetzt den Rotationswinkelgeber 10 zentral.

Um die Hohlachse 18 ist ein Längenmeßwertgeber 20 drehbar gelagert. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist der Längenmeßwertgeber als Schlitten 28 ausgestaltet, der Wel len 22 aufweist, die in Bohrungen in Flanschen 35, 36 ge führt werden. Die Flansche 35, 36 sind auf einer drehbar gelagerten Stützplatte 38 befestigt. Zwischen dem Flansch 36 und dem Schlitten 28 sind auf die Wellen 22 Druckfedern 24 aufgesetzt. Diese Druckfedern bewirken, daß der mit ei nem Tastfühler 26 - vorzugsweise einer Rolle - auf der der Hohlachse 18 abgewandten Seite versehene Schlitten jeweils an die Wand des zu vermessenden Hohlraumes gedrückt wird.

Das erfindungsgemäße Hohlraummeßgerät wird in den zu vermes senden Hohlraum eingebracht. Zur Definierung der Hauptachse des zu vermessenden Hohlraumes wird eine Laserkanone aufge stellt und ein Laserstrahl in Richtung der Hauptachse des zu vermessenden Raumes ausgerichtet, in dem entfernt von der Laserkanone eine Zielscheibe aufgestellt wird. Das Hohlraum vermessungsgerät wird zwischen Laserkanone und Zielscheibe derart aufgestellt, daß die drei Stativbeine die Außenwand des zu vermessenden Hohlraumes berühren. Sodann wird mittels der Verstelleinrichtungen 12 und der Justiereinrichtungen 14 das Hohlraumvermessungsgerät derart eingerichtet, daß der Laserstrahl in die Hohlachse 18 eindringt. Sodann wird eine Verstellung des Hohlraumvermessungsgerätes quer zur Längs achse durchgeführt, bis der Laserstrahl frei durch die Hohl achse 28 durchtritt und auf die Zielscheibe auftrifft. Das Ausrichten der Hohlachse 18 auf den Laserstrahl wird weiter durch die Justiereinrichtung 39 an einem der an Stativbeine 16 erleichtert. Diese Justiereinrichtung 39 ermöglicht eine Verschiebung des Stativbeins in axialer Richtung und damit ein leichtes Kippen des Gerätes, was erforderlich ist, wenn die Hohlachse 18 nicht exakt mit dem Laserstrahl ausgerich tet ist. Nach Beendigung dieser Justierarbeiten ist gewähr leistet, daß das Zentrum des Hohlraumvermessungsgerätes in der definierten Hauptachse des zu vermessenden Hohlraumes liegt und daß die Achse des Vermessungsgerätes mit der Haupt achse des Raumes übereinstimmt.

Nun kann die eigentliche Vermessung des Raumes vorgenommen werden. Zu diesem Zweck wird die an der Anzeigevorrichtung 40 dargestellte Ziffer, die den Abstand des Tastfühlers 26 von der Hohlachse 18 angibt, für einen bestimmten Winkel festgestellt. Sodann werden unter Drehung des Längenmeßwert gebers 18 um die Hauptachse die Polarkoordianten des zu ver messenden Hohlraumes bestimmt, indem der Abstand zwischen der mit der Hauptachse des zu vermessenden Raumes überein stimmenden Hohlachse 18 und dem Tastfühler 26 über dem Win kel des Rotationswinkelgebers 10 gegenüber der Horizontalen erfaßt wird. Dabei wird die Horizontale durch eine Präzisions libelle 39 auf der Stützplatte 38 nachgewiesen.

Um die Drehung des Längenmeßwertgebers um die Hohlachse 18 zu erleichtern, ist ein Gegengewicht 30 auf der Stützplatte 38 dem Längenmeßwertgeber 20 gegenüberliegend aufgebracht, durch das das Gewicht des Längenmeßwertgebers kompensiert wird.

Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist der Rotations winkelgeber 10 weiter mit einer Schreibscheibe 32 versehen, auf die eine mit einem einzusetzenden Stift versehene Schreib einrichtung 34 wirkt. Diese Schreibeinrichtung 34 ist fest mit den Wellen 22 verbunden und wird bei einer Auslenkung des Schlittens 28 um eine entsprechende Strecke gegenüber der Hohlachse 18 bewegt. Auf der Schreibscheibe wird also in radialer Richtung im Maßstab 1 : 1 eine Darstellung der Form des zu vermessenden Hohlraumes gegeben.

Vorzugsweise ist vorgesehen, daß neben oder statt der gra phischen Aufzeichnung durch das Meßgerät selbst eine elek tronische Speichereinrichtung zur Aufnahme der Polarkoordi naten des zu vermessenden Raumes verwendet wird.

Obwohl bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel ein mecha nischer Längenmeßwertgeber vorgesehen ist, ist es natürlich auch möglich, den Längemeßwertgeber mit einem licht- oder schallaussendenden Mittel und einem licht- oder schallauffan genden Mittel zu versehen, wobei aus den Laufzeiten die Entfernung zwischen Hauptachse und Wand des zu vermessenden Hohlraumes ermittelt wird.

Claims

1. Verfahren zum Vermessen von im wesentlichen zylin drischen Hohlräumen wie Rohren, Tanks und dgl. mittels eines in den Hohlraum eingebrachten Vermessungsgerätes unter Messen der Polarkoordinaten des Hohlraums in bezug auf eine Geräteachse, gekennzeichnet durch Defi nieren der Hauptachse des zu vermessenden Hohlraumes durch einen Laserstrahl und Ausrichten der Geräteachse des Vermessungsgerätes auf diesen Laserstrahl.

2. Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch Messen der Polarkoordinaten des Hohlraumes in bezug auf die Hauptachse mittels mechanischen Abtastens.

3. Verfahren nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch graphisches Aufzeichnen der gemessenen Polarkoordina ten.

4. Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch Messen der Polarkoordinaten des Hohlraumes in bezug auf die Hauptachse mittels licht- oder schalltechnischer Mittel.

5. Verfahren nach einem oder mehreren der vorangehen den Ansprüche, gekennzeichnet durch Speichern der als Digitaldaten gewonnenen Polarkoordinaten.

6. Vorrichtung zum Vermessen von im wesentlichen zylindrischen Hohlräumen wie Rohren, Tanks oder dgl., mit einem um die Geräteachse rotierenden Längenmeßwert geber, gekennzeichnet durch eine die Geräteachse durch setzende Hohlachse (18) und drei sich von der Geräte achse radial nach außen erstreckende, mit Verstellein richtungen (12) versehene Stativbeine (16).

7. Hohlraumvermessungsgerät nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Längenmeßwertgeber (20) als mit Wellen (22) versehener, von Druckfedern (24) beauf schlagter, mit einem Tastfühler (26) versehener Schlit ten (28) ausgestaltet ist.

8. Hohlraumvermessungsgerät nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Tastfühler (26) als Rolle aus gestaltet ist.

9. Hohlraumvermessungsgerät nach Anspruch 7 oder 8, gekennzeichnet durch ein verschiebbar montiertes Gegen gewicht (30).

10. Hohlraumvermessungsgerät nach einem oder mehreren der Ansprüche 6 bis 9, gekennzeichnet durch eine auf den Rotationswinkelgeber (10) aufgesetzte Schreibschei be (32) und eine auf die Schreibscheibe (32) wirkende, auf die Wellen (22) aufgesetzte und der radialen Aus lenkung des Schlittens (28) folgende Schreibeinrichtung (34).

11. Hohlraumvermessungsgerät nach einem oder mehreren der Ansprüche 6 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Rotationswinkelgeber (10) mit einem opto-elektronischen Winkelimpulszähler ausgestattet ist.

12. Hohlraumvermessungsgerät nach einem oder mehreren der Ansprüche 6 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Längenmeßwertgeber (20) mit einem opto-elektronischen Wegimpulszähler ausgestattet ist.

13. Hohlraumvermessungsgerät nach einem oder mehreren der Ansprüche 6 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Justiereinrichtung (36) eines der Stativbeine (16) eine Justierung in Richtung der Hauptachse ermöglicht.