DE3438728A1 - Hoechstpraezise vorrichtung zum reproduzierbaren aufsetzen von mobilen neigungsmessgeraeten - Google Patents

Description

• Reschreibung:
• Höchstpräzise Vorrichtung zum repoduzierbaren Aufsetzen von mobilen Neigungsmessgeräten Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
• Zur Ermittlung von zu etlichen Veränderungen an natürlichen und kiinLtlichen Körpern (Deformation) werden herkönimliche teodätische Meßmethoden wie z.B. Nivellement, Streckenmessung,Richtungsmessung, photogrammetrische Meßmethoden, Methoden wie sie in der Messtechnik bekannt sind ( z.B. )-D-Messmaschinen) und Methoden zur Bestimmung von Deformationen mit Hilfe elektronischer Neigungsmessgeräte angewandt. Durch wieder'olte Messurgen mit den oben angeführten Methoden lassen sich Deformationen an Körpern nur dann exakt ableiten, wenn die Messpunkte jeder Messepoche auch exakt reproduzierbar ind.
• Bei der Methode zur Bestimmung der Deformation mit Hilfe von mobilen elektronischen Neigunsmessern ist bezüglich der Erfüllung der Reproduzierbarkeit bekannt, daß die Auflager für ein jeweiliges kugelfërmiges Gegenstück so ge-,taltet sind, daß das eine punktförmige Auflager eine konische Verteilung und das andere Auflager einen keilförmigen Schlitz mit gleichem Öffnungswinkel aufweist.
• (deutsche Patentschrift DE 30 19 860 C2) Bei der bisher bekannten Vorrichtung soll beim Meßvorgang ein kreisförmiger Kontakt in der konischen Vertiefung und ein 2-Punkt-Kontakt im keilförmigen Schlitz entstehen, wodurch die Reproduzierbarkeit nur bedingt gewährleistet ist. Bei der bisher bekannten Vorrichtung können die Vertiefungen aber nur durch Bohren und Fräsen mit dem gleichen Werkzeug hergestellt werden.
• Da die gebohrten bzw.gefrästen Vertiefun en der Auflager (DIN 4766) 6s) eine gewisse herstellungsbedinte Rauhigkeit aufweiset die kugelförmigen Gegenstücke trotz präziser Auführung herstellungsbedingte Formabweichungen (DIN-5401 besitzen und daher -tzinen exakt kreisförmigen Kontakt ausschließen, die bein Messvorgang entstehende Kontaktfläche in der konischen Vertiefung ungleich größer ist als in der schlitzförmigen und daher die Beanspruchung und Abnützung der rauhen Vertiefungen durch wiederholte Meßvorgänge ungleichmäßig ist und die Senkungsflächen eine rauhigkeits- und formbedingte Verschmutzungsempfindlichkeit aufweisen ist die bisher bekannte Vorrichtung für höchstpräzise Neigungsmessungen ungeeigret.Geht bei der bisher bekannten Vorrichtung das Kugelpaar mit dem Träger des mobilen Neigungsmessgerätes zwischen den Messepochen ver]oren,so geht auch der exakte Bezug zur vorangegangenen Messepoche verloren, da die herstellungsbedinten Formabweichungen eines neuen Präzisionw-Rugnelpaares mit großer Wahrscheinlichkeit anders ausgebild-et sind und sich an anderen Stellen der Kugeln befinden und folglich die neuen Kigeln in der konischen bzw.schlitzförmigen Vertiefung eine andere Endlage einnehnen.Hinzu kommt,daß das zur Herstellung der Vertiefungen nötige Werkzeug (Bohrer) Eigenschaften aufweisen muß, die den gleichen Öffnungswinkel un eine gleichbleibende Oberflächenbesollen schaffenheit gewährleisten, aufwendig hergestellt werden muß.
• Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zu schaffen, die Neigungsfehler wegen mangelnder Reproduzierbarkeit vermeidet, so daß die Neigung der Setzlinie gegenüber dem Lot mit höchster Präzision gemessen werden kann auch dann, wenn die Kugeln am Träger des Neigungsmessgerätes verloren geht.
• Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.
• Bei Neigungsmessungen und Deformationsr.-essungen an Körpern mit mobilen Neigungsmessger ten ermöglicht die Vorrichtung diese frei von Rauhigkeltseinflüssen und unabhängig von den herstellungsbedingten unvermeidlichen Formabweichurgen der an dem Träger des Neigungsmessgerätes angebrachten Präzis.onskugeln zu ermitten, a :J.ie KoritaRtelemente eine sehr hoe Oberflächengüte aufweisen, das Kontaktflächenver~ hältnis der Auflager von 3 : 2 optimal ist und die beiden neigungsbestimmenden seitlichen Berührpunkte auf den Gegenkugeln in dem Waizenauflager mit den beiden neigungsbestimmenden seitlichen Berührpunkten im 3-Kugel-Auflager bei der 2-Lagenmessung nach dem Umsetzen des Trägers eng benach bart sind.
• Die mit der Erfiidtng erzielten Vorteile bestehen insbesonders darin, daß handelsübliche Elemente verwendet werden können,daß auftretende Deformationen an Körpern zum frühestmöglichen Zeitpunkt erkannt werden können, daß eine senkrechte Montage der Basisplatten die Messung nicht beeinflusst,daß bei ausreichender Genauigkeitsforderung der Abstand der Auflager verringert werden kann um eine eventuelle optische Beeinträchtigung durch das Montieren von kleineren Basisplatten zu verringern, daß die Auflager unempfindlich gegen Verschmutzungen sind und daß Kcrper exakt am Lot ausgerichtet werden können.
• Die Frfindung wird in den folgenden Zeielintingen darge.stellY und näher beschrieben. Es zeigen: Figur 1 Basisplatte im Grundriß Figur 2 Basisplatte im Aufriß Figur 3 Basisplatte im Seitenriß Figur 4 Basisplatte für die senkrechte Montage im Aufriß Figur 5 Träger des mobilen Neigungsmessgerätes im Grundriß Figur 6 Träger des mobilen Neigungsmessgerätes im Aufriß Figur 7 Träger des mobilen Neigungsmessgerätes im Seitenriß Figur 8 Basisplatte mit gefensterten Aufsatzstücken im Grundriß Figur 9 Basisplatte mit gefensterten Aufsatzstücken im Aufriß Figur10 Basisplatte mit gefensterten Aufsatzstücken im Seitenriß Figur11 Basisplatte mit drei Doppelauflagersätzen im Grundriß Auf der Basisplatte 1 sind mindestens ein aus drei Präzisionskugeln bestehendes Auflager 3 und mindestens ein aus zwei Präzisionsrollen(-walzen) bestehendes Auflager 4 angebracht, die entweder in Vertiefungen fest eingeklebt oder unter Aufsatzstücken 5 fest verschraubt sind. Bei senkrechter Montage der Basisplatte ist das Auflager mit den drei Präzisionskugeln so abgeändert, daß die eine nach unten zeigende Prazisionskugel größer als die anderen beiden ist 6.
• Zur Horizontierung der Basisplatte bei der Montage an den Körper sind drei Schraube 10,11 und 12 vorgesehen. Der Höhenbolzen ist durch 13 gekennzeichnet. Die am Träger des mobilen Neigungsmessgerätes 2 angebrachten Gegenpräzisionskugeln 7 und 8 definieren durch ihre Mittelpunkte die Setzlinie des jeweils auf dem Träger angebrachten Neigungsmessers. Der Träger 2 wird zum setzlinienreproduzierenden Aufsetzen bei der Neigungsmessung so auf die Basisplatte gesetzt und umgesetzt, daß sich die Setzliniendefinierenden Präzisionskugeln 7 und 8 jeweil form-und kraftschlüssig in den Auflagern 3 und & fixiert sind. Dabei dient die Fußschraube 14 zur notwendigen Querhorizontierung des auf die Basisplatte 1 aufgesetzten Träger des Neigungsmessgertes 2 mittels einer Röhrenlibelle 15.

Claims (16)

1. Höchstpräzise Vorricntung^zum reproduzlerbaren Aufsetzen von mobilen Neigungsmessgeräten Patentansprüche 1.Höchstpräzise Vorrichtung mit zwei urterschiedlichen Auflagern für zwei kugelförmige Gegenstücke zum reproduierbaren Aufsetzen von mobilen Neigungsmessgeraten zur wiederholten Neigungsmessung an Körpern, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß zur definierten und exakt reproduzierbaren Lagerung der Setzlinie (Gerade durch die Mittelpunkte der Gegerkugeln am Träger des Neigungsmessgerätes) des Neigungsmessers- das eineAuflager auf der Basisplatte durch drei handelsübliche Präzisionskugellagerkugeln mit hoher Oberflächengüte ausgebildet wird, die so angeordnet sind, daß sie das eine kugelförmige Gegenstück am Träger des ITeigungsmessgerätes dreibeinartig (3-Punkt-Berührung) und zentrierend aufnehmen- das andere Auflager auf der Basisplatte durch zwei handelsübliche Präzisionswalzen (-rollen) mit hoher Oberflächengüte ausgebildet wird, die so angeordnet sind, daß sie das andere kugelförmige Gegenstück am Träger des Neigungsmessgerätes schlitzförmig aufnehmen (2-Punkt-Berührung).
2. 2.Vorrichtung nach Anspruch 1, d ad u r c h g e -k e n n z e i c h n e t , daß die Präzisionskugeln und Präzisionswalzen (-rollen) der beiden Auflager gleichen Durchmesser aufweisen.
3. .Vorrichtung nach Anspruch 1 und 2, d a d u r c h g ek e n n z e i c h n e t ,daß bei einer vertikalen Montage der Basisplatte das Auflager mit Präzision£-kugeln so ausgestaltet wird, daß die untere der drei Kugeln zur besseren Aufnahme der Normalkraft des Trägers des Neigungsmesgerätes größer als die beiden anderen ist.
4. 4.Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 3, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t ,daß die beiden kugelförmigen Gegenstücke am Träger des Neigungsmessers aus ha--adelsüblichen Präz:zionskugeln mit minimalen Formabweichungen und gleichen Durchmessers bestehen,deren Durchmesser mit den Durchmessern der Xugeln,bzw.Walzen (Rollen) der Auflager identisch ist oder auch von ihnen abweichen kann.
5. 5.Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 4, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t,daß die am Körper angebrachten Auflager aus zwei im bestimmten Abstand montierten Präzisionskugeln bestehen und am Träger des Neigungsmessers sich zwei unterschiedliche Gegenlager - das eine mit 3 Präzisionskugeln, das andere mit 2 Rollen - befinden (Umkehrung).
6. 6.Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 5, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t, daß auf einer Basisplatte 3 Auflagersätze so angeortInet sind,daß sie gegeneinander jeweils 600 einschließen um die Neigungen im Raum gegenüber dem Lot schlüssig zu kontrollieren.
7. 7.Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 6 , d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t, daß die Auflager auf der Basisplatte für Kontrollmessungen doppelt ausgeführt werden können.
8. 8.Vorrichtungen nach Anspruch 1 bis 7, d a d u r c h g ek e n n z e i c h n e t, daß auf einer Basisplatte zwei senkrecht zueinander Auflagersätze angebracht werden können für die Ermittlung der Lotrichtung im Raum.
9. 9.Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 7 , d a du r c h g e -k e n n z e i c h n e t 7 daß zur exakten Horizontierung die Basisplatte mit Dreifüßen ausgestattet werden kann.
10. 10.Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 8, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t'daß die Kugel- und Rollenlager unter gefensterte Aufsatzstücke eingepresst bzw.eingeklebt werden können,die fest mit er Basisplatte verbunden (verschraubt) sind.
11. 11.Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 10, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t , daß die Kugel- und Rollenauflager in Vertiefungen der Basisplatte eingeklebt werden.
12. 12.Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, g e k e n n z e i c h n e t d u r c h Hori zontiervorrichtungen zur Grobhorizontierung bei der Installation der Basisplatte.
13. 13.Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, g e k e n n z e i c h n e t d a d u r c h, daß die Basisplatte mit einem Höhenbolzen versehen werden kann.
14. 14.Vorrichtu--g nach einem der vorhergenenden Ansprüche, g e k e n n z e i c h n e t d a d u r c h ,daß am Träger des Neigungsmleßgerätes ein Querneigungsmeßgerät und mindestens eine Stellschraube zur Querhorizontierung vorgesehen ist.
15. 15.Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 14,gekennzeichnet dadurch ,daß die Auflager durch Schutzkappen geschützt werden können.
16. 16.Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1bis 15, gekennzeichnet dadurch,daß die Auflagerelemente und ihre Gegenstücke aus nichtrostendem, gehärtetem Werkstoff hergestellt werden.