DE7320405U - Horizontiervorrichtung - Google Patents

Description

Patentanwalt DipL-Phys. Gerhard Liedl 8 München 22 Steinsdorfstr. 21-22 Tel. 29 84

A 6040

• Ingenieurbüro Dr. -Ing. Gerhard HOPP 8 München 2, Sonnenstraße 33

Horizontiervorrlchtung

Die Neuerung betrifft eine Horizontiervorrichtung zur Bestimmung der Lage bzw. Neigung eines Körpers mit einem mit einer Flüssigkeit gefüllten rohrförmigen Führungskörper und einem in der Flüssigkeit angeordneten Anzeigemittel, das in Abhängigkeit von der Lage bzw. Neigung des Körpers sich an einer bestimmten Stelle im rohrförmigen Körper befindet.

Es sind eine Reihe von Möglichkeiten bekannt, um die Lage bzw. Neigung eines Körpers zu messen und beispielsweise optisch oder sonstwie zu erfassen. Man bedient sich hierzu beispielsweise Wendeln, Loten,

N/G

.· "A 2

"A

·> 2 —

Libellen in Wasserwaagen, Kreiseln und anderen Vorrichtungen. Bei den bekannten Horizontiereinrichtung ergeben sich Nachteile, insbesondere bei starken Erschütterungen, Vibrationen und Schwingungen unterschiedlicher Richtungen. Hierbei ist dann insbesondere die Anzeigegenauigkeit gestört.

Die Aufgabe der Neuerung wird daher darin gesehen, eine Horizontier- - vorrichtung zu zeigen, welche auch bei starken Erschütterungen, Vibrationen und Schwingungen unterschiedlicher Richtungen eine gute Funktion gewährleistet.

Diese Aufgabe wird bei der eingangs dargestellten Horl^ontiervorrichtung neuerungsgemäß dadurch gelöst, daß das Anzeigemittel ein größeres spezifisches Gewicht aufweist als die Flüssigkeit und im Innern des rohrförmigen Führungskörpers als rollender Läufer ausgebildet ist und daß zumindest die Innenfläche des rohrförmigen Führungskörpers, auf der das Anzeigemittel rollt, bogenförmig ausgebildet ist.

Die Flüssigkeit im rohrförmigen Führungskörper weist vorteühafterweise eine Viskosität auf, die dämpfend auf die Rollbewegung des Läufers wirkt. Hierdurch wird vermieden, daß der Läufer um die Winkellage, auf welche er sich einstellt, Schwingungen ausführt. Der Läufer kann hierzu als Kugel ausgebildet sein, wodurch gewährleistet ist, daß er leicht im Führungsrohr rollen kann.

Außerhalb des Führungskörpers können ein oder mehrere Schaltelemente vorgesehen sein, welche mit dem Läufer so zusammenwirken, daß sie in Abhängigkeit von der Jeweiligen Lage des Läufers elektrische Signale abgeben. Es kann hierdurch ein automatischer und kontinuierlicher Betrieb der Horizontiereinrichtung gewährleistet werden, bei dem mit-

tols Schaltimpulsen an nachgeschaltete Steuereinrichtungen oder Anzeigeeinrichtungen die Neigung des Körper weitergegeben werden kann. Als Schaltelemente eignen sich Induktivschalter, Magnetschalter und Lichtschranken.

Die Krümmung der Innenfläche des rohrförmigen Führungskörpers ist so ausgestaltet, daß in Ruhestellung der tiefste Bogenpunkt in der Mitte der gekrümmten Fläche angeordnet ist.

Die von den Schaltelementen abgegebenen Signale können zur Einleitung eines Stellvorganges dienen. Hierdurch wird ermöglicht, daß der Körper automatisch in seine Sollage zurückgesteuert wird.

Die Vorteile der neuerungsgemäßen Horizontiereinrichtung bestehen darin, daß auch bei starken Erschütterungen Vibrationen und Schwingungen unterschiedlicher Richtungen sich nicht nachteilig auswirken, sondern die Funktionsfähigkeit der Horizontiereinrichtung gewährleistet bleibt. Außerdem ist die Horizontiereinrichtung unempfindlich gegen Dampf und Wasser. Auch Verunreinigungen können sich nicht nachteilig auswirken. Die Horizontiervorrichtung weist keine beweglichen mechanischen Bauteile auf, weshalb praktisch keine Verschleißerscteinungen auftreten. Sie gewährleistet daher einen wartungsfreien Dauerbetrieb. Aufgrund der elektronischen Schaltelemente ist eine hohe Schaltgenauigkeit und Schaltfrequenz gewährleistet. Außerdem kann die neuerungsgemäße Horizontiervorrichtung in einem großen Temperaturbereich von ca. - 25° bis + 70° C Verwendung finden. Pns Führungsrohr kann zu einem Bogen geformt sein, dessen Radius für den entsprechenden Anwendungsbereich vorher bestimmt wird. Beispielsweise kann bei Verwendung eines Führungerohres mit sehr großem Radius Neigungen von weniger als 0,5° erfaßt werden.

7S204 05-6,1173

Anhand der beiliegenden Figur soll an einem Ausführungsbeispiel die Erfindung näher erläutert werden.

Die Horizontiervorriehtung besteht aus einem Führungsrohr 1, das aus einem nichtmetallischen Material mit harter und glatter innerer Oberfläche, beispielsweise aus Glas, Plexiglas oder Kunststoff, besteht. Dieses Führungsrohr ist zu einem Bogen geformt, dessen Radius für den entsprechenden Anwendungsbereich vorher bestimmt wird. Als Anzeigemittel im Führungsrohr 1 ist ein Läufer 2 vorgesehen, der beim dargestellten Ausführungsbeispiel als Kugel ausgebildet ist. Das Führungsrohr 1 ist mit einer Dämpfungsflüssigkeit 3 angefüllt, welche dämpfend auf den Läufer 2 wirkt. Außerhalb des Führungsrohres 1 sind Schaltelemente 4, 5, 6, 7 vorgesehen. Diese Schaltelemente berühren das Führungsrohr 1 nicht. Diese Schaltelemente können als Induktivschalter, Magnetschalter oder auch als Lichtschranken, wenn das Führungsrohr lichtdurchlässig ist, ausgebildet sein. Die Anordnung und Anzahl sowie die Funktionsweise der Schaltelemente 4-7 kann beliebig verändert werden. Je mehr Schaltelemente angeordnet sind, umso genauer ist die Winkelanzeige für die Neigung des Körpers. Die in der Figur dargestellte Horizontiervorrichtung ist mittels Haltevorrichtungen 8 und 9 auf einer Konsole 10 montiert. Die Konsole 10 liegt auf dem Körper auf, dessen Neigung bzw. Lage bestimmt werden soll. Die Auflagepunkte der Konsole sind in der Zeichnung mit A und B bezeichnet. Außerdem ist die Horizontiervorrichtung mit einem Einfüllstutzen 11 für die Flüssigkeit und mit einem Verschlußelement 12 versehen.

Die Funktion der in der Figur dargestellten Horizontiervorrichtung ist wie folgt:

In Ruhestellung, d.h. in der Ausgangsposition, befindet sich die Hori-

S-

Kopiervorrichtung in waagrechter Lage. Das bedeutet, daß die beiden Auflagepunkte A und B gleich hoch sind und daß sich der Läufer 2 senkrecht unter dem Mittelpunkt des Führungsrohres 1 befindet.

Die Schaltelemente 4 und 7 können Einschaltimpulse geben und die Schaltelemente 5 und 6 sind geeignet, Ausschaltimpulse an eine Hub-, Stell-, Signal-, Schalt- odf)r Warneinrichtung zu geben. Die entsprechenden Impulse werden ausschließlich vom Läufer 2, welcher beispielsweise aus Metall besteht, bestimmt und ausgelöst. Der Läufer 2 befindet sich je nach Neigung des Körpers, dessen Lage zu bestimmen ist, an einer bestimmten Stelle des Führungsrohres. Für eine genaue Winkelbestimmung der Neigung des zu überprüfenden Körpers können noch weitere Schaltelemente vorgesehen sein, die dann entsprechend der Lage des Läufers 2 Impulse abgeben.

Die entsprechende Lage des Läufers 2 ergibt sich je nach der Neigung des Auftriebskörpers, wobei einer der Punkte A bzw. B tiefer liegt als der andere Auflagepunkt. Je nachdem wie tief einer der Punkte A bzw. B liegt, setzt sich der Läufer 2 in Rollbewegung und er passiert die einzelnen Schaltelemente je nach Neigung det Führungsrohres 1. Erreicht der Läufer 2 das Schaltelement 4 oder 7, ist die zulässige Höchstneigung des Körpers erreicht bzw. überschritten und der bei den Schaltelementen 4 bzw. 7 ausgelöste Impuls kann zur Einleitung eines Stellvorganges verwendet werden, damit der Körper wieder aufgerichtet wird. Während dieses Stellvorganges bewegt sich der Läufer 2 wieder in seine Ausgangslage zurück und passiert hierbei entweder das Schaltelement 5 oder 6. Eines dieser Schaltelemente gibt dann einen Ausschaltimpuls, der den Stellvorgang beendet. Der Körper befindet sich dann wieder in seiner horizontalen Sollage.

Mil I ·· ·

Die Rüokstellgenauigkeit lit vom Abstand der Schaltelemente abhttnglg, Wenn eine nur geringe Horizontiergenauigkelt benötigt wird, können beispielsweise die beiden Schaltelemente 5 und 6 durch ein einziges Schaltelement ersetzt sein.

Je nach den Erfordernissen werden die Viskosität der Dämpfungsflüssigkeit 3 sowie die Durchmesserverhältnisse des Führungsrohres 1 zum Läufer 2 gewählt. Ausschlaggebend hierfür ist die Größe des Neigungswinkels, der zugelassen wird sowie die'MmM. der Neigungen pro Zeiteinheit und die Stärke der Nebenschwingungen der verschiedenen Richtungen.

Claims (7)

Patentanwalt ΠΙρΙ,-Phye.Gerhard Liedl 8 München 22 St6lnsdorfstr/21-22 IiL 2MU 62 Ingenieurbüro Dr, -Ing, G. Hopp O 73 20 4OB. 4 A 6040 - N/M 19, September 1973 Schutzanaprüohe

1. Hcrlzontlervorrlohtung zur Bestimmung der Lage bzw. Neigung eines Körpers mit einem mit einer Flüssigkeit gefüllten rohrförmigen Führungskörper und einem In der Flüssigkeit angeordneten Anzeigemittel, das In Abhängigkeit von der Lage bzw. Neigung sich an einer bestimmten Stelle Im rohrförmigen Körper befindet, dadurch gekennzeichnet, daß dab Anzeigemittel ein größeres spezifisches Gewicht aufweist als die Flüssigkeit (3) und Im Innern des rohrförmigen Körpers (1) als rollender Läufer (2) ausgebildet ist und daß zumindest die Innenfläche des rohrförmigen Führungskörpers (1), auf der das Anzeigemittel rollt, bogenförmig ausgebildet 1st.

2. Horizontlervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Flüssigkeit (3) eine Viskosität aufweist, die dämpfeisd auf die Rollbewegung des Läufers (2) wirkt.

3. Horizontler vor richtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzelchnst, daß der Läufer (2) als Kugel ausgebildet ist.

4. Horlzontiervorrlchtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß außerhalb des Führungskörpers (1) entlang der Rollbahn des Läufers ein oder mehrere Schaltelemente (4-7) vorgesehen sind.

73204Θ5-6.1273

5. Horizontlervorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltelemente (4-7) berührungsfrei zum Führungskörper (1) angeordnet sind,

6. Horizontlervorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltelemente als Induktivschalter, Magnetschalter oder Lichtschranken ausgebildet sind.

7. Horizontlervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß In der Buhelage des Führungskörpers (1) der tiefste Bogenpunkt des Führungskörpers (1) In seiner Mitte liegt.