DE7340826U - Neigungsmesser für die Bauvermessung - Google Patents

Description

ERTEL-WERK für Feinmechanik

D 8031 Puchheim bei München 7 7. Januar 197h

Neigungsmesser für die Bauvermessung

Beschreibung

Die Neuerung betrifft einen Neigungsmesser für die Bauvermessung mit einer als Zielfernrohr 1 oder Laserstrahler ausgebildeten Zielvorrichtung. Neigungsmesser für die Bauvermessung sind in den verschiedensten Ausführungsformen bekannt. Sie dienen zur Ermittlung einer gegebenen oder zur Einstellung einer gewünschten Neigungs-Richtung, meist in nezug auf die Lotrechte. Dazu sind sie stets mit einer Vorrichtung zur Erfassung einer Bezugsrichtung, im allgemeinen der Lotrechten, und mit einer Kippvorrichtung ausgestattet. Die vorliegende Neuerung ist auf solche Neigungsmesser ausgerichtet, die mit einem Zielfernrohr oder einem Laserstrahler verbunden sind. Hierbei erlauben das Zielfernrohr oder der Laserstrahler die Erfassung einer gegebenen oder die Reproduktion einer gewünschten Richtung. In Abbildung 1 ist als Beispiel eine Kombination mit einem Zielfernrohr 1 dargestellt. Bei diesem wird die zu ermittelnde Neigung durch das Objektiv 6 und die Strichplatte 7 festgelegt. Das Okular 8 dient zur visuellen Beobachtung. Anstei_e des Zielfernrohres 1 könnte auch ein Laserrohr treten. Ebenso ist es z. B. möglich, daß mit der Kippachse 2 lediglich ein die Ziel- oder Strahlrichtung beeinflussendes optisches Bauelement, z. B. ein Spiegel, verbunden ist, der den Visier- oder Laserstrahl/reflektierenc? in die gewünschte Neigung bringt.

Neben den den ursprünglichen* Winkelwert angebenden Neigungsmessern haben in der Praxis diejenigen Geräte eine besondere Bedeutung erlangt, die die Neigung in Prozent, d.h. im Verhältnis der einander entsprechenden Höhendifferenz und Entfernung, d. i. der Tangens funktion, wiedergeben. Hierzu gibt

es Lösungen, bei denen ein Vertikalkreis oder Vertikalkreissegment vorhanden ist, das neben oder anstelle der regulären Winkelteilung auch eine Winkelfunktionsteilung, z. B. Tangens-Teilung, trägt. Vorrichtungen dieser Art haben den Machteil, daß die Spezial-Teilung nicht linear ist und somit nur schwer abgelesen werden kann» und daß bei den praktisch möglichen Teilkreis-Durchmessern eine nur geringe Messwert-Auflösung erreichbar ist.

Für die Ermittlung von prozentmäßig ausgedrückten Neigungen wurden daher Gerate entwickelt, bei denen anstelle der· kreisförmigen Teilung in irgend einer Form eine tangential angeordnete Linearteilung angebracht ist. Eine Verwirklichung dieser Idee stellt z. B. eine Mess-Schraube dar, die an einem radial liegenden Hebelarm angreift, und tangential zum Nullpunkt die Neigung des Zielkörpers oder einer Libelle bewerkstelligt. Auch eine solche Vorrichtung hat erhebliche Nachteile: sie ist instrumenten aufwendig, verlangt höchste mechanische Präzision und ist der Abnützung unterworfen.

die vorliegende Neuerung will die Nachteile der bisher bekannten Neigungsmesser, insbesondere die Anwendung einer Mess-Schraube oder einer nichtlinearen Teilung, vermeiden. Sie gewinnt die Messgröße,die stets als Winkel oder Funktion eines Winkels auftritt, berührungsfrei über ein kapazitatives Stellglied. Sie überträgt somit einen an sich bekannten Messvorgang auf Neigungsmesser für die Praxis der Bauvermessung mit dem Vorteil, jedes gegenüber Abnützung oder Verschmutzung empfindliche Bauelement zu vermeiden und die Messgröße bei entsprechender Gestaltung sofort als der. gewünschten Winkelfunktions-Wert erhalten und ihn sogar auf einfache Weise digital wiedergeben zu können. Ihre wesentlichen Merkmale sind in Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß mit der Kippachse 2 der Zielvorrichtung mindestens eine Kondensatorplatte 3 unmittelbar verbunden ist, deren radial zur Kippachse 2 gemessene Flächenausdehnung eine Funktion des Neigungswinkels darstellt, und welcher mindestens eine, vorzugsweise längliche, radial zur Kippachse angeordnete Statorplatte 4 .^epenüber steht. In der schon erwähnten Abbildung 1 ist ein I3eispiel dieser Anordnung näher dargestellt.

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An der Kippachse 2 des Zielfernrohrs 1 ist ein Hebel 9 angebracht, an dem die als Meßgeber dienende Kondensatorplatte 3 befestigt ist. Diese wirkt als Rotor eines Drehkondensators, dessen Gegenglied die Statorplatte H ist. Die Rotorplatte hat nun als besondere Eigenschaft zum Zweck der Neigungsmessung solche Abmessungen, daß die Kapazität mit der Neigung um die Kippachse 2 in einer die Neigung wiedergebenden Weise verändert wird. Hierzu ist es erforderlich, daß ihre radial zur Kippachse 2 gemessene Ausdehnung einen Winkelfunktionswert in Abhängigkeit vom Neigungswinkel darstellt. Da die Kapazität den einander gegenüber liegenden Flächen proportional ist, ergibt sich, daß die radiale Ausdehnung der Rotorplatte in Abhängigkeit vom Neigungswinkel eine Kapazität festlegen kann, deren Größe der gewünschten Winkelfunktion entspricht. Es ist dann nur noch erforderlich, die Kapazität über Leitungen 10 an eine geeignete Messeinheit 11 anzuschliessen, die den Meßwert in geeignete Form und Dimension bringt und ausgibt. In Abbildung 1 ist als Beispiel der Meßwertausgabe ein Ziffernanzeigewerk 12 dargestellt.

Da der an dem Gerät abzulesende oder einzustellende Winkelwert sich im allgemeinen auf die Lotrechte bezieht, ist nach einem in Anspruch 2 festgehaltenen Gedanken die Statorplatte mit einer quer zur Kippachse 2 angeordneten Libelle 5 verbunden. Eine unmittelbare Koppelung der Statorplatte mit der Libelle schaltet jede Fehlermöglichkeit durch dazwischen liegende Bauelemente aus. In der Praxis wird man die Libelle 5 Justierbar gestalten, so daß die vom Gerät ausgegebenen Meigungswerte auf die genaue Horizontale bezogen sind, bezw. auf einfache VJeise berichtigt werden können. Eine solche Lösung hat den weiteren Vorteil besonderer Einfachheit.

Ein weiterer Gedanke, der in Anspruch 3 festgehalten ist, dient der Meßsicherheit. Bekanntlich hängt die Kapazität eines Kondensators nicht nur von den einander gegenüber gestellten Flächen, sondern auch von deren Abstand ab. Es ist nicht immer einfach, diesen Abstand, insbesondere auch bei Bewegung, stets gleich zu halten. Man kann jedoch entweder den Rotor oder den Stator eines Kondensators so ausgestalten, daß er mindestens zwei Platten und dabei eine Platte mehr als sein Gegenelement aufweist und daß er letzteres von

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beiden Seiten symmetrisch überdeckt. Dadurch ruft eine Abstandsvergrößerung auf der einen Seite zwangsläufig eine gleichgroße Abstandsverkleinerung auf der anderen hervor und umgekehrt. Hierdurch bleibt in gewissen Grenzen die Gesamtkapazität :iach bekanntem physikalischen Gesetz erhalten. Kennzeichen des Neigungsmessers ist es daher, daß die Mengen der Kondensatorplatten 3 und der Statorplatten 4 um eins verschieden sind. Es ist im Prinzip gleichgültig, ob der Stator oder der Rotor die größere Plattenzahl aufweist. In jedem Fall wird bei der angegebenen Anordnung eine Unabhängigkeit von eventuellen Abstandsänderungen oder entsprechenden Fertigungsgenauigkeiten erreicht sein.

Claims (3)

ERTEL-WERK für Feinmeciiajtxijc'Mürtchfen* Il D 8031 Puchheim bei München * t Neigungsmesser für die Ba u vermessung Schutzansprüche

1. Neigungsmesser für die Bauvermessung mit einer als Zielfernrohr 1_ oder Laserstrahler ausgebildeten Zielvorrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß mit der Kippachse _2 der Zielvorrichtung mindestens eine Kondensatorplatte _3 unmittelbar verbunden ist, deren radial zur Kippachse _£ gemessene Flächenausdehnung eine Funktion des Neigungswinkels darstellt, und welcher mindestens eine, vorzugsweise längliche, radial zur Kippachse angeordnete Statorplatte ^ gegenüber steht.

2. Neigungsmesser nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Statorplatte mit einer quer zur Kippachse _2 angeordneten Libelle _5_ verbunden ist.

3. Neigungsmesser nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

daß die Mengen der Kondens at orp latten _3_ und der Statorplatten um eins verschieden sind.

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