DE8627858U1 - Anzeigevorrichtung für einen Baulaser - Google Patents

Description

Anzeigevorrichtung für einen Baulaser

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Die Erfindung betrifft eine Anzeigevorrichtung für einen Baulaser nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.

Baulaser werden heute für vielfältige Zwecke eingesetzt, Eine der Hauptaufgaben liegt darin, bei axial zu verlegenden Gegenständen, beispielsweise Rohrabschnitte, diese exakt längs der durch den Laserstrahl entsprechend eingestellten Geraden zu verlegen i Dadurch kann über den Laserstrahl nicht nur die Axialrichtung in einer Horizontalebene, sondern auch in einem gewünschten positiven oder negativen Steigungswinkel zur Horizontalebene eingestellt und festgelegt werden.

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Hypobanfc Rosenheim (BLZ 70020001) Kto.-Nr. 62ibjee.886.^: .·* ]*PÖsfetbeiiic[mt München (BLZ 70010080) Kto.-Nr. 327284-807

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Ein derartiger Baulaser mit einer besonders bevorzugten Standeinrichtung zum schnellen und problemlosen Ausrichten des Lasers in einem Rohrabschnitt mit bestimmtem Durchmesser ist beispielsweise durch das DE-GM 85 11 685 bekannt geworden_t

Beispielsweise beim Verlegen von Rohren von einem Kanalschacht zum nächsten wird zunächst am Ausgangspunkt der Baulaser so justiert, daß durch seinen Laserstrahl die Symmetrieachse der zu verlegenden Rohre festgelegt ist. Bei jeweils einem neu anzubauenden Rohrabschnitt wird dann am Rohrende eine in der Regel kreisförmige Zielscheibe mit Mittelpunkt bzw. Fadenkreuz aufgesetzt und das Rohrende so lange in Draufsicht nach links bzw« rechts und von oben nach unten verschoben, bis der Laserstrahl exakt im Fadenkreuz abgebildet wird- Danach ist der entsprechende Rohrabschnitt exakt justiert. Nach der entsprechenden Fixierung dieses Rohrabschnittes kann die Zielscheibe entfernt und ein nächster Rohrabschnitt im Anschluß aufgesetzt werden» Dabei ist der Rohranfang des nächsten zu verlegenden Rohrabschnittes automatisch richtig justiert, da dieser an dem vorhergehend justierten Rohrende unmittelbar in axialer Verlängerung anliegt» Das Rohrende wird wieder durch Verwendung der erwähnten Zielscheibe richtig ausgerichtet.

Dieses Verfahren, insbesondere beim Verlegen von Rohren wird weltweit in zunehmendem Maße angewandt. In der Praxis jedoch haben sich in .bestimmten Einsatzfällen bestimmte Probleme herausgestellt, die einen optimalen Einsatz des Lasers zum Teil verhindert bzw. die Meßergebnisse verfälscht haben,

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In der Praxis hat sich nämlich häufig herausgestellt, daß der auf dar Zielscheibe auftretende Laserstrahl nicht, wie üblich zu erwarten, in einem schaff begrenzten Punkt abgebildet wird, sondern daß der an der Zielscheibe auf treffende und dort aufleuchtende Laserstrahl wandert und flimmert, teilweise mit erheblich größerem, verwaschenem, nicht

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oder aber in für die Bedienungsperson nicht erkennbarer Weise von der eigentlichen Axialrichtung aus meist nach unten hin abgelenkt wird*

Ganz bestimmte atmosphärische Bedingungen im Rohr sind die Ursachen für diese Erscheinungen. Heiße Rohre, die in das kühle Erdreich gelegt werden, ermöglichen es, daß sich in Röhren Luftschichten verschiedener Dichten bilden. Motorabgase usw. können sich ebenfalls in den Rohren lagern und sind deshalb genauso für diese Erscheinung verantwortlich_o

in den meisten Fällen sind zwei Gründe für diese Erscheinungen ausschlaggebend= Wenn der Strahl abgeknickt wirrt,

so liegt es daran, daß der Laserstrahl durch zwei verschieden dichte Luftschichten geht» Dabei wird er immer in Richtung der kalten Luft abgeknickt, also fast ausschließlich nach unten»
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Das Flimmern und Wandern tritt dann auf, wenn sich diese Luftdichten zusätzlich noch bewegen =

Um diese Erscheinung so weit als möglich zu eleminieren, ist nach dem Stand der Technik vorgesehen worden, die Gase und die unterschiedlich warme Luft aus dem Rohr mittels eines Gebläses auszublasen=

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Dabei sollte das Gebläse spätestens dann in Betrieb genommen werden, wenn 15 m Rohre verlegt sind» Wenn die Rohrverlegung erst am zweiten Tag vollendet werden kann, ist es dabei ferner ratsam, das Gebläse schon einige Minuten vor dem Verlegen der Rohre einzuschalten, damit die Luftverhältnisse gleichmäßig sind= Darüber hinaus sollte auf die optimalen Luftgeschwindigkeiten geachtet werden, wozu fiäcri dem Stand der Technik separate HöhengesChwindigkeits-^Meßgeräte vorgeschlagen werden.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es von daher, die Nachteile nach dem Stand der Technik zu überwinden und eine einfach handhabbare Anzeigevorrichtung für einen Baulaser zu schaffen, mit der die obenstehend genannten Effekte, zumindest weitgehend ausgeschaltet werden können.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß entsprechend den im kennzeichneden Teil des Anspruches 1 angegebenen Merkmalen gelöst» Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in don Unteransprüchen angegeben.

Durch die vorliegende Erfindung wird auf verblüffende Art und Weise eine Anzeigevorrichtung geschaffen, mit der die immer wieder auftretenden Turbulenzen, Flimmern und Wandern des Laserstrahles auf der Zieltafel praktisch völlig unterdrückt und ausgeschaltet werden können. Erfindungsgemäß wird dies durch eine Sammellinse erzielt, die vor der Zieltafel vorzugsweise im Abstand der Brennweite angeordnet ist. Wichtig ist dabei, daß der Mittelpunkt des Fadenkreuzes auf der Zieltafel exakt auf der Zentralachse, d.h„ der Symmetrieachse der Linse zu liegen kommt»

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Der eventuell unscharfe und ansonsten großflächig abgebildete Laserstrahl, der zum Teil seitlich auswandern kann, wird durch Verwendung einer derartigen Linse exakt und scharf auf die Zieltafel abgebildet» Der Laserpunkt liegt aber nur dann im Mittelpunkt des Fadenkreuzes, wenn die Symmetrieachse der Linse und damit der Mittelpunkt des Fadenkreuzes exakt auf die optische zentrische Mitte des Rohranfanges, an dem der Laser zentrisch angebracht ist, ausgerichtet ist. Sobald das Rohrende mit der Anzeigetafel zum axialen Zentrum herausgeführt wird, wandert auch der scharf auf die Zieltafel abgebildete Laserstrahl aus dem dortigen Zentrum des Fadenkreuzes aus &ogr; Mit anderen Worten kann durch die vorliegende Erfindung trotz Wandern des Laserstrahles im Rohr und durch auftretende Turbulenzen der Laserstrahl auf der Zieltafel scharf und vor allem gonau an jener Stelle abgebildet werden, an der der Laserstrahl bei an sich nicht auftretenden Turbulenzen von Hause aus abgebildet werden würde. Somit lassen sich also beispielsweise die Rohre exakt in axialer Ausrichtung verlegene

Um bei zu verlegenden Rohren auch die Zieltafel von Hause aus in der richtigen Höhe relativ zum Rohrboden anzuordnen, ist in einer Weiterbildung nach Anspruch 6 vorgesehen, daß ein zu verwendender Laser und die,die Linse und die Zielscheibe umfassende Anzeigevorrichtung mit entsprechenden Verschiebebeinen für die Höheneinstellung versehen sind.

Weitere Vorteile, Einzelheiten und Merkmale der Erfindung ergeben sich nachfolgend aus dem anhand von Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiel. Dabei zeigen im einzelnen:

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Figur 1 : die Verlegung von Rohren mittels eines Baulasers

und einer erfindungsgemäßen Anzeigevorrichtung mit einer Turbulenzenunterdrückungseinrichtung;
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Figur 2 : eine schematische perspektivische Ansicht der*

Anzeigevorrichtung mit der Turbulenzenunterdrückungseinrichtung.

In Figur ist ein Laser 1, ein sog. Baulaser gezeigt, der zum Verlegen von Rohrabschnitten 3 längs des Laserstrahles &dgr; dient. Zur exakten Ausrichtung eines jeden Rohrabschnittes wird dazu ferner eine Anzeigevorrichtung 7 mit einer Zieltafel 9 verwandt, wie sie nachfolgend anhand von Figur 2 näher erläutert wird.

Die Anzeigeeinrichtung 7 umfaßt eine in Hinteransicht kreisförmige Zieltafel 9 , die in der Regel aus einem eingef ärbten Kunststoff bestehtj Bei Auf treffen des Laserstrahles 5 wird so auf der aus Kunststoff bestehenden Zieltafel 9 ein heller Punkt ab-

' gebildet, der auch auf der zum Auftreffen des Laserstrahles gegenüberliegenden Seite deutlich erkannt werden kann.

Die Zieltafel 9 kann dabei zur Stabilisierung ferner einen Gehäusering 11 umfassen, an welchem eine Libelle 13 Zur horizontalen Ausrichtung der Anzeigevorrichtung 7 vorgesehen ist. Ferner sind zwei Standbeine 15 in Form in Längsrichtung verlaufender Rohre vorgesehen, die mit kreisförmigen Verschiebebeinen 17 in Verbindung stehen und in entsprechenden kreisförmigen Nuten bzw. Ausnehmungen 19 verschoben und durch Feststellknöpfe 21 fest justiert werden können,

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Über eine Referenzmarke 23 können von Hause aus die Verschiebebeine 17 auf einen bestimmten Rohrdurchmesser von beispielsweise 200 mm Durchmesser so eingestellt werden, daß das auf der Anzeigevorrichtung 7 zentrisch aufgebrachte Fadenkreuz 25 exakt in der Mitte der zu verlegenden Rohre liegt. Diese Verschiebebeine können ebenso bei dem in Figur 1 gezeigten Baulaser verwandt werden, wie er u,. a. in der DE-GM 85 11 685.8 beschrieben ist. Dadurch können der Baulaser und die Anzeigevorrichtung 7 gleichermaßen leicht auf die Symmetrielängsachse der Rohre eingestellt werden.

An der gegenüberliegenden vorderen Stirnseite zur Zieltafel 9 umfaßt di3 Anzeigevorrichtung 7 eine Sammellinse 27, die ebenfalls in einem Gehäusering 29 befestigt sein kann, Zwisehen den beiden stirnseitigen Gehäuseringen kann eine rohrförmige Gehäuseabdeckung 31 als Schutzmaßnahme vorgesehen sein &ldquor;

Die Sammellinse 27 weist beispielsweise eine Brennweite von 20 bis 30 cm auf, wobei der Abstand zwischen Sammellinse 27 und Zieltafel 9 exakt der Brennweite entsprechen soll. Ferner ist die Sammellinse 27 so ausgerichtet, daß deren axiale Symmetrieachse S genau durch das Fadenkreuz der Zieltafel 9 verläuft, so daß also die Sammellinse und die Zieltafel achszentrisch zueinander angeordnet sind. Der Durchmesser der gesamten Anzeigevorrichtung einschließlich der Sammellinse wird in der Regel so gewählL, daß die gesamte Anzeigevorrichtung 7 noch bei den herkömmlicherweise zu verlegenden Rohren mit geringstem Durchmesser eingesetzt werden können. Durchmesser von beispielsweise 10 bis 20 cm haben sich als ausreichend und günstig herausgestellt =

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Nachfolgend wird auf die Verwendung der geschilderten Anzeigevorrichtung eingegangen=

Soll längs einer Geraden, gleichgültig ob horizontal oder mit Gefälle, eine Rohrleitung mit mehreren Rohrabschnitten 3 verlegt werden, so wird zunächst der in Figur 1 erwähnte Baulaser 1 aufgestellt und entsprechend justiert, so daß über ,j den Laserstrahl 5 die exakte Wegstrecke zur Verlegung der

Rohrabschnitte 3 festgelegt ist. Danach wird der ersle Rohr-

V 10 abschnitt 3 so verlegt, daß das jeweils vordere, auf den

Baulaser 1 zugewandte Ende durch Einsetzen einer Zieltafel 7 so exakt ausgerichtet wird, daß der Laserstrahl exakt im

&iacgr; Fadenkreuz 25 auf trifft. Nachdem aas vordere Ende fixiert

* ist, wird das jeweils hintere, in Laserstrahlrichtung liegende

15 Rohrende ebenfalls durch Einsetzen der Zieltafel 9 so ausge

richtet, daß der gesamte erste Rohrabschnitt 3 exakt richtig

jj zu liegen kommt. Dabei fällt der Laserstrahl 5 mit der Zen-

tralachse des Rohrabschnittes 3 zusammen. Dabei kann eine

herkömmliche Zieltafel 9 auch ohne die Turbulenzenunterdrük-2C kungseinrichtung mit der Sammellinse 27 verwandt werden,

da hier noch keine Turbulenzen auftreten können.

Nach Verlegen eines derartigen Rohrabschnittes 3 erfolgt die Verlegung eines nächsten Rohrabschnittes dadurch, daß das jeweils wieder vordere Ende eines nächste Rohrabschnittes 3

an das Ende eines zunächst verlegten Rohrabschnittes 3 angesetzt wird.das dadurch automatisch richtig zentriert liegt, una :; daß dann die Zieltafel 9 wiederum am Ende des neu zu ver-

·, legenden Rohrabschnittes eingesetzt un-d das Ende des Rohr-

abschnittes so lange angehoben bzw. abgesenkt oder aber

auch nach links oder rechts verschoben wird, bis der Laser-_K , strahl exakt im Fadenkreuz 25 abgebildet ist,

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Näöh einer Wegstrecke von zumindest 20 m können aber die bereits eingangs geschilderten Turbulenzen und AbkniöUungen des Laserstrahles aufgrund der geschilderten Phänomene erfolgen, so daß der Laserstrahl selbst auf der Anzeigevorrichtung an sich nicht mehr scharf abgebildet wird und wandern kann, so daß an sich keine exakte Justierung eines Rohrabschnittes mehr vorgenommen Werden kann. Durch Verwendung der in Figur 2 geschilderten Anzeigevorrichtung 7 läßt sich dies aber vermeiden. Bei Anbau eines nächsten

iÖ Rohrabschnittes 3 wird am jeweils in Laserstrahlrichtung

liegendem hinteren Rohrende die Anzeigevorrichtung 7 so eingesetzt, daß die Sammellinse 27 auf den Baulaser zu gewandt liegt. Durch die Sammellinse wird nunmehr der Strahl exakt und scharf auf die Anzeigevorrichtung 7 projeziert, und zwar nicht nur dann, wenn keine Turbulenzen im Rohr auftreten, sondern auch dann, wenn der Laserstrahl aufgrund von Turbulenzen und Warmluftschichten in den bisher verlegten Rohrabschnitten wandern sollte und an sich auf der Linse 27 selbst relativ unscharf und verschwommen abgebildet wird.

Das Wichtige und Überraschende an der Erfindung ist aber, daß die scharfe Abbildung des Laserstrahles auf der Zieltafel nur dann exakt im Fadenkreuz 25 auftrifft, wenn die Anzeigevorrichtung 7 und damit das verlegende Rohrende exakt richtig ausgerichtet sind. Wird nämlich das hintere Rohrende der eingesetzten Anzeigevorrichtung 7 abgesenkt oder abgehoben oder nach links bzw. rechts verschoben, so wandert auch der auf der Zieltafel scharf abgebildete Laserstrahl aus dem Fadenkreuz 25 aus. Eine Abbildung des Laserstrahles im Fadenkreuz 25 erfolgt also nur dann, wenn die Zentralachse der Anzeigevorrichtung 7 einschließlich des Fadenkreuzes 25 und der Sammellinse 27 exakt koaxial auf den Baulaser ausgerichtet ist bzw. zur Zentralachse der schon richtig verlegten Rohrabschnitte liegt.

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Durch die erwähnte Anzeigevorrichtung 7 wird nicht nur der Laserstrahl scharf abgebildet, sondern vor allem auch wird ein Abknicken und Verfälschen des Laserstrahles nach unten hin bzw. ein Wandern des Laserstrahles unterdrückt, ohne zu falschen Meßergebnissen zu gelangen»

So lassen sich auch in großer Entfernung unerwünschte verfälschte Effekte wie geschildert Unterdrücken, so daß nach der entsprechend richtigen Verankerung eines Röhrendes ein weiterer Rohrabschnitt verlegt Werden kann.

Abweichend vom geschilderten Ausführungsbeispiel kann natürlich die Sammellinse 27 an einem anderen Abstand als der Brennweite zur Zieltafel 9 angeordnet werden. Nur wird in diesem Fall der Laserstrahl nicht auf den geringst möglichen Durchmesser verkleinert abgebildet. Gute Werte lassen sich aber auch dann noch erzielen, wenn die Sammellinse von der Zieltafel 9 zumindest im Abstand der halben Brennweite und maximal im Abstand des l,5fachen der Brennweite angeordnet ist.

Claims (6)

Anzeigevorrichtung für einen Baulaser Ansprüche:

1. Anzeigevorrichtung für einen Baulaser zur Ausrichtung von axial längs des Laserstrahles (5) zu verlegender Gegenstände, insbesondere Rohrabschnitte (3), mit einer vorzugsweise mit mittig angebrachtem Fadenkreuz (25) versehener Zieltafel (9) zur Ausrichtung des zu verlegenden Gegenstandes, dadurch gekennzeichnet, daß eine Turbulenzenunterdrückungseinrichtung vorgesehen ist, die eine in Laserstrahl-Äusbreitungsriontung vof der Zieltafel (9) sitzende Sammellinse (27) umfaßt,

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Hypobänk Rosenhelm (BLZ 70020001) KtovNf. §2ip jDZßBÖ/ ,·* \poskcheckWni München (BLZ 7001ÖU8Ö) Kio.-Nf, 327284-807

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wobei der Mittelpunkt der Zieltafel (9) bzw- des Fadenkreuzes (25) auf der Verlängerung der axialen Symmetrieachse (S) der Sammellinse (27) sitzt und daß der Abstand zwischen der Zieltafel (9) und der Sammellinse (27) das 0,5- bis l,5fache der Brennweite der Sammellinse (27) entspricht.

2. Anzeigevorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich net, daß der Abstand zwischen der Zieltafel (9) uad der Sammellinse (27) zumindest annähernd der Brennweite entspricht.

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3. Anzeigevorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ge~ kennzeichnet, daß der Linsendurchmesser 10 bis 20 cm beträgt.

4- Anzeigevorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3,

&Iacgr; dadurch gekennzeichnet, daß die Brennweite der Sammellinse

: (27) 10 bis 30 cm beträgt.

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5. Anzeigevorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeich-

net, daß die Brennweite 10 bis 15 cm beträgt.

6. Anzeigevorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Sammellinse (27) und die Zieltafel (9) über gemeinsame Verschiebebeine (17) in der Höhe einstellbar sind und dazu in Führungsnuten (19) ver

schiebbar und über Feststellmittel (21) arretierbar sind, wobei die Führungsnuten (19) und die dazu verschieblich

■, gehaltenen beiden nebeneinander liegenden Verschiebebeine

I J.7) in Stirnansicht kreisbogenausschnittförmig mit auf die vertikale Symmetrielängsebene der Anzeigevorrichtung (7)

zu in konvexer Ausrichtung gebildet sind.