DE8803129U1

DE8803129U1 - Vorrichtung zur Messung der Neigung von Gegenständen

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Publication number: DE8803129U1
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Priority date: 1988-03-08
Filing date: 1988-03-08
Publication date: 1988-08-11

Description

Helmut Zahlaus Königsberger Straße 27 6239 Kriftel

Beschreibung Vorrichtung zur Messung der Neigung von Gegenständen

Die Neuerung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Messung der Neigung von Gegenständen gegenüber der Horizontalen oder Vertikalen.

Bei Gebäuden müssen viele Teile, z.B. Dachsparren, Abwasserleitungen, Balkone usw. eine vorgegebene Neigung gegenüber der Horizontalen aufweisen. Wege werden in unebenem Gelände mit vorgegebenen Steigungen ausgebildet.

Der Neuerung liegt die Aufgabe zugrunde, eine einfach ausgebildete und leicht zu handhabende Vorrichtung zur Messung der Neigung von Gegenständen gegenüber der Horizontalen bzw. Vertikalen zu entwickeln.

Die Aufgabe wird neuerungsgemäß dadurch gelöst, daß ein an dem jeweiligen Gegenstand zumindest an zwei im Abstand voneinander angeordneten Auflagestellen anlegbares, längliches Gehäuse im Inneren einen pendelnd gelagerten Skalenträger mit exzentrischer Gewichtsverteilung gegenüber der Pendelachse aufweist und daß am Gehäuse eine von außen sichtbare Markierung angebracht ist, die bei horizontaler Lage des

Gehäuses auf den Beginn einer am Skalenträger angebrachten, im Bereich der Markierung von außen sichtbaren Winkelskala zeigt. Bei dieser Meßvorrichtung zieht das Gewicht den Skalenträger •tändig in eine Stellung, in der der Schwerpunkt am tiefsten liegt. Der Skalenträger hat daher immer eine definierte Stellung unabhängig von der Neigung des Trägers. Für die Messung der Neigung ist es lediglich erforderlich, den Träger an den Gegenstand anzulegen. Danach kann die Neigung in Winkelgraden von der Skala abgelesen werden. Die Winkelgrade gegenüber der Vertikalen können leicht berechnet werden, indem die 90"-Ver-•chiebung zwischen Vertikaler und Horizontaler berücksichtigt wird.

Die vorstehend beschriebene Vorrichtung wird als Richtwaage und Winkelmeßgerät eingesetzt. Zwischen den Auflagestellen verläuft in Längsrichtung des Gehäuses eine gedachte Linie, die gegen die Pendelachse um 90° versetzt ist. Der Abstand zwischen den Auflagestellen kann beliebig sein.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist neben einer der Auflagestellen am Gehäuse eine Gewindespindel, die ein Auflageende aufweist, unter 90" zur Pendelachse des Skaienträgers und unter 90" zu einer in Höhe der Auflagestellen verlaufenden Ebene drehbar und axial verschiebbar gelagert, wobei die Gewindespindel über einen Betätigungsknopf bewegbar ist, der eine Skala aufweist, die den Höhenabstand zwischen der Auflagestelle und dem Auflageende anzeigt. Durch die Drehung der Gewindespindel ändert sich der Abstand des Auflageendes und der Auflagestelle. Während das Gehäuse an einem Ende über die dortige Auflagestelle unverändert mit dem Gegenstand in Verbindung bleibt, läßt sich der Abstand zwischen dem Gehäuse und dem Gegenstand mittels der Gewindespindel am anderen Endes des Gehäuses auf gewünschte Werte einstellen, die von dem Drehwinkel der Gewindespindel abhängig sind. Das Auflageende der Gewindespindel stützt sich hierbei auf dem Gegenstand ab. Mit dieser Vorrichtung kann d*3 Neigung von Gegenständen auf

* · Φ Φ Φ Φ Φ Φ * Φ &bgr; &phgr;

•in/ache Weise festgestellt werden, Indem das Gehäuse mittels der Gewindespindel gegenüber dem Gegenstand so hoch angehoben wird, daß auf der Winkelskala ein Neigungswinkel von 0* angezeigt wird. Die Skala an der Gewindespindel zeigt dann die Neigung des Gegenstandes gegenüber der Horizontalen an. Die Vorrichtung eignet sich somit auch als Richtwaage.

Vorzugsweise ist die Skala am Betätigungsknopi' in Prozent der Steigung gegenüber der Horizontalen eingeteilt. Die Teilung dieser Skala ist auf die Gewindesteigung der Gewindespindel und den Abstand zwischen den Auflageflächen an den beiden Enden des Gehäuses so abgestimmt, daß die prozentuale Steigung auf der Skala abgelesen werden kann.

Bei einer zweckmäßigen AusfUhrungsform ist die Gewindespindel in einem Innengewinde einer drehbar im Gehäuse gelagerten Welle angeordnet, die ein über das Gehäuse hinausragendes Ende aufweist, das den Betätigungsknopf mit der Skala aufweist, deren Anfang bei einer Neigung von 0° auf eine am Gehäuse angeordnete Markierung zeigt. Die Neigung kann bei dieser Vorrichtung von der Skala des Drehknopfs schnell und einfach abgelesen werden.

Bei einer günstigen Ausführungsform ist der Skalenträger als Kreisscheibe ausgebildet, die am Rand eine in zwei Hälften geteilte, gleichmäßige Winkelskala von je 0° bis 180° aufweist, wobei am Gehäu__ bündig zur Winkelskala eine Noniusskala von 1/10° angebracht ist. Mit dieser Vorrichtung können auf einfache Weise Winkelgrade und Bruchteile von Winkelgraden gemessen werden. Die Winkel können mit dieser Vorrichtung dähef auch sehr genau gemessen werden.

Vorzugsweise sind die Auflagesteilen und das Au#I>·^ -Ade kugelig ausgebildet. Aufgrund der gewölbten Ausbildung der Auflagestellen ergibt sich nur eine kleine Auflagefläche auf dem Gegenstand, so daß bei der Höhenverstellung durch die

Gewindespindel an einem Ende des Gehäuses keine umständliche Positions änderung des Gehäuses notwendig ist, da die kugelige Oberfläche der Auflagestelle auf dem Gegenstand abrollen kann.

Es ist zweckmäßig, wenn das kugelige Ende der Gewindespindel zwischen zwei kugeligen Auflagestellen verschiebbar angeordnet ist, während im Abstand von den beiden kugeligen Auflagestellen zwei weitere kugelige Auflagestellen am anderen Ende des Gehäuses angeordnet sind. Wenn diese Vorrichtung nur als Richtwaage oder Winkelmeßgerät eingesetzt wird, dann ruht das Gehäuse auf den vier kugeligen Auflagestellen. Wenn die Neigung gemessen wird, berührt das Gehäuse den Gegenstand immernoch an drei Auflagestellen, so daß eine stabile Position gewährleistet ist.

Es 1st günstig, wenn der Skalenträger starr mit der Pendelachse verbunden ist, die im Gehäuse reibungsarm drehbar gelagert ist und mit zumindest einem Ende einer elastischen Kappe gegenübersteht, die am Gehäuse befestigt ist und von außen her an das Ende der Pendelachse andrückbar ist. Durch den Druck auf die Kappe legt sich diese an die Stirnseite der Welle, wodurch die Bewegung des Skalenträgers zumindest abgebremst wird. Auf diese Welse lassen sich Pendelbewegungen des Skalenträgers während der Einstellung dämpfen, so daß der Skalenträger nach dem Anlegen des Gehäuses an den zu messenden Gegenstand schneller zur Ruhe kommt. Der Meßvorgang wird hierdurch abgekürzt.

Vorzugswelse 1st das Gehäuse bis auf eine öffnung geschlossen, die durch eine Scheibe abgedeckt 1st, unterhalb der die Noniusskala angebracht 1st. Der Skalenträger mit der Winkelskala und die feste Noniusskala sind hierdurch vor Schmutz geschützt. Die Meßvorrichtung kann daher im rauhen Betrieb, z.B. auf Baustellen eingesetzt werden.

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Die Neuerung wird im folgenden an Hand eines in einer Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher beschrieben, aus dem sich weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile ergeben.

Es zeigen:

Fig. 1 eine Vorrichtung zum Messen der Neigung von Gegenständen in Seitenansicht,

Fig. 2 die in Fig. 1 dargestellte Vorrichtung von oben und

Fig. 3 einen Schnitt längs der Linien I-I der in Fig. 1 dargestellten Vorrichtung.

Eine Vorrichtung zur Messung der Neigung von Gegenständen gegenüber der Horizontalen oder Vertikalen enthält ein quaderförmiges Gehäuse (1), das aus einem Profilmaterial hergestellt ist. Das Material kann Aluminium sein. Nahe an einem Ende des Gehäuses (1) befindet sich im Inneren ein Skalenträger (2), der als kreisförmige Scheibe ausgebildet ist. Der Skalenträger (2) ist mit einer Pendelachse (3) starr verbunden, die mittels Instrumentenlagern im Gehäuse (1) drehbar gelagert ist. Das Gehäuse (1) enthält auf einer Längsseite nahe am oberen Rand de· Skalenträgers (2) eine öffnung U), die durch eine durchsichtige Scheibe (5) abgedeckt 1st.

Nahe am Rand (6) des Skalenträgere (2) let eine Winkelskala (7) angebracht, die aus zwei Skalenteilungshälften besteht, die jeweils von 0 bis 180» reichen. Die Skalenteilungshälften sind gegenläufig angebracht, d.h., die 0°- und die l80°~Markleningen grenzen aneinander. In die Öffnung U) dee Gehäuses (1) 1st ein Skaleneegment (8) eingesetzt, das einen mit dem oberen Rand des Skalenträgers (2) fluchtenden Bogen (9) enthält, auf dem eine

durch die Scheibe (5) sichtbare Markierung (10) angebracht ist, die bei horizontaler Lage des Gehäuses (1) mit einem ersten Teilstrich den Beginn der am Skalenträger (2) angebrachten Winkelskala anzeigt. Als Markierung (10) ist vorzugsweise eine Noniusskala vorgesehen, die Skalen mit l/10^c-Teilung enthält.

In der kreisförmigen Scheibe des Skalenträgers (2) ist eine nicht näher bezeichnete, exzentrische Ausnehmung vorgesehen, in dia ein Gewicht (11) eingesetzt ist. Das Gewicht (11) ist exzentrisch zur Pendelachse (3) und damit zur Drehachse des Skalenträgers (2) angeordnet. Die Enden der Pendelachse (3) erstrecken sich zumindest bis an den äußeren Rand des Gehäuses. Beide Enden sind durch elastische Kappen (12) abgedeckt, die am Gehäuse

(1) befestigt sind und durch Fingerdruck an die Enden der Pendelachse (3) angedrückt werden können, um die Pendelungen des "kalenträgers (2) zu dämpfen bzw. zu stoppen.

Auf der Unterseite des Gehäuses (1) befinden sich nahe an den vier Ecken vier kugelige Auflagestellen (13), (14), (15), (16), die vorzugsweise die Form von Halbkugeln haben und mit denen die Vorrichtung in Verbindung mit einem zu messenden Gegenstand, z.B. einer Platte (17), gebracht wird, deren Neigung festgestellt werden soll.

Die vorstehend erläuterte Vorrichtung kann als Richtwaage und ale Winkelmeßgerät verwendet werden. In diesem Falle wird sie wie folgt gehandhabt:

Unter dem Einfluß des exzentrisch angeordneten Gewichts (11) stellt sich der Skalenträger (2) so ein, daß sich das Gewicht (11) unten befindet, d.h., der Schwerpunkt des Skalenträgers

(2) nimmt seine tiefste Lage ein. Damit hat die Winkelskala (7) immer die gleiche Ausrichtung. Lediglich wenn die Pendelachse

(3) genau vertikal verlauft, ist die Stellung des Skalenträgere

(2) nicht genau definiert. Die vertikale Position der Pendelachse

(3) wird jedoch für die Messung der Neigung eines Gegenstandes gegenüber der Horizontalen oder Vertikalen nicht verwendet.

Für die Messung des Neigungswinkels wird das Gehäuse (1) mit den Auflagestellen (13) bis (16) auf die Platte (17) gelegt, deren Neigung gegen die Horizontale oder Vertikale bestimmt werden soll. Der Skalenträger (2) geht dabei in seine definierte Lage über, die durch das Gewicht (Jl) bestimmt wird. Wenn das

'·' Gewicht (11) seine tiefste Stellung eingenommen hat, zeigt die

'■ O°-Markierung der Winkelskala (7) nach oben. Die Noniusskala

' hat die Neigung des Gehäuses (1), da das Skalensegment (8) test

mit dem Gehäuse (1) verbunden isi. Die Öffnung U) stellt sich

ebenfalls auf die Neigung des Gehäuses (1) ein. An der

relativen Lage der Noniusskala gegenüber der Winkelokala (7)

kann der Neigungswinkel des Gehäuses (1) gegenüber der

Horizontalen abgelesen werden.

Bei Änderungen der Neigung des Gehäuses (1) kann der reibungsarm gelagerte Skalenträger (2) Pendelbewegungen ausführen. Diese lassen sich durch Fingerdruck auf die Kappen (12) stark dämpfen, die sich unter dem Druck an die Stirnseiten der Pendelachse anlegen.

Mit der oben beschriebenen Anordnung kann auch der Neigungswinkel von Gegenständen gegenüber der Vertikalen bestimmt werden. Mittelbar geschieht dies durch die Umrechnung des Ablesewertes mit 90^c. Eine unmittelbar« Messung ist dann möglich, wenn die Winkelskala auf dem Umfang des Skalenträgere (2) so angebracht ist, daß bei vertikaler Lage des Gehäuses (1) der O'-Tellstrich der Winkelskala (7) an der entsprechenden Stelle der Noniusskala beginnt. Es ist auch möglich, auf dem Umfang (6) zwei um 90' gegeneinander versetzte Winkelskalen anzubringen, um mit einer Meßvorriehtung zugleich die Neigung von Gegenständen gegenüber der Vertikalen und der Horizontalen messen zu können.

Der Skalenträger (2) und die Winkelekala (7) sowie die Noniusskala sind bei der oben beschriebenen Anordnung geschützt im Gehäuse (1) angeordnet. Daher kann die Meßvorrichtung auch im rauhen Betrieb eingesetzt werden, ohne daß die Gefahr der Verschmutzung der Winkelskala (7) und der Noniusskala besteht.

Der Skalenträger (2) befindet sich nahe an einem Ende des Gehäuses (1). Am anderen Ende des Gehäuses (1) ist eine Einrichtung (18) zur Messung der prozentualen Neigung gegenüber der Horizontalen angebracht. Die Einrichtung (18)

/ enthält eine Gewindespindel (19), die eine kugelige Auflagefläche

(20) hat. Die Gewindespindel (19) ist in einem Innengewinde einer Welle (21) drehbar und axial verschiebbar gelagert. Im Gehäuse (1) befindet sich ein nicht naher bezeichneter Durchlaß für die Gewindespindel (19). Die Welle (21) ist im Gehäuse (1) in einem Lagerkörper (22) drehbar gelagert. Das obere Ende der Welle (21) ragt Über das Gehäuse (1) und den Lagerkörper (22) hinaus und trägt einen Betätigungsknopf (23) mit einer Skala (24). Auf der Außenseite des zylindrischen Lagerkörpers (22) ist eine Markierung (25) angebracht. Die Skala (23) ist in Prozent Steigung geeicht. Der Abstand (26) zwischen den Paaren von kugeligen Auflagestellen (13), (U), (15), (16) und die Steigung der Gewindespindel (19) sind so aufeinander abgestimmt, daß die

( Skala (23) die Steigung prozentual angibt. Die Längsachse (27)

der Gewindespindel U9) verläuft unter 90° zu der Drehachse (28) der Pendelachse (3) und der gedachten Ebene (29), die sich zwischen den Enden der kugeligen Auflageflächen (13) bis (16) erstreckt.

Durch Drehung der Welle (21) in Richtung des in Fig. 3 dargestellten Pfeils (30) kann die kugelige Auflagefläche (20) so verschoben werden, daß sie die Auflagefläche (15), (16) überragt und die Berührung mit der Platte (12) herstellt. Eine derartige Position ist in Fig. 1 durch das strich-punktierte Auflageende (20a) dargestellt. Es ergibt sich hierbei ein Abstand zwischen dem Gehäuse (1) und der Platte (12)* Die Gewinde-

·· · ·* ·* 4* It It

spindel (19) wird so lange verschoben, bis die Markierung für 0" am Skalenträger (2) dem Nullteilstrich der Noniusskala gegenübersteht« An der Skala (24) kann dann die prozentuale Steigung abgelesen werden. Die Skala (24) ist für eine Steigung von z.B. 10% bei einer Umdrehung von 360° ausgelegt. Vorzugsweise enthält die Einrichtung (18) eine nicht dargestellte Feststelleinrichtung fur die Welle (21).

1st in Fig. 1 die Winkelskala (7) nur im Ausschnitt erfaßbar, so besteht nach einer hervorzuhebenden Ausgestaltung der Neuerung die Möglichkeit, die Skala (7) in einem Sichtfenster in einem Winkeibereich von z.B. 180" erfassen zu können, dem eine um eine gleiche Achse verstellbare Noniusskala (10) zuordbar ist. Diese Noniusskala (10) kann somit im gewünschten Umfang um einen variablen Neigungsmeßpunkt verstellt werden, d.h. ist nicht stets auf einen horizontal verlaufenden Nöigungsfestpunkt ausgerichtet. Durch diese Ausgestaltung ist es möglich, eine Neigungsdifferenz zwischen zwei Neigungen dadurch zu bestimmen, daß beim Anlegen an die erste Neigungsgeraden der Nullpunkt des Noniusskala (10) auf den Nullpunkt der Winkelskala (7) eingestellt wird. Bei Ausrichten auf die zweite Neigungsgeraden ergibt sich dann die tatsächliche Winkeldifferenz.

Claims

Helmut Zahlaus
Königsberger Straße 27
Kriftel

Schutzansprüche
Vorrichtung zur Messung der Neigung von Gegenständen

1. Vorrichtung zur Messung der Neigung von Gegenständen gegenüber der Horizontalen oder Vertikalen,
dadurch gekennzeichnet,

daß ein an dem jeweiligen Gegenstand zumindest an zwei im Abstand voneinander angeordneten Auflagestellen (13, 14, 15, 16) anlegbares längliches Gehäuse (1) im Inneren einen pendelnd gelagerten Skalenträger (2) mit exzentrischer Gewichtsverteilung gegenüber der Pendelachse (3) aufweist und daß am Gehäuse (1) eine von außen sichtbare Markierung (101 angebracht ist, die bei horizontaler Lage des Gehäuses CD auf den Beginn einer am Skalenträger (2) ( ' angebrachten, im Bereich der Markierung (10) von außen

sichtbaren Winkelskala (7) zeigt.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,

daß neben einer der Auflagestellen (15, 16) eine Gewindespindel (19), die ein Auflageende (20) aufweist, unter 90* zur Pendelachse (3) des Skalenträgers (2) und unter 90* zu einer in Höhe d«r Auflagestellen (13, 14, 15, 16) verlaufenden Ebene Im Gehäuse drehbar und axial verschiebbar

gelagert ist, wobei die Gewindespindel (19) über einen Betätigungsknopf (23) bewegbar ist, der eine Skala (24) aufweist, die den Höhenabstand zwischen der Auflagestelle (15, 16) des Gehäuses (1) und dem Auflageende (20) der Gewindespindel (19) anzeigt.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet,

daß die Gewindespindel (19) in einem Innengewinde einer drehbar im Gehäuse (1) gelagerten Welle (21) angeordnet ist, die ein über das Gehäuse (1) hinausragendes Ende aufweist, das den Betätigungsknopf (23) mit der Skala (24) aufweist, deren Anfang bei einer Neigung von 0° auf eine am Gehäuse (1) angeordnete Markierung zeigt.

4. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet, daß der Skalenträger (2) als Kreisscheibe ausgebildet ist, die am Rand (6) eine in zwei Hälften geteilte gleichmäßige Winkelskala (7) aufweist, und daß am Gehäuse (1) bündig zur Winkelskala (7) eine honiusskala angebracht ist.

5. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet, d.»ß die Auflagestellen (13» 14, 15, 16) und das Auflageende (20) kugelig ausgebildet ist.

€. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet.

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daß das kugelige Ende der Gewindespindel (19) zwischen zwei kugeligen Auflagestellen (15« 16) verschiebbar angeordnet ist, und daß im Abstand von den kugeligen Auflagestellen (15, 16) zwei weitere kugelige Auflagestellen (13, 14) am anderen Ende des Gehäuses (1) angeordnet sind.

7. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet,
daß der Skdlenträger (2) starr mit der Pendelachse (3)

( verbunden ist, die im Gehäuse (1) reibungsarm drehbar

gelagert ist und mit zumindest einem Ende einer elastischen Kappe (12) gegenübersteht, die am Gehäuse (1) befestigt ist und von außen her an das Ende der Pendelachse (3) andrUckbar ist.

8. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet,
daß das Gehäuse (1) bis auf eine Öffnung geschlossen ist, die durch eine durchsichtige Scheibe (5) abgedeckt ist, unterhalb der die Noniusskala angebracht ist.

9. Vorrichtung nach zumindest Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,

daß die Noniusskala (10) um die Pendelachse (3) derart verdrehbar ist, daß der Nullpunkt der Noniusskala auf '>.n Nullpunkt der Winkelskala (7) unabhängig von der zu bestimmenden Neigung ausgerichtet ist*